各两份，每份50g左右，粒度分别为3-6mm和0.17-0.25mm（60-80目），
为采用压汞法和液氮吸附法测定煤的孔隙结构制备煤样。
表8-5 煤样坚固性系数和放散初速度测定结果样表
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四、实验步骤
煤的瓦斯解吸过程所用煤样制备方法：粉碎煤样，将所选煤样过6mm
、 3mm 、 1mm 、 0.5mm 、 0.2mm 的标准筛组，取小于 0.2mm 、 0.2-0.5mm 、
1-卡套针阀, 2-压力表, 3-高压甲烷气瓶, 4-充气罐, 5-大煤样罐,6-真空表, 7-真空
泵, 8-解吸仪, 9-恒温水槽
图8-3 构造煤瓦斯解吸规律研究实验系统示意图
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二、仪器设备
整个实验过程可以简单的概括为先对煤样进行抽真空， 连续抽真空12h以上；然后进行充气，煤样对瓦斯吸附12h以 上，达到吸附平衡压力后，开始模拟瓦斯解吸规律的实验。
（8-7）
装罐时应尽量将罐装满压实，以减少罐内死空间的体积，在煤样上
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四、实验步骤
（4）煤样真空脱气 开启恒温水浴，真空泵，设定水浴温度为 60±1℃，打开煤样罐阀 门，对煤样进行长时间真空脱气，脱气时间达12h以上（直到真空计显 示压力为4Pa时达1h），关闭真空抽气阀和各罐阀，将脱气过程记录，g； G2——平衡后样品质量，g；
Mad——样品的空气干燥基水分含量，%。
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四、实验步骤
根据这种真空状态并保持水分湿度条件下，连续平衡5d左右，使煤 样制成平衡水分煤样；湿煤样就是煤样中的水分含量未达到水分平衡状 态，把制好的平衡水分煤样放入空气干燥箱中干燥 30分钟左右，使煤中 的水分含量减少一部分，根据实验需求，达到另一种的煤中的水分含量 不饱和的状态，称之为湿煤样。实验数据记录于表8-11。
二、仪器设备
该系统所有的管路采用的是外径为 6mm ，内径为 4mm 的紫铜管， 原因是它内径比较细，减少了管道内的死空间体积，而且可以根据 实验系统的管路需要随意弯曲变形，并且气密性也有保障；管路接 口所用的阀门都是高压卡套式针阀，公称压力0～16（MPa），适用 介质油、蒸汽、水、天然气等。
实验系统可以同时进行3个煤样的瓦斯吸附-解吸实验，如图8-3
表8-11 平衡水煤样处理记录样表
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四、实验步骤
③煤样装罐。测定空煤样罐的重量记为M1，将干燥后的煤样装满吸 附罐，再称煤样和吸附罐总重量M2，并将测定结果记录于表8-12，则吸 附罐中的煤样质量M为：
M=M2-M1
加盖脱脂棉和80目铜网，密封煤样罐。
表8-12 煤样装罐记录样表
压力一直保持不变，证明了所搭建的系统气密性是可靠的。在每做完一
个煤样后，重新进行上述试压实验，确保实验系统具有完好的气密性。 数据记录于表8-7。
表8-7 实验系统气密性记录样表
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四、实验步骤
（2）标定实验系统体积 在正式测定前，进行严格的校准仪器密闭空间是十分必要的。为了
保证实验结果的准确性，需要对充气罐、煤样罐及所属的管路进行体积
吸取煤样多余的外在水分，缩短平衡时间。最佳的平衡时间大约在 5d
左右，而且煤样达到平衡水分后，应立即装缸进行等温瓦斯吸附 -解吸 模拟实验。
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四、实验步骤
其中硫酸钾结晶及其饱和溶液的配制方法：以 10g化学纯的硫酸钾 （HG 3-920)与3mL水的比例混合，该溶液可使真空干燥器内的相对湿度 保持在96-97%之间。 平衡湿度的计算公式： （8-6） 式中：Me——样品的平衡水分含量，%；
大气压力P，按照图8-4所示分别将真空气袋和解吸仪连接好，然后关闭
煤样罐和充气罐之间的阀门；先打开连接真空气袋的阀门，记录实验开 始时间T1，使煤样罐内的游离瓦斯先进入真空气袋，当煤样罐的压力指 示值为零时，记录此时时间T2，迅速关闭连接真空气袋的阀门，打开连 接解吸仪的阀门，同时按下秒表开始计时；读数间隔时间第一分钟内每 10s读1次数，以后时间间隔逐渐增大，持续观察120分钟，直到解吸仪 读数稳定记录稳定时解吸仪示值读数 V及解吸结束时间 T3读取解吸仪内
测罐及所含管路的体积，分别对充气罐和三个煤样罐进行重复实验，并
将测定过程信息记录于表 8-8及8-9，如此重复测试 5次，取其平均值， 标定实际测量值见表8-8。
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四、实验步骤
表8-8 充气罐体积测定记录样表
表8-9 罐及所属管路体积标定样表
单位:mL
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四、实验步骤
××学院
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一、实验目的
通过实验，研究不同煤的瓦斯解吸特性与规律， 查明煤层瓦斯含量和瓦斯压力与煤的瓦斯解吸指标（K1 值和△h2值）之间的关系，为确定煤层突出危险性的区 域性预测指标和工作面预测指标及其临界值提供实验 数据。
