MT 60-1995 煤矿用炸药爆炸后有毒气体量测定方法和判定规则.pdf

中华人民共和国煤炭行业标准 MT 6 0 一 1 9 9 5 煤矿用炸药爆炸后有毒气体f 测定方法和判定规则 代替 MT 6 0 -8 2 1 主.内容与道用范困 本标准规定了 煤矿用炸药.炸后有毒气体中， 一载化碳用化学吸收法和气相色谱法侧定， 氮氧化物 用分光光度法侧定， 并规定了有毒气体量判定规则. 本标准适用于煤矿井下用炸药 以下简称炸药 。 2 术语 有毒气体 t o x i c g a s , p o i s o n g a s 本标准中 所指的有毒气体， 只包括一暇化碳和氮暇化物。 3 试样的制.和采集 3 . 1 试剂和材料 .石英砂 G B 1 7 8 二暇化硅含2不低于900a; b雷管 G B 8 0 3 1 , 8 号金属充瞬发电窗管; c . 液体石蜡。 3 . 2 仪器、 设备 a . 姗炸弹筒 外径6 0 0 m m， 内 径3 5 0 m m ， 内 部深度为5 5 0 m m的俐制画筒; ‘ . 钢炮 外径2 4 0 m m , 高3 0 0 m m的圈柱体， 其中心孔直径4 5 m m , 深度2 0 0 m m, c . 真空泵 抽空速率不低于4 L / s ; 极限真空度6 . 7 X 1 0 - Z h P a l d . 动槽水银压力计 准确度士0 . 4 h P a , e . 架盘天平 感J t0 . 5 g t t . 分析天平 感f0 . 2 m g ; 9 . 真空表 洲J t 范围。 。 . 1 MP a ， 准确度1 . 5 级， b . 压力表 侧J t 范围0 , 0 . 1 MP a ， 准确度1 . 5 级， J . U型水银压差计 准确度士0 . 1 k P a t J - 采样瓶 容A 5 0 m L , k . 贮气瓶 内盛液体石蜻作限定液; 1 . U型干澡管 内装经绪烧的无水硫酸钥， m. 注射器 5 0 m L, 3 . 3 炸药试样制备 随机取2 卷炸药， 称取1 1 0 . 。 士 。 . 5 g 炸药 卷。 雷管擂入 药卷深度为甘管全 长的2 / 3 , 3 . 4 姗炸生成气试样采集 一一- . 一-‘ 一-‘ 一， 一一种 一. -. --- 中 华 人 民 共 和 国 煤 炭 工 业 部1 9 9 6 一 0 1 一 1 5 批 准1 9 9 6 一 0 5 一 0 1 实 施 MT 6 0 一 1 9 9 5 3 . 4 . 1 按图 1 进行组装。 图 1 爆炸生成气试样采集装置示意图 1 -弹筒盖; 2 -弹筒， 3 -阀门， 4 -钢炮. 5 一石英砂; 6 -雷管; 7 -药卷， 8 -压力表口一真空表; 1 0 一三通活塞 1 1 -真空泵; 1 2 -U 型干操管; 1 3 一水银压差计; 1 4 -贮气瓶1 1 5 -注射器. 1 6 -采样瓶 3 . 4 . 2 用抽真空方法检查弹筒通气阀门 是否通畅， 用钢丝刷或砂纸把接线柱上的灰尘和锈垢擦净， 并 把残留于弹简中的灰尘用吸尘器清除干净. 3 . 4 . 3 将炸药试样装入翎炮 4 内孔中， 再将称量好的3 0 0 . 0 士。 . 5 g 石英砂自 然充填在炸药卷周围与 上部。雷管脚线分别接到两个接线柱上. 3 . 4 . 4 盖紧弹筒盖 1 , 然后用真空泵 1 1 将弹筒 2 内 气体抽至真空度3 3 . 3 h P a 以下， 关闭阀门 3 . 3 . 4 . 5 用发姗器起姆药卷 } o 3 . 4 . 6 炸药娜炸后， 待弹筒 2 内 气体冷却至室温后， 开启阀门 3 . 读取大气压力、 室温和水银压差计 1 3 压差值。 3 . 4 . 7 排放弹筒 2 内一定量气体， 以清洗系统内 残留气体后， 取弹筒一部分气体经过硫酸铜管脱水于 贮气瓶 1 4 中和球胆中留待测定用. 4 有弃气体fm定 4 . 1 一氧化碳含量的测定 4 . 1 . 1 化学吸收法 4 . 1 . 