浅谈钢丝绳芯阻燃输送带下井前的检测工作

朱润江

摘要：随着煤矿钢丝绳芯阻燃输送带使用量的日益增加，其使用安全性显得尤为重要，运输带下井前的检验必不可少。

关键词：钢丝绳芯 阻燃 输送带 检验

煤矿井下阻燃输送带主要可分为PVC型织物整芯尼龙阻燃输送带，PVG型织物整芯橡胶阻然输送带，ST/S型钢丝绳芯阻燃输送带等，随着煤矿的井型越来越大，运输能力的提升，钢丝绳芯阻燃输送带使用数量也越来越大，据统计钢丝绳芯带已占到井下皮带使用量的50%以上，于此同时由于输送带的质量问题而导致的安全事故也成上升趋势，所以我们应对钢丝绳芯输送带的安全性能要引起高度的重视，要在下井前及时检查出不合格的输送带，杜绝其对安全生产的危害。

不合格输送带的主要缺陷在于：①黏合强度差；质量不好的输送带很容易过早地造成钢丝绳芯与覆盖层分离，轻则寿命缩短，重则发生断裂造成事故。②表面绝缘电阻大；容易产生静电而造成火灾。③抗拉强度小；容易造成断带等伤人事故。④容易产生摩擦起火；在井下运行一旦发生滚筒和皮带之间打滑，及易发生摩擦起火造成火灾。所以输送带在下井以前做好它的检测检验工作至关重要。主要可做以下检测工作。

1 外观检查

质量好的钢丝绳芯输送带外观整齐美观，带面没有超过1mm的坑洼，带宽和带厚均是按照国家标准生产，误差不超过±1%，从横截面可以看出钢丝绳排列整齐，粗细均匀，钢丝绳直径符合MT668-2008《煤矿用钢丝绳芯阻燃输送带》的规定。

2 样品预处理

对阻燃带样品外观进行观察，用游标卡尺测量阻燃带钢丝绳直径，用钢卷尺测量阻燃带宽度并数钢丝绳个数，最后测量阻燃带厚度，查阅阻燃带技术资料、合格证等，并填写相关记录。检验前，根据阻燃带钢丝绳芯直径和公称抗拉强度大概的破断拉力，选择适当的拉力试验机；选择实验机的夹持长度。在检测过程中至少有两名阻燃带检测技术人员负责具体的测试过程，其中一人检测一人监督并做记录。

3 黏合强度测定

3.1 试样的制作：沿与带的轴线平行的方向，在离带边至少50mm的部位切割式样。在试件的一端将覆盖层的一面按全宽度紧贴着钢丝绳边缘剥开50mm的长度（应能确保试件牢固夹在试验机夹具中）取3份试样，长500mm，每根试样至少包含2根钢丝绳），实验前，将试件放置在温度为23±2℃，相对湿度（45%±75%）的环境中至少2小时。

3.2 试验方法：将式样两端分别夹在试验机的上下夹具内，夹具间距为（250±10）mm，试样的钢丝绳轴线应与受力线相重合。拉力试验机以（100±10）mm/min的恒定速度进行拉伸实验，读取试样钢丝绳拔脱时的最大负荷值，即为拔脱力。

对另外两个试样重复上述实验。

判定方法见MT668-2008《煤矿用钢丝绳芯阻燃输送带》的规定。

4 抗拉强度试验

4.1 试样的制作：试样应在离带边不小于50mm处，与带的轴线平行。长度：沿带的纵向截取不小于450mm长的皮带；宽度：应包含5根径向钢丝绳；厚度为皮带的厚度，包括上下 覆盖层，两端可以打磨，使之在夹持器中夹持的更好。在试样中部将两根靠近带边的钢丝绳除掉150mm，再将试样中央钢丝绳两侧的两根钢丝绳除掉50mm，（注意不要损伤中央的一根钢丝绳），用刀切掉裸露部分的残余橡胶，这样只保留一根钢丝绳进行实验。

