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煤礦許用炸藥可燃氣安全度試驗方法及判定

作者:佚名 2009-02-19 02:45 來源:不詳
td="4948" colspan="2"> 前言
  本標準是在MT61-1997《煤礦許用炸藥井下可燃氣安全度試驗方法和判定規(guī)則》的基礎上,參考WJ1978-1990《煤礦許用炸藥沼氣安全性試驗方法》,并按GB/T1系列標準的要求制定的。
  本標準由國防科學技術工業(yè)委員會提出。
  本標準由中國兵器工業(yè)標準化研究所歸口。
  本標準起草單位:國家煤礦防爆安全產品質量監(jiān)督檢驗中心、國家民用爆破器材質量監(jiān)督檢驗中心、煤炭工業(yè)淮北爆破器材產品質量監(jiān)督檢驗中心、全國民用爆破器材產品長沙質量監(jiān)督檢驗站、中國兵器工業(yè)標準化研究所。
  本標準主要起草人:鄭福良、王志敏、董春海、夏斌、李建湘、楊金俠、于立志。

  1 范圍
  本標準規(guī)定了煤礦許用炸藥可燃氣安全度等級、試驗用材料、儀器、裝置、試驗條件、試驗步驟、試驗結果的表述及判定等內容。
  本標準適用于煤礦許用炸藥可燃氣安全度的試驗。
  2 引用標準
  下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
  GB/T 8031-1987工業(yè)電雷管
  3 定義和符號
  3.1 定義
  本標準采用下列定義。
  3.1.1 煤礦許用炸藥 permissible explosive
  允許在有可燃氣或煤塵爆炸危險的煤礦井下使用的炸藥。
  3.1.2 可燃氣 inflammable gas; combustible gas
  與空氣混合后能燃燒或爆炸的氣體。
  3.1.3 安全度 safety
  炸藥在有可燃氣或煤塵爆炸危險的煤礦井下使用的安全程度。
  3.1.4 半數(shù)引火量 sample mean
  在規(guī)定條件下,引火概率為50%的炸藥質量。
  3.1.5 梯距 interval
  相鄰兩試驗水平之差的絕對值。
  3.1.6 小樣本升降法 small sample up-and-down method
  樣本量不大于6的求單因素隨機變量平均值的試驗方法。
  3.2 符號
  a) M50:半數(shù)引火量,g;
  b)m50:半數(shù)引火量標準值,g;
  c)n:樣本大??;
  d)d:梯距,g;
  e)i:試驗水平順序號,整數(shù);
  f)Mo:初始試驗水平,g;
  g)Mi:第i試驗水平,g;
  h)k:Mi試驗水平下的試驗次數(shù)。
  4 煤礦許用炸藥可燃氣安全度等級
  煤礦許用炸藥可燃氣安全度分為一、二、三級。各級半數(shù)引火量標準值(m 50)見表1。
  表1 煤礦許用炸藥可燃氣安全度等級
  


  5 試驗方法
  5.1 方法提要
  在規(guī)定條件下,采用小樣本升降法,將受試炸藥置于發(fā)射臼炮炮孔內爆炸。根據(jù)試驗巷道內可燃氣-空氣混合氣體引火結果,計算半數(shù)引火量,以此判定炸藥的可燃氣安全度。
  5.2 試驗設計
  a) 樣本大小:n=6;
  b)梯距:d=50g;
  c)初始試驗水平:M o= m50+d;
  d)升降規(guī)則:試驗在Mi水平引火,下一次試驗水平減少一個梯距d;否則增加一個梯距d。不許跳過梯距或保持試驗水平不變。
  5.3 材料
  5.3.1試驗用氣:甲烷體積分數(shù)應不小于90%,其他可燃氣體積分數(shù)的總和應不大于1%。
  5.3.2 雷管:GB/T8031,煤礦許用瞬發(fā)電雷管。
  5.4 儀器、裝置
  5.4.1 儀器
  a)甲烷測定器;分度值應不大于0.02%;
  b)溫度計:分度值應不大于1℃;
  c)濕度計:分度值應不大于5%;
  d)天平:感量應不大于1g。
  5.4.2 裝置
  可燃氣安全度試驗裝置,主要由試驗巷道、氣體混合管路、發(fā)射臼炮、混合通風機、排煙通風機及控制系統(tǒng)組成,見圖1。
  a) 試驗巷道為鋼制圓筒,分爆炸室和延長室兩部分,水平放置,內徑為1.8m,爆炸室長度為5m。爆炸室的封閉端中心開有圓口,敞口端設有封閉裝置。延長室長度為15m,與爆炸室敞口端相銜接;
  b)氣體混合管路由進氣管、回氣管及閥門等組成。進氣管由靠近爆炸室封閉端上部引入,回氣管由靠近爆炸室敞口端下部引出。在進氣管路和回氣管路上應分別裝有閥門;
  c)發(fā)射臼炮為鋼制圓柱體,由內筒和外套構成。其內筒凸出,套有密封膠墊,中心軸向開有炮孔,其結構圖見圖2;
  d)混合通風機和排煙通風機應為防爆型。
  

