一、目的
（1）掌握膠質層指數測定的原理及方法。
（2）了解膠質層指數測定儀的構造及在加熱過程中煤杯內煤樣的變化特徵。
二、方法原理
按規定將煤樣裝入煤杯中， 煤杯放在特製的電爐內以規定的公升溫速度進行單側加熱，煤樣則相應形成半焦層、膠質層和未軟化的煤樣層三個等溫層面。用探針測量出膠質體的最大厚度 y，以試驗的體積曲線得最終收縮度 x。
三、儀器裝置
複式膠質層測定儀：有帶平衡蛇和不帶平衡館的兩種型別，hms4 型為後一種型別．
( l ）煤杯其規格為：外徑70mm；杯底內徑59mm；從距杯底50mm處至杯口的內徑為60mm：從杯底到杯口的高底110mm，煤杯用45 號鋼製作。
煤杯內杯壁應當光滑，無條痕和缺凹，應定期檢查平均直徑相差不大於0.5mm。杯底與杯體之間隙也不應大於0.
5mm，杯底和壓力盤，析氣孔的布置詳見gb479-2000 。
( 2 ）膠質層層面探針（簡稱探針）：探針直徑為lmm ，下端為鈍頭。刻度單位為lmm 。
精度0.1-0.2mm，對裝好煤樣尚未試驗的煤杯，用探針測量其紙管部位置時，指標應指在刻度尺的零點上．
( 3 ）加熱爐：由下、上部磚垛和電熱元件組成電熱元件採用矽碳棒．保證按規定的「在最初30min 內以8 ℃ /分的公升溫度到250 ℃ 以後以3 ℃ 汾的速度公升至730 ℃ 終止"。
( 4 ）矽碳棒的規格要求（l270 或300mm代替）電壓110v ，電流8 -20a；使用部分長度150mm，直徑8mm：冷端長度60mm，直徑16mm：灼熱部分溫度極限1200 -1400 ℃ 。
兩電阻值相近的矽碳棒串聯使用．( 5 ）程式控制儀：附有時間顯示，溫度顯示同時控制兩煤樣試驗，操作方便，曲線重複性好。（採用調壓控溫很難達到要求）
( 6 ）熱電偶高溫計：用k 型愷裝熱電偶測溫．並每季校驗一次。
( 7 ）推焦器1 個，1.0 -5.0mm左棉墊若干，捲菸紙，小鏟等。
四、煤樣要求：
1 、膠質層測定用煤樣應符合下列規定：
a ．煤樣縮制方法，按gb474 進行。
b ．煤樣應達到空氣乾燥狀態。
c ．煤樣通過1.5mm的圓孔篩。
2 、煤樣灰分的處理：分別對待、
a ．為確定煤炭牌號的煤樣，應按分類標準規定進行減灰；
b ．洗選精煤質量的檢查，不另減灰；
c ．商品煤除為確定牌號外均不減灰。（灰分太高時如＞20 ％應減灰）
3 、煤樣應封裝在容器中，存於陰涼處，防止氧化從製樣到測定不超過半個月，
五、測定準備工作
（1）測定前先清除煤杯內壁，杯底，熱電偶套管及壓力盤上所附的焦屑、炭黑用金剛砂布（1.1/2）清除乾淨，打光各部件。清除煤杯底氧化層仔細地清潔溝槽凸起和凹槽，清理好各析氣孔暢通．並清除熱電偶管的煤粒、炭黑、石棉等雜物。
（2）在光滑細鋼棍上製作乙個單層紙管。直徑為2.5-3.0mm，高為48-53mm。
（3）用厚為0.5 -1.0mm的石棉紙作兩直徑為59mm的石棉園墊，園墊應打出電偶管的圓孔．與壓力盤部件相對應。
在上部園墊相應位置打乙個供穿過紙管的小孔（3.2mm ) . 石棉紙可直接買到。
（4）用方格紙作體積曲線用的記錄紙安在記錄轉筒上，寬度與轉筒的高度相同。長度略大於轉筒圓周長
（5）將煤杯放好杯底，並使杯底熱電偶的凹槽中心與壓力盤上熱電偶孔中心對準：
（6）先將下部石棉墊放在杯底．並使墊上園孔對準杯底凹槽，再在杯內下部沿杯壁圍上濾紙條（寬5mm，長190-200mm）將熱電偶管放入杯底凹槽，把帶有香菸紙管的鋼棍放好，用壓板固定熱電偶管和鋼棍，保持垂直狀態。將500 克煤樣縮分出每份煤樣為100 士0.5g，並將每份煤樣分四次裝入杯中，每裝25 克之後，用金屬針將煤樣攤平（不要搗固）。
煤樣裝完後，暫取下壓板，放上上部石棉園墊，對準熱電偶管放入壓力盤，用壓板固定電偶管然後將煤杯放入爐孔中。安裝好壓力盤，槓桿祛碼，並調節槓桿為水平狀態，用水平尺檢驗。（當測定中膠質體溢位壓力盤時應重裝樣，注意嚴密性），小心抽出細鋼棍（採用旋轉方式）防止帶出紙管。
（如紙管撥出或煤粒進入了紙管，應重新裝煤樣）. 調好探針另點，連線好電源和程式控制儀表，安裝好記錄紙，並記錄轉筒的轉速是否正常（lmm/min ) ，調整活軸軸心到記錄筆尖的距離為600mm，加好墨水或中性筆。
