MD-2煤鉆屑瓦斯解吸儀

應用領域
在井下石門揭煤和采掘工作面打鉆，測定煤鉆屑瓦斯解吸指標Δh2、K1值，以確定工作面煤與瓦斯突出危險性。

原理構造
該儀器的原理為：在井下不對煤樣進行人為脫氣和充氣的條件下，利用煤鉆屑中殘存瓦斯壓力（瓦斯含量），向一密閉的空間釋放（解吸）瓦斯，用該空間體積和壓力（以水柱計壓差表示）變化來表征煤樣解吸出的瓦斯量。
MD-2型煤鉆屑瓦斯解吸儀主體為一整塊有機玻璃加工而成。儀器構造如圖1所示，由水柱計1、解吸室2、煤樣瓶3和三通旋塞4、兩通旋塞5等組成。儀器外形尺寸為270×120×34mm，重量約為0.8kg。

儀器配備有孔徑1mm和3mm分樣篩一套，秒表一塊，煤樣瓶8只。

MD-2型煤鉆屑瓦斯解吸儀結構示意圖

1－水柱計　2－解吸室　3－煤樣瓶　4－三通旋塞　5－兩通旋塞

技術參數

煤樣粒度：1～3mm
煤樣重量：10g
測定指標：Δh2、K1
水柱計測定zui大壓差：200mm水柱
儀器系統誤差：≤±1.46%
儀器精密度：±1mm水柱
測定方法和步驟
1、測定前的必要準備

①給水柱計注水，并將兩側液面調整至零刻度線

②檢查儀器的密封性能。一旦密封失敗，需更換新的“O”型密封圈

③準備好配套裝備，如秒表、分樣篩等

2、煤鉆屑采樣

在石門揭煤工作面打鉆時，每打1m煤孔應采煤鉆屑樣1個。在鉆孔進入到預定采樣深度時，啟動秒表開始計時，當鉆屑排出孔口時，用篩子在孔口收入集煤鉆屑。經篩分后，取粒度1～3mm（1mm篩上品，3mm篩下品）煤樣裝入煤樣瓶3中。煤樣應裝至煤樣瓶標志線位置（相當于煤樣10g）

采掘工作面打鉆時，每2米鉆孔采煤鉆屑樣1個。采樣方法和要求與石門揭煤工作面相同

3、測定操作步驟

①首先打開兩通旋塞，然后將已采煤樣的煤樣瓶迅速放入解吸室2中，擰緊解吸室上蓋，打開三通旋塞4，使解吸室與水柱計1和大氣均連通，煤樣處于暴露狀態

②當煤樣暴露時間為3min時，迅速冷子管時針方向旋轉三通旋塞捏手，使解吸室與大氣隔絕，僅與水柱計連通，開始進行解吸測定，并重新開始計時

③每隔1min記錄下解吸儀水柱計壓差，連續測定10min

鉆屑解吸指標確定
1、鉆屑解吸指標Δh2

鉆屑解吸指標為測定開始后第2min末解吸儀水柱計壓差讀數。該指標無需計算，直接從解吸儀水柱上讀取

2、解吸指標K1值

解吸指標K1值為煤樣自煤體脫落暴露后，第1min內每克煤樣的累積瓦斯解吸量。按下式計算：

　　 …………………………………（1）

式中：Q——煤樣解吸測定開始后，t min時解吸儀實測每克煤樣的累積瓦斯解吸量，ml/g

對MD-2型解吸儀Q由下式計算：

　　……………………………（2）

0.0821——解吸儀結構常數，ml/mm水柱

10 ——煤樣重量，g

t ——解吸測定時間，min

W1　——解吸測定開始前，煤樣在暴露時間內損失瓦斯量，ml/g

3 ——煤樣暴露時間，min

測定后首先按公式（2）將水柱計讀數換算為解吸量Q，然后根據10min解吸測定的10組數據，用作圖法或zui小二乘法求出K1和W1

指標臨界值確定
鉆屑解吸指標Δh2、K1的突出危險性臨界值應根據各礦煤層的實測資料確定。無實測資料時，可參考下表所列數據。

突出危險性預測鉆屑解吸指標臨界值 工 作 面

類　　別
Δh2

（mm水柱）
K1值（ml/min1/2）
突出危險性

f≥0.35
f≥0.35

石門揭煤

工 作 面
≥20
≥0.8
≥0.6
突出危險工作面

＜20
＜0.8
＜0.6
突出危險工作面

采　　掘

工 作 面
≥20
≥0.7
≥0.5
突出危險工作面

＜20
＜0.7
＜0.5
突出危險工作面
 

測定注意事項

1、該儀器配備有8只煤樣瓶，煤樣瓶上刻線位置所標志的煤重量為10g。為精確計算Δh值，可在每一個煤樣解吸測定后，用膠塞或紙團將煤樣瓶口塞緊，帶到地面稱量煤樣重量（煤樣處于自然干燥狀態，然后按下式對測定值進行修正。
　　

式中： ——井下解吸儀實測水柱計壓差讀數，mm水柱

——修正后解吸儀水柱計壓差讀數，mm水柱

G　——稱量煤樣重量，g

2、煤樣暴露時間為煤鉆屑自煤體脫落時起，到開始進行解吸測定的時間

可由下式計算：

式中： ——煤樣暴露時間，min

——煤鉆屑自煤體脫落起到排至鉆孔孔口所需的時間，min

可由下式預計：

L ——取樣時鉆孔深度，m

——從孔口取煤鉆屑到開始進行解吸測定的時間，min