1 . 1 原理; 爆炸生成气体中， 二氧化碳用氢氧化钾溶液吸收， 氧气用焦性没食子酸溶液吸收， 一氧化碳用氨性 氯化亚铜溶液吸收， 剩余的一载化碳经氧化铜管赫烧转化成二氧化碳， 再用氢载化钾溶液吸收。根据V 性氯化亚铜溶液吸收后减少的体积和氢氧化钾溶液吸收由 一暇化碳转化成二氧化碳的体积， 换算成- 氧化碳的体积。 4 . 1 . 1 . 2 试剂和材料 a . 线状氧化铜 H G / T 3 -1 2 8 9 ; b . 氢氧化钾溶液 用氢暇化钾 G B / T 2 3 0 6 配制成2 5 溶液 。 / ， ; c . 氯化铁溶液 用抓化按 G B / T 6 5 8 配制成2 5 溶液 二 / 。 ; d . 硫酸溶液 用相对密度1 . 8 4 的硫酸 G B / T 6 2 5 配制成1 0 二 / ， 溶液; e . 碱性没食子酸溶液 用焦性没食子酸配制成2 2 0 0 二 / 。 溶液 A溶液 ; 用3 0 0 g 氢氧化钾 MT 6 0 一 1 9 9 5 G B / T 2 3 0 6 溶于2 0 0 g 水中 B溶液 。使用时， 以1 份A溶液与 6 份B溶液加以混合。 f . 氨性氯化亚铜溶液 称取 3 2 g氯化亚铜 H G / T 3 -1 2 8 7 溶解于 1 1 0 m L 2 5 0 0 氯化按 G B / T 6 5 8 溶液中， 再加入8 0 - 1 0 0 m L氨水 G B / T 6 3 1 , 4 . 1 . 1 . 3 仪器 气体分析器见图2 , 图2 气体分析器示惫图 1 -氧化钾溶液吸收器， 2 -位破洛液吸收器。 3 -焦性没t子暇洛被吸收器。 9 氮性级化亚悯溶液吸收器， 5 一补偿压力计， 6 -f管0一以水银为限定液 的水准瓶1 8 -梳形管0 -暇化钥管。 1 0 一电 炉 4 . 1 . 1 . 4 测定步获 4 . 1 . ， . 4 . 1 从氮气瓶充入氮气检查梳形管 8 等测定系统的气密性， 4 . 1 . 1 . 4 . 2 测定时， 取贮气瓶 1 4 中 经脱水的干操气体试样4 0 . 0 士0 . 1 m L于仪器最管 6 中。 4 . 1 . 1 . 4 . 3 将气体试样依次压入氮氧化钾溶液吸收器 1 , 焦性没食子酸溶液吸收器 3 , 氨性抓化亚 铜溶液吸收器 4 , 4 . 1 . 1 . 4 . 4 用电 炉 1 0 加热氧化铜管 9 瀚烧里气后经硫酸溶液吸收器 幻吸收。 刹余的一氧化碳再经 氢氧化钾溶液吸收器c 1 吸收一暇化碳转化成的二载化碳。 4 . 1 . 1 . 5 测定结果的表述 一氧化碳含量按式 1 计算 ”工 “ ⋯ ” . ” . “ . “ ⋯ ” 。 “ 1 式中 ， ， 一氧化碳百分含量， V / V , V } o 氨性抓化亚铜溶液吸收的一氧化碳童, m L ; V 氢氧化钾溶液吸收的二氧化碳所对应的一氧化碳量， m L ; V 。 干燥的气体试样量, m L. MT 6 0 一 1 9 9 5 注 某种气体在侧定条件下的百分含, 等于该气体在标准状况下的百分含量。 平行侧定两次， 计算其算术平均值。 4 . ，1 . 6 测定结果的允许差 同一试验室测定结果的允许差不应超过。 . 5 . 4 . 1 . 2 气相色谱法 4 . 1 . 2 . ， 试剂和材料 a . 1 3 X分子筛 4 0 - V 6 0目; b . 高分子微孔小球; c氢气 纯度9 9 肠 V / V ; d . 空气中一氧化碳气体标准物质， 标准值 5 . 0 0 0 o m o l / m o l 。不确定度士l o o . 4 . 1 . 2 . 2 仪器、 设备 a . 气相色谱仪; b . 色谱柱 内 径3 m m 、 长度2 0 0 0 m m， 分别装填1 3 X分子筛和高分子徽孔小球， c . 微处理机; d . 热导检测器。 4 . 1 . 2 . 3 测定步获 4 . 1 . 2 . 3 . 