煤礦許用炸藥可燃氣安全度試驗方法及判定

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則》的基礎上，參考WJ1978-1990《 煤礦許用炸藥沼氣 安全性試驗方法》，並按GB/T1係列 標準的要求製定的。
　　本 標準由國防科學技術工業委員會提出。
　　本 標準由中國兵器工業標準化研究所歸口。
　　本標準起草單位：國家 煤礦防爆 安全產品質量監督檢驗中心、國家民用爆破器材質量監督檢驗中心、煤炭工業淮北爆破器材產品質量監督檢驗中心、全國民用爆破器材產品長沙質量監督檢驗站、中國兵器工業標準化研究所。
　　本標準主要起草人：鄭福良、王誌敏、董春海、夏斌、李建湘、楊金俠、於立誌。

　　1 範圍
　　本標準規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。
　　本標準適用於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
　　與空氣混合後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 半數引火量 sample mean
　　在規定條件下，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
　　樣本量不大於6的求單因素隨機變量平均值的試驗方法。
　　3．2 符號
　　a) M₅₀：半數引火量，g；
　　b)m₅₀：半數引火量標準值,g；
　　c)n：樣本大小；
　　d)d：梯距，g;
　　e)i：試驗水平順序號，整數；
　　f)M_o：初始試驗水平，g；
　　g)M_i：第i試驗水平，g；
　　h)k：M_i試驗水平下的試驗次數。
　　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。各級半數引火量標準值（m₅₀）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
　　在規定條件下，采用小樣本升降法，將受試炸藥置於發射臼炮炮孔內爆炸。根據試驗巷道內可燃氣-空氣混合氣體引火結果，計算半數引火量，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= m ₅₀+d；
　　d)升降規則：試驗在M _i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：甲烷體積分數應不小於90%，其他可燃氣體積分數的總和應不大於1%。
　　5．3．2 雷管：GB/T8031，煤礦許用瞬發電雷管。
　　5．4 儀器、裝置
　　5．4．1 儀器
　　a)甲烷測定器；分度值應不大於0.02%；
　　b)溫度計：分度值應不大於1℃；
　　c)濕度計：分度值應不大於5%；
　　d)天平：感量應不大於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、發射臼炮、混合通風機、排煙通風機及控製係統組成，見圖1。
　　a) 試驗巷道為鋼製圓筒，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)發射臼炮為鋼製圓柱體，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— 凸台；2—密封膠墊；3—內筒；4—外套
　　圖2 發射臼炮結構圖
　　5．5 試驗條件
　　5．5．1 試樣采用炸藥原藥卷製成，藥溫應為5℃～35℃。
　　5．5．2 爆炸室內混合氣體中，甲烷體積分數應為9.0%±0.3%，溫度應為5℃～35℃，相對濕度應不大於80%。
　　5．5．3 發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並校準零點。
　　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 ，插入深度應不小於雷管長度的2/3，采用反向起爆方式，用木質炮棍將試樣裝入發射臼炮炮孔底部。
　　5．6．5 將發射臼炮推至爆炸室封閉端並壓緊，使凸台進入封閉端圓口，其端麵與封閉端內壁齊平。
　　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，在關閉混合通風機後的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，並記錄。
　　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，排煙時間應不少於3min。
　　5．6．12 將各閥門複位到試驗初始狀態。
　　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。“引火”記為“1”，“未引火”記為“0”。
　　表2 小樣本升降法試驗記錄

　　5．7．2 數據處理
　　取試驗序列中自試驗結果相反開始的連續6次試驗結果，並虛擬第7次試驗結果。按下式計算半數引火量，並將最終結果修約到個數位。
　　M ₅₀=Σk _iM _i/7
　　6 試驗結果的判定
　　6．1 若M ₅₀≥m ₅₀，判定該試樣安全度合格。
　　6．2 若m ₅₀- M ₅₀>40g，判定該試樣安全度不合格。否則，根據第6次試驗結果，繼續做6次試驗，再虛擬第13次試驗結果，計算13次試驗水平的半數引火量。若M ₅₀≥m ₅₀，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m ₅₀+3d仍未引火，則停止試驗，M ₅₀m ₅₀（相應安全等級半數引火量）作為試驗結果，判定該試樣安全度合格。