《煤矿许用炸药井下可燃气安全度试验方法和判定规则》标准征求意见稿编制说明
《煤矿许用炸药井下可燃气安全度试验方法和判定规则》标准
征求意见稿编制说明
一、任务来源
本标准由国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局提出，安检总政法[2008]144号，计划号：2008—AQ—20。
本标准主要修订单位：由煤炭科学研究总院沈阳研究院负责起草，安标国家矿用产品安全标志中心、煤炭工业淮北爆破器材产品质量监督检验中心协助起草。
二、工作概况
立项后，标准修订单位组织成立了标准修订小组，在修订过程中，就试验方法及标准值等问题，修订小组及有关技术专家召开了多次工作会议，进行了充分的沟通、讨论和论证。参照了MT61—1982《煤矿许用炸药井下可燃气安全度试验方法和判定规则》、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》、GB18097—2000《煤矿许用炸药井下可燃气安全度试验方法及判定》等标准及大量试验数据的基础上，最终修订本标准。
三、标准主要内容的确定及与原标准的主要变化
a.将原标准“引用标准”改为“规范性引用文件”，这是新标准格式自动生成的，所以必须修订；
b.将原标准第3章的“术语的符号”改为“术语和定义”，新标准编写格式规范要求，所以修订；
c.去掉原标准第3.2条中的n、d、i、M0、Mi、ki的条款，由于本标准试验设计方案的改变，所以去掉；
d.将原标准第4章“煤矿许用炸药井下可燃气安全度等级和适用范围”改为“技术要求”，现有新标准编写的规范要求；
e.将原标准第5.1“方法提要”改为“原理”；
f.增加5.2设计方案；
因为炸药可燃气安全度试验项目是炸药非常重要的一项安全性能检验项目，炸药能否在井下有可燃气的环境条件下使用，主要看该炸药可燃气安全度检验项目是否合格，只有该项目检验合格的产品才可以入井使用，否则非常容易引起煤矿瓦斯爆炸，给煤矿工人的生命安全、国家重大财产造成严重的损失，而国内煤矿瓦斯爆炸的相关数据表明，有相当一部分的瓦斯爆炸是由于炸药可燃气安全度检验项目不过关，最终引起瓦斯爆炸，所以该检验项目是一项非常重要的安全性能项目，是一项必检项目，必须进行严格检验。
本次修订的主要内容是重新引入MT61—1982中的试验方法，即定量分析法，并采用了加严的一次抽样方案。
定量分析法，即在炸药可燃气安全度试验过程，装在臼炮孔内的被测炸药保持在一个固定量试验水平即标准引火量值，该次装药被引爆后，观察试验巷道内井下可燃气的引燃情况，通过多组（抽样方案为5/0，1）平行试验，得出该炸药的可燃气引燃频数，依据抽样方案中的合格与不合格判定数，做出该炸药井下可燃气安全度试验合格与否的判定。
1、 重新引入定量分析法的必要性
1.1 定量分析法比现行的小样本升降法更加严格
现标准MT61—1997和GB18097—2000中，试验方法均采用小样本升降法，该方法的基本原理是样本量不大于6的求单因素随机变量平均值的试验方法。
标准的样本升降试验方法按下述公式计算：
而在处理小样本升降法中采用了简化的计算方法，即直接取平均值：
其计算结果与标准计算方法相差并不大，都是发火概率为50%的引火量，但与定量分析法相比我们就会发现一些不同。
在定量分析法中，试验结果为0/5，即引火概率为0，而小样本升降法为50%，两种方法比较结果见表1：
表1 两种试验方法相同引火量标准值时发火概率的比较
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安全度等级
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标准值，g
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小样本升降法发火概率
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定量分析法发火概率
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一级
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100
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50%
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0
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二级
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180
