朱天辉 张玉柱 谢安福 李文彬 蒋鹏飞

(1.贵州发耳煤业有限公司 贵州六盘水 553017； 2.中煤科工集团重庆研究院有限公司 重庆 400039)

0 引言

钻屑瓦斯解吸指标K1值作为煤与瓦斯突出危险性和瓦斯抽采达标评判的重要依据[1-3]，在煤矿生产中广泛应用。赵旭生等[4]通过现场跟踪试验，发现测定装置的气密性、钻屑暴露时间、人员操作对K1值的测定产生较大的影响；史广山等[5]通过理论分析确定钻屑粒度、瓦斯压力等对K1值测定的影响；邵军[6]针对K1值的测定进行了大量实验室试验，并利用多元回归的方法得出K1值与煤层瓦斯压力之间的关系。目前，现场K1值测定主要通过WTC型瓦斯突出参数测定仪，但该装置体积较大且密封性能不可靠，测定过程受环境温度影响较大，测量精度有限。因此，进一步提高K1值的测量精度、优化装置的可靠性及便捷式，对于煤矿生产有较大的实用意义。

1 钻屑瓦斯解吸指标K1值理论分析

K1的物理意义：单位质量的煤样暴露在空气中1 min内所累积的瓦斯解吸量，cm3/(g·min1/2)。由巴雷尔公式可知：

(1)

式中，Qt为单位质量煤样暴露时间t内的瓦斯解吸量，cm3/g；t为暴露时间，min；K1为钻屑瓦斯解吸指标。

考虑打钻取样测定煤样瓦斯解吸量时，测量前有一损失量W，则：

(2)

tj=t0+t1j

(3)

式中，Qtj为实测的第i点累计瓦斯解吸量，cm3/g；tj为从煤样暴露时刻起到第j个测量点的时间，min；t0为测量前煤样的暴露时间，min；t1j为开始测量时刻到第j个测量点的时间，min；j=1,2,…，n。

依据数据组(Qtj,tj)，通过最小二乘法可得：

(4)

WTC型瓦斯突出参数测定仪通过定容测压法测定瓦斯解吸量Qtj，假设测量容器内气体温度恒定，根据理想气体方程可得：