平沟煤矿瓦斯吸附常数测定.pdf

《平沟煤矿瓦斯吸附常数测定.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、总第136期平沟煤矿瓦斯吸附常数测定张金山，王政伟，张朋，司子稳，刘冰蕾(内蒙古科技大学矿业工程学院，内蒙古包头014010)摘要：瓦斯吸附常数是瓦斯突出参数中最重要的参数之一，反映了煤层的最大瓦斯吸附量和煤质特征。文章介绍了平沟煤矿瓦斯吸附常数测定方法及结果。对瓦斯基本参数的测定具有重要的指导意义。关键词：瓦斯吸附常数；测定；平沟煤矿中图分类号：TD712文献标识码：B文章编号：1005—2798(2011)01—0029—02煤中的瓦斯是以游离和吸附两种状态存在的，在平沟煤矿9号、1O号及16号煤层的采、掘工煤的瓦斯吸附常数是衡量煤吸附瓦斯能力大小的标作面分别采集

2、各煤层的新鲜煤样，送至实验室。取志，是算煤层瓦斯含量的重要指标之一。煤样的煤样1kg粉碎，先后过0．25illm和0．17mm标准工业分析值也是计算煤层瓦斯含量的重要参数。目筛，取0．17～0．25mm问的颗粒装入磨口瓶中密封前，煤的瓦斯吸附常数与工业分析只能在实验室利加签待用，每个煤样制备出至少一个样品，每个样品用特殊的实验设备进行测定。重量不得少于100g。1．2煤的瓦斯吸附常数测定方法l煤的瓦斯吸附常数测定1)称取已制备好的煤样100g，放人称量皿。本次对平沟煤矿9号、10号及l6号煤层煤的将称量皿放入干燥箱，恒温至100℃，保持1h后取瓦斯吸附常数测定，是依据

3、原煤炭工业部标准《煤出，放入干燥器内冷却。将冷却后的无水干燥基煤的甲烷吸附量测定方法(高压容量法)》(MT／T752样装满吸附罐。—1997)，在煤科总院抚顺分院瓦斯通风防灭火实2)打开罐阀和真空抽气阀，关闭充气阀和放验中心的高压容量法吸附测定装置(见图1)上进气阀。设定水浴温度为(60±1)oC，开启真空泵，进行。行长时间脱气，直到真空计显示压力为4Pa时，关闭真空抽气阀和各罐阀。3)设定恒温水浴温度为试验温度(30±1)。4)打开高压充气阀和充气罐控制阀，使高压钢瓶瓦斯进入充气罐及连通管，关闭充气罐控制阀，读出充气罐压力值P。。5)读出充气罐压力值P后，缓慢打开罐

4、阀门，使充气罐中瓦斯进入吸附罐，待罐内压力达到设定压力时(一般在0～6MPa试验压力范围内设定测=7个压力问隔点数，每点约为最高压力的1一玻璃活塞；2一饱和食盐水量管；3一真空管系；4一放气阀5一真空抽气控制阀；6一旋片式真空泵；7一高压截I七阀；1／n)，立即关闭罐阀门，读出充气罐压力P、室温8～真空轨管；9～吸附罐控制阀；1O一固态压力传感器；t。按式(1)计算充入吸附罐内的瓦斯量Q11一吸附罐；12一电线；13一复合真空计；14一水浴；15～高压空气阀；16一机体；17～充气罐拧制阀；(一)面㈩18一铜管或软胶管；19～超级恒温器；2O一充气罐；式中：Q为充人吸

5、附罐的瓦斯标准体积，cm；21一多路信号涮器；22～高气源图1加压式容量法吸附试验装置示意PPzi分别为充气前后充气罐内绝对压力，MPa；Z。、1．1煤样的制备z分别为P。、P：压力下及t时瓦斯的压缩系数；t收稿日期：2010-06—12作者简介：张金LlI(1959一)，男，河南沁阳人，教授，主要从事采矿工程的教学及研究工作。292011年1月张金山等：平沟煤矿瓦斯吸附常数测定第20卷第1期为室内温度，c《=；Vo为充气罐及连通管标准体秋，3cm。6)保持7h，使煤样充分吸附，压力达到平衡，读出平衡压力P，并计算出吸附罐内剩余体积的游离瓦斯量Q煤样吸附甲烷量△(；)

6、以及每克煤可燃物吸附瓦斯量：273．2××PQIr(2)图4平沟煤矿l6号煤层l～4号煤样吸附瓦斯等温线表1煤样吸附瓦斯试验与工业分析结果AQ=Q一Qi(3)X=(4)b一式中：为吸附罐内除实体煤外的全部剩余体积，em。；么为P压力下及t时瓦斯的缩系数；t，为试验温度，℃；G为煤样品可燃物质量，g。7)依次重复4)、5)、6)步骤，逐次增高试验压力，可测得／2个QQ△(J及值。由于充气罐向吸附罐充气为逐次充人的单值量，而充入吸附罐的总气量是各单值量的累计量，故逐次按式(1)吸附罐的总气量Q应为：，Q=∑Q(5)8)按逐次得到的P，及，作图，即为郎格缪尔吸附等温线，将(

7、P，X)按下式进行最小二乘法叫归，计算出煤的瓦斯吸附常数n和b值：2结语卫：卫+r6、Xnab本文采用高压容量法分别测定9号、10号及16式中：P为吸附平衡瓦斯压力，MPa；X为P所号煤层煤的瓦斯吸附常数，为类似煤矿煤层瓦斯压对应的吸附瓦斯量，mL／g；n为吸附常数，表示煤的力的测量提供了借鉴。瓦斯吸附常数是矿井瓦斯基饱和吸附瓦斯量，mL／g；b为吸附常数，MPa～：本参数之一，它对于确定平沟矿煤层瓦斯含量具有1．3煤的瓦斯吸附常数测定结果十分重要的意义，必将更好地指导瓦斯抽放。按前述方法分别对各煤层煤样进行吸附瓦斯测参考文献：定，测定结果见表1。2