CN111192716B - 一种用于地下煤矿的阻燃电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于地下煤矿的阻燃电缆，属于电缆制备技术领域，所述阻燃电缆由内到外依次包括导体线芯、导体屏蔽层、绝缘屏蔽层、防水层、支撑笼、防滑层、外护套；所述防水层外表面沿轴均匀的排列多个支撑笼，所述防滑层是由牛皮纸绕包于支撑笼外周形成，所述外护套主要由氯化聚乙烯和丁苯橡胶复合制备而成，包覆于防滑层外周，所述支撑笼是由不锈钢制成的网笼结构，所述支撑笼的空隙内装填有质量比为1:1的发泡颗粒和阻燃颗粒，当发生火灾电缆被烧毁时，电缆内部的发泡胶囊和阻燃胶囊进行反应，生成的凝胶具有良好的阻燃效果，对局部受损的电缆进行包覆，避免发生较大火灾和引发触电危险。

Description

一种用于地下煤矿的阻燃电缆
技术领域
本发明涉及电缆制备技术领域，尤其涉及一种用于地下煤矿的阻燃电缆。
背景技术
煤炭工业逐渐朝着现代化的方向发展，其重要标志就是电缆线路逐渐增长，这也带来了很多安全隐患。煤矿中的煤碳是可燃物，且许多煤矿存在瓦斯(易燃易爆)，因此容易发生瓦斯爆炸或者火灾，进而将电缆烧毁，造成火灾危险等级升高，电缆烧穿后还有可能引发触电危险，对煤矿带来不可预期的严重后果，且增加了救援难度，因此煤矿电缆通常需要具有阻燃性。为了实现电缆的阻燃性，在保证力学性能的前提下，除了调整电缆结构外，主要通过提高绝缘和护套材料阻燃性，以及添加阻燃剂的方式进行。
申请号为“201510478663.9”的发明专利“阻燃电缆”，包括电缆本体，电缆本体外部上包裹有阻燃层，阻燃层包括PVC塑料、石墨烯、醋酸乙烯酯、纳米羟基磷灰石、轻钙、重钙、稳定剂、PE腊、硬脂酸、混合辅助阻燃剂、DOTP、稀土硝酸盐，钛酸酯偶联剂，该阻燃电缆具有双层结构，能够起到耐高温阻燃和耐迁移的的作用，形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层防止可燃气体向外逸出，但是该阻燃电缆仍有一定缺陷，当外部起火且火势较大，阻燃物快速漏出，内部耐迁移层被破坏，电缆内部暴露被烧毁，电缆损失仍然较大，因此，急需一种防止阻燃物漏出，有效阻燃保护电缆内部线芯的阻燃电缆。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的提供一种用于地下煤矿的阻燃电缆，当发生火灾电缆被烧毁时，电缆内部的发泡胶囊和阻燃胶囊进行反应，生成的凝胶具有良好的阻燃效果，对局部受损的电缆进行包覆，避免发生较大火灾和引发触电危险。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种用于地下煤矿的阻燃电缆，所述阻燃电缆由内到外依次包括导体线芯、导体屏蔽层、绝缘屏蔽层、防水层、支撑笼、防滑层、外护套；所述导体屏蔽层是由聚乙烯、丁苯橡胶和炭黑复合制成的非金属屏蔽层，且均匀地包裹在导体线芯外周，所述绝缘屏蔽层是由钢带绕包于导体屏蔽层外周形成，所述防水层由电缆无纺布绕包于绝缘屏蔽层外周形成，所述防水层外表面沿轴均匀的排列多个支撑笼，所述防滑层是由牛皮纸绕包于支撑笼外周形成，所述外护套主要由氯化聚乙烯和丁苯橡胶复合制备而成，包覆于防滑层外周，所述支撑笼是由不锈钢制成的网笼结构，所述支撑笼的空隙内装填有质量比为1:1的发泡颗粒和阻燃颗粒。