1 开机后按下列条件把仪器调整到工作状态 抓气流量2 0 - 4 0 m L / m i n , 柱前压。 . 1 M P a ， 色谱柱温度和检侧器温度为常温。 4 . 1 . 2 . 3 . 2 待荃线称定后， 打开徽处理机， 即可进行气体试样分析。 4 . 1 . 2 . 3 . 3 用注射器注入一载化碳一级标准物质二次， 校准仪器， 符合要求后方可进行气体试样分析。 4 . 1 . 2 . 3 . 4 测定结果的允许差 同一试验室平行两次测定结果允许差不应超过。 . 5 . 4 . 2 氮氧化物含量的测定分光光度法 4 . 2 . 1 原理 炸药姗炸时， 生成的氮暇化物是一暇化氮和二载化氮。 其中一暇化抓被空气中的氧氧化成二氧化 氮， 二氧化氮被氢氧化钠溶液吸收生成硝酸盐和亚硝酸盐， 加人显色剂， 显现出桃红色， 根据显色强度与 二氧化氮含量成正比， 采用分光光度法可侧得二权化氮含量. 4 . 2 . 2 试剂 a . 亚硝酸钠 G B / T 6 3 3 ; b . 氢氧化钠溶液 用氢氧化钠 G B / T 6 2 9 配制成c N a O H 0 . 1 m o l / L溶液; c . 显色剂; 将蔡荃盐酸二氨墓乙 烯 化学纯 、 对氮基笨成耽胺和酒石酸 G B / T 1 2 9 4 按1 十4 9 5 质量比 混合， 在乳体中 研磨并混合均匀， 装入棕色瓶中， 置于千澡器内 备用; d . 显色剂溶液 称取3 0 g 显色剂 4 . 2 . 2 c 溶于1 0 0 m L 4 肠 碑酸 G B / T 1 2 8 2 溶液中， 用时现配， e . 吸收液 将。 . 1 m o l / L氢氧化钠溶液与无水乙 醉 G B / T 6 7 8 按1 十2 体积比 混合配制; r . 亚硝酸钠贮备溶液 精确称取。 . 1 5 0 0 g 亚硝酸钠 G B / T 6 3 3 ， 用燕馏水稀释1 0 0 0 m L 溶量 瓶至刻度， 摇匀为 A溶液 。 准确取1 0 0 m L A溶液 转入1 0 0 0 m L溶量瓶中， 用燕馏水稀释至刻度， 摇 匀为 B溶液 ; B . 亚硝酸钠标准溶液 1 m L 该溶液含0 . 0 0 1 5 m g N a N O p ， 相当于0 . 0 0 2 m g N O E 用移液管准确 吸取1 0 m L亚硝酸钠贮备溶液 B 溶液 转入1 0 0 m L 溶量瓶中， 用吸收液 4 . 2 . 2 e 稀释至刻度， 摇匀。 4 . 2 . 3 仪器 a . 分析天平 感量0 . 1 m g ; b . 分光光度计 波长准确度士3 n m; c . 移液管 1 0 , 2 5 m L ， 准确度士0 . 0 4 m L ; d . 刻度吸管 1 mL ， 最小分度值 0 . 0 1 mL; MT 6 0 一 1 9 9 5 5 m L ， 最小分度值0 . 0 5 m L ; 1 0 m L， 最小分度值 。 . 1 m L , 4 . 2 . 4 测定步骤 4 . 2 . 4 . 1 工作曲线的绘制 4 . 2 . 4 . 1 . 1 分别准确吸取亚硝酸钠标准溶液 4 . 2 . 2 g 0 , 0 . 5 , 1 . 0 , 1 . 5 , 2 . 0 , 2 . 5 , 3 . 0 , 4 . 0 , 6 . 0 , 7 . 0 m L 于比色管中， 其对应的二氧化氮质量为。 ， 0 . 0 0 1 , 0 . 0 0 2 , 0 . 0 0 3 , 0 . 0 0 4 , 0 . 0 0 5 , 0 . 0 0 6 , 0 . 0 0 8 , 0 . 0 1 0 , 0 . 0 1 2 , 0 . 0 1 4 m g 。 分别加吸收液 4 . 2 . 2 e 至1 5 m L刻度。 4 . 2 . 4 . 1 . 2 用移液管分别吸取5 m L显色溶液 4 . 2 . 2 d 加入比色管 4 . 2 . 4 . 1 . 1 中。 然后， 将比色管置 于2 5 士1 0C 恒温水浴中， 保温约3 0 m i n ， 使其完全显色。 