lipiec-sierpień 1998 r. S C a& fo*tt& U f' nr 4
Wanda Parasiewicz, M arek Tulik
Trudnopalne taśmy przenośniko
we dla górnictwa
Przedstawiono informacją o pracach badawczych prowadzonych przez In stytu t Przem ysłu Gumowego t(S to m il” i wdrożonych w Bełchatów skich Z a k ła d a ch P rze m y słu G um ow ego “S to m il” d o tyczą cych op ra co w a n ia konstrukcji i technologii trudnopalnych taśm przenośnikowych przeznaczonych dla górnictwa węgla kamiennego i rud. Wdrożone taśmy zostały zatwierdzone p rzez Wyższy Urząd Górniczy.
Słowa kluczowe: taśmy przenośnikowetrudno palne, górnictwo podziemne
Flame resistant conveyer belts for mining industry
The in fo rm a tio n a b o u t R & D p r o je c t p e r fo r m e d in In s titu te a n d im plem ented in Rubber Factory “Sto m il” Bełchatów concerned elaboration o f construction and processing o f fla m e resistant conveyer belts fo r mining industry is presented. The implem ented product is accepted by Polish State M ining Autority fo r use in underground mining.
Key words: fla m e resistant conveyer belts, underground mining
Transport za pom ocą taśm przenośnikowych jest najczęściej stosowana formą przenoszenia materiałów sypkich i rozdrobnionych takich jak: węgiel, rudy, su
rowce mineralne, jak również w transporcie produktów masowych np. w portach, budownictwie, rolnictwie itp. Znaczenie transportu taśmowego jest istotne ze względu na jego dużą wydajność oraz możliwość au
tomatyzacji linii przesyłowej i zabudowy w trudnym te
renie niedostępnym dla innych sposobów transportu.
W śród wielu różnych elem entów przenośnika, taśma przenośnikowa, stanowi jed n ą z ważniejszych części urządzenia i służy do podtrzym ywania urobku i transportowania go w zdłuż przenośnika, spełniając równocześnie rolę cięgna pociągowego, przenosząc siły niezbędne do pokonania oporów ruchu.
Z tych powodów taśma powinna spełniać szereg wymagań, takich jak:
• odpowiednia wytrzym ałość i wydłużenie,
• elastyczność wzdłużna i poprzeczna (tworzenie niec
ki i możliwość stosowania bębnów o m ałych śred
nicach),
• trwałość (odporność na ścieranie, na starzenie, od
porność na przebicie itp.),
• cechy specjalne, np. trudnopalna, do kontaktu z sub
stancjami spożywczymi itp.
Prace badawczo-wdrożeniowe dotyczące tech
nologii produkcji taśm przenośnikowych od wielu lat miały znaczący udział w całokształcie działania In
stytutu. Do najważniejszych należą wdrożenia:
• technologii wytwarzania taśm odpornych na tem peraturę do 180°C,
• produkcji taśm przenośnikowych wzmocnionych
• technologii w ytw arzania trudno zapalnych taśm przenośnikowych wzm ocnionych stalow ą tkaniną kordow ą Fleximat.
W latach 1992 - 1994 Instytut Przemysłu Gumowego „Stomil” we współpracy z Bełchatowskimi Zakładami Przemysłu Gumowego “Stomil” w Bełcha
towie, w ramach projektu celowego dofinansowanego przez KBN, prowadził prace nad konstrukcją i technolo
gią wytwarzania trudno palnych taśm przenośnikowych dla górnictwa węgla kamiennego i górnictwa rud.
51
S ta a to tf te n ty nr 4 lipiec-sierpień 1998 r. TOM 2
Taśmy przenośnikowe trudnopalne
W kopalniach węgla kamiennego i górnictwie m d transport urobku przenośnikam i taśmowymi odgrywa w ażną rolę. Oprócz niew ątpliw ych udogodnień w yni
kających ze stosow ania tego typu transportu istnieją również zagrożenia związane z powstawaniem i roz
przestrzenianiem się pożarów. Z tego powodu, na mocy zarządzenia (M.P. nr 37 z 1989 r.), w górnictwie pod
ziem nym są dopuszczone do stosowania tylko prze
nośniki z taśm ami tzw. trudnopalnymi.
