第43卷第3期 冶金与材料 Vol.43 No.3 2023年3月 Metallurgy and materials Mar.2023 地下矿井用抗撕裂钢丝绳芯阻燃输送带行业标准解读 赵成哲，孟阳，吴建国 （无锡宝通科技股份有限公司，江苏无锡214112） 摘要:文章介绍了 HG/T6090 《地下矿井用抗撕裂钢丝绳芯阻燃输送带》行业标准制定的背景和内容，系统介 绍了适用于地下矿井使用的抗撕裂钢丝绳芯输送带的产品结构与分类、抗撕裂层配置及尺寸、覆盖层物理机械 性能、抗撕裂性能和安全性能等指标的设计按照及对应的试验检测验证的方法。该标准的制定及实施有效提升了输送 带行业的整体技术水平，促进了输送带行业的技术进步。 关键词:HG/T 6090;钢丝绳芯输送带;抗撕裂;横向增强层 钢丝绳芯输送带由于其拉伸强度大,骨架材料（钢 查阅国际国内有关标准，并比较标准内容，同时组织标 丝绳）不燃而在地下矿井中获得了广泛应用，但钢丝绳 准起草相关企业组织了与标准内容相关的试验，结合 芯输送带由于其钢丝绳的纵向排布方式,导致的一个 试验结果并从产品实用性和先进性等方面经考虑 显著缺点在于抗撕裂性能差,而撕裂是输送带多种损 后形成了标准草案初稿。2021年6月25 日，全国带轮 坏形式中最为严重的一种〔T。通用的抗撕裂方法是在 与带标准化技术委员会输送带分技术委员会在西安召 输送带覆盖层中增加横向增强层，用于提高输送带的 开了标准中期审查会，对该标准中涉及的产品分类、技 抗撕裂性能0〕。行业内各输送带生产企业均根据各自对 术要求、试验方法及检验规则等进行了逐条研讨,会后 钢丝绳芯输送带抗撕裂问题的理解，设计了对应的抗 根据审查意见经调整完善后于2021年8月形成了标准 撕裂结构。但该方式的弊端之一是使客户单位在对输 征求意见稿及其编制说明，并在2021年9月至11月向 送带进行选型时难以进行横向对比。为此有必要建立 输送带分技术委员会委员及相关方广泛征求意见,通 统一的标准，对该类产品的设计及应用进行规范。 过对意见逐条进行研讨及完善,形成了标准送审稿;输 送带分技术委员会于2021年12月5日召开了标准审 1标准现状及制定过程 查会，对该标准的送审稿进一步修改、整理及完善，于 1.1标准现状 2021年12月底形成了该标准的报批稿。 该标准为新制定标准。国内现有标准体系中，与钢 2标准的主要技术内容 丝绳芯输送带相关的产品质量标准有5项,分别是:GB/T 9770—2013（普通用途钢丝绳芯输送带》、GB/T 21352— 2.1适合使用的范围 2008 《矿井用钢丝绳芯阻燃输送带》、HG/T 3646—2014 该标准适用于有抗撕裂要求的地下矿井用钢丝绳 《普通用途抗撕裂钢丝绳芯输送带》、HG/T 3973 2007 芯阻燃输送带（以下简称“抗撕裂阻燃带”）。 《一般用途钢丝绳芯阻燃输送带》和MT/T 668—2019（煤 2.2术语和定义 矿用钢丝绳芯阻燃输送带》，但其中提到了抗撕裂功 该标准属于输送带产品质量标准,对于输送带相关术 能的仅有HG/T 3646,而其仅仅是针对普通用途的抗撕 语，国家标准GB/T 5756—2009 《输送带术语及其定义》 裂钢丝绳芯输送带，并没有提出适用于地下矿井使用 中已对其进行了详细的定义，所以该标准的术语宜接 的阻燃等关键安全性能要求。综上所述,现有输送带标 采用了 GB/T5757—2009中的相关规定。此外,除国标 准体系中，尚无针对“地下矿井用抗撕裂钢丝绳芯阻燃 GB/T 5757—2009界定的术语外，该标准新增了关于“抗 输送带”的标准颁布实施,供需双方只可以通过协议标准 撕裂增强层”的定义。 来约定产品的技术方面的要求、验证项目等内容，缺乏规范性 2.3产品结构与分类 和系统性。为适应市场发展,完善输送带标准体系，规 2.3.1结构 范该类产品在地下矿井相关行业中的应用，满足输送带 该标准所规定的抗撕裂阻燃带与现有输送带结构 行业标准化及客户的真实需求,开展了该标准的制定工作□ 相似，均是由上、下覆盖层和带芯层构成，但不同的是 1.2标准制定过程 其覆盖层中埋设有抗撕裂层，以此来提高了阻燃带的抗 根据标准项目要求,标准起草小组收集有关的资料， 撕裂性能。 