  1—試驗巷道;2—延長室;3—封閉裝置;4—爆炸室;5—測量孔;6—發(fā)射臼炮;
  7—排煙通風機;8—排煙管;9—進氣管;10—混合通風機;11—回氣管;12—進可燃氣管;13—閥門
  圖1 可燃氣安全度試驗裝置示意圖
  

  1— 凸臺;2—密封膠墊;3—內筒;4—外套
  圖2 發(fā)射臼炮結構圖
  5.5 試驗條件
  5.5.1 試樣采用炸藥原藥卷制成,藥溫應為5℃~35℃。
  5.5.2 爆炸室內混合氣體中,甲烷體積分數(shù)應為9.0%±0.3%,溫度應為5℃~35℃,相對濕度應不大于80%。
  5.5.3 發(fā)射臼炮擴孔率應不超過25%。
  5.6 試驗步驟
  5.6.1 每次試驗前,應檢查甲烷測定器的氣密性并校準零點。
  5.6.2 用牛皮紙或塑料薄膜封閉爆炸室的敞口端。
  5.6.3 按5.2確定試樣的質量,稱取試樣時,試樣質量包括外包裝質量。
  5.6.4 將雷管插入試樣一端 ,插入深度應不小于雷管長度的2/3,采用反向起爆方式,用木質炮棍將試樣裝入發(fā)射臼炮炮孔底部。
  5.6.5 將發(fā)射臼炮推至爆炸室封閉端并壓緊,使凸臺進入封閉端圓口,其端面與封閉端內壁齊平。
  5.6.6 開啟混合通風機,向爆炸室內充入試驗用氣,測量混合氣體的溫度、相對濕度和甲烷濃度。
  5.6.7 當爆炸室內氣體混合均勻,甲烷含量達到要求時,停止充氣,關閉混合通風機及相關閥門,同時打開卸壓閥。
  5.6.8 連接起爆線路,在關閉混合通風機后的2min內起爆。
  5.6.9 檢查受試炸藥是否全爆,如未爆或半爆,本次試驗作廢,重做該水平試驗。
  5.6.10 觀測混合氣體是否引火,并記錄。
  5.6.11 開啟排煙通風機,同時打開混合通風機進氣閥門,開啟混合通風機,排除巷道內的炮煙,排煙時間應不少于3min。
  5.6.12 將各閥門復位到試驗初始狀態(tài)。
  5.7 試驗結果的表述
  5.7.1 試驗紀錄
  試驗結果按表2示例的格式記錄?!耙稹庇洖椤?”,“未引火”記為“0”。
  表2 小樣本升降法試驗記錄
  

  5.7.2 數(shù)據(jù)處理
  取試驗序列中自試驗結果相反開始的連續(xù)6次試驗結果,并虛擬第7次試驗結果。按下式計算半數(shù)引火量,并將最終結果修約到個數(shù)位。
  M50=Σki Mi/7
  6 試驗結果的判定
  6.1 若M50≥m50,判定該試樣安全度合格。
  6.2 若m50- M50>40g,判定該試樣安全度不合格。否則,根據(jù)第6次試驗結果,繼續(xù)做6次試驗,再虛擬第13次試驗結果,計算13次試驗水平的半數(shù)引火量。若M50≥m50,仍判定該試樣安全度合格;反之,判為不合格。
  6.3 若試驗水平升至m50+3d仍未引火,則停止試驗,M50m50(相應安全等級半數(shù)引火量)作為試驗結果,判定該試樣安全度合格。

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