大比例尺地面数字测图-河南理工大学.ppt

瓦斯解吸实验 课程：瓦斯地质学 学时：2学时 主讲：吕闰生 煤田地质与勘探实验中心 2009.5 一.实验目的 （1）掌握瓦斯解吸实验的方法和步骤； （2）通过对比分析构造煤与原生结构煤的初始解吸量和不同时刻解吸量的差异，了解构造煤的解吸特性。 二.实习要求 1.认识吸--附解吸原理； 2.正确组装测试设备、认识仪器和工具； 3.测试方法必须准确，计算结果可靠； 4.每个小组完成一次。 三.实习准备 1．人员组织 每十人一组，一人操作。 2．仪器工具 充气罐、阀门、真空计、甲烷瓶、支架、玻璃管、夹子等 四.实习步骤 2、试样真空脱气 (1)开启恒温水浴、真空泵和复合真空计，设定水浴温度为60°±1℃ (2)打开煤样罐罐阀A、阀3、和阀4，对煤样进行真空脱气； (3)当复合真空计指示压力达到20Pa时，关闭阀3、阀4和真空泵。 3、试样瓦斯吸附平衡 (1)调整恒温水浴温度为30°±1℃； (2)拧开高纯（浓度99.9%）高压瓦斯钢瓶阀门、充气罐阀门1和煤样罐阀门A，使高压瓦斯气进入充气罐和连通管，关闭阀1，读取充气罐稳定压力值P1、室温t1和大气压力P01； (3)缓慢拧开阀2，使充气罐中瓦斯进入煤样罐中，当罐内瓦斯压力达到某一压力值时（其值可根据所要求的试样吸附平衡压力估算），迅速关闭阀2，读取充气罐稳定压力值P2、室温t2和大气压力P02。罐内煤样经过8～48小时的吸附后（吸附平衡时间与试样粒度有关），将达到吸附平衡状态，读取此时煤样罐平衡瓦斯压力P3及大气压力P03。 4、试样瓦斯解吸测定 ①保持恒温水浴温度为23°±1℃；关闭阀A，拧开阀3和阀4，排出连通管内游离高压甲烷后； ②准备好瓦斯解吸测定仪及计时秒表，测量记录气温和气压（测试过程中需测量3～5次）； 4、试样瓦斯解吸测定 ③拧开煤样罐阀A，使煤样罐内游离瓦斯进入指定带刻度的量管内，当罐压力指示值为零时，迅速调节三通，使解吸的瓦斯进入另一指定带刻度的量管内，同时启动秒表开始计时； ④每隔10s读取并记录解吸量管内的瓦斯量，解吸30min后终止测试； 为了对比分析不同试样的瓦斯解吸特征，必须将实测的瓦斯解吸量换算成标准状态下的体积，换算公式如下： 五.注意事项 （1）装罐时应尽量装满压实，以减少罐内死空间； （2）在开始解吸时，在罐压力瞬间减少到零时开始计时，以便排出罐中自由空间存储的游历态瓦斯。 * 1. 试样制作 将采集到的同层共生的原生结构煤和构造煤粉碎，用标准筛筛分成0.17～0.25mm粒级的试样，每一试样重量约100g；取试样60～80g，放入温度为105℃的烘箱内加热干燥3小时，脱去煤中水分；盛取适量的烘干试样装入1号罐中，装罐时应尽量装满压实，以减少罐内死空间；密封煤样罐。 5、测定数据处理 式中　　Qt----标准状态下的瓦斯解吸总量，cm3； 　　 ----实验环境下实测瓦斯解吸总量，cm3； 　 tw----量管内水温，℃； 　　 Patm----大气压力，Pa； 　　 hw----读取数据时量管内水柱高度，mm； PS----tw下饱和水蒸汽压力，Pa