实验操作培训

1、瓦斯基础参数实验所需粒径及质量序号序号实验名称实验名称粒径粒径/mm需要质量需要质量/g备注备注1坚固性系数 f 值203013505重复 3 次2工业分析0.0740.20.543吸附常数0.20.255014瓦斯放散初速度p0.20.253.525瓦斯解吸135056自燃倾向性0.10.1527煤尘爆炸性360.88钻屑瓦斯解吸指标 K1值135059钻屑瓦斯解吸指标h213505坚固性系数 f 值1 1）仪器设备）仪器设备架盘天平；量筒：直径 23mm；落锤；分样筛：孔径 0.5mm。坚固性系数测定仪器2）测定步骤）测定步骤（1）从煤样中选取块度为 2030mm 的小煤块分成 5 份，每

2、份质量 50g，各放在测筒内进行落锤破碎实验。 测筒包括落锤 （质量 2.4kg） ， 圆筒及捣臼组成。（2） 将各份煤样依次倒入圆筒 8 及捣臼内， 落锤自距臼底 600mm 高度自由下落， 撞击煤样， 每份煤样落锤 15 次 （一般取 3 次） ， 可由煤的坚固程度决定。（3）5 份煤样全部捣碎后，倒入 0.5mm 筛孔的筛子内，小于 0.5mm 的筛下物倒入直径 23mm 的量筒内，测定粉末的高度h。（4）数据处理试样的坚固系数按下式求得：20 3020fn h式中：20 30f煤样粒度 2030mm 的坚固系数测定值；n落锤撞击次数，次；h量筒测定粉末的高度，mm。如果煤样较软， 所取

3、煤样粒度达不到 2030mm 时， 可采取粒度 13mm 煤样进行测定。并按下式进行换算：当1 30.25f时，20 301 31.570.14ff当1 30.25f时，20 301 3ff，1 3f煤样粒度 13mm 的坚固系数测定值。工业分析1）制样）制样将煤样用粉碎机粉碎后，用 0.2mm 粒径的标准筛筛取 1g 试样。2）设备）设备采用 5E-MAG6600 全自动工业分析仪进行测定。5E-MAG6600 全自动工业分析仪3）测定步骤）测定步骤（1）测试开始：开气开电开机。出气口压力0.2 MPa，仪器预热 1020min 后进行工作。（2） 设置参数： 标准法 水份： 107恒温 6

4、0min； 灰份： 500恒温 30min，815恒温 30min；挥发份：900恒温 7min。快速法 水份：135恒温 10min灰份：825恒温 45min。（3）测定：点击称量放置试样手动摇晃均匀盖严坩埚盖和、炉盖点击测试打印测定结果。（4）测试结束：关机关电关气。4）注意事项注意事项（1）试样粒度0.2mm 标准法：重量 1g0.1g；快速法：0.50.6g。（2）仲裁用的数据，按标准法，指导生产用的可按快速法。（3）坩埚灼烧温度为 600恒温 10min。（4）炉使用坩埚，炉使用灰皿不可倒置。、炉放样序号要一致。煤样瓦斯放散初速度p煤的瓦斯放散初速度p也是预测煤与瓦斯突出危险性的指

5、标之一，该指标反应了含瓦斯煤体放散瓦斯快慢的程度。p的大小与煤的瓦斯含量大小、孔隙结构和孔隙表面性质等有关。在煤与瓦斯突出的发展过程中，瓦斯的运动和破坏力，在很大程度上取决于含瓦斯煤体在破坏时瓦斯的解吸与放散能力。煤的瓦斯放散初速度p表示在 1 个大气压下吸附瓦斯后用 mmHg 表示的4560s 的瓦斯放散量与 010s 内的瓦斯放散量的差值。1）仪器设备仪器设备WT-1 型瓦斯扩散速度测定仪器；甲烷瓶（浓度大于 95） ；分样筛（孔径0.2、0.25mm 各一个） ；天平（最大称量 250g，感量 0.5g） ；小锤；漏斗。2）制样）制样将所采煤样进行粉碎，筛分出粒度为 0.20.25mm

6、的煤样。每一煤样取 2个试样，每个试样质量 3.5g。WT-1 型瓦斯扩散速度测定仪器3）测定步骤测定步骤（1）启动仪器和真空泵的电源，连通高浓度甲烷；（2）称取煤样 3.5g 装入煤样瓶，在瓶内填一层较薄的脱脂棉；（3）将脱脂棉放入仪器架，扶正，旋紧；（4）点击工作站系统界面上所示煤样瓶与所装的煤样瓶要对应序号；（5）点击“放散速度” ；（6）设置“煤样命名” ， “保存路径” ；（7）点击“下一步” ，仪器运作；（8）结束：关闭仪器关闭工作站关闭真空泵。吸附常数 a、b 值测定1）仪器仪器设备设备吸附常数采用 HCA 高压容量法瓦斯吸附装置。2）制样）制样将煤样用粉碎机粉碎后，用 0.2m

7、m 粒径和 0.25mm 粒径的标准筛筛取 50g试样。HCA 高压容量法瓦斯吸附装置3）测定步骤）测定步骤（1）脱气缓缓打开经过气密性检查的吸附罐高压阀门，放掉高压气体之后，与真空泵连接。置于 60恒温水浴中进行脱气，脱气时间 68 小时，脱气完成后应关紧高压阀门。（2）低压吸附用气袋取一定量纯净待测气体与低压吸附量管连接，上下移动水银瓶，使待测气体反复清洗量管及连接胶管 23 次，最后下移水银瓶使量管内吸入约200mL 的待测气体。关闭量管上部活塞，并用弹簧夹住连接胶管尾端。将胶管尾端与经过脱气的吸附罐相连，去掉胶管上弹簧夹，开启量管上部活塞， 使之处于与吸附罐相连通状态。移动水银瓶使瓶内

