矿业研究与开发

作者：刘隽宁,刘得英,赵军,任飞,辛丽娜,柴妤卓

关键词：纤维增强复合材料;GF/ER型隔爆外壳;物理化学特性;防爆安全;有限元分析

为满足煤矿井下设备轻量化与防爆安全需求,采用玻璃纤维/环氧树脂复合材料(GF/ER)制备出一种容积为19.5L的Ⅰ类非金属轻型隔爆外壳,并通过材料性能测试、有限元仿真及多项防爆安全试验分析 GF/ER 型隔爆外壳的综合性能.结果表明:GF/ER型隔爆外壳满足煤矿井下设备对高力学强度、高阻燃性(V-0级)和抗静电性的要求;GF/ER 型隔爆外壳的拉伸性能、弯曲性能及冲击强度变化率均小于10％,表明其具有优异的耐久性和环境适应性;在参考压力测试中,GF/ER 型隔爆外壳的最大爆炸压力达0.496MPa,极限承压能力为3.1 MPa,远超标准要求的1.5MPa;在工作载荷下,GF/ER 型隔爆外壳隔爆面间隙变形小于0.15mm,结构稳定可靠;与同等尺寸金属隔爆箱相比,GF/ER 型隔爆外壳实现了超过50％的减重效果,显著降低井下作业负担,提升了移动设备续航能力.研究成果为矿用装备轻量化提供了可行的技术路径和理论依据.

来源：2026年第1期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

查看矿业研究与开发杂志2026年第1期