Forskere bygger kanoner til test af sæler i kulminer

Minedrifts- og sprængstoftekniske forskere ved Missouri S&T begyndte at teste betontætninger, der blev brugt til at lukke kulminetunneler i denne måned ved at indlæse en kanon med projektiler, skyde dem mod sælerne og teste deres indvirkning. Forskningen kan bidrage til at forbedre udformningen af ​​sæler og holde minearbejdere sikre.

Dr. Kyle Perry, Missouri S&T lektor i minedrift og atomteknik, er hovedforsker på projektet. Ethan Steward arbejder med ham en kandidatstuderende i sprængstofteknik fra Chelsea, South Dakota. Steward og Perry brugte omkring fem måneder på at bygge den 8-fods kanon, de bruger i undersøgelsen.

"Vi begyndte at indlæse kanonen med lette ting, som en minearbejder måtte efterlade, såsom en hård hat, vandkande og håndværktøj, "siger Perry." Den hårde hat og kanden gjorde ikke noget ved sælerne, men håndværktøjet tog en god bid ud af betonen, og tagpladerne satte temmelig gode hulninger i tætningen. "

Forskerne bruger tre forskellige kameraer til at dokumentere, hvad der sker, når kanonen skyder projektilerne mod sælerne. De bremser derefter videoerne for at studere dem. De har et almindeligt videokamera og to Go-Pros, der kan komme tættere på eksplosionen på grund af deres lille størrelse. Anstrengelsesmålere på sælerne fortæller dem også, hvad sælen oplever under hver eksplosion.

"Videoerne hjælper os med at fortælle, hvilke objekter der først påvirker, "siger Perry." Vi kan begynde at knytte projektilet til den belastning, tætningen oplever. Der sker meget, og der er røg, hvilket gør det svært at se nogle gange. "

Steward siger, at tætningerne er klassificeret til at modstå visse trykniveauer, og designere ved, hvilket pres de kan håndtere under jorden. Men han siger, at sælerne aldrig har været testet for projektilpåvirkning. De håber at lære, hvordan betontætningerne modstår sprængninger fra genstande, der efterlades i tunneler, såsom udstyr, hårde hatte, bidder af stål og værktøj.

"Det, vi ikke med sikkerhed ved, er, om disse projektiler kan beskadige tætningerne nok til at få dem til at mislykkes i forhold til det tryk, de er vurderet til, "siger Steward. Forskningen bør fortælle sældesignere, hvis de skal justere deres designs for at styrke sælerne for at modstå påvirkninger.

Strata Worldwide, en udbyder af minesikkerhedstjenester baseret i Atlanta, bygget to betontætninger til projekttest-et design på 120 psi (pounds per square inch) og et på 50 psi.

Perry siger, at hvis der sker en eksplosion i et lukket område af en mine, sælerne skal modstå trykket og eventuelle projektiler, der rammer det uden alvorlig skade, fordi der er en chance for en anden eksplosion.

"Hvis en anden eksplosion får forseglingen til at mislykkes, der kunne bringe minearbejderne i fare, "siger Perry." Jeg er mere bekymret for at ramme sælet så hårdt, at det går i stykker og revner. "

Perry siger, at en brudt sæl kan lække metan fra de forseglede områder og skabe et potentielt eksplosivt miljø for minearbejdere i aktive minearealer. Forskerne håber at bestemme størrelsen og hastigheden, et projektil skal rejse for at beskadige tætningen.

Testen skal være afsluttet ved udgangen af ​​året, og forskningen afsluttes inden april 2020.