煤矿井下用织物芯阻燃输送带检测

煤矿井下用织物芯阻燃输送带检测概述

煤矿井下环境极其特殊，存在瓦斯、煤尘等易燃易爆物质以及高湿度、大负荷等严苛条件。为确保矿井安全生产和人员生命安全，对用于煤矿井下的织物芯阻燃输送带（以下简称“阻燃输送带”）进行严格、全面的检测至关重要。这些检测贯穿于产品出厂前、到货验收及使用周期内，是保障输送带在井下安全可靠运行的关键环节。检测的核心目标是验证输送带是否满足国家强制标准（如GB/T 7984、GB/T 3685及相关煤矿安全规程中的特殊要求）所规定的基本物理机械性能和安全性能，特别是其阻燃及抗静电性能。

核心检测项目详解

阻燃输送带的检测项目主要围绕其物理机械性能和**安全性能（核心是阻燃抗静电性能）**两大方面展开：

一、 物理机械性能检测（确保承载与耐用性）

1. 全厚度拉伸强度和伸长率：

   • 目的： 评估整个输送带结构（包含覆盖胶、织物芯和粘合层）抵抗纵向拉断的能力（强度）以及在拉力作用下的变形极限（伸长率）。这是衡量输送带能否承受运行中巨大张力的最基本指标。
   • 方法： 按照标准方法裁取规定尺寸的全厚度试样，在拉力试验机上以恒定速度拉伸至断裂，记录最大拉力和对应的伸长量。

2. 覆盖层物理性能：

   • 拉伸强度与拉断伸长率： 单独测试输送带上下覆盖胶层的强度和伸长性能，反映覆盖胶自身的韧性和抗撕裂扩展能力。
   • 磨耗量（耐磨性能）：
     • 目的： 评估覆盖胶抵抗磨损的能力，这对输送带的使用寿命至关重要。井下物料（尤其是煤和矸石）及托辊的摩擦会持续磨损覆盖层。
     • 方法： 常用旋转滚筒式磨耗试验机（如DIN磨耗机），测量标准试样在特定条件下磨耗的体积或质量损失。

3. 粘合强度（层间粘合强度）：

   • 目的： 测试覆盖胶与织物芯之间，以及多层织物芯各层之间的粘合牢固程度。粘合不良会导致输送带脱层、起泡，最终导致结构失效。
   • 方法： 通过剥离试验（如90度或180度剥离）或拉伸剪切试验，测量将覆盖胶从带芯上剥离或将相邻织物层分开所需的力。

二、 安全性能检测 - 阻燃与抗静电性能（核心保障）

这是井下用阻燃输送带区别于普通输送带的关键所在，检测要求极其严格。

1. 滚筒摩擦试验：

   • 目的： 模拟输送带在驱动滚筒上打滑时，因摩擦生热可能引发的火灾风险。这是衡量输送带自身阻燃性的核心试验。
   • 方法： 将输送带试样包覆在旋转的钢滚筒上，施加规定的张紧力和摩擦时间（或摩擦行程）。试验后要求：
     • 试样表面： 任何部位不得出现有焰燃烧或无焰燃烧（阴燃）。
     • 滚筒表面温度： 试验过程中的最高温度不得超过规定限值（如325°C）。
     • 摩擦后状态： 试样不应产生足以点燃甲烷空气混合物的火花。

2. 酒精喷灯燃烧试验：

   • 目的： 模拟输送带在意外暴露于明火（如小型电气火花、焊接火花等）时的抗点燃能力及火焰蔓延特性。
   • 方法： 将输送带全厚度试样垂直悬挂，用特定规格酒精喷灯的火焰从下方灼烧规定时间。移开火焰后，观察并记录：
     • 有焰燃烧时间： 试样上的明火持续燃烧的时间不得超过规定值（通常非常短，如几秒）。
     • 无焰燃烧时间： 明火熄灭后试样阴燃的时间也必须不超过规定限值（同样非常短）。
     • 烧毁长度： 试样被火焰或阴燃损坏的最大长度不得超过规定值。

