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中华人民共和国煤炭行业标准MT/T644—1997气垛支架Pneumaticsupport1997-11-10批准1998-04-01实施中华人民共和国煤炭工业部批准目次1范围1………………………………………………………………………………………………………2引用标准1…………………………………………………………………………………………………3定义1………………………………………………………………………………………………………4产品分类1…………………………………………………………………………………………………5技术要求2…………………………………………………………………………………………………6试验方法4…………………………………………………………………………………………………7检验规则6…………………………………………………………………………………………………8标志、包装、运输贮存8……………………………………………………………………………………ⅠMT/T644—1997前言本标准的编写参考了气垛支架鉴定材料中的“PS型多腔式气垛支架技术条件”及化工部橡胶行业产品的有关标准并结合了气垛支架在煤矿井下的使用情况。本标准由煤炭工业部科教司提出。本标准由煤炭科学研究总院北京开采研究所负责起草。本标准由煤炭工业部煤矿专用设备标准化技术委员会归口。本标准主要起草人:李纪青。本标准委托煤炭科学研究总院北京开采研究所负责解释。ⅡMT/T644—1997气垛支架1范围本标准规定了气垛支架的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及包装、贮存、运输。本标准适用于煤矿井下采煤工作面支护及其他临时支护用气垛支架。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T519—93充气轮胎物理机械性能试验方法GB/T528—92硫化橡胶和热朔性橡胶拉伸性能的测定GB/T531—92硫化橡胶邵尔A硬度试验方法GB/T532—89硫化橡胶与织物粘合强度的测定GB/T1689—82硫化橡胶耐磨性能的测定(用阿克隆磨耗机)MT113—1995煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则MT/T154.1—92煤矿机电产品型号的编制导则和管理办法3定义本标准采用下列定义。3.1气垛支架pneumaticsupport一种以压缩空气为工作介质,用于采煤工作面的腔式橡胶囊状支护设备。3.2最大工作高度maximumworkingheight气垛支架设计允许的最大支撑高度。3.3最小工作高度minimumworkingheight气垛支架设计允许的最小支撑高度。3.4额定初始内压ratedoriginalinternalpressure气垛支架支设时允许充入的最大空气压力值。3.5最小初撑力minimumsettingsupportingforce气垛支架在最大工作高度下,其内部空气压力为额定初始内压时,对顶板的主动支撑力。4产品分类4.1类型4.1.1气垛支架按其结构可分为法兰盘式和无法兰盘式。4.1.2气垛支架按其长度可分为长气垛支架和短气垛支架。长度为1400mm以上的(含1400mm)为长气垛支架,以下的为短气垛支架。4.2型号编制方法气垛支架型号应按照MT/T154.1的规定编制。气垛支架型号组成和排列方式如下:类型及特征代号用汉语拼音大写字母表示:Q表示气垛支架;第一特征代号中F表示法兰盘式气垛1MT/T644—1997支架;无字母表示无法兰盘式气垛支架。第二特征代号中D表示短气垛支架;无字母表示长气垛支架主要参数用阿拉伯数字表示。修改序号用加括号的大写拼音字母(A)、(B)、(C)……表示。