4.2 试验方法：纵向拉伸实验（共进行3次实验，除非另有规定，实验应在规定温度为23±2℃、相对湿度50±5%的条件下进行）。将试样两端（大约100mm）夹在夹持器内。5根钢丝绳都要夹牢，夹持器间距调到不小于250mm。如果夹持器是自紧式的，应检查夹持器各零件是否活动自如。启动试验机，以（100±10）mm/min的夹持器移动速度拉伸试样。记录试样断裂时的拉力。注意，如果试样在夹持器内滑动，那么该次试验无效。

一次带的纵向拉伸强度的计算公式为R=（F×C）/b（单位为N/mm）

试中F—拉断力的平均值，单位N；C—带的钢丝绳数目；b—带的公称宽度，单位mm

三次拉伸试验的计算F=（F1+F2+F3）/3

F1，F2，F3——3个试样拉伸至断裂时受的拉力，单位N

判定方法见MT668-2008《煤矿用钢丝绳芯阻燃输送带》的规定。

5 表面电阻测定

5.1 样品制备：将试验皮带截取300X300mm的方型，厚度为皮带厚度。放入干净水盆，用蒸馏水、纱布清洗式样。将试件放置在温度为23±2℃，相对湿度（65±5）%最少24小时，试验室内应无辐射源，无酸碱及腐蚀性气体，并且无强烈的机械振动、冲击和强烈的电磁场。

5.2 测量方法：使用表面电阻测试仪；测量范围103-1014Ω实验电压：500±20V，100±10V，50±10V；电压的选择以在试件的电能消耗不大于1W为前提。打开电源开关使仪器予热5min。

将试件放在一块稍大于试件的绝缘桌面上，将涂有导电胶的一面朝上，擦净表面电阻测试仪电极基面，将其放在试件的涂胶面上，外电极连接到测试仪器的地端或低压端上，充电1min，用表面电阻测试仪测量电阻后，在试件的另一面再重复实验。

5.3 判定方法：试件上、下两个表面电阻算术平均值均不得大于3X108Ω为合格。

注：注意不要因呼吸作用使试件表面受潮。

6 酒精喷灯燃烧实验

6.1 样品制备：将输送带沿平行于钢丝绳芯带长度方向纵向切割，长度150mm，每块试件必须至少包括2根钢丝绳，宽度应接近、但不得小于满足带结构所必须的25mm。从钢绳芯带上光滑地切割下12块试件，每块试件应从钢绳中间切割，其中6块试件具有完整覆盖层，边缘和湾角处应除去粗糙物，另外6块试件剥去覆盖层。

6.2 试验方法： 酒精喷灯燃烧试验时，燃料为经过过滤的95%乙纯和5%甲醇的混合物，将试件插入支架并水平放置，测试时酒精灯与试件的检测位置应符合要求，即使试件水平放置，其低端离酒精喷灯喷火口中心为50mm，酒精灯垂直放置。

将燃烧器垂直放置在予热盘中注入燃料3/4处，点燃燃料进行予热，当予热盘中的燃料消耗达50%时，开启燃烧器的控制阀，火焰稳定燃烧5min后再做实验。若燃烧不稳定，则应关闭控制阀，将燃烧器再予热一次后打开燃烧器的控制阀。

经过一段的稳定燃烧后，过多的热量进入蒸发部也会导致火焰燃烧的不稳定，这种燃烧的不稳定现象称为热震荡现象，应短时间关闭酒精喷灯燃烧器，降低蒸发部的温度，火焰即可恢复到原来的稳定状态。