作者简介:赵成哲 （1979-）,男，吉林四平人，主要研究方向:高分子及其复合材料的应用。 184 第3期 赵成哲等:地下矿井用抗撕裂钢丝绳芯阻燃输送带行业标准解读 2.3.2分类 芯输送带，因此去除了 “K”类型。之后发布实施的标准 该标准规定了抗撕裂阻燃带按其纵向拉伸强度、 也大多采用了该类方式。此外,ISO 15236.1已有新版本 宽度、覆盖层性能及抗撕裂性能进行分类。为保证标准 发布，最新版本为ISO 15236.1—2016,但其中对于覆盖 体系的一致性，抗撕裂阻燃带的纵向拉伸强度和宽度 层物理性能的要求没有变化。 均与现有普通钢丝带的分类保持了一致。覆盖层性能 综上所述,对于钢丝绳芯输送带,其覆盖层物理性 要求方面,该标准的适合使用的范围为“地下矿井”,而根据覆 能国际和国内要求基本一致，该标准也采用了上述通 盖层性能要求的不同，地下矿井中又可大致上可以分为“煤矿 用的覆盖层物理性能指标要求,有所区别的是该标准 井下”和 “非煤矿井下”两大类，为此该标准也以“覆盖 的适合使用的范围为地下矿井,其中又将地下矿井分为了煤 层性能”作为抗撕裂阻燃带的分类依据。抗撕裂性能方 矿井下和非煤矿井下，所以针对煤矿井下和非煤矿井 面，根据抗撕裂要求不同,分为了 A型和B型两类。 下分别提出了相应的要求。对于煤矿井下，由于煤自重 2.4技术方面的要求 较轻，所以其不像铜矿、铁矿那样对输送带的具有着强烈 2.4.1抗撕裂层的配置及尺寸 损害;此外,煤矿由于阻燃性要求高而常常要添加相 关于抗撕裂增强层在输送带结构设计中的配置方 应的阻燃剂，较多阻燃剂的加入会降低输送带的耐磨 面,主要考虑的因素是其与纵向钢丝绳在厚度方向上 损性。基于上述分析，该标准对于用于煤矿井下的抗撕 的距离，距离过近,那么在输送带满载时，有可能导致 裂阻燃带的覆盖层物理机械性能没有区分类型，只提 抗撕裂增强层与纵向钢丝绳宜接接触,动态条件下极 出了通用要求。而对于非煤矿井下使用的抗撕裂阻燃 易造成纵向钢丝绳磨损,降低输送带整体抗拉强度;此 带覆盖层物理机械性能,该标准参照之前已发布的标 外,抗撕裂增强层与带边的距离也需合理设计,抗撕裂 准体系，将其分为耐划裂型（H ）、耐磨损型（D ）和一般型 增强层离带边过近，如带边发生磨损时，容易受到损 （L ）三种类型并确定了相应的指标要求。与GB/T 9770 害;但离带边过远，即抗撕裂增强层宽度方向上比较 中要求不同的是,GB/T 9770是针对的普通用途钢丝绳 窄，在带宽中所占比例较小，那么有可能起不到抗撕裂 芯输送带,而阻燃带由于覆盖胶配方中加入了阻燃成 保护作用。基于上述分析，结合标准起草相关单位的输 分，所以对于覆盖层的拉伸强度和耐磨性有所影响，在 送带制作及客户应用经验，该标准中对于抗撕裂层的 同时满足GB/T 9770中拉伸强度和磨耗量的指标要求 配置及尺寸的具体实际的要求为:抗撕裂层到纵向钢丝绳的 下有一定的概率会导致覆盖层的材料成本提升较大,形成不 距离应大于1 mm,到带边的距离应为15-100 mmo 必要的浪费。为此，经标准起草小组讨论及大量试验 2.4.2覆盖层物理机械性能 后，将H型的拉伸强度指标修改为M22MPa,将D型的 从输送带的结构中能够准确的看出，输送带的抗拉体为 磨耗量修改为W120mm3。 芯体材料:织物芯或钢丝绳芯,抗拉体提供了输送带受 2.4.3抗撕裂性能 牵引力的绝大部分荷载，抗拉体一旦受损,则输送带所 抗撕裂增强层设置的目的是提高阻燃带的抗撕裂 能承受的荷载下降,严重时有可能导致输送带被拉断。 性能,但如何评价设置了抗撕裂增强层之后阻燃带的抗 而输送带同时还需要能够载运物料,为此，在输送带抗 撕裂性能？现有标准体系中，规定了输送带抗撕裂性能 拉体和物料之间设计了覆盖层，该覆盖层有两个作用， 的标准只有一项:HG/T 3646—2014 《普通用途抗撕裂钢 一是对抗拉体提供保护,二是通过其与物料的摩擦力 丝绳芯输送带》，该标准中选择了两项指标用以评价输 带动物料向前运输,基于上述作用，通常选用橡胶制品 送带的抗撕裂性能,这两项分别是开裂阻力和击穿冲击 为覆盖层材料。 