Onderzoekers op het gebied van mijnbouw- en explosieventechniek bij Missouri S&T begonnen deze maand met het testen van betonnen afdichtingen die worden gebruikt om kolenmijntunnels te sluiten door een kanon met projectielen te laden. ze op de zeehonden te schieten en hun impact te testen. Het onderzoek kan helpen om het ontwerp van zeehonden te verbeteren en mijnwerkers te beschermen.

Dr. Kyle Perry, Missouri S&T universitair hoofddocent mijnbouw en nucleaire techniek, is de hoofdonderzoeker van het project. Met hem werkt Ethan Steward, een masterstudent explosieventechniek uit Chelsea, Zuid Dakota. Steward en Perry hebben ongeveer vijf maanden besteed aan het bouwen van het 8-voet kanon dat ze in het onderzoek gebruiken.

"We begonnen het kanon te laden met lichte dingen die een mijnwerker zou kunnen achterlaten, zoals een helm, waterkan en handgereedschap, "zegt Perry. "De helm en de kruik deden niets aan de zeehonden, maar het handgereedschap nam een ​​flinke hap uit het beton, en de dakplaten zetten behoorlijk goede gutsen in de afdichting."

De onderzoekers gebruiken drie verschillende camera's om te documenteren wat er gebeurt als het kanon de projectielen op de zeehonden afvuurt. Vervolgens vertragen ze de video's om ze te bestuderen. Ze hebben een gewone camcorder en twee Go-Pro's die vanwege hun kleine formaat dichter bij de explosie kunnen komen. Spanningsmeters op de zeehonden vertellen hen ook wat de zeehond ervaart tijdens elke explosie.

"De video's helpen ons te zien welke objecten het eerst raken, "zegt Perry. "We kunnen beginnen het projectiel te relateren aan de spanning die de zeehond ervaart. Er is veel gaande en er is rook, waardoor het soms moeilijk te zien is."

Steward zegt dat de afdichtingen bestand zijn tegen bepaalde drukniveaus, en ontwerpers weten welke druk ze ondergronds aankunnen. Maar hij zegt dat de afdichtingen nog nooit eerder zijn getest op projectielinslag. Ze hopen te leren hoe de betonnen afdichtingen bestand zijn tegen ontploffing van voorwerpen die in tunnels zijn achtergelaten, zoals apparatuur, harde hoeden, stukken staal en gereedschap.

"Wat we niet zeker weten, is of deze projectielen de afdichtingen voldoende kunnen beschadigen om ze te laten falen voor de druk waarvoor ze zijn beoordeeld, ", zegt Steward. Het onderzoek zou zeehondenontwerpers moeten vertellen of ze hun ontwerpen moeten aanpassen om de zeehonden te versterken om schokken te weerstaan.

lagen wereldwijd, een mijnbouwveiligheidsdienstverlener gevestigd in Atlanta, bouwde twee betonnen afdichtingen voor projecttests:een met een ontwerp van 120 psi (pond per vierkante inch) en een met een ontwerp van 50 psi.

Perry zegt dat als er een explosie plaatsvindt in een afgesloten gebied van een mijn, de afdichtingen moeten bestand zijn tegen de druk en eventuele projectielen die het raken zonder ernstige schade, want er is een kans op een tweede explosie.

"Als een nieuwe explosie ervoor zorgt dat het zegel faalt, die de mijnwerkers in gevaar kunnen brengen, "zegt Perry. "Ik maak me meer zorgen over het zo hard raken van de afdichting dat hij breekt en barst."

Perry zegt dat een gebroken afdichting methaan uit de afgesloten gebieden kan lekken en een potentieel explosieve omgeving kan creëren voor mijnwerkers in actieve mijngebieden. De onderzoekers hopen de grootte en snelheid te bepalen die een projectiel zou moeten afleggen om de zeehond te beschadigen.

De tests moeten tegen het einde van het jaar voltooid zijn, en het onderzoek zal in april 2020 worden afgerond.