8、水银面与量管内水银面一致，记下量管内水银面的刻度。缓缓打开吸附罐高压阀门，此时量管内的待测气体将被吸入吸附罐内，不断移动水银瓶，使其水银面与量管内水银面保持一致。低压吸附平衡时间不得少于 8 小时。移动水银瓶， 使其水银面与量管内水银面一致后， 读取量管内水银面刻度。两次读数之差即为低压吸附气体体积。（3）高压吸附向完成低压吸附测定后的吸附罐内充入高压待测气体， 压力 3.54.5MPa。放入 30恒温水浴中，使煤样吸附待测气体，平衡 46 小时后，读取压力表指示值。将高压吸附平衡后的吸附罐与高压解吸量管连接， 记下量管饱和食盐水液面处的刻度值。此时量管活塞处于连通吸附罐的位置。缓缓开启吸附罐

9、的高压阀，待罐内压力达到设定压力时，立即关附罐阀门（一般在 05MPa 试验压力范围内设定压力按 n=6 个间隔点） 。 重新放入恒温水浴中平衡，移动水准瓶读取饱和食盐水的刻度、压力表值、室温、大气压。按照（3）步骤逐次放出吸附罐中高压待测气体，同时记录各点的平衡压力与量管中相应收集的气体量。高压吸附的最后一点压力（一般表压约 0.50.7MPa）达到平衡后，开启阀门不再关闭，使吸附罐中待测气体充分排入量管，最后在一个大气压下达到平衡，读取数据（平衡时间 68 小时）（4）结束整理记录，输入电脑，计算测试结果 a、b 值4）注意事项）注意事项（1）测量气体值时，应经常移动水准瓶，使之量管内的液

10、面能保持一致。（2）每次读数时均需要记录当时的室温和气压，室温以靠近量管的温度计读数为准。（3）待测气体是指甲烷、二氧化碳或其它气体。钻屑瓦斯解吸指标1K值K1由煤科总院重庆分院提出， 所依据的解吸规律是 RMBarrer 式， 其物理意义为：每克煤钻屑自煤体脱落，暴露于大气之中解吸第 1min 内瓦斯解吸总量。1）仪器仪器设备设备WTC 瓦斯突出预测仪。WTC 瓦斯突出预测仪示意图2）测定步骤）测定步骤现场测定：现场测定：准备取样时，把秒表、筛子准备好，用孔径 1mm 和 3mm 的筛子筛分（孔径 1mm 的筛子在下，孔径 3mm 的筛子在上） ，钻孔钻到预定深度时，用组合筛子在孔口接钻屑，

11、同时启动秒表，一面取样，一面筛分，当钻屑量不少于 100g 时，停止取样，并继续进行筛分，最后把已筛分好的 13mm 的煤样装入 WTC 仪器的煤样罐内，盖好煤样罐，按下测试键开始测定，测定结束后，输入煤样暴露到测定开始的时间， 瓦斯突出参数测定仪将根据测定的数据自动计算出实验煤样在该平衡压力下的 K1值。实验室测定实验室测定：待煤样吸附平衡后，在打开煤样罐使煤样卸压的同时，按下计时秒表， 打开煤样罐后， 将煤样尽快装入 WTC 瓦斯突出参数测定仪的煤样杯内，煤样自然装满。等秒表走到 1min 的时候，按下测试键，进行 K1值的测定，测定结束后，输入煤样暴露到测定开始的时间，瓦斯突出参数测定仪

12、将根据测定的数据自动计算出实验煤样在该平衡压力下的 K1值。钻屑瓦斯解吸指标2hh2由我国煤科总院抚顺分院提出， 其物理意义为： 10 克煤钻屑自煤体脱落，暴露于大气之中，第 4min 和第 5min 内的瓦斯解吸总量。1）仪器仪器设备设备测试仪器为 MD-2 型瓦斯解吸仪。该仪器的基本原理是：在不进行煤样脱气和充瓦斯的条件下，利用煤钻屑中的残余瓦斯压力，向一密闭的空间释放瓦斯，用该空间体积和压力的变化，以水柱计压差形式来表示煤钻屑解吸出的瓦斯量。1）实物图2）结构示意图1水柱计；2解吸室；3煤样罐；4三通活塞；5两通活塞MD-2 型煤钻屑瓦斯解吸仪实物图与结构示意图2）现场测定步骤）现场测定

13、步骤1）测定前的必要准备：给水柱计注水，并将两侧液面调整至零刻度线；检查仪器的密封性能。一旦密封失效，需更换新的“O”型密封圈；准备好配套装备，如秒表、分样筛等。2）煤钻屑采样：在石门揭煤工作面打钻时，每打 1m 煤孔应采煤钻屑样 1个。在钻孔进入到预定采样深度时，启动秒表开始计时，当钻屑排出孔时，用筛子在孔口收集煤钻屑。经筛分后，取粒度 13mm（1mm 筛上品，3mm 筛下品）煤样装入煤样瓶 3 中，煤样应装至煤样瓶标志线位置（相当于煤样重量 10g） 。采掘工作面打钻时，每 2 米钻孔采煤钻屑样 1 个。采样方法和要求与石门揭煤工作面相同。3）测定操作步骤：首先打开两通旋塞，然后将已采煤样的煤样瓶迅速放入解吸室 2 中，拧紧解吸室上盖，打开三通螺旋塞 4，使解吸室与水柱 1 和大气均连通，煤样处于暴露状态；当煤样暴露时间为 3min 时，迅速逆时针方向旋转三通旋塞捏