分析气相色谱在煤质瓦斯检测中的应用

分析气相色谱在煤质瓦斯检测中的应用

薛东方

陕西有色榆林煤业有限公司 陕西榆林 719000

摘 要：对于地质勘探工作来讲，煤质瓦斯的存在为地质勘探工作带来了很大的危险，煤质瓦斯会对矿井内的人员安全带来巨大的威胁，因此，在矿井安全问题上，对其具有主要影响的因素就是煤质瓦斯。当地质勘探人员在开展地质勘探工作时，首先是要去测量勘探地点内煤质瓦斯的浓度。由于目前我国在这方面的勘探技术有限，目前最为有效的地质勘探方法就是气相色谱法，这种方法能够对矿井内的煤质瓦斯浓度进行测量，从而避免矿井内发生重大的安全事故，本文将对气相色谱法对煤质瓦斯监测有何应用展开深入的探讨，并对此做好相关总结，以供相关人士进行参考。

关键词：气相色谱；煤质瓦斯；检测和应用

矿井安全生产过程中最为重要的一个问题就是安全问题，其中，煤质瓦斯的浓度会对矿井安全问题造成较大的威胁。因此，地质勘探人员在实际勘探过程中应当对煤质瓦斯浓度等相关方面进行重点检测。而在检测过程中为了能够使检测结果具有一定的参考性，就必须使用气相色谱法，最大程度的优化检测过程，精确检测结果，为勘探组后续工作奠定坚实的基础。

1.气相色谱在煤质瓦斯检测中的优势

一般来讲，地质勘探工作是一项危险系数较高的工作，这主要是因为矿井中不确定性因素太多，或者矿井内存在煤质瓦斯因素等，而这些都会对矿井安全造成一定的威胁。因此，我国以及世界各国都十分关注矿井安全，并广泛关注地质勘探中煤质瓦斯的浓度，通过对煤质瓦斯浓度的测量所得数据可以为矿井内后续其他工作提供一些指导或参考，例如瓦斯的排放工作等。

当地质勘探工作者对勘探地点内煤质瓦斯的浓度进行检测时，通常会利用气相色谱法进行检测，而这种方法也是地质勘探工作中测量勘探点煤质瓦斯浓度最常用的一种方法，在使用气相色谱法进行地质勘探工作时具有较多的优势，例如耗时短、分析速度快、取样较少、实际勘探过程中的所涉及的操作方法十分简便、测量结果具有较高的精确性等多个优势。因此，地质勘探工作的开展为了保证其安全性，这与气相色谱法的使用是紧密相关的，为了保证地质勘探工作能够顺利开展，提高矿井内作业的安全性，在实际勘探过程中就必须根据不同的勘探地点实际情况选取相对合适的气相色谱法，以及在检测过程中可能使用到的设备。此外，在检测之后对所得数据进行有效的分析，使地质勘探工作的危险系数能够降低。目前我国大部分实验室在实际检测过程中所用到的检测方法一般都是外标法，外标法由于存在一定的缺陷，导致其应用在煤质瓦斯检测的过程中将会出现更大的缺陷，就这种缺陷概括来讲就是每次的检测工作在开展时所使用的测量气体必须是标准气体，这就给地质勘探工作正常进行带来很多的困难，因为标准气体所具有的有效期限普遍较短，无法保证其结构不发生改变，因此都具有较难储存的特点，而且这种标准气体的价格较为昂贵，所以外标法在地质勘探工作中实现准确的测量还存在一定的困难，同时利用气相色谱法所测得的煤质瓦斯爆炸浓度可能与实际浓度值存在一定的差异性。

2.气相色谱的原理

勘探工作人员在开展地质勘探工作时普遍会使用气相色谱法检测煤质瓦斯的具体浓度，这种方法在使用时一般是将气体作为一个主要的载体。将检测样品放入到进样器中之后，会立即被作为载体的气体迅速包围，包围后样品和载体气体一起进入到气相色谱仪中的色谱柱当中，由于每个检测样品的浓度不一样，组成成分也不尽相同，这就导致检测样品在色谱柱中可吸附的系数存在一定的差异性，通过流动相的带动作用下，每个检测样品会在气相色谱仪中多次的分配，使其在气相色谱仪中能够进行充分性的分离，最后在检测仪器中根据检测样品所存在的不同特性对其进行检测，从而得到相应的检测结果。

3.气相色谱仪器的选择及方法

气相色谱仪的基本配置包含六个部分，主要是并联双气路、定量六通阀、双色谱柱、柱箱温度可调、配备热导检测器和配过温保护器。

3.1进样器

地质勘探过程中，在对普通气体进行检测时，普遍是选一个采样注射器进行气体注射工作，但是由于在进样的时候，双色谱柱的柱前气压往往会比大气中的气压值高很多，这种情况的出现会使检测样品气体沿着容器内壁产生一定程度的气体泄露，从而使检测结果与实际数值存在较大的差异，因此，为了避免这种检测过程中可能产生的失误，地质勘探专家建议在勘探过程中尽可能的使用定量六通阀，这种进样器可以使被检测气体进入到容器后使柱前的压力前后保持一致，从而实现对检测气体的精准测量。

3.2热导检测器

运用气象色谱方法检测勘探地点中煤质瓦斯的含量是一种十分有效的方法，但在检测过程中可使用的仪器具有较强的多样性，其中最为常用的检测仪器是热导检测器，而且这种仪器还具有较强的通用型，对检测样品的要求不是很高，同时，热导检测器的结构较为简单，机器性能也十分稳定，在检测过程中还具有较高的灵敏度，这些优势使得热导检测器非常适用于常量分析的检测。

3.3两柱归一化定量分析方法

两柱归一化的定量分析方法在使用时对检测设备仪器的制造商有着较高的要求，它要求厂家能够进行计算机编程工作以及制作工作站等，自动的收集样品数据，从而得出相应的百分浓度或所占的百分比，从而计算出勘测地点中氧气和甲烷等气体所占的实际面积。

结束语：

综上所述，在地质勘探的过程中能否检测出矿井中煤质瓦斯的浓度绝大程度取决于所使用的检测方法，目前最为有效的方法就是气相色谱法，因此在检测过程中就必须能够根据勘探地点选择与之匹配的气相色谱仪器，使其能够在检测过程中具有较强的灵敏性，并且能够得到较为精准的检测数据。此外，在检测过程中还应合理利用两柱归一化的定量分析方法对检测数据进行科学合理的分析，这可以有效的提高煤质瓦斯检测工作所涉及的计算效率，精简计算步骤，使矿井中煤质瓦斯检测工作的结果对勘探人员具有较强的指导性，从而使矿井在实际工作中的安全性能够得到相应的保证。

参考文献

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