强度，同时规定了 A和B两个等级，分别代表了不同的 现有已发布的与钢丝绳芯输送带相关的产品质量标准 抗撕裂性能要求,标准中抗撕裂性能具体实际的要求见表10 有5项，其中对于覆盖层物理性能的要求一致，共有5 表］现有标准中对于输送带折撕裂性能要求（HG/T 3646） 项，分别是拉伸强度、拉断伸长率、磨耗量以及老化后 指标 的拉伸强度和拉断伸长率变化率。 项目 A B 关于覆盖层物理性能,相关的各项国标及行标的 开裂阻力/kN M 3.0 10.0 源头应为国际标准ISO 15236—l：2005 o 2012年发布的 击穿冲击强度/ （N*m） M 400.0 1000.0 GB/T 28267.1 为等同采用 ISO 15236.1—2005，而 2013年 发布的GB/T9770为非等效采用ISO 15236.1—2005o关 2.4.4安全性能 于覆盖层物理性能这部分内容,GB/T9770去除了性能 对于一般用途的阻燃输送带,安全性能要求有两 类型为“K”的覆盖层性能要求，是因为“K”类型在 项,分别是喷灯燃烧试验和导静电性能;而对于矿井尤 ISO 15236—1=2015中注明其适用于阻燃型输送带和抗 其是煤矿井下使用的阻燃输送带,其安全性能要求较 静电型输送带，而GB/T 9770针对的是普通用途钢丝绳 多，分别是表面电阻、喷灯燃烧试验、滚筒摩擦试验、巷 185 冶金与材料 第43卷 道丙烷燃烧试验。 裂输送带的产品特点参照采用了现行标准(以国标为 该标准的适合使用的范围为 “地下矿井行业”，但从安全 主)中的相应试验方法。 方面出发，在地下矿井行业中，又可细分为矿物质本身 4检验结果 可燃的地下煤矿行业和矿物质本身不可燃的地下非煤 矿行业(如铜矿、铁矿)。对于矿物质本身可燃的地下煤 该标准为新制定标准，其产品分类、结构及技术要 矿行业，从安全角度考虑,参照上表中对于安全性能的 求中的各个指标设置为结合产品的实际生产及客户现 要求，在该标准技术方面的要求部分设置了表面电阻、滚筒摩 场应用情况而制定,具体指标数值也是通过对输送带 擦性能、喷灯燃烧性能和巷道丙烷燃烧性能四项指标 行业企业的广泛调研及大量试验验证获取，以ST4000, 作为具体评价阻燃带安全性能的技术指标。而对于矿 宽度1600mm,抗撕裂性能为B型,覆盖层性能为D型 物质本身不可燃的地下非煤矿行业,在保证输送带安 的抗撕裂阻燃带为例,对比结论均为符合，说明该标准 全性能的情况下，该标准并没有提出更高的阻燃要求， 的相关规定是合理、有效的,能够很好的满足输送带行业对于 防止造成输送带性能(实质上也是资源)的浪费。其要 地下矿井用抗撕裂钢丝绳芯阻燃输送带的规定要求。 求有两项,分别是表面电阻和喷灯燃烧性能作为具体 5结语 评价阻燃带安全性能的技术指标。 安全性能的具体指标要求方面,关于煤矿井下的抗 HG/T 6090 《地下矿井用抗撕裂钢丝绳芯阻燃输送 撕裂阻燃带,考虑到GB/T 21352与该标准的标准名称 带》行业标准的制定，将有利于输送带生产企业一同研 相近,适合使用的范围类似，所以该标准中对于4项安全性能 究和探讨抗撕裂钢丝绳芯输送带在研发、制造和在地 的具体指标要求参照了 GB/T 21352的相关规定。而对 下矿井环境中应用等所有的环节存在的技术问题，提高 于非煤矿井下的抗撕裂阻燃带，表面电阻性能参照了 产品生产稳定性、保证产品的质量,同时将有效指导下游 各个标准的通用要求,为不大于3xlO8£l ；喷灯燃烧性 客户单位的规范使用与应用，也为行业未来的发展起 能方面，结合非煤矿井下行业的实际的需求及多年的输送 到积极的引领示范作用。 带实际运行经验，其具体实际的要求为:a)对6个具有完整覆 参考文献 盖层的试样,在移去喷灯后，火焰维持的时间合计不大于 [1 ]杨宁峰.钢丝绳芯胶带输送机撕带事故缘由分析及预防措 45.0s,任何单个试样的火焰维持的时间不大于15.0sob)任 施[J].黑龙江科技信息,2012,(24):46-45. 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