阻燃电缆内部安装有支撑笼，支撑笼呈网笼结构，将发泡颗粒和阻燃颗粒固定在电缆内部，防止移动。支撑笼外侧的防滑层采用牛皮纸，防水层采用电缆无纺布，防止支撑笼与绝缘屏蔽层、外护套直接接触，避免因摩擦导致绝缘屏蔽层、支撑笼、外护套之间起划痕进而引起电场不均匀。
进一步，所述支撑笼孔隙率为40-55％。
进一步，所述发泡颗粒是以发泡剂为囊芯的胶囊结构；所述阻燃颗粒是以阻燃剂为囊芯的胶囊结构，所述发泡颗粒的囊皮、阻燃颗粒的囊皮均为高密度聚乙烯囊皮，所述发泡颗粒、阻燃颗粒的粒径均为0.5-1.5cm。
进一步，所述发泡胶囊和阻燃胶囊的制备步骤如下：
将发泡剂或阻燃剂装填于高密度聚乙烯囊皮中，填充量为75-78％，随后用熔融状态的乙烯-醋酸乙烯共聚物将接口处封口，冷却后得到发泡胶囊和阻燃胶囊。
进一步，所述发泡剂包括以下重量份的原料：30-50份乙烯基树脂、15-25份乙烯基硅油、2-3份氯铂酸、2-3份聚二甲基硅氧烷、1-2份火山石、0.5-1份沸石。
进一步，所述发泡剂的制备步骤如下：
将火山石碎至0.5-1mm，用乙醇溶液清洗干净，于200-220℃的条件下煅烧1-1.5h，将煅烧后的火山石置于反应釜中加入氢氧化钠-乙醇溶液，加热至100℃，反应24h后取出，洗净得到改性后的火山石；
将沸石于75℃的10wt％的柠檬酸溶液中浸渍4h，清洗干净后投入球磨机内，加入苯扎溴铵、0.5wt％的氢氧化钠溶液，氧化锆作为球磨介质，球磨0.5-1h后取出，得到改性后的沸石；
将乙烯基树脂、乙烯基硅油、氯铂酸、聚二甲基硅氧烷、改性后的火山石、改性后的沸石混合搅拌均匀，得到发泡剂。
进一步，所述阻燃剂的包括以下重量份原料：8-10份膨胀石墨、5-15份碳酸氢钠、15-25份氢氧化镁、10-20乙烯基树脂、10-25份乙烯基硅油、5-15份甲基含氢硅油。
进一步，所述阻燃剂的制备步骤如下：将膨胀石墨、碳酸氢钠、氢氧化镁、乙烯基树脂、乙烯基硅油、甲基含氢硅油混合均匀，得到阻燃剂。
当电缆外部起火，已经将电缆烧穿至支撑笼时，发泡颗粒和阻燃颗粒遇高温囊皮融化，内部的发泡剂和阻燃剂露出发生反应生成凝胶，凝胶以支撑笼为骨架，附着其上，将电缆包裹住，凝胶中的阻燃成分可以起到阻燃作用，达到灭火的目的。支撑笼的网笼状结构可将凝胶兜住，避免凝胶因重力原因快速跌落至地面，导致降低灭火、阻燃效果降低。
发泡剂中的火山石具有丰富的孔隙结构，经氢氧化钠-乙醇溶液在反应釜内进行水热晶化合成反应改性后，火山石内部形成多孔、有序的孔洞结构，不仅可以作为发泡胶囊和阻燃胶囊反应后生成的凝胶的固体支撑颗粒，以提高凝胶硬度，还可以作为吸热材料，提高凝胶反应温度，缩短凝胶时间。沸石经过柠檬酸浸渍后，孔道内部的非晶态物质被溶解，减少了孔道阻力，随后在球磨机内加入苯扎溴铵在碱性环境中进行球磨，活性位增大，易与催化剂氯铂酸进行结合，使催化剂氯铂酸存储于沸石内部，当发泡胶囊和阻燃胶囊反应时释放出催化剂提高反应速率。
