煤矿许用炸药可燃气安全度试验方法及判定GB18097-2000

　　前言

　　本标准是在MT61-1997《煤矿许用炸药井下可燃气安全度试验方法和判定规则》的基础上，参考WJ1978-1990《煤矿许用炸药沼气安全性试验方法》，并按GB/T1系列标准的要求制定的。

　　本标准由国防科学技术工业委员会提出。

　　本标准由中国兵器工业标准化研究所归口。

　　本标准起草单位：国家煤矿防爆安全产品质量监督检验中心、国家民用爆破器材质量监督检验中心、煤炭工业淮北爆破器材产品质量监督检验中心、全国民用爆破器材产品长沙质量监督检验站、中国兵器工业标准化研究所。

　　本标准主要起草人：郑福良、王志敏、董春海、夏斌、李建湘、杨金侠、于立志。

　　1 范围

　　本标准规定了煤矿许用炸药可燃气安全度等级、试验用材料、仪器、装置、试验条件、试验步骤、试验结果的表述及判定等内容。

　　本标准适用于煤矿许用炸药可燃气安全度的试验。

　　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/T 8031-1987工业电雷管

　　3 定义和符号

　　3．1 定义

　　本标准采用下列定义。

　　3．1．1 煤矿许用炸药 permissible explosive

　　允许在有可燃气或煤尘爆炸危险的煤矿井下使用的炸药。

　　3．1．2 可燃气 inflammable gas; combustible gas

　　与空气混合后能燃烧或爆炸的气体。

　　3．1．3 安全度 safety

　　炸药在有可燃气或煤尘爆炸危险的煤矿井下使用的安全程度。

　　3．1．4 半数引火量 sample mean

　　在规定条件下，引火概率为50%的炸药质量。

　　3．1．5 梯距 interval

　　相邻两试验水平之差的绝对值。

　　3．1．6 小样本升降法 small sample up-and-down method

　　样本量不大于6的求单因素随机变量平均值的试验方法。

　　3．2 符号

　　a) M50：半数引火量，g；

　　b)m50：半数引火量标准值,g；

　　c)n：样本大小；

　　d)d：梯距，g;

　　e)i：试验水平顺序号，整数；

　　f)Mo：初始试验水平，g；

　　g)Mi：第i试验水平，g；

　　h)k：Mi试验水平下的试验次数。

　　4 煤矿许用炸药可燃气安全度等级

　　煤矿许用炸药可燃气安全度分为一、二、三级。各级半数引火量标准值（m 50）见表1。

　　表1 煤矿许用炸药可燃气安全度等级

　　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，以此判定炸药的可燃气安全度。

　　5．2 试验设计

　　a) 样本大小：n=6；

　　b)梯距：d=50g；

　　c)初始试验水平：M o= m50+d；

　　d)升降规则：试验在Mi水平引火，下一次试验水平减少一个梯距d；否则增加一个梯距d。不许跳过梯距或保持试验水平不变。

　　5．3 材料

　　5．3．1试验用气：甲烷体积分数应不小于90%，其他可燃气体积分数的总和应不大于1%。

　　5．3．2 雷管：GB/T8031，煤矿许用瞬发电雷管。

　　5．4 仪器、装置

　　5．4．1 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1℃；

　　c)湿度计：分度值应不大于5%；

　　d)天平：感量应不大于1g。

　　5．4．2 装置

　　可燃气安全度试验装置，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，见图1。

　　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。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，其结构图见图2；

　　d)混合通风机和排烟通风机应为防爆型。

　　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—进可燃气管；13—阀门

　　图1 可燃气安全度试验装置示意图

　　1— 凸台；2—密封胶垫；3—内筒；4—外套

　　图2 发射臼炮结构图

　　5．5 试验条件

　　5．5．1 试样采用炸药原药卷制成，药温应为5℃～35℃。

　　5．5．2 爆炸室内混合气体中，甲烷体积分数应为9.0%±0.3%，温度应为5℃～35℃，相对湿度应不大于80%。

　　5．5．3 发射臼炮扩孔率应不超过25%。

　　5．6 试验步骤

　　5．6．1 每次试验前，应检查甲烷测定器的气密性并校准零点。

　　5．6．2 用牛皮纸或塑料薄膜封闭爆炸室的敞口端。

　　5．6．3 按5.2确定试样的质量，称取试样时，试样质量包括外包装质量。

　　5．6．4 将雷管插入试样一端 ，插入深度应不小于雷管长度的2/3，采用聪蚱鸨?绞剑?媚局逝诠鹘?匝?叭敕⑸渚逝谂诳椎撞俊?BR>5．6．5 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。

　　5．6．6 开启混合通风机，向爆炸室内充入试验用气，测量混合气体的温度、相对湿度和甲烷浓度。

　　5．6．7 当爆炸室内气体混合均匀，甲烷含量达到要求时，停止充气，关闭混合通风机及相关阀门，同时打开卸压阀。

　　5．6．8 连接起爆线路，在关闭混合通风机后的2min内起爆。

　　5．6．9 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。

　　5．6．10 观测混合气体是否引火，并记录。

　　5．6．11 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。

　　5．6．12 将各阀门复位到试验初始状态。

　　5．7 试验结果的表述

　　5．7．1 试验纪录

　　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

　　5．7．2 数据处理

　　取试验序列中自试验结果相反开始的连续6次试验结果，并虚拟第7次试验结果。按下式计算半数引火量，并将最终结果修约到个数位。

　　M50=Σki Mi/7

　　6 试验结果的判定

　　6．1 若M50≥m50，判定该试样安全度合格。

　　6．2 若m50- M50>40g，判定该试样安全度不合格。否则，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次试验水平的半数引火量。若M50≥m50，仍判定该试样安全度合格；反之，判为不合格。

　　6．3 若试验水平升至m50+3d仍未引火，则停止试验，M50m50（相应安全等级半数引火量）作为试验结果，判定该试样安全度合格。