煤礦瓦斯氣體分析方法

一．礦井氣形成
礦井瓦斯是井下有害氣體的總稱。這些氣體中的主要成分是沼氣，通常所謂礦井瓦斯，就是指沼氣，是古代植物在成煤過程中，經厭氧菌作用，植物的纖維質分解產生CH4氣體 ，及煤在高溫高壓的地質作用缺氧的狀態下，產生一定的干餾氣體，如CO，CO2，C2H2，C2H4，C2H6。痕量的H2，SO2，H2S（不檢測）和礦井通風氣 O2，N2組成。
二．礦井氣的危險性
礦井瓦斯是一種無色、無味、無臭的氣體。它難溶于水，擴散性比空氣高。瓦斯無毒，但當濃度高時，會引起窒息。當其在空氣中具有一定濃度（5％～16％），并遇到高溫（650～750℃）時能引起爆炸，CO氣使人員中毒，C2H2，C2H4，C2H6氣會使煤層自燃。對安全生產威脅很大， 對礦井瓦斯的監控是不可忽視。
礦井氣國家要求監測成份及濃度范圍
成份    O2       N2       CH4        CO     CO2      C2H6      C2H4      C2H2
范圍 % 20.9±5 78±10 0.5ppm～10 0.5ppm～0.3 1ppm～0.5 1ppm～0.3 1ppm～0.3 1ppm～0.3

三．煤礦瓦斯氣體分析儀配置

產品名稱                型號       規格及說明

氣相色譜儀   GC2020 FID+TCD  十通閥進樣系統

色譜工作站             電腦反控   雙通道（電腦、打印機自配）

色譜柱                   三柱并聯（進口）

高純氫氣發生器        HK-300  氫氣流量300ml/min

高純空氣發生器        AK-2000 空氣流量2000ml/min

高純氮氣鋼瓶          40L     氮氣流量300ml/min

標準氣體              8L

色譜分析條件
恒溫分析：柱溫：60℃ FID：140℃ TCD：120℃轉化爐：360℃ 橋流：120A 流速：35ml/min 進樣量：1ml FID靈敏度根據樣品含量高低循環自動改變
四．分析原理及方法
采用TCD,雙FID檢測器，填充柱系統，甲烷轉化裝置，通過十通閥自動進樣，實現一次進樣 分析礦井瓦斯，對：O2， N2TCD檢測 由于FID對CO，CO2不響應。所以要將CO，CO2在高溫下，在鎳觸酶催化下和H2反應轉化成CH4，在FIDⅠ上檢測。
反應式如下：
CO＋3H2＝CH4＋H2O CO2＋4H2＝CH4＋2H2O
CH4 C2H4 C2H6 C2H2FIDⅡ檢測，對儀器進行改造FID出二張譜圖，TCD出一張譜圖
煤礦井下瓦斯氣體分析儀器特點
1. 采用微機控制，全鍵盤操作，大屏幕液晶漢語顯示，儀器配置熱導及雙氫火焰檢測器，甲烷轉化爐、四路并聯，十通閥自動進樣，專用色譜柱，三信號輸出口。
2. 可配備電子捕獲檢測器測定示蹤氣體SF6,火焰光度檢測器測定H2S、SO2等氣體。
3. 色譜柱采用專用填充柱，安裝有三根預切柱裝置，有效防止三根分析柱被污染，確保整套儀器長期不間斷工作。
4. 可配多通道礦井氣體自動取樣裝置 。
5. 操作全自動化：儀器由微機自動控制， 十通閥 自動/手動轉換功能：手動（球膽取樣）和自動進樣可任意選擇。
6. 分析速度快： 4~8分鐘內，一次進樣完成礦井瓦斯爆炸氣體常量 O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2。
7. 對礦井氣中甲烷含量不同，可CO2、C2H4、C2H6,、C2H2 微量組分，根據出峰自動改變靈敏度檢測。
8. 自燃發火標志氣體zui小檢測濃度 CO、C2H2≤0.5ppm ,C2H4 ≤0.1ppm。

該系統集成化和自動化程度高，具有專用性強、功能齊全，結構設計合理、操作簡單，分析精度高，分析周期短等優點，是煤礦氣體全組份分析、礦井火災監測分析、安全檢查工作中不可缺少的重要裝備。

煤礦瓦斯氣體分析儀主要應用于：礦務局，煤礦瓦斯檢測等。