发泡剂中的乙烯基树脂、乙烯基硅油、催化剂氯铂酸、聚二甲基硅氧烷与阻燃剂中的乙烯基树脂、乙烯基硅油、甲基含氢硅油混合后在加热的条件下生成硅凝胶，其中膨胀石墨在加热的条件下逐渐膨胀，硅凝胶形成发泡状，快速包裹支撑笼。氢氧化镁作为阻燃剂，可以延缓凝胶烧毁时间，为火灾救援争取时间。
进一步，所述导体屏蔽层的制备步骤如下：
将10重量份的丁苯橡胶投入混炼机中，于70℃混练5-8min，继续投入0.5重量份的聚乙烯混练5-6min后，加入0.5重量份的炭黑，混合均匀，于152-155℃进行二次混练，60-70min后得到胶料，将胶料放入挤出机挤出于导线线芯外周，得到导体屏蔽层。
进一步，所述外护套的制备步骤如下：
将10重量份的氯化聚乙烯、40重量份的丁苯橡胶混合后于70℃下进行混练5min，再加入1重量份的氢氧化铝、0.5重量份的硬脂酸混合均匀，于85℃下二次混练8min，二次混练完成后加入0.01重量份的硫化剂DCP、0.005重量份的硫化剂VA-7、0.01重量份的防老剂、0.8重量份的氢氧化镁、0.01重量份的促进剂CZ、0.005重量份的促进剂TMTD混合均匀，于95℃下进行三次混炼，10min后升温至180℃，硫化10min，得到外护套胶料，将外护套胶料挤出于防滑层外周，得到外护套。
本发明的有益效果：
(1)阻燃电缆表面燃烧后，发泡胶囊和阻燃胶囊反应生成凝胶可以有效的将火焰扑灭，达到阻燃的目的。
(2)将火焰扑灭后生成的凝胶可以将受损的电缆进行包覆，防止火焰进一步侵蚀内部的导体线芯，同时还可以避免导体芯线裸露，防止漏电，避免发生次生灾害。
(3)发泡胶囊和阻燃胶囊进行反应后生成的凝胶明显可以延缓内部导体线芯的被破坏的时间，为火灾救援提供帮助。
附图说明
图1为阻燃电缆结构示意图；
图2为支撑笼结构示意图；
其中，导体线芯1，导体屏蔽层2，绝缘屏蔽层3，防水层4，支撑笼5，防滑层6，外护套7。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：
实施例1：阻燃电缆
如图1和图2所示，本实施例的用于地下煤矿的阻燃电缆由内到外依次包括导体线芯1、导体屏蔽层2、绝缘屏蔽层3、防水层4、支撑笼5、防滑层6、外护套7。导体屏蔽层2是由聚乙烯、丁苯橡胶和炭黑复合制成的非金属屏蔽层，且均匀地包裹在导体线芯1外周，绝缘屏蔽层3是由钢带重叠绕包于导体屏蔽层2外周形成，防水层4由电缆无纺布重叠绕包于绝缘屏蔽层3外周形成，防水层4外表面沿轴均匀的排列多个支撑笼5，相邻两支撑笼5之间用无纺布填充，支撑笼5是由不锈钢制成，呈网笼结构，内部装填有发泡颗粒和阻燃颗粒，防滑层6是由牛皮纸绕包于支撑笼5外周形成，外护套7主要由氯化聚乙烯和丁苯橡胶复合制备而成，包覆于防滑层6外周。
实施例2：阻燃电缆制备一
本实施例使用的膨胀石墨购买于青岛岩海材料公司，起始膨胀温度为160℃左右。高密度聚乙烯囊皮购买于新多美公司，熔点约为150℃，火山石为红色火山石，沸石为高硅沸石。
发泡剂的制备：
分别量取浓度为25wt％的氢氧化钠溶液，浓度为65wt％的乙醇溶液，按照体积比1:1进行配比，制得氢氧化钠-乙醇溶液；将100g火山石碎至0.5-0.7mm，用15wt％乙醇溶液清洗干净，于200℃的条件下煅烧1.5h，将煅烧后的火山石置于反应釜中，加入氢氧化钠-乙醇溶液，没过火山石即可，将反应釜加热至100℃，反应24h后取出，洗净得到改性后的火山石；