型号示例:Q1.0/220/0.5型气垛支架:表示最大工作高度为1.0m;最小初撑力为220kN;额定初始内压为0.5MPa的无法兰盘式长气垛支架。QFD1.0/180/0.5型气垛支架:表示最大工作高度为1.0m;最小初撑力为180kN;额定初始内压为0.5MPa的法兰盘式短气垛支架。4.3气垛支架的主要参数4.3.1门气垛支架的工作高度系列见表1。表1mm最小工作高度300400500最大工作高度80010001200注:可根据用户要求增设新的工作高度系列。4.3.2气垛支架的最小初撑力见表2。表2最小工作高度mm300400500最小初撑力kN100~440170~450130~4504.3.3气垛支架的额定初始内压应在0.1~0.5MPa的范围之内。5技术要求5.1一般技术要求5.1.1气垛支架及其零部件应按照经规定程序批准的图样及技术文件制造。5.1.2气垛支架使用的各种材料应符合有关的国家标准和行业标准的规定。5.1.3同一型号气垛支架的相同零件应保证通用和互换。5.1.4截止阀表面应作防腐处理,手把转动灵活。5.1.5外协件、外购件必须有合格证书,零部件必须经验收合格后方可装配。5.2外观质量5.2.1橡胶囊表面应光滑、完整,无影响使用要求的明疤、缺胶和裂痕。5.2.2橡胶囊壁不得有蜂窝状。5.2.3橡胶囊壁的覆盖胶不得有大于4cm2的脱空,小于4cm2的脱空不得超过3处。帘子布层不得脱空。5.2.4拉手表面应光滑、完整,帘线不得扭曲、松散,不得有挤压帘线层的现象。2MT/T644—19975.3重量气垛支架的重量不得大于表3的规定值。表3最小工作高度mm300400500长气垛支架kg80110120短气垛支架kg701001055.4橡胶囊壁的物理机械性能气垛支架橡胶囊壁的物理机械性能应符合表4的规定。表4性能名称单位指标覆盖胶扯断强度MPa17扯断伸长率%450扯断永久变形%40硬度度(邵尔A)55~65磨耗量cm3/1.61km0.4附着力覆盖胶与帘布层间N/2.5cm100帘布层之间N/2.5cm1505.5检验强度气垛支架橡胶囊在其高度超过最大工作高度0.15~0.20m、内部气压达到额定初始内压的1.65~1.70倍时,不得发生明显残余变形。5.6极限破坏强度气垛支架橡胶囊的极限破坏压力应不低于其额定初始内压的4倍。5.7水密封性能在最大工作高度和额定初始内压下,气垛支架在水中应无气泡浮出。5.8长期密封性能气垛支架在最大工作高度下,分别在0.2MPa和0.6MPa的内压下保压24h,其内压下降值不应大于初始压力的5%。5.9工作特性气垛支架高度-支撑阻力的工作曲线与设计工作曲线相比,其最大偏移值应在±1000以内。5.10稳定性能在顶、底板之间的夹角为11°时,气垛支架应能稳定地支撑在顶、底板之间。5.11拉手断裂拉力气垛支架拉手的平均断裂拉力应不低于10kN。5.12寿命气垛支架按6.13条进行2500次寿命试验后应能满足5.5和5.7中的要求。3MT/T644—19975.13抗刺破性能气垛支架按6.14条进行抗刺破试验后,不得漏气。5.14抗静电性能气垛支架的抗静电性应符合MT113中的有关要求。5.15抗侧向推力性能法兰盘式气垛支架的长侧面和短侧面分别在承受50kN和30kN的匀衡侧向推力情况下,法兰盘的连接处应无撕裂,螺栓孔应无损坏。5.16充、放气时间气垛支架的充、放气时间应小于表5的规定值。表5最大工作高度mm80010001200充气时间s304560放气时间s6075906试验方法6.1试验条件6.1.1试验所用的工作介质含油量小于1mg/m3,含水量不大于5mg/m3。6.1.2各项试验应在室内进行(温差在10℃以内),工作介质温度控制在50℃以下。6.1.3测量精度等级为C级,压力计量程应为试验压力的140%~200%。6.2试验程序各项试验的程序如下:外观检验→重量→检验强度→水密封性能→长期密封性能→工作特性→稳定性→抗刺破性能→抗侧向推力性能→充、放气时间→极限破坏强度→拉手断裂拉力→抗静电性能→橡胶囊壁的物理机械性能。