Taśmę p rzenośnik ow ą uznaje się za trudnopal- n ą gdy:
• nie spowoduje pożaru podczas zablokowania taśmy przy obracającym się bębnie napędowym mimo wzrostu tem peratury taśm y i bębna,
• nie spowoduje rozprzestrzeniania się pożam wzdłuż taśm ociągu w warunkach zagrożenia pożarowego,
• w ognisku pożarow ym nie będzie się paliła szyb
ciej niż inne palące się m ateriały (np. węgiel, drew
no), a poza strefą ognia ulegnie zgaszeniu.
O dopuszczeniu taśmy do stosowania decyduje Wyższy Urząd Górniczy na podstawie atestu Główne
go Instytutu Górnictwa.
Oceny palności taśm przenośnikowych dokonu
je się za pom ocą testów opisanych w normach i pro
cedurach określonych przez Główny Instytut Górnic
twa i Wyższy Urząd Górniczy, a mianowicie:
• m etodą płom ieniową,
• m etodą sztolni m odelowej,
• m etodą sztolni pożarowej,
• m etodą cierną,
• określenie wskaźnika tlenowego,
• analizy substancji toksycznych w produktach roz
kładu term icznego taśm,
• analizy termicznej m etodą derywatograficzną.
Metoda płomieniowa polega na poddaniu pró
bek taśmy (z okładkam i i bez) działaniu płom ienia palnika spirytusowego Barthela i pomiarze czasu pa
lenia się i żarzenia próbki od momentu usunięcia pło
mienia palnika.
Metoda sztolni modelowej polega na poddaniu próbki taśmy przenośnikowej działaniu płomienia pal
nika gazowego w poziom ym przewodzie tunelowym z wymuszonym przepływem powietrza oraz na pom ia
rze długości nie spalonego odcinka próbki.
Metoda sztolni pożarowej polega na poddaniu próbki taśmy przenośnikowej (dł. 42± 0, lm i szer. 0,5±
0,0 lm ) działaniu płom ienia palącego się drewna (300 kg) w sztolni pożarowej (dł. 100m, szer. 2m) w ykona
nej z cegły ognioodpornej z w ym uszonym przepły
wem powietrza i zmierzeniu nie spalonego odcinka taśmy.
Metoda cierna polega na poddaniu naprężonej próbki taśm y przenośnikowej tarciu o powierzchnię obracającego się bębna, pom iarze tem peratury po
wierzchni bębna oraz obserwacji powstawania żaru lub płom ienia w obszarze tarcia, przy nawiewie i bez na
wiewu pow ietrza na bęben.
Wskaźnik tlenowy taśmy określa się wykonu
jąc badanie na standardowej aparaturze.
Analiza substancji toksycznych w produktach spalania próbki taśmy polega na ilościowym i jak o ściowym oznaczeniu lotnych produktów uzyskanych podczas rozkładu termicznego taśmy w piecu rurowym przy przepływie powietrza z szybkością lm /s.
Analiza termiczna metodą derywatograficz
ną pozwala na określenie efektów cieplnych w bada
nym układzie oraz przemian chemicznych i fizycznych próbki taśm y w warunkach liniowego w czasie w zro
stu temperatury.
Prace badawcze
Zakres prac badawczych realizowanych w ra
mach projektu celowego obejmował:
• opracowanie mieszanek gumowych na rdzeń i okład
kę taśm,
• wytypowanie m ateriałów wzm acniających,
• optymalizację konstrukcji taśm,
• opracowanie technologii produkcji taśm, dostoso
wanej do urządzeń zakładu,
• przeprowadzenie prób produkcyjnych wytwarzania taśm.
