[實用新型]煤礦井下用鋼骨架纖維增強樹脂管

有效

• 申請號: 201120248017.0
• 申請日: 2011-07-14
• 公開（公告）號: CN202158281U
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 邢新春
• 申請（專利權）人: 河北拓安管業有限公司
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14
• 代理公司: 衡水市盛博專利事務所 13119
• 代理人: 李志華

技術領域

本實用新型屬于煤礦輸送管道技術領域，尤其涉及一種煤礦井下用鋼骨架纖維增強樹脂管。

背景技術

在煤礦井下的通風系統、抽放瓦斯系統、噴漿系統、供排水系統，需要使用大量的輸送管道，當前的輸送管道大多采用不銹鋼管、無縫鋼管、PE管、PVC管或玻璃鋼管。不銹鋼管、無縫鋼管雖然強度大，但是使用成本高，且由于煤礦井下環境惡劣，不銹鋼管或無縫鋼管易被腐蝕，使用壽命較短。PE管、PVC管或玻璃鋼管雖然成本較低，但抗靜電性差，在施工中容易產生裂縫，對安全生產造成一定威脅。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題就是提供一種成本較低、耐腐蝕、阻燃抗靜電、抗彎強度高、抗沖擊性能強的煤礦井下用鋼骨架纖維增強樹脂管。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：包括管體，所述管體的內部為抗磨防滲內襯層，抗磨防滲內襯層外粘接有鍍鋅鋼絲網骨架構成的強力層，在強力層的表面上粘接纏繞致密的表面導電層。

其附加技術特征為：所述強力層的鍍鋅鋼絲網骨架為方孔網，網孔尺寸為3——4mm，鋼絲直徑為0.4——1mm；所述強力層的纏繞角度為67.79°。

本實用新型提供的煤礦井下用鋼骨架纖維增強樹脂管，管體的內部為抗磨防滲內襯層，抗磨防滲內襯層外粘接有鍍鋅鋼絲網骨架構成的強力層，在強力層的表面上粘接纏繞致密的表面導電層。制造時，先將聚酯纖維與加入高效環保無毒的無鹵阻燃劑、陰離子型抗靜電劑、碳納米管和納米鈦白粉的樹脂固化后形成抗磨防滲內襯層，然后在抗磨防滲內襯層成型的基礎上編織鍍鋅鋼絲網骨架并進行焊接同時均勻涂敷具有阻燃和導電特性的熱固性樹脂粘合劑形成強力層，最后在強力層的表面上纏繞致密的纖維同時均勻涂覆加有碳納米管做改性劑的具有強導電和阻燃特性的熱固性樹脂粘合劑形成表面導電層。本實用新型提供的煤礦井下用鋼骨架纖維增強樹脂管在設計中采取三大措施：首先是在具有導電和阻燃特性的熱固性樹脂粘合劑中加配了改善復合管各層微觀結構的納米鈦白粉做填料，從而提高塑料和纖維之間的親和力，提高它的結構強度、柔韌性和彈性模量；再者是在具有導電和阻燃特性的熱固性樹脂粘合劑中加配了改善復合管各層導電性能的碳納米管做改性劑；最后是在強力層設置了由編織鍍鋅鋼絲網組成的鋼骨架并進行焊接處理，纏繞角度為67.79°，改變了纏繞角度為54.73°的傳統選擇。通過改變纏繞角，層厚度可減少22%左右，因為在常溫情況下礦用管道的環向拉伸強度與軸向拉伸強度之比設計為（4-5）：1是完全可行的。改變纏繞角是改變定長纏繞玻璃鋼管道環向與軸向拉伸強度之比的主要措施。增大纏繞角對定長纏繞工藝更為有利。適當增大纏繞角，減小管道的厚度，仍不會降低軸向強度安全系數，這樣可以大幅度降低工程造價。它借助超細鈦白粉的親和作用，使其與基礎纖維和熱固化材料緊密結合，產生較強的抗裂能力和抗沖擊負荷的優良彈性，使管道具有較良好的抗彎能力。其次強力層為纖維狀材料，與同質地的塊狀材料相比它的強度要高得多。鋼骨架焊接纖維增強樹脂管的各項力學性能有了很大的提高，強度的增加可適當減少各層的厚度，減輕了管材重量；同時由于在鋼骨架和熱固性塑料之間填充有多壁碳納米管和納米鈦白粉，改變各層精細結構的同時加強了其抗彎強度和抗沖擊能力，耐磨性能和導電能有了很大提高。

附圖說明

圖1為本實用新型煤礦井下用鋼骨架纖維增強樹脂管的結構示意圖；

圖2為強力層的鍍鋅鋼絲網骨架的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型煤礦井下用鋼骨架纖維增強樹脂管的結構作進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型煤礦井下用鋼骨架纖維增強樹脂管包括管體1，管體1的內部為抗磨防滲內襯層2，抗磨防滲內襯層2外粘接有鍍鋅鋼絲網骨架構成的強力層3，在強力層3的表面上粘接纏繞致密的表面導電層4。如圖2所示，強力層3的鍍鋅鋼絲網骨架為方孔網，網孔尺寸為3——4mm，鋼絲直徑為0.4——1mm。

本實用新型提供的煤礦井下用鋼骨架纖維增強樹脂管制造時，先將聚酯纖維與加入高效環保無毒的無鹵阻燃劑、陰離子型抗靜電劑、碳納米管和納米鈦白粉的樹脂固化后形成抗磨防滲內襯層2，然后在抗磨防滲內襯層2成型的基礎上編織鍍鋅鋼絲網骨架并進行焊接同時均勻涂敷具有阻燃和導電特性的熱固性樹脂粘合劑形成強力層3，最后在強力層3的表面上纏繞致密的纖維同時均勻涂覆加有碳納米管做改性劑的具有強導電和阻燃特性的熱固性樹脂粘合劑形成表面導電層4。本實用新型提供的煤礦井下用鋼骨架纖維增強樹脂管成本較低、耐腐蝕、阻燃抗靜電、抗彎強度高、抗沖擊性能強、重量輕。