在分光光度计上， 用1 c m比 色皿， 以零标准溶液 作参比， 于波长5 4 5 n m处侧定每一标准溶液的吸光度。 4 . 2 . 4 . 1 . 3 以二暇化氮的质A为横坐标， 吸光度为纵坐标绘制工作曲线。 4 . 2 - 4 . 2 二氧化氮的测定 4 . 2 . 4 . 2 . 1 用注射器 1 5 从贮气瓶 1 4 中分别取4 0 m L干操气体试样， 注入装有1 5 m L二氧化氮吸 收液的两个真空采样瓶 1 6 中， 气体试样经2 4 h 氧化和吸收。 4 . 2 - 4 - 2 . 2 准确吸取5 m L显色溶液 4 . 2 . 2 d 于采样瓶 1 6 中， 按4 . 2 . 4 . 1 . 2 条操作， 以试剂空白溶 液作参比 测定吸光度。 根据吸光度在工作曲 线上查得该试样所对应的二氧化氮的质量 m g ， 然后换算 成二氧化氮体积百分含te 4 . 2 . 5 测定结果的表述 氮氧化物的含t按式 2 计算 ” 一 “ 4 9 X 是 “ “ . “. “. ”” ， “ . ” ⋯ 2 式中 ， 二氧化氮体积百分含量， V / V ; 0 . 4 9 换算系数, 1 m g 二氧化氮气体在标准状况下所占的 体积, m L / m g i a 由 工作曲线上查得二权化氮质量， 二 9 。 V . 在标准状况下气体试样量， m L . 4 . 2 . 6 测定结果的允许差 同一试验室测定结果允许差不应超过。 . 3 0 0 . 4 . 3 有毒气体总t的计算 4 . 3 . 1 在标准状况下， 每千克炸药姗炸后产生的干操气体体积按式 3 计算 V, V , P , P ， 一P 一P 3 X 2 7 3 X 1 0 0 0 1 0 1 3 Tm “ ” ， . ”. ”二 “ .. ⋯ ” . 3 式中 V . 在标准状况下， 每千克炸药姗炸后产生的干操气体体积, L / k g , V , 减去钢炮所占体积后， 弹筒内的实际容积, L , P , 测定时的大气压力， h P a ; P , 抽空时， 弹简内剩余压力， h P a ; P 3 温度为T度时空气饱和水燕汽压力， h P a ; P , 水银压力计的压差值， h P a ; T测定时的室温, K; 二 测定用炸药质量， 9 。 4 . 3 . 2 每千克炸药爆炸后， 生成的一氧化碳和氮氧化物的体积分别按式 4 , 5 计算 V wV . X n , V N O ， 二V . X n 3 “ ⋯ ⋯” . ” . “ ” ， “ . “ . ⋯. ”4 ” . ” ” ， ” . “ ⋯ ⋯ ” . “ ⋯。 5 式中 V . . 每千克炸药爆炸后生成的一氧化碳体积， L / k g , MT 6 0 一 1 9 9 5 v- 每千克炸药爆炸后生成的氮氧化物体积， L / k g e 4 . 3 . 3每千克炸药爆炸后生成的有毒气体总量 按标准状况下折算成一氧化碳计 按式 6 计算 Vv _ 6 . 5 V w z 式中 V每千克炸药爆炸后生成的有毒气体总量， L / k g , 6 4 . 3 . 4 5 将氮氧化物折算成一氧化碳时的毒性系数。 测定结果取两次平行测定值的算术平均值， 并修约成个数。 平行测定的差值不应超过1 0 L / k g a 5 判定规则 本标准规定每千克炸药爆炸后生成的有毒气体总量 按标准状况下折算成一氧化碳计 ， 不应超过 8 0 L为合格， 超过8 0 L ， 应加倍复检， 仍以 不超过8 0 L 为合格。 有毒气体含量不合格的炸药， 不准许在 井下使用。 附加说明 本标准由 煤炭工业部煤矿安全标准化委员会提出。 本标准由 煤炭工业部煤矿安全标准化委员会姗破技术及火工产品 分会归口。 本标准由煤炭科学研究总院抚顺分院和爆破技术研究所负责起草。 本标准主要起草人秦革、 徐剑秋、 段芸、 崔应娟、 董春海、 林长勇、 姚玉梅、 马静。 本标准委托煤炭科学研究总院抚顺分院负责解释。