MTT611997煤矿许用炸药井下可燃气安全度试验方法和判定规则

中华人民共和国煤炭行业标准MT/T61—1997煤矿许用炸药井下可燃气安全度试验方法和判定规则Testmethodandjudgerulesofsafetyofpermissibleexplosiveforcoalmininginfiredamp1997-12-12批准1998-02-01实施中华人民共和国煤炭工业部批准目次1范围1………………………………………………………………………………………………………2引用标准1…………………………………………………………………………………………………3术语和符号1………………………………………………………………………………………………4煤矿许用炸药井下可燃气安全度等级和适用范围1……………………………………………………5试验方法2…………………………………………………………………………………………………6判定规则4…………………………………………………………………………………………………ⅠMT/T61—1997煤矿许用炸药井下可燃气安全度试验方法和判定规则1范围本标准规定了煤矿许用炸药井下可燃气安全度等级、适用范围、试验方法和判定规则。本标准适用于煤矿许用炸药。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T8031—87工业电雷管GB/T15663.8—1995煤矿科技术语煤矿安全GB/T15663.9—1995煤矿科技术语爆炸材料和爆破技术3术语和符号3.1术语本标准采用下列术语3.1.1半数引火量samplemean在规定条件下,引火概率为50%的炸药量。3.1.2梯距interval相邻两试验水平之差的绝对值。3.1.3升降法up-and-downmethod一种求单因素随机变量平均值的试验设计方法3.1.4过量氮excessnitrogen井下可燃气中超过正常大气氮氧比的氮气含量3.2符号M50:半数引火量,g;m50:半数引火量标准值,g;n:样本大小;d:梯距,g;i:试验水平顺序号,整数;Mo:初始试验水平,g;Mi:第i次试验水平,g;K1:M1试验水平下的试验次数。4煤矿许用炸药井下可燃气安全度等级和适用范围煤矿许用炸药井下可燃气安全度分为三级,依次为一、二、三级,各级半数引火量标准值(m50)见表1。1MT/T61—1997表1煤矿许用炸药井下可燃气安全度等级和适用范围等级一二三标准值,g100180400试验方式发射臼炮发射臼炮发射臼炮适用范围低甲烷矿井岩石掘进工作面低甲烷矿井煤层采掘工作面高甲烷矿井:低甲烷矿井高甲烷采掘工作面:煤油共生矿井;煤与煤层气突出矿井5试验方法5.1方法提要在规定条件下,采用小样本升降法,将受试炸药置于发射臼炮炮孔内爆炸。根据试验巷道内井下可燃气-空气混合气体引火结果,计算半数引火量,以此判定炸药的井下可燃气安全度。5.2材料5.2.1试验用井下可燃气:必须采用经煤炭工业部批准使用的煤矿井下可燃气。试验时,当甲烷浓度为9.0%时,其他可燃气体含量总和应不大于0.3%,二氧化碳和过量氮含量总和应不大于1.0%。5.2.2煤矿许用瞬发电雷管应符合GB/T8031的规定。5.3装置、仪器5.3.1装置井下可燃气安全度试验装置见图1,主要由试验巷道、气体混合管路、发射臼炮、混合通风机、排烟通风机及控制系统组成。1—试验巷道;2—延长室;3—封闭装置;4—爆炸室;5—测量孔;6—发射臼炮;7—排烟通风机;8—排烟管;9—进气管;10—混合通风机;11—回气管;12—可燃气管;13—阀门图1井下可燃气安全度试验装置示意图a)试验巷道为钢制圆筒,分爆炸室和延长室两部分,水平放置,内径为1.8m,爆炸室长度为5m,容积为12.8m3,爆炸室的封闭端中心开有圆口,敞口端设有封闭装置。