3. 丙烷燃烧试验（巷道丙烷燃烧试验）：

   • 目的： 在更接近真实火灾场景的模拟环境中（模拟巷道），评估整段输送带样品在强烈火焰（通常使用多个丙烷燃烧器）冲击下的整体阻燃性能、火焰蔓延情况及损坏程度。这是最严苛的整带阻燃性能测试。
   • 方法： 将长度为数米（通常≥6米）的完整环形输送带安装在模拟巷道试验装置内，在其下方用多个丙烷燃烧器产生规定强度和持续时间的火焰冲击。试验后要求：
     • 火焰蔓延： 规定距离内（如上表面火焰前端距燃烧器中心距离）的残余火焰应在规定时间内（通常很短）自行熄灭。
     • 烧毁范围： 输送带烧坏的长度不得超过规定限值。
     • 残留物： 试验过程中不应有燃烧或灼热的颗粒物滴落。

4. 表面电阻测定：

   • 目的： 衡量输送带覆盖层表面的导电能力，防止运行中因摩擦等原因积累静电荷，避免产生足以引燃瓦斯或煤尘的电火花。
   • 方法： 在标准环境条件下，使用高阻计或专用表面电阻测试仪，按照规定电极布置（如环形电极或平行电极法）在输送带覆盖层表面施加测试电压，测量其电阻值。煤矿井下用输送带的表面电阻值必须不大于3×10⁸ Ω（即3亿欧姆）。

5. 滚筒表面温度（与滚筒摩擦试验关联）：

   • 如前所述，在滚筒摩擦试验中，监控滚筒表面温度峰值非常重要，过高的温度本身就是潜在的点火源。

其他重要检测项目（视具体情况）

• 成槽度： 测试输送带横向弯曲成槽的能力，影响物料承载量和运行稳定性。
• 直线运行性： 评估输送带在运行时抵抗跑偏的趋势。
• 外观质量检查： 检查覆盖胶是否有气泡、裂口、海绵状、明疤、夹沟或脱层，带芯是否有露线和跳线等缺陷。
• 尺寸偏差测量： 包括总厚度、覆盖层厚度、宽度等的测量，确保符合订货要求。
• 接头强度（如适用）： 对于硫化接头或机械接头，测试其强度是否达到带体强度要求。

检测周期与使用维护

• 出厂检验： 制造商必须对每批次产品进行全面的型式检验（包含所有关键项目）和出厂检验（至少包含关键物理性能和阻燃抗静电项目）。
• 到货验收： 使用单位在输送带入库前，应依据相关标准和合同要求抽样进行验收检验，重点核查阻燃抗静电性能和主要物理指标。
• 周期性检验： 输送带在井下使用过程中，应结合安全检查和维护保养计划，定期对在用输送带（特别是关键部位、接头和磨损严重区域）进行外观检查和安全性能（如表面电阻）抽检。按照相关安全规程要求，通常需要定期（如每年或每半年）对使用中的整条输送带进行滚筒摩擦试验和酒精喷灯燃烧试验（可在井下现场或地面试验室截取样品进行），以确保其阻燃性能在使用过程中未发生显著衰减。
• 维护与监测： 日常运行中应密切监测输送带的运行状态（跑偏、磨损、损伤、异常噪音、温度升高），及时清洁（清除煤粉油污），修补损伤，确保托辊、滚筒运行灵活，张紧力适中，这些都是维持输送带良好性能（包括阻燃性能）的基础。

结论

对煤矿井下用织物芯阻燃输送带进行系统、严格的检测，是防范矿井火灾、保障人员和设备安全的生命线。物理机械性能检测确保了输送带能够承受恶劣工况下的机械负载和磨损；而核心的阻燃与抗静电性能检测（特别是滚筒摩擦试验、酒精喷灯燃烧试验、丙烷燃烧试验和表面电阻测定），则是验证输送带在井下特定危险环境中能否有效防止火灾发生和蔓延的关键。生产企业、采购单位和使用矿井都必须高度重视并严格执行这些检测要求，并辅以规范的安装、使用和维护，共同构筑坚实的井下安全生产防线。