将50g沸石于75℃的10wt％的柠檬酸溶液中浸渍4h，清洗干净后投入球磨机内，加入5ml苯扎溴铵、200ml 0.5wt％的氢氧化钠溶液，以氧化锆作为球磨介质，氧化锆的规格为φ20mm，球磨速度为1000r/min，球磨0.5h后取出，得到改性后的沸石；
将300g乙烯基树脂、150g乙烯基硅油、20g氯铂酸、20g聚二甲基硅氧烷、10g改性后的火山石、5g改性后的沸石混合搅拌均匀，得到发泡剂；
发泡胶囊的制备：
将发泡剂装填于粒径为5mm的高密度聚乙烯囊皮中，填充率为75％，随后将熔融状态的乙烯-醋酸乙烯共聚物将接口处封口，冷却后得到发泡胶囊。
阻燃剂的制备：
将80g膨胀石墨、50g碳酸氢钠、150g氢氧化镁、100g乙烯基树脂、100g乙烯基硅油、5g甲基含氢硅油混合均匀，得到阻燃剂。
阻燃胶囊的制备：将阻燃剂或发泡剂装填于粒径为5mm的高密度聚乙烯囊皮中，填充率为75％，将熔融状态的乙烯-醋酸乙烯共聚物将接口处封口，冷却后得到阻燃胶囊。
将发泡胶囊和阻燃胶囊按照1:1的质量比混合均匀后，装填于与支撑笼内，装填量为65-70％，支撑笼的材质为铝合金，厚度为0.5mm，直径为10mm。
电缆的制备：
将10kg丁苯橡胶投入混炼机中，于70℃混练5min，继续投入0.5kg聚乙烯混练5min后，加入重量为0.5kg炭黑，混合均匀，于152℃进行二次混练，70min后得到胶料，将胶料放入挤出机，利用收放器来进行收放导电线芯，导电线芯在收放过程中穿过橡胶挤出机的模头和挤出机挤出的橡胶复合在一块形成导体屏蔽层，挤出过程采用常规的电缆挤出工艺即可。本实施例的导线线芯标称截面为100mm2，导体屏蔽层厚度为1.60mm。
导体屏蔽层制备完成后，采用常规的重叠绕包法将钢带缠绕于导体屏蔽层外周，形成厚度为2mm的绝缘屏蔽层。
绝缘屏蔽层制备完成后，采用常规的重叠绕包法将电缆无纺布缠绕于钢带外周，形成厚度为1mm的防水层。
将装填有发泡胶囊和阻燃胶囊的支撑笼轴向排列于防水层外周，用丝带将支撑笼固定于电缆上。支撑笼直径为10mm。
支撑笼固定后，将牛皮纸采用常规的重叠绕包法绕包于支撑笼外周，形成防滑层，绕包时支撑笼形变率不超过10％，形成防滑层。
将10kg氯化聚乙烯、40kg丁苯橡胶按照质量的比例混合后，于70℃混练5min，再加入1kg的氢氧化铝、0.5kg硬脂酸混合均匀，于85℃下二次混练8min，二次混练完成后加入0.01kg硫化剂DCP、0.005kg硫化剂VA-7、0.01kg防老剂、0.8kg氢氧化镁、0.01kg促进剂CZ、0.005kg促进剂TMTD混合均匀，于95℃下进行三次混炼，10min后升温至180℃，硫化10min，得到外护套胶料，外护套胶料放入挤出机中，电缆穿过橡胶挤出机的模头和挤出机挤出的橡胶复合在一块形成厚度为15mm的外护套，得到阻燃电缆。
实施例3：阻燃电缆制备二
本实施例使用的膨胀石墨购买于青岛岩海材料公司，起始膨胀温度为160℃左右。高密度聚乙烯囊皮购买于新多美公司，熔点约为150℃，火山石为红色火山石，沸石为高硅沸石。
发泡剂的制备：