延长室长度为15m,与爆炸室敞口端相衔接;b)气体混合管路由进气管、回气管及控制阀门等组成。进气管由靠近爆炸室封闭端上部引入,回气管由靠近爆炸室敞口端下部引出,在进气管路和回气管路上应分别装有阀门;c)发射臼炮为钢制圆柱体,由内筒和外套构成,其内筒凸出,套有密封胶垫,中心轴向开有炮孔。外套材料可选用普通碳钢,内简材料宜使用PNi3CrMoV炮钢,炮孔初始体积规定为(2138±10)mL。规格尺寸见图2;2MT/T61—19971—凸台:2—密封胶垫;3—内筒;4—外套图2发射臼炮结构图d)混合通风机为防爆离心式,风量应不小于1330m3/h,全压应不小于950Pa;e)排烟通风机为防爆轴流式,风量应不小于9200m3/h,全压应不小于380Pa;f)控制系统包括液压系统、电气系统、空调系统及参数测试系统。5.3.2仪器a)甲烷测定器:分度值应不大于0.02%;b)温度计:分度值应不大于1C;c)湿度计:分度值应不大于1%;d)天平:感量应不大于1g。5.4试验条件5.4.1试样采用炸药原药卷制成。称取试样时,应取全重。药温应为(20±10)℃。5.4.2爆炸室内井下可燃气-空气混合气体中,甲烷浓度为(9.0±0.3)%,温度为(20±10)℃,湿度应不大于80%。5.4.3发射臼炮扩孔率应不超过25%。5.5试验步骤5.5.1每次试验药量按6.1确定。5.5.2每次试验前,应检查甲烷测定器的气密性并校准零点。5.5.3用封闭装置以牛皮纸或塑料薄膜封闭爆炸室的敞口端。5.5.4将雷管插入试样一端,插入深度应不小于雷管长度的2/3,用木质炮棍将试样装入发射臼炮炮孔底部,反向起爆。5.5.5将发射臼炮推至爆炸室封闭端并压紧,使凸台进入封闭端圆口,其端面与封闭端内壁齐平。5.5.6开启混合通风机,向爆炸室充入井下可燃气,测量混合气体的温度、湿度和甲烷浓度。5.5.7当甲烷浓度达到要求时,停止充气。混合1min,关闭混合通风机及相关阀门,同时打开卸压阀。5.5.8连接起爆线路,在关闭混合通风机后的2min内起爆。5.5.9检查受试炸药是否全爆,如未爆或半爆,本次试验作废,重做该水平试验。5.5.10以爆炸声响或其他参数判断混合气体是否引火,做好记录,5.5.11开启排烟通风机,同时打开混合通风机进气阀门,开启混合通风机,排除巷道内的炮烟,排烟时间应不少于3min。5.5.12将各阀门复位到试验初始状态。3MT/T61—19976判定规则6.1试验设计a)样本大小:n=6;b)梯距:d=50g;c)初始试验水平:应保证6次试验中头2次试验结果相反,可参考选用Mo=m50+d;d)升降规则:试验在M1下引火,下一次试验水平减少一个梯距d;否则增加一个梯距d。不许跳过中间的梯距或保持试验水平不变。6.2试验记录试验结果按表2示例的格式记录。“引火”记为“1”,“未引火“记为“0”。表2小样本升降法试验记录iM11234567K12Mo-2d1X21Mo-d0020Mo102-1Mo-d01表2中第7次试验水平的“X”是根据第6次试验结果虚拟的,即第6次试验“引火”,则降一个梯距,反之升一个梯距。6.3数据处理确认试验结果后,按下式计算半数引火量,并将最终结果修约到个数位。M50=17∑K1M16.4结果判定a)若M50≥m50,判定该试样合格。b)若m50-M5040,判定该试样不合格,否则允许复试。复试方法:根据第6次试验结果,继续做6次试验,再虚拟第13次试验结果,计算13次试验水平的平均值作为半数引火量。若M50≥m50,仍判定该试样合格;反之,判为不合格。c)若三级煤矿许用炸药升至650g仍未引火,停止试验,以M50400g作为试验结果,判定该煤矿许用炸药合格。4MT/T61—1997