预测突出危险性的常用仪器
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贵州###煤矿
预测突出危险性常用仪器
使用说明
##煤矿通防部
二0一三年六月八日
预测突出危险性的常用仪器
目前,用于突出危险性预测的常用仪器有MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪和WTC 瓦斯突出参数仪和ZWC-2型钻孔瓦斯涌出初速度测定装置。
一、MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪
MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪用于煤矿井下石门揭煤和采掘工作面测定突出危险性预测,测定煤钻屑瓦斯解吸指标Δh2、k1值,以确定工作面煤与瓦斯突出危险性。
(一)原理和构造
MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪的原理是在井下不对煤样进行脱气和充气的条件下,利用煤钻屑中残存瓦斯压力(瓦斯含量),向一密闭的空间释放(解吸)瓦斯,用该空间体积和压力(以水柱计压差表示)变化来表征煤样解吸出的瓦斯量。
MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪主体为一整块有机玻璃加工而成,仪器构造如图1所示,由水柱计1、解吸室2、煤样瓶3、和三通旋塞4、两通旋塞5等组成。仪器外形尺寸为1mm 和3mm ,重量约为0.8kg 。
仪器配备有空径1mm 和3mm 分样筛一套,秒表一块,煤样瓶8只。
图1 MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪结构示意图
1-水柱计 2-解吸室 3-煤样瓶 4-三通旋塞 5-两通旋塞
(二)仪器主要技术性能
1.煤样粒度:1-3mm ;
2.煤样重量:10g ;
3.测定指标:Δh 2、k 1;
4.水柱计测定最大压差:200mm 水柱;
5.仪器系统误差:≤±1.46%;
6.仪器精密度:±1mm .
(三)测定方法和步骤
1. 测定前的必要准备
给水柱计注水,并将两侧液面调整至刻度线,检查仪器的密封性。一旦密封失败,需要换新的“0”型密封圈。准备好配套设备,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,用筛子在孔口收入集煤钻屑。经筛分后,取粒度1--3mm (1mm 筛上品,3mm 筛下品)煤样装入煤样瓶中,煤样应装至煤样瓶标志线位置(相当于煤样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
①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中,拧紧解吸室上盖,打开三通旋塞,使解吸室与水柱计1和大气均连通,煤样处于暴露状态;
②当煤样暴露时间为3min 时,迅速逆时针方向旋转三通旋塞,使解吸室与大气隔绝,仅与水柱计连通,开始进行解吸测定,并重新开始计时;
③每隔1min 记录下解吸仪水柱压差,连续测定10min 。
(四)钻屑解吸指标确定
1.钻屑解吸指标Δh2
钻屑解吸指标测定开始后第2min 末解吸仪水柱计压差读数就是Δh2.该指标无需计算,直接从解吸仪水柱上读取,把mm 水柱转化成Pa 就得到实测Δh2值。
2.衰减系数C 和钻屑解析指标K1值也可测定,考虑到现场实际操作,多用在此不再赘述。
(五)测定注意事项
1.该仪器配备有8只煤样瓶,装满煤样瓶所标志的煤重为约10g 。为精确计算Δh 值,可在每一个煤样解吸测定后,有胶塞或纸团将煤样口塞紧,带到地面称量煤样重量(煤样处于自然干燥状态,然后按下式对测定值进行修正)。
Δh=10G
Δh ’ 式中:Δh ’——井下解吸仪实测水柱计压差读数,mm 水柱;
Δh ——修正后解吸仪水柱计压差读数,mm 水柱;
G ——称量煤样重量,g ;
2.煤样暴露时间为煤钻屑自煤体脱落时起,到开始进行解吸测定的时间。可由下式计算: t0=t1+t2
式中:t0——煤样暴露时间,min;
t1——煤屑自煤体脱落起到排至钻孔孔口所需的时间,min 。可由下式预计t=0.1L L ——取样时钻孔深度,m ;
t2——从孔口取煤钻屑到开始进行解吸测定的时间,min 。
二、WTC 瓦斯突出多种参数仪
WTC 瓦斯突出参数仪是一种便携式矿用本质型智能测量仪器(图2),能测量钻屑瓦斯解吸指标K1 、综合指标Kf ,工作面放炮后30min 内吨煤瓦斯涌出量指标V30和瓦斯涌出
特征指标KC以及工作面被测点8h内的瓦斯浓度。防爆标为ExibI,测定的所有数据都可存储、显示、打印等。仪器具有测量数据永久保存、背光液晶显示、中文提示操作、电池电量和实时时钟显示等功能。具有功能强、体积小、重量轻、操作简单、可靠性高、防潮防尘等优点,是煤矿瓦斯突出参数测定的一种较先进装备。
型号的组成及代表意义
W T C
参数仪
突出
瓦斯
(一)结构和配置
仪器配置如下:
WTC瓦斯突出参数仪主机一台(必备件,含煤样罐)
WTC瓦斯突出参数仪充电器一台(必备件,地面使用)
TPuP-16微型打印机动一台(必备件,地面使用)
AZJ-2000型沼气检测报警仪一台(选配件,V30、KC、瓦斯浓度)
相应的配件(见发货清单)一套(必备件)
(二)测定方法和步骤
1、仪器准备:主机及其它器件等。
2、其它准备:本子、粉笔、秒表等。
3、钻孔布置:钻孔尽量布置在软分层、孔数、钻孔参数等按照设计而定。
4、测定:按照WTC操作步骤执行(石门揭煤1m测定一次,其它工作面每2m 测定一次)。
5、记录、显示、预报、打印等。
(三)测定注意事项
1、钻孔布置必须在软分层且参数合理,避开钻孔影响。
2、电量必须充足,操作快速、减少暴露时间,2min内完成。
3、把握接粉时机、避免卡钻处理后钻进时立即接粉。
4、观察测量中仪器是否漏气。
5、最好采用干粉测定。
6、充分筛分。
7、避开矸石段、观察钻粉中是否混有矸石。
8、控制打钻,禁止先打到预定深度后等待接粉。
9、现象记录、工作面异常描述。
10、预测深度不宜太长等。
11、预测完后最好在井下显示一遍,确定准确值。
12、大家在使用防突考察仪WTC的过程中,特别注意从开始接煤样到仪器开始测定过程必须在2分钟之内完成。
三、ZWC-2型钻孔瓦斯涌出初速度测定装置
常用的钻孔瓦斯涌出初速度测定装置有ZWC-2型和WY-I型瓦斯涌出初速度测定仪。