煤的瓦斯放散初速度指标反映出煤体放散瓦斯能力大小，同时还反映出瓦斯渗透和流动的规律，在突出预测中起着重要的作用。煤的这种放散瓦斯的能力大小与突出的发生有直接关系。在煤与瓦斯突出预测中，我国一直采用瓦斯放散初速度指标ΔP，并取得了很好的效果，但在对于一些孔隙率、渗透孔隙容积和吸附瓦斯能力特别大的煤种，该指标却存在测定异常情况。抚顺分院在20世纪50年代研制了WF-1型ΔP指标测定仪。该仪器由玻璃管制成，玻璃管易碎，会使水银泄露，运输、维修极为不便；采用汞柱 计和秒表来人工读数，容易出现视觉误差；密封用的真空脂需用笨来擦洗，这会危害工作人员的健康，不利环保。因此，为该仪器推广使用增加了难度。    针对这种情况，煤科总院抚顺分院研制出了WT-2000型瓦斯放散速度测定仪。该仪器利用先进的计算机、传感器、工业监控技术，实现自动化操作，对瓦斯放散量、放散速度进行连续监控，且可在高压吸附下向常压下空间放散，使实验环境与实际突出时的临界情况比较一致，使其物理意义更明确。还可将实验结果进行打印、存储，并可连续测定0～60s内的瓦斯放散速度。不仅提高了实验数据的精度，而且使操作变得简单容易，实验人员不需专门培训即可操作。   瓦斯放散速度测定仪    2.1 仪器原理    仪器原理如图1所示。煤样罐通过放散空间分别与真空泵、瓦斯气源、压力传感器相连，各部件间有阀门相隔开。煤样在高真空状态下保持一段时间，煤样吸附瓦斯及其它气体由吸附态转变为游离态，脱离煤体。然后向煤样瓶中充入高纯瓦斯（CH4浓度99.99％以上），在高压下保持一段时间，使其充分吸附。打开放散空间与煤样瓶之间的阀门，煤样吸附瓦斯向常压空间放散，致使放散空间压力逐渐升高。根据已知的放散空间体积和压力变化量，由气态方程即可计算出瓦斯放散量。由于放散空间可适当加大，其压力变化对放散速度的影响即可降低到允许误差范围以内。        图1 仪器实验原理图    当放散空间压力由p2变为p1时，由气态方程可计算出累计放散瓦斯量。        式中 Q——煤样累计放散瓦斯量，cm3；     p1——放散空间绝对压力，MPa；     p2——放散前绝对压力，MPa；     V——放散空间体积，cm3；     Z1，Z2——在压力p1，p2及温度T时CH4气体压缩系数，查表可得，无量纲；     T——实验温度，℃。    这样通过对放散空间压力的连续监测即实现了对瓦斯放散量的连续监测。    2.2 仪器硬件    WT-2000型瓦斯放散速度测定仪主要包括计算机及其软件、测定仪主机、外部设备。仪器系统如图2所示。        图2 WT-2000型瓦斯放散速度测定仪系统图    测定仪主机面板上设有6个煤样瓶支架，可同时对6组煤样进行测试。煤样瓶与瓶架间采用“O”型圈密封，只要旋紧瓶底的顶尖就可保证二者紧密相连。每个煤样瓶上方对应的发光二极管作为其工作状态指示灯。由计算机控制程度发出指令，经I/O转换模块处理后输出开关量，控制主机箱内继电器开启与闭合，进而对真空泵、电磁阀进行控制，使其执行相应的操作。同时压力传感器将压力转换成模拟电信号传送到模/数转换器，按一定频率采样变换为数字信号，然后由控制程度对检测到的信号进行分析处理。仪器主机与计算机之间通过2根扁平电缆来传输I/O信号和模拟信号。另外，仪器内部还安装了一个压力调节装置，在设定充气压力后可将充气压力衡定保持在一定水平上。    2.3 软件设计    软件采用VC＋6.0开发，良好的数据封装和面向对像的编程思想使程序具有易调试、移植性好的特点。如图3所示，软件主要由主控模块、时钟模块、显示模块、实验数据处理模块、十六进制译码模块、信号处理模块、报表打印模块、I/O输出接口模块和A/D输入接口模块。