实验在弱光下的燃烧箱内进行，点燃酒精喷灯，调整其火焰高度为150-180mm，在酒精喷灯喷火口中心50mm处的火焰温度（960±60℃）。火焰温度测量可以用数字式温度测量仪测量，也可以用一根直径为0.71mm，长约100mm裸铜丝测定，火焰稳定后，测定温度时将裸铜丝保持在离酒精喷口的高度50mm处若在6秒钟内能熔断铜丝说明已达到温度标准，可以进行实验。实验时周围的空气流动应尽量小，不致影响燃着试件的火焰。实验时容器内的燃料液面高度应保持在距离酒精灯底部760±20mm范围内。试件位于火焰中央，其前缘与火焰外缘相一致。试件应垂直于燃烧箱的门，以便观察试件两面。

实验时把试件放在火焰中燃烧30s后，移走未熄灭的酒精喷灯，从此时起用一块秒表测量试件上的有焰燃烧时间，用另一块测量无焰燃烧时间。

6.3 判定方法：①对6块具有完整覆盖层的试件，在移去喷灯后，所有试件的有焰燃烧时间的算术平均值和无焰燃烧时间的算术平均值均不得大于3s，其中每块试件有焰燃烧时间和无焰燃烧时间单值均不得大与10s。②对6块剥去覆盖层的试件，在移去喷灯后，所有试件的有焰燃烧时间的算术平均值和无焰燃烧时间的算术平均值均不得大于5s，其中每块试件有焰燃烧时间和无焰燃烧时间单值均不得大与15s。

7 摩擦实验

7.1 样品制作：在离阻燃带边缘20mm处割取长1000mmX宽150mm，厚度为皮带厚度6件。

7.2 试验方法：每次试验前，滚筒表面应擦净，除去锈迹或粘付物，滚筒用目视判断应反光，手感应平滑，任何一次实验开始前，滚筒温度不应该超过40℃，环境温度不得小于0℃。温度传感器探头与滚筒表面在一个平面上，不得低于滚筒表面0.5mm。观察滑环接触情况，当无试件运行时，温度记录应无变化，集流环电刷应定期更换，温控测量系统也要定期标定。摩擦滚筒中心线与张紧丝杠、温度传感器轴线垂直，滚筒在全程范围内直径磨损量不得超过1mm。试件表面应清洁干净，不得有油污等影响测试效果的物质存在。

试件安装与试验：在静止空气中试验（关闭微型鼓风机禁止通风），试件应绕钢滚筒成180°圆弧，其一端与张紧装置连接，施加的张力343N，滚筒以200±5r/min的转速，朝着离开试件固定端的方向转动，转动60min，在试验期间，张力始终是343N。

在流动空气中实验：将通风管制作成内径40mm，长300mm中间有21个孔经为6mm的多孔管，孔距13mm。开动鼓风机后，用风速表测量风速应控制在2±1m/s，空气流的温度不低于5°C。

开动滚筒使其转动，观察输送带有无燃烧现象，试件在试验中实验员不应离开现场，应随时观察试件是否出现有焰燃烧和无焰燃烧现象和温度计温度上升情况，60min后，应及时取下试件并放在规定的空气流中，继续观察是否产生有焰燃烧和无焰燃烧现象。

①上下覆盖层厚度相同的钢绳芯带进行6次实验，其中3次在静止空气中，另3次在流动空气中。②上下覆盖层厚度不相同的钢绳芯带进行6次实验，先将上下覆盖层两面分别与滚筒接触，在静止和流动空气中各做一次实验。对实验获得最差结果的面，再分别在静止和流动空气中进行一次实验。

7.3 判定方法：每块试件经滚筒摩擦实验时，其任何部位不得发生有焰燃烧和无焰燃烧现象，滚筒表面温度不得大于325°C。

任何一项不合格即可认为该输送带不合格，不可以在井下使用。

检测钢丝绳芯输送带使用的仪器设备明细表：

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矿上有条件的可以自己进行阻燃输送带的实验。

参考文献：

[1]MT668-2008，煤矿用钢丝绳芯阻燃输送带.

[2]周久华.煤矿用钢丝绳芯阻燃输送带非正常磨损分析研究及应用[A].第七届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C]，2012.

[3]李宪民.带式输送机常见故障分析[J].价值工程，2010（33）.