W próbach laboratoryjnych opracow ano m ie
szanki gumowe na okładkę i rdzeń taśmy określając wpływ rodzajów kauczuków, napełniaczy, ilości i ro
dzaju antypirenów oraz zespołów sieciujących na pal
ność i właściwości fizyczne mieszanek i wulkanizatów.
W łaściwości fizyczne mieszanek i wulkanizatów określono oznaczając:
- przebieg procesu wulkanizacji za pom ocą wulkame- tru z oscylującym rotorem wg PN-ISO 3417, - twardość wg PN-80/C-04238,
- wytrzym ałość na rozciąganie, wydłużenie względne przy zerwaniu,
- wydłużenie trwałe wg PN-93/C-04205,
- wytrzym ałość na rozdzieranie wg PN-86/C-04254, - wytrzymałość na rozwarstwienie wg PN-74/C-04265,
52
TOM 2 lipiec-sierpień 1998 r. S fa a & M t& K f' nr 4
- ścieralność wg PN-75/C-04235,
- palność m etodą płom ieniow ą w g PN-93/C-05013 i DIN 2210.
Po uzyskaniu pozytyw nych wyników badań w y
konano modelowe próbki taśm do badań laboratoryj
nych oznaczając palność próbek i wytrzymałość na roz
warstwienie m iędzy okładką a przekładką taśm y oraz między przekładkami.
N a podstaw ie uzyskanych w yników badań do prób produkcyjnych wytypowano mieszanki o w łaści
wościach spełniających założenie podane w tabeli 1.
Tabela 1. Wymagane właściwości mieszanek Wymagane właściwości mieszanek
Wytrzymałość na rozciąganie mieszanek okładko
wych, MPa, min. 15
Wydłużenie w chwili zerwania mieszanek okładko
wych, %, min. 350
Ścieralność mieszanek okładkowych, mm3, maks. 200 Wytrzymałość na rozwarstwienie
- między okładką a przekładką taśmy, kN/m, min. 4,5 - między przekładkami taśmy, kN/m, min. 6,0 Jako m ateriały wzm acniające taśmy w ytypow a
no następujące tkaniny:
- tkaninę poliestrowo-poliami- dow ą produkcji niem iec
kiej (taśm a dla górnictwa węgla kamiennego), - tkaninę poliam idową produk
cji czeskiej (taśma dla gór
nictwa rud),
- tkaninę poliestrowo-poliami- dow ą produkcji krajow ej (taśma dla górnictwa rud).
W ymienione tkaniny za
pewniały założone w ytrzym a
łości taśm przy określonej ilo
ści przekładek, a konstrukcja tkanin pozwoliła uzyskać po
zytywne wyniki palności taśm.
O kreślając konstrukcję taśm dokonano optymalizacji ilości przekładek tkaninowych, rodzaju materiału wzmacniają
cego, składu mieszanki rdze
niowej i okładkowej, grubości
elementów taśm (pofrykcjowanej tkaniny, rdzenia ta
śmy, okładek bieżnej i nośnej) oraz całej taśmy i sze
rokości obrzeży.
Opracowano technologię wytwarzania taśm prze
nośnikowych, podając sposób wykonania m ieszanek gumowych, konfekcjonowania tkaniny, konfekcjono
wania płyt okładkowych i rdzenia taśm oraz określo
no warunki wulkanizacji taśm.
Przygotowanie półfabrykatów taśm, konfekcjo
nowanie płyt okładkowych i rdzenia taśm oraz w ulka
nizację taśm wykonano na urządzeniach produkcyj
nych Bełchatowskich Z.P.G. “ Stomil” S.A. W w arun
kach produkcyjnych wykonano 90 m taśmy TG 2 EPP 1000/1000/14 - dwuprzekładkowej, 51 m taśmy TG 5 P 1800/1200/24/5 - przekładkowej, 47,5 m taśm y TG 4 EP 2000/1200/24/4 - przekładkowej.