（7）在測定前求出煤樣的裝填高度：h = h 一（a + b )式中：h 一煤樣的裝填高度，mm:
h 一由杯底表面到杯口的煤杯全高，mma 一由壓力盤表面到杯口的距離，mm b 一壓力盤和兩石棉墊的總厚度，mma 的數值用鋼尺（分度0.5mm）沿煤杯周圍四個點，求出平均值．h 的數值在裝煤前實測（測定方法同a ）。b 的數值用卡尺測（使用相同石棉紙時，只測一次即可）。
（8）同一煤樣平行測定時，裝填高度允許差為lmm 報告結果時應將煤樣的裝填高度的平均值附註於x 值之後
六、試驗步驟
（1）當上述準備工作就緒後，開啟程式控溫儀開關，通電加熱，並控制兩煤杯杯底公升溫速度如下： 250℃以前為 8℃／min,並要求 30min 內公升到 250℃；250℃以後為 3℃∕min。每 10min 記錄一次溫度。
在 350～600℃期間，實際溫度與應達到的溫度的差不應超過 5℃，再其餘時間內不應超過 10℃，否則，實驗作廢。再實驗中應按時間記錄 「時間」和「溫度」「時間」從 250℃起開始計算，以 min 為單位。
（2）溫度達到 250℃時，調節記錄筆尖使之接觸到記錄轉筒上，固定其位置，並旋轉記錄轉筒一周，劃出一條「零點線」 ，再將筆尖對準起點，開始記錄體積曲線。
（3）對一般煤樣，測量膠質層層面在體積曲線開始下降後幾分鐘開始，到溫公升至約 650℃時停止，當試樣的體積曲線呈山型或生成流動性很大的膠質體時其膠質層層面的測定可適當地提前停止， 一般可在膠質層最大厚度出現後再對上、下部層面各測 2～4 次即可停止，並立即用石棉繩或石棉絨把壓力盤上探測孔嚴密地堵起來， 以免膠質體溢位。
（4）測量膠質層上部層面時，將探針刻度尺放在壓板上，使探針通過壓板和壓力盤上的專用小孔小心地插入紙管中，輕輕往下探測，直到探針下端接觸到膠質層層面（手感有阻力了為上部層面） 。讀取探針刻度公釐數（為層面到杯底的距離） ，將讀數填入記錄表中「膠質層上部層面」欄內，並同時記錄測量層面的時間。
（5）測量膠質層下部層面時，用探針首先測出上部層面，然後輕輕穿透膠質體到半膠面（手感阻力明顯加大為下部層面） ，將讀書填入記錄表中「膠質層下部層面「欄內，同時記錄測量層面的時間。探針穿透膠質層和從膠質層中抽出時，均應小心緩慢從事。在抽出時還應輕輕轉動，防止帶出膠質體或膠質層內積存的煤氣突然逸出，以免破壞體積曲線形狀和影響層面位置。
（6）根據轉筒所記錄的體積曲線的形狀及膠質體的特性，來確定測量膠質層上、下部層面的頻率。
1、呈之字型或波型時，在體積曲線上公升到最高點時，測量上部層面，當曲線下降到最低點時測量下部層面（但下部層面測量不應太頻繁，8-10 分測一次）當曲線起伏多時．可間隔1-2 次起伏，在體積曲線的最高點和最低點測量上部層面，並每隔8-10 分鐘在體積曲線的最低點測量另一次下部層面。
2、呈山型，平滑下降型或微波型時，上部層面5 分鐘測一次，下部層面10 分鐘測一次，當體積曲線分段符合上述情況時，各段按對應特點方法進行測定。
3、當體積曲線呈平滑斜降型時汀值在7 以下時）膠質層上，下層面不明顯，可暫停20-25 分鐘，使層面恢復以後巧分鐘以上測一次上部或下部層面，並小心準確測出下部層面位置。
4、測定時形成流動性很大的膠質體時，下部層面測定可遲一些開始，然後每隔7-8 分鐘測量一次，到620 ℃ 應堵孔，測量此煤時，小心帶出膠質體。
（7）測定實驗在溫度為730 ℃ 時停止，關閉電門，取下祛碼，使儀器冷卻，如需再次測定時，上部磚垛完全冷卻至室溫，才能進行。（或換另一磚垛才可進行）
(8)在試驗中，煤氣大量從杯底（熱側）析出時，應向電熱元件吹風防止燒杯矽碳棒．
(9)試驗膠質體溢位到壓力盤上或在紙管中的膠質層面驟然高起。試驗應重作。
五、曲線的加工及測定結果的確定
1 、取下記錄紙，在體積曲線上方標出溫度，下方標出時間，左方標出層面距杯底的距離為縱座標，根據記錄的上下層面位置和對應時間的資料，繪出「上部層面」和「下部層面」的各點，再以曲線尺連線出上，下層面曲線。膠質層最大厚度（y ）一般出現在520-30 ℃ 的範圍內．
2 、取膠質層上、下部層面曲線之間沿縱座標方向的最大距離準到0.5mm，作為膠質層最大厚度。
3 、取730 ℃ 時體積曲線與零點線的距離（準到0.5mm）作為最終收縮度（x ）。
4 、體積曲線型別參3 條體積曲線型別圖。