由主控模块发出十六进制的指令，十六进制译码模块将其译成二进制编码，然后由I/O输出接口模块传送至执行机构。压力传感器的电压信号经过模/数转换后，再经平滑、滤波、除噪处理后，再还原成压力值后由主控模块接收，送至显示模块，将仪器的工作状况、CH4流量等在显示器上显示出来。        图3 WT-2000型瓦斯放散速度测定仪软件组织结构    3 实验流程    将新鲜煤样破碎后，筛分出一定粒度煤样（烟煤0.25～0.5mm，无烟煤1～3mm），烘干后装入煤样瓶中。其后的全部过程均为仪器自动进行，无需人工操作，具体过程的流程如图4所示。        图4 WT-2000型瓦斯放散速度测定仪实验流程图    4 现场应用    WT-2000型瓦斯放散速度测定仪研制成功后，课题组在淮南矿区潘一矿、谢一矿进行了工业性试验，在现场采取软分层煤样，在实验室处理后进行了放散速度实验，实验时每个煤样均采用2个平行试样，凡是2个试样放散量相差5％以上时均重新实验。仪器可以将1min内的放散量连续地记录下来。研究发现，煤样在1min内的连续放散速度曲线比较符合公式（2）。    V=D1t-a(2)    式中 V——放散速度，mL/s；     D1——第1s时的放散速度，mL/s；     T——时间，s；     a——衰减系数。    将测定数据按公式进行曲线拟合，可得出第1s的放散速度D1和衰减系数a。典型煤样瓦斯放散速度实验结果如图5所示。        图5 典型煤样瓦斯放散速度测试曲线    一般地，在前10 s内，放散量增加很快，即放散速率较大，图5(a)曲线初始放散速度可达到13.65mL/s，且放散速度率亦急速衰减，在10 s后略为稳定一些。而图5(b)所示的曲线总放散量和初始放散速率就比较小。从瓦斯放散初速率和放散量上可以看出二者放散速度的差别，也从瓦斯放散速度上反应了二者突出危险性的不同。    将0～60s、0～10s、10～60s内的瓦斯放散量做统计，绘成图，如图6所示。    由以上煤样实验结果统计可知，前10s放散量平均占0～60s放散量的33.64％，有个别煤样前10s放散量可达到10～60s放散量的51.85％。这种ΔP指标异常现象是由以下2个原因引起的：        图6 各时间段内放散量比较    一是煤体微孔系统容积和比表面积大，导致了吸附瓦斯量大；二是煤受地质构造的影响，煤体内部孔隙结构和类型发生了变化，半封闭型、两端开放型孔隙占比例很大，构成了良好的瓦斯流动通道。这样使煤体不仅可存储大量的瓦斯，而且在孔内游离瓦斯对孔壁压力解除以后，吸附瓦斯变为游离态后迅速通过相互连通的孔隙或裂隙向外放散，使得有可能在10s内放散出瓦斯含量的一半以上。通过该仪器测试避免了ΔP指标异常现象，相比原仪器，可以测定出前10s煤样放散出瓦斯含量，取得了较好的预测结果。钻孔瓦斯涌出初速度测定器 使用说明 钻孔瓦斯涌出初速度测定器（原为WY—Ⅰ型瓦斯q值测定仪）是在国外同类产品的基础上，消化吸收，创新开发，精心研制的新技术产品。本产品按Q/PLJ001-2004企业标准执行。1-1 产品特点钻孔瓦斯涌出初速度测定器具有结构紧凑，轻便安全，操作简单，使用方便，性能稳定，测试迅速准确，读数直观可靠等优点，适合煤矿现场操作使用，在突出矿井有推广应用价值。1-2 主要用途及使用范围CWY30型钻孔瓦斯涌出初速度测定器主要用于煤矿采掘工作面直接测定煤煤层钻孔瓦斯涌出初速度，预测煤层工作面的瓦斯突出危险性。CWY30型钻孔瓦斯涌出初速度测定器，为煤层采掘工作面突出危险性预测工作提供了一种便携快速测试仪器。可供煤矿防灾部门，煤炭科研单位等使用，也可用于煤层抽放钻孔瓦斯涌出量等参数的测定工作。1-3使用环境条件-25~55℃,相对湿度≤85%能在有甲烷爆炸气体的危险场所使用。