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二、仪器设备
实验系统主要分为充气单元、温控单元、真空单元和解 吸单元四部分，如图8-3和图8-4所示。
标定。 标定的体积包括罐体积和压力表、接头、阀门、连通管的通径体积 之和。标定方法为：先将被测罐及其所含管路与真空脱气单元连通，将 其内部抽成真空，压力降至10Pa，关闭阀门；然后，将其与标准量管接 通，读取量管初始液面高度值h1；最后，打开阀门让空气进入被测罐及 其所含管路中，此时量管液面上升至h2，h2-h1所对应的量管体积即为被
内的瓦斯解吸量。
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四、实验步骤
钻屑瓦斯解吸指标的模拟测定是应用钻屑瓦斯解吸仪进行的，测定
△h2是用抚顺分院生产的MD-2型瓦斯解吸仪；测定K1是用的重庆分院生
产的WTC瓦斯突出参数测定仪，煤样测定的粒级是1-3 mm。 钻屑瓦斯解吸指标测定所用的实验煤样瓦斯吸附阶段是在图 8-3所 示的测定系统完成的。在进行钻屑瓦斯解吸指标△h2测定时，待煤样在 煤样罐吸附平衡后的，迅速打开煤样罐，在煤样罐卸压的瞬间，按下计 时秒表，将吸附平衡的煤样迅速装入MD-2型瓦斯解吸仪的煤样瓶中到刻 度线位臵，当总暴露时间为3分钟时开始测定，过2分钟后的水柱计压差
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三、实验原理
煤为多孔性固体，具有庞大的吸附表面和复杂的孔隙结构，煤对 甲烷有较强的吸附力，吸附量除与煤质因素有关外，还与吸附条件即 温度和压力等因素有关。煤对甲烷的吸附为物理吸附，即吸附和解吸 是可逆的。气体分子在煤粒表面上浓集称吸附，气体分子脱离煤粒表 面称解吸。大量的研究表明，煤层的煤与瓦斯突出危险性与煤的瓦斯
所示，可同时开展3种不同煤样进行同组对比实验，保障了模拟实验 条件（温度、充气压力等）的一致性，通过阀门控制，3个煤样也可
视为3个独立实验系统，小系统又包括了大小煤样罐各一个，大煤样
罐可装入 600～1000g左右的煤样，实现了对大质量煤样进行模拟实 验，起到减小误差的作用；小煤样罐可以装 500g左右煤样，可以与 瓦斯解吸实验同步模拟瓦斯解吸指标的测定。
（3）煤样的预处理 ①干燥煤样的处理 。将制备好的煤样（约 1000 ～ 1500g ）放入温度
为105±1℃的干燥箱内恒温干燥 5～ 6h，烘干后冷却至室温，并将烘干
过程记录于表8-10。
表8-10 煤样干燥处理记录样表
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四、实验步骤
②平衡水煤样的处理。取一部分煤样用水充分浸泡3～5天后，使煤 样的毛细孔达到饱和吸水，记录浸泡时间，将浸泡过后的湿煤样连同滤 纸放臵在煤样托盘上，托盘上放入一些抽纸，然后把煤样连同托盘一同 放入装有过饱和 K2SO4溶液的真空干燥器中，密封并抽真空，并记录抽 真空时间；每隔24h，称量一次重量，并做相关记录，直到相邻两次质 量变化不超过试样量的2%，即认为达到湿度平衡。放臵卫生纸的作用是
路都放臵在恒温水槽中，通过恒温水器对水槽进行恒温控制，误差
±1℃。 （ 3 ）真空单元：实验采用直联旋片真空泵，主要技术参数如下
：抽气速率：2L/s；极限压力：0.06pa；电动机功率：0.37kw；进气
口直径：KF25。 （ 4 ）解吸单元：先快速放掉大罐中的游离瓦斯，然后连接解吸 仪进行解吸。
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图8-4 煤的瓦斯解吸规律模拟实验装置
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二、仪器设备
（ 1 ）充气单元：实验所用的瓦斯气源是高纯甲烷气体，甲烷气 体浓度为 99.9%，压力大于10MPa，满足实验需求。充气时3号甲烷钢 瓶先向 4号充气罐充气，4号充气罐起到缓冲作用，然后通过4号充气 罐向3个5号大煤样罐充气，完成充气过程。 （ 2 ）温控单元：恒温水槽，使充气罐和煤样罐以及大部分的管
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四、实验步骤
1、煤样采集
煤样应采集于新鲜暴露的煤壁，采集煤样点数按瓦斯地质单元布臵， 每个瓦斯地质单元至少采集有代表性的软、硬煤各 1 份，每份煤样采集 10Kg左右，并按附表要求描述取样点煤的破坏类型，做好记录。同时收集 采样点附近如表8-3所示的信息。
表8-3 煤样采点信息记录样表
表8-13 脱气记录样表
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四、实验步骤
（5）煤样充瓦斯吸附平衡 脱气结束后，调整恒温水浴温度为25±1℃；拧开高压瓦斯钢瓶阀门
和充气罐阀门，使高压瓦斯钢瓶与充气罐连通，缓冲进入煤样罐的气体
压力，待充气罐气体压力为煤样罐煤样目标吸附平衡压力的 3倍左右，关 闭高压瓦斯钢瓶阀门，读出充气罐压力值P1，等待对煤样罐充气；读出P1 后，缓慢打开煤样罐阀门，记录开始充气时间T1，使充气罐中甲烷进入吸 附罐，待罐内压力达到目标平衡压力1.2倍左右时，立即关闭罐阀门，并 记录充气结束时间T2，读出此时充气罐压力P2、室温t。
的瓦斯气体量并将结果记录于煤样解吸记录附表。实验数据记录于表815。
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四、实验步骤