WY-98A吸附常数a、b值测定仪技术.doc

WY-98A吸附常数测定仪技术研究报告 第一章研究背景 随着科学技术在煤矿行业的普及，现煤矿行业对于技术与技术数据的要求也日益渐增，尤其在煤矿行业中的高危矿井—高瓦斯矿井在瓦斯治理与研究中更是显得尤为重要，因此在瓦斯治理、瓦斯研究技术中精确数据更是重中之重。为此现国内很多科研单位成立了相关资质部门为一些煤矿做专业数据的研究，更有甚者一些大型煤矿更是出资建立自己的煤矿的研究部门。近年来接连发生数起一次死亡百人以上的特别重大事故，教训十分沉痛；瓦斯事故比例高，人员伤亡大，在特大事故中80％以上是瓦斯事故，每年因瓦斯事故造成的死亡人数约2000人，占事故总死亡人数的近1／3。因此，预防瓦斯事故是我们工作的重中之重。党中央和国务院对煤矿安全生产工作非常重视，多次做出批示，召开会议，下达文件，强调必须以对人民高度负责的精神，把煤矿安全生产工作真正落到实处，坚决遏制重特大事故多发的势头。同时采取了一系列重大举措，组建了国家安全生产监督管理总局，下设国家煤矿安全监察局，建立了垂直管理的煤矿安全监察体系，加强了对煤矿安全生产工作的组织领导。相继颁布了《安全生产法》、《安全生产许可证条例》、《国务院关于预防煤矿安全生产事故的特别规定》等法律法规，使安全生产工作纳入法制化和规范化的轨道。中央财政加大了对煤矿安全生产的投入力度，2002～2005年，国家先后安排89亿元国债资金，用于支持国有煤矿瓦斯治理和监控等安全技术改造。通过各方面的努力，国有重点煤矿的安全状况得到了改善，瓦斯防治工作有了很大进展，2004年瓦斯抽采总量达到19．29亿m3，同比增加4．08亿m3，增幅为26．8％ 。在进行了瓦斯抽采的矿务局(公司)中，有7个局(公司)抽采总量超过1亿m3。瓦斯利用总量为6．03亿m3，利用率平均为31．2％，其中瓦斯发电约占1／10，装机总容量为9万kW，其余全部为民用燃气。装备安全监控系统509套，高、突矿井装备率为100％，便携式瓦斯检测仪共使用104049台，同比增加11008台，平均每个矿井使用175台。由此可见现煤矿行业对于技术数据与安全的重视。安顺煤矿自2008年9月由永煤集团托管以来对于本矿的瓦斯治理、瓦斯研究方面一直以来就高度重视，特此为了能进一步研究与治理我矿的瓦斯，我矿在08年就已请重庆煤科院在我矿进行对瓦斯的各种数据的实验，其中就有在9100工作面做出的瓦斯吸附常数a、b值的数据，进而为我矿的瓦斯治理、研究做出了非常重大的贡献。随着本矿的工作推进现我矿的瓦斯治理、研究已不局限于9100工作面的工作，在已结束的9100、9102、9104以及9103工作面中我们在瓦斯治理、研究中所使用的数据一直以来都是使用的08年实验中所得到的数据，针对于现在不同的巷道以前9100的数据已不在准确不能准确有效的开展瓦斯区域效检工作，不能准确的收集瓦斯含量数据、更不能准确的研究出我矿的瓦斯赋存规律。 为解决这一问题，使我矿在瓦斯治理于瓦斯研究方面的数据更为准确且在瓦斯治理研究方面更上一个台阶，我矿现已申请购买吸附常数测定设备WY-98A吸附常数测定仪。 第二章研究目的及意义 常数a、b即为煤的吸附常数，决定着煤样在不同压力下吸附瓦斯量的多少，因此煤的瓦斯吸附常数是衡量煤吸附瓦斯能力大小的指标。a值的物理意义是当瓦斯压力趋向无穷大时，煤的可燃质极限瓦斯吸附量。 第三章研究过程 对WY—98A吸附常数测定仪的研究 一、用途：主要用于煤矿瓦斯含量测定过程中测定煤对瓦斯的吸附常数（a,b值）。然后即可利用井下实际测定的瓦斯压力，计算煤层吨煤瓦斯含量。 该仪器采用美国的传感器技术，计算机监测，计算机全自动控制充气阀门和操作程序，测量过程和结果符合中华人民共和国煤炭工业标准MT/T752-1997《煤甲烷吸附量测定方法》,是一种可自动存储、打印测量结果和吸附等温线的智能化测定仪。 二、工作原理：煤体中大量的微孔表面具有表面能，当气体与内表面拭接触时，分子的作用力使甲烷气体分子在表面上浓集，称为吸附。气体分子浓集的数量渐趋增多，为吸附过程；气体分子复返回自由状态的气相中，表面上气体分子数量渐趋减少，为脱附过程，表面上气体分子维持一定数量，吸附速率和脱附速率相等，为吸附平衡。煤对甲烷的吸附为物理吸附。 当吸附剂和吸附质特定时，吸附量与压力和温度呈函数关系，即： X=f(T,P) (1) 当温度恒定时： X=f(P)T (2) 式（2）称为吸附等温线，在高压状态下煤对甲烷的吸附符合朗格缪尔（Langmuir）方程： (3) 式中： T—温度，℃ p—压力，Mpa X—p压力下吸附量，cm3/g a—吸附常数，当p→∞时，即为饱和吸附量cm3/g b