W ykonane w warunkach produkcyjnych taśmy spełniały wym agania podane w tabeli 2.
Do badań atestacyjnych w Głównym Instytucie Górnictwa przekazano próbki taśmy TG 2 EP 2000/
1000/14 i TS 5 P 1800/1200/24 oraz TG 4 EP 2000/
1200/24.
W zakresie przeprowadzonych badań i obowią
zujących wymagań taśmy spełniły wym agania norm obowiązujących w górnictwie (oprócz taśmy TG 4 EP 2000/1200/24) i uzyskały atest Głównego Instytutu Górnictwa dopuszczający je do stosowania w górnic
twie podziemnym:
Tabela 2. Wymagania techniczne spełnione przez opracowane taśmy Wymagania Taśma dla górnictwa
węgla kamiennego
Taśma dla górnictwa rud
Wytrzymałość taśmy, kN/m Ilość przekładek taśmy Szerokość taśmy, mm Palność taśmy
- metoda płomieniowa
średni czas palenia próbek z okładką, s średni czas żarzenia próbek po zdjęciu okładki, - metoda sztolni modelowej
- metoda sztolni pożarowej - metoda cierna
800 - 1200 2 800 - 1000
1600 - 2400 4 - 5 1200 - 1600
5.0 10.0
średnia długość nie spalonego odcinka taśmy powinna być
większa niż 400 mm nie spalony odcinek taśmy powi
nien być dłuższy niż 200 mm temperatura taśmy nie może przekraczać 500°C, a w próbce
taśmy nie może występować płomień i żarzenie
53
nr 4 lipiec-sierpień 1998 r. TUM
- taśm a TG 2 EPP 1000/1000/14 - orzeczenie nr AT- 474/9
- taśma TG 5 P 1800/1200/24 - orzeczenie nr AT-13 8/94 Opracowane taśm y w zakresie wymagań ogól
nych spełniają rów nież wym agania określone w nor
mie DIN 22109.
W zakresie trudnopalności taśmy spełniły w y
m agania normy DIN 22118 - metoda laboratoryjnej
sztolni pożarowej. W próbkach laboratoryjnych stwiei dzono również, że próbki taśm spełniają wymagani metody płomieniowej określonej w normie DIN 2210i D ecyzją W yższego U rzędu Górniczego taśmy:
- TG 2 EPP 1000 - T G 5 P 1800
zostały dopuszczone do stosow ania w podzien nych w yrobiskach zakładów górniczych.
IZO GUM
Nowy materiał izolacji akustycznej
opracowany w Instytucie Przemysłu Gumowego “Stomil”
wyróżniony złotym medalem na 41. Światowych Targach Wynalazków i Innowacji BRUSSELS EUREKA’92
Charakterystyka:
Izogum wykonany jest z rozdrobnionych odpadów gumowych i lateksu. Może być produ
kowany w postaci arkuszy lub płyt formowanych na nośniku wodoszczelnym lub niewo- doszczelnym o długości i szerokości uzgodnionej z odbiorcą.
Właściwości - grubość 12±2 mm
- gęstość objętościowa 290-330 kg/m3 - sztywność dynamiczna 30-40 MPa/m - w zakresie tłumienia dźwięków uderze
niowych (22-24 dB) i odporności biolo
gicznej (II klasa odporności) spełnia wymagania norm międzynarodowych.
Przeznaczony jest do stosowania w budownictwie mieszkaniowym i ogól
nym jako warstwa przeciwdrganiowa w podłogach pływających zwykłych i o
zwiększonej izolacyjności akustycznej. Przykład konstrukcji pływającej podłogi z warstwą izolacyjną izogum
Dopuszczony do stosowania w budów- nictwie świadectwem ITB nr 805/90.
Technologię wytwarzania izogumu oferuje Instytut Przemysłu Gumowego “Stomil”
ul. Harcerska 30 05-820 Piastów
54