寿命试验另用一个试样进行检验。6.3外观检验气垛支架外观采用目测和一般量具方法进行检查。6.4重量气垛支架重员用磅秤进行检测。6.5橡胶班壁的物理机械性能6.5.1覆盖胶的扯断强度、扯断伸长率和扯断永久变形按GB/T519中的规定取样,按GB/T528中的规定进行试验。6.5.2覆盖胶的硬度按GB/T531中的规定进行测定。6.5.3覆盖胶的磨耗量按GB/T519中的规定进行取样,按GB/T1689中的规定进行试验。6.5.4橡胶囊壁各部件间的附着力按GB/T519中的规定取样,按GS/T532中的规定进行试验。6.6检验强度将气垛支架放入图1所示的试验架中,向气垛支架内充气,使其高度超过最大工作高度0.15~0.20m,内部气压达到额定初始内压的1.65~1.72倍,保压15min后,观察气垛支架是否发生明显残余变形。4MT/T644—19971—气垛支架;2—试验架图1气垛支架试验架6.7极限破坏强度将气垛支架放入图2所示的试验台中,向气垛支架内充入液体,使其达到最大工作高度。从内压达到0.3MPa开始,每升高0.1MPa,记录一次内压和支撑阻力值。充液升压速率不得超过0.1MPa/min。在内压达到1.5MPa后,每上升0.05MPa,记录一次内压和支撑阻力值,直至气垛支架破坏,记录下破坏瞬间的内压值。1—上平台;2—小负荷平台;3—气垛支架;4—钢板;5—垫块;6—大负荷平台;7—下平台;8—防护屏;9—拉线位移传感器图2气垛支架试验台6.8水密封性能将气垛支架放入图1所示的试验架中,向气垛支架内充气,使其达到最大工作高度和额定初始内压后,将气垛支架连同试验架一齐放入水槽中,用水将气垛支架淹没。在水面平静后,观察有无气泡浮出,观察时间为5min。6.9长期密封性能将气垛支架放入图1所示的试验架中,向气垛支架内充气,使其达到最大工作高度,当初始内压分别达到0.2MPa和0.6MPa时,关闭截止阀。记录2h后的内压值及保压24h后的内压值。在记录二次内压值时,室温温差应不大于3℃。6.10工作特性将气垛支架放入图2所示的试验台内,向气垛支架内充气,使其达到最大工作高度,当初始内压分别达到0.3,0.4,0.5,0.6和0.7MPa时停止充气。试验台上平台缓慢下压,以50kN/min的速率对气垛支架加载,直至气垛支架的高度为0.35m为止。对每种初始内压重复进行3次上述试验。加压载荷和气垛支架的相应高度分别由负荷平台和拉线位移传感器通过二次仪表自动记录。最后根据测试数据绘制气垛支架的工作特性曲线。6.11稳定性能将气垛支架放入图2所示的试验台内,调整下平台,使上、下平台之间形成11°的夹角。向气垛支架内充气,使其中间高度为最大工作高度,内压为额定初始内压,观察气垛支架支撑情况。6.12拉手断裂拉力将气垛支架垂直吊起,在一个拉手下吊挂重物,逐渐增加重物重量,直至将拉手扯断。每次检测45MT/T644—1997个拉手,计算其算术平均值。6.13寿命将气垛支架放入图1所示的试验架中,向气垛支架内充气,使其达到最大工作高度和额定初始内压,保压30s后,放气至零,为一个循环。重复上述循环2500次。6.14抗刺破性能将气垛支架放入图1所示的试验架中,在气垛支架底部沿纵向中心线放入两块尖角金属模块(见图3),金属模块的位置见图4。向气垛支架内充气,使其达到最大工作高度和额定初始内压,保压5min后放气,观察模块尖角刺入橡胶层的情况,是否有刺穿漏气现象。图3抗刺破试验模块1—模块;2—气垛支架图4抗刺破试验模块位置图6.15抗静电性能按照MT113中的有关规定检验。6.16抗侧向推力性能将气垛支架放入图2所示的试验台中,将气垛支架的法兰盘与下平面用设计的螺栓固定住。在最大工作高度和额定初始内压条件下,对橡胶囊腔体的侧面施加垂直于侧面的匀衡推力。先向长侧面施加50kN的推力;然后向短侧面施加30kN的推力,作用时间均为60min。观察橡胶囊与法兰盘连接处有无撕裂以及法兰盘各固定螺栓孔有无损坏。6.17充、放气时间将气垛支架置于图1所示的试验架