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50%
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0
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三级
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400
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50%
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0
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从上表可以看出，对于相同的引火量值，小样本升降法引火概率为50%，在煤矿井下这种放炮采煤是非常危险的，因为这一炮引起瓦斯爆炸的概率达到50%，概率非常大，对国家财产和人民生命安全造成极大威胁。而定量分析法为0，可见定量分析法要比小样本升降法更为严格，使用过程中也更加安全。
1.2 定量分析法比现行的小样本升降法随机性更小，稳定性和重现性更好
在小样本升降法中，有一个随机变量，即试验水平i，该随机变量随上次试验结果进行上下变动。此随机变量的存在无疑大大增加了试验的不确定性和随机性，在某一水平的第i次试验有可能引火也可能不引火，试验的随机性很大，这种随机性有可能是炸药本身的不稳定性造成的，有可能是测试系统的不稳定性造成的，还有可能是人为因素造成的。
总之，试验水平这一随机变量的引入造成该试验方法稳定性很差。同时由于小样本升降法中样本量太小（6），与标准样本升降法（20～25）相比，统计学意义很小。
在定量分析法中试验水平取固定量，不存在随机变量，试验的重现性、稳定性更好。
1.3 严格性举例说明
以一级煤矿许用炸药为例，小样本升降法数据如下：
按照数据取舍、计算规则，其半数引火量值为：
M==1/7（150×2＋100×4＋50×1）=107
从试验结果看，计算的半数引火量为107g ，大于标准值100g，该炸药安全度合格。在100g试验水平，共有4炮，2炮引燃，2炮未引燃，引燃概率正好50%，将引燃概率达到50%的炸药产品判为合格产品，本身就非常不科学，或者说是一种非常严重的错误，应当及时予以纠正。
在定量分析法中，取固定量试验水平100g，平行试验5次，如果出现一次引燃情况，则判定为不合格，根据此判定规则，上述一级煤矿许用炸药在100g时出现至少一次引燃情况，应判为不合格产品。
以上实例说明，定量分析法比小样本升降法更加严格、更加苛刻。
2、定量分析法试验参数的确定
2.1参数确定
标准修订小组经过多次反复讨论及大量试验基础上认为，炸药安全度等级及标准引火量值不变，与GB18097—2000、MT61—1997保持相同水平。
2.2试验分析
虽然定量分析法早在MT61—1997之前已经使用多年，但为了谨慎起见，我们修订期间也做了大量试验，并与小样本升降法进行了对比，具体试验结果见表2(个别样品为委托送检样品)。
表2 两种试验方法结果对比
从试验结果可以看出，用定量分析法与小样本升降法得出的试验结果基本相同，在个别情况下，小样本升降法可以通过的产品定量分析法却不能通过，也印证了前面分析的正确性。
3、AQ标准为中华人民共和国安全生产行业标准，严峻的安全生产形势要求AQ标准一定要比其他行业标准更加严格，使用和判定也更加简洁明了，故而在修订MT61—1997过程中，将定量分析法重新引入，从而提高煤矿许用炸药井下可燃气安全度的检验要求，为煤矿企业的安全生产提供最有力的技术保障。
4、本标准并没有将四级、五级炸药纳入其中，主要原因是四级五级炸药现阶段正在研制过程中，技术并不成熟也没有推广使用，故而等技术成熟推广使用时再对本标准进行修订。
g.去掉原标准6.1条试验设计、6.2试验记录和6.3数据处理；
h.将原标准6.4结果总判定：“a)若M50≥m50，判定该试样合格。b)若m50 –M50>40g，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为半数引火量。若M50≥m50，仍判定该试样合格；反之，判不合格。c)若三级煤矿许用炸药升至650g仍未引火，则停止试验，以M50>400g作为试验结果，判定该煤矿许用炸药合格。”改为“若引燃频数为0/5，则判为合格，否则判为不合格。”。
四、标准编写原则
本标准在修订过程中严格执行GB/T1.2—2002、GB/T1.1—2000标准编写指南。
五、标准属性
本标准的全部技术内容为强制性的。
由于水平和能力的有限，标准中难免会有一些差错和纰漏，在此，请各位领导和专家提出宝贵意见。标准修订工作小组在此向各位专家表示最诚挚的感谢！
2009年8月12日
标准修订工作小组
