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煤矿瓦斯灾害防治方向实验室

煤矿瓦斯灾害防治实验室

1)总体介绍

煤矿瓦斯灾害防治实验室主要包括煤层瓦斯涌出预测、瓦斯抽采技术和煤与瓦斯突出防治3研究单元,涵盖孔隙率测定、煤的物理化学性质分析、吸附解吸测定、工业分析、煤与瓦斯突出参数测试、微观结构分析、残存瓦斯含量测定、煤尘爆炸性测定、突出模拟、煤样制备及煤的坚固性系数测定、煤层增透等实验室。可进行煤层瓦斯含量、煤的坚固性系数、瓦斯放散初速度、吸附常数、孔隙率、煤质分析等相关基础参数测试分析及煤尘爆炸性、煤自燃倾向性、煤层注水可行性评价等鉴定。先后研制了WY-98A型吸附常数测定仪、空气与泥浆介质取样过程中煤样解吸瓦斯过程实验模拟测试装置、深部煤岩瓦斯吸附-解吸-渗流多物理场耦合模拟测试平台FH-5型瓦斯残存量测定装置、CCL-1自动瓦斯残存量测定仪、HFJ-5地勘瓦斯解吸仪、FMJ-1型煤坚固性系数测定仪、WT-1型瓦斯放散速度测定仪、TY-2000型吸附特征测定仪等测试仪器,升级改造了瓦斯含量测定装置软硬件系统、瓦斯突出模拟实验平台三轴压力机(500T)等,目前共有仪器设备71台(套)。具备在煤层瓦斯涌出预测、瓦斯抽采技术、煤与瓦斯突出防治等方面开展应用基础研究、关键技术和竞争前共性技术研究条件。

2)功能划分

① A204 孔隙率测定实验室(Porosity Measuring Lab

主要功能:主要用于测定煤比表面积、孔径分布特征、真密度、视密度、孔隙率、自然吸水率、强制吸水率。

主要仪器:比表面积分析仪、压汞仪、电子天平、真空抽气装置、水中称量装置、恒温水箱。

研究方向:煤的孔隙分布特征、不同孔径分布条件下瓦斯吸附曲线评价储层瓦斯富集程度和矿区煤层气资源、含水分布特征、煤层注水可行性评价

② A205/A207煤的物理化学性质分析实验室(Lab for Physical and Chemical Properties of Coal)

主要功能:主要用于测定煤中碳、氢、氮含量,煤灰变形温度、软化温度、半球温度、流动温度等4个煤灰熔融性的标志过程,煤发热量,煤吸氧量

主要仪器:元素分析测定仪、智能灰熔点测试仪、自动量热仪、煤自燃性测定仪。

研究方向:进行中碳、氢、氮元素含量分析,灰熔融性分析,不同煤种的发热量测试,进行煤自燃倾向性鉴定,判定煤的自燃性等级。

③ A206/A208 吸附解吸测定实验室(Adosorption Desorption Measuring Lab

主要功能:主要用于进行煤的吸附及脱附试验,对瓦斯放散量、放散速度进行连续监控等,测定煤对甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氮气等各单一气体及各种混合气体的吸附量,可模拟瓦斯在吸附状态下向常压下空间放散等

主要仪器:瓦斯解吸特征测定仪、瓦斯扩散速度测试仪、泥浆介质中煤的瓦斯解吸过程模拟装置、高压吸附脱附装置等。

研究方向:开展煤样在不同温度、压力条件下的瓦斯吸附解吸实验,绘制在不同温度下的吸附等温线,不同温度、压力条件下煤泥浆介质中的瓦斯解吸规律研究

④ A209/A211 工业分析实验室(Industrial Analysis Lab

主要功能:主要用于测定煤中水分、灰分、挥发分含量及全硫含量。

主要仪器:红外测硫仪、全自动工业分析仪、鼓风干燥箱、智能马弗炉。

研究方向:开展煤炭、焦炭等物质的工业分析,并进行其固定碳含量分析;测定煤、焦炭和深色石油产品等物质的全硫含量。

⑤ A208/A210 煤与瓦斯突出参数测试实验室(Coal and Gas Outburst Parameters Test Lab

主要功能:主要用于测定瓦斯放散初速度、煤对瓦斯的吸附常数、煤钻屑瓦斯解吸指标。

主要仪器:瓦斯放散初速度测定仪、煤吸附常数测定仪、煤钻屑瓦斯解吸指标测定装置。

研究方向:用于煤的吸附性能力及煤与瓦斯突出危险性预测研究。

⑥ A217 残存瓦斯含量测定实验室(Residual Gas Content Measuring Lab

主要功能:主要用于煤层瓦斯残存量、可解吸瓦斯量的精确测量。

主要仪器:FH-5型真空脱气仪及CCL-1型瓦斯残存含量智能测定仪。

研究方向:为瓦斯基础参数测定及瓦斯涌出量预测提供数据支持。

⑦ A102煤尘爆炸测定实验室(Coal Dust Explosion Measuring Lab

主要功能:用于测定煤尘火焰长度抑制煤尘爆炸最低岩粉量、不同当量爆炸极限火焰形状及周围空气扰流的变化特征

主要仪器:大管状煤尘爆炸性鉴定仪、20L球形爆炸罐、纹影仪、高速摄像机。

研究方向:煤尘爆炸性鉴定、研究瓦斯/粉尘爆炸反应动力学特征及其抑制机理。

⑧ A107/A109突出模拟实验室(Outburst Simulation Lab)

主要功能:可自动完成岩石单轴、三轴(不同围压)压缩试验。

主要仪器:微机控制电液伺服岩石三轴试验机微机控制电液伺服岩石压力机、深部煤岩瓦斯吸附-解吸-渗流多物理场耦合模拟测试平台。

研究方向:能够自动精确地实现轴向、径向的恒应力(恒试验力)、恒应变(恒变形)、恒位移(恒压缩率)、恒试验力速率、恒变形速率、恒位移速率等;能够测定多物理场耦合作用下煤岩瓦斯吸附量、解吸量、渗透率、体积变形量等基本参数,揭示多物理场对煤岩瓦斯赋存及运移的影响规律。

⑩A111/A113煤样制备及煤的坚固性系数测定实验室(Sample Preparation and Coal Firmness Coefficient Measuring Lab)

主要功能:煤坚固性系数测定及煤各种测试样品的制备。

主要仪器:煤坚固性系数测定装置、切磨一体机、缩分机、粉碎机、振筛机。

研究方向:煤坚固性系数测定用于进行矿井瓦斯突出鉴定、煤层注水可评价。

A115 煤层增透实验室(Coal Seam Permeability increase Lab)

主要功能:完成岩石在不同围压下的三轴压缩试验、孔隙渗透试验、高低温环境试验等,并可进行单向低周循环及用户设置的组合波形程序控制等多种控制方式的三轴试验。

主要仪器:微机控制电液伺服三轴试验机。

研究方向:微机控制电液伺服三轴试验机可研究岩石力学领域、岩石力学特性。