矿井、瓦斯气分析

                 一．矿井气形成 矿井瓦斯是井下有害气体的总称。这些气体中的主要成分是沼气，通常所谓矿井瓦斯，就是指沼气，是古代植物在成煤过程中，经厌氧菌作用，植物的纤维质分解产生CH4气体 ，及煤在高温高压的地质作用缺氧的状态下，产生一定的干馏气体，如CO，CO2，C2H2，C2H4，C2H6。痕量的H2，SO2，H2S（不检测）和矿井通风气 O2，N2组成。 二．矿井气的危险性 矿井瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。它难溶于水，扩散性比空气高。瓦斯无毒，但当浓度高时，会引起窒息。当其在空气中具有一定浓度（5％～16％），并遇到高温（650～750℃）时能引起爆炸，CO气使人员中毒，C2H2，C2H4，C2H6气会使煤层自燃。对安全生产威胁很大， 对矿井瓦斯的监控绝对是不可忽视。       三．   矿井气的监测要求 国家要求监测成份及浓度范围

成份	O2	N2	CH4	CO	CO2	C2H6	C2H4	C2H2
测定范围( %)	20.9±5	78±10	0.5ppm～10	0.5ppm～0.3	1ppm～0.5	1ppm～0.3	1ppm～0.3	1ppm～0.3

  四．   仪器配置 气相色谱仪：GC-7800. 双FID放大器，TCD，转化炉，十通阀自动进样器，三信号输出口，专用填充柱 五．   分析原理及方法 仪器采用TCD,双FID检测器，填充柱系统，甲烷转化装置，通过十通阀自动进样，实现一次进样 分析矿井瓦斯，对：O2， N2TCD检测  由于FID对CO，CO2不响应。所以要将CO，CO2在高温下，在镍触酶催化下和H2反应转化成CH4，在FIDⅠ上检测。反应式如下： CO＋3H2＝CH4＋H2O        CO2＋4H2＝CH4＋2H2O CH4 C2H4  C2H6   C2H2FIDⅡ检测，对仪器进行改造FID出二张谱图，TCD出一张谱图。 六．   分析条件 恒温分析： 柱温：60℃         FID：140℃          TCD：120℃ 转化炉：360℃            桥流：120A          流速：35ml/min 进样量：1ml          FID灵敏度根据样品含量高低循环自动改变  七．分析谱图 分析谱图 如下：（TCD） FIDⅠ FIDⅡ 八．仪器技术指标： 温度控制： 柱室：         室温～400℃ 
转化：         室温～400℃ 
FID检测器 ：   室温～400℃  TCD检测器： 室温～400℃ 
工作电压：   AC 220±10％ 50HZ 
工作电流：   15A 
消耗功率：   2500W 
热导检测器灵敏度≥5000mv•ml/mg，氢焰检测器检出限≤1.0×10^-11g/s；
系统精度：≤1% 九．仪器使用条件 1.   电源电压：220V～±22V 50Hz±0.5Hz 2.   额定功率：≤2500W 3.   环境温度：+5°C～+35°C 4.   相对湿度：≤85% 5.   仪器安放场合不得有腐蚀性气体及有影响正常工作的电场或磁场存在，仪器安放工作台应稳固，不得有振动，离氢气瓶2m以内不得有电炉和火种。
十．总结 仪器主要特点： 1.       采用微机控制，全键盘操作，大屏幕液晶汉语显示，仪器配置热导及双氢火焰检测器，甲烷转化炉、四路并联，十通阀自动进样，专用色谱柱，三信号输出口。 2.       可配备电子捕获检测器测定示踪气体SF6,火焰光度检测器测定H2S、SO2等气体。 3.       色谱柱采用专用填充柱，安装有三根预切柱装置，有效防止三根分析柱被污染，确保整套仪器长期不间断工作。 4.       可配多通道矿井气体自动取样装置，每个通道气路独立，互不干扰，死体积小，取样代表性好。 5.       操作全自动化：仪器由微机自动控制， 十通阀 自动/手动转换功能：手动（球胆取样）和自动进样可任意选择。  6.       分析速度快： 4~8分钟内，一次进样完成矿井瓦斯爆炸气体常量 O₂、N₂、CH₄、CO、CO₂、C₂H₄、C₂H₆、C2H2。   7.       对矿井气中甲烷含量不同，可CO₂、C₂H₄、C₂H_6,、C2H2 微量组分，根据出峰自动改变灵敏度检测。 8.       自燃发火标志气体最小检测浓度 CO、C2H2≤0.5ppm ,C2H4 ≤0.1ppm。        该系统集成化和自动化程度高，具有专用性强、功能齐全，结构设计合理、操作简单，分析精度高，分析周期短等优点，是煤矿气体全组份分析、矿井火灾监测分析、安全检查工作中不可缺少的重要装备。
      仪器主要应用于：矿务局，煤矿等