分别量取浓度为25wt％的氢氧化钠溶液，浓度为65wt％的乙醇溶液，按照体积比1:1进行配比，制得氢氧化钠-乙醇溶液；将200g火山石碎至0.5-0.7mm，用15wt％乙醇溶液清洗干净，于220℃的条件下煅烧1h，将煅烧后的火山石置于反应釜中，加入氢氧化钠-乙醇溶液，没过火山石即可，将反应釜加热至100℃，反应24h后取出，洗净得到改性后的火山石；
将100g沸石于75℃的10wt％的柠檬酸溶液中浸渍4h，清洗干净后投入球磨机内，加入10ml苯扎溴铵、300ml 0.5wt％的氢氧化钠溶液，以氧化锆作为球磨介质，氧化锆的规格为φ20mm，球磨速度为1000r/min，球磨1h后取出，得到改性后的沸石；
将500g乙烯基树脂、250g乙烯基硅油、30g氯铂酸、30g聚二甲基硅氧烷、20g改性后的火山石、10g改性后的沸石混合搅拌均匀，得到发泡剂；
发泡胶囊的制备：
将发泡剂装填于粒径为5mm的高密度聚乙烯囊皮中，填充率为75％，随后将熔融状态的乙烯-醋酸乙烯共聚物将接口处封口，冷却后得到发泡胶囊。
阻燃剂的制备：
将100g膨胀石墨、150g碳酸氢钠、250g氢氧化镁、200g乙烯基树脂、250g乙烯基硅油、150g甲基含氢硅油混合均匀，得到阻燃剂。
阻燃胶囊的制备：
将阻燃剂或发泡剂装填于粒径为5mm的高密度聚乙烯囊皮中，填充率为75％，随后将熔融状态的乙烯-醋酸乙烯共聚物将接口处封口，冷却后得到阻燃胶囊。
将发泡胶囊和阻燃胶囊按照1:1的质量比混合均匀后，装填于与支撑笼内，装填量为65-70％，支撑笼的材质为铝合金，厚度为0.5mm，直径为10mm。
电缆的制备：
将10kg丁苯橡胶投入混炼机中，于70℃混练5min，继续投入0.5kg聚乙烯混练5min后，加入重量为0.5kg炭黑，混合均匀，于155℃进行二次混练，60min后得到胶料，将胶料放入挤出机，利用收放器来进行收放导电线芯，导电线芯在收放过程中穿过橡胶挤出机的模头和挤出机挤出的橡胶复合在一块形成导体屏蔽层，挤出过程采用常规的电缆挤出工艺即可。本实施例的导线线芯标称截面为100mm2，导体屏蔽层厚度为1.60mm。
导体屏蔽层制备完成后，采用常规的重叠绕包法将钢带缠绕于导体屏蔽层外周，形成厚度为2mm的绝缘屏蔽层。
绝缘屏蔽层制备完成后，采用常规的重叠绕包法将电缆无纺布缠绕于钢带外周，形成厚度为1mm的防水层。
将装填有发泡胶囊和阻燃胶囊的支撑笼轴向排列于防水层外周，用丝带将支撑笼固定于电缆上。支撑笼直径为10mm。
支撑笼固定后，将牛皮纸采用常规的重叠绕包法绕包于支撑笼外周，形成防滑层，绕包时支撑笼形变率不超过10％，形成防滑层。
将10kg氯化聚乙烯、40kg丁苯橡胶按照质量的比例混合后，于70℃混练5min，再加入1kg的氢氧化铝、0.5kg硬脂酸混合均匀，于85℃下二次混练8min，二次混练完成后加入0.01kg硫化剂DCP、0.005kg硫化剂VA-7、0.01kg防老剂、0.8kg氢氧化镁、0.01kg促进剂CZ、0.005kg促进剂TMTD混合均匀，于95℃下进行三次混炼，10min后升温至180℃，硫化10min，得到外护套胶料，外护套胶料放入挤出机中，电缆穿过橡胶挤出机的模头和挤出机挤出的橡胶复合在一块形成厚度为15mm的外护套，得到阻燃电缆。
实施例4：阻燃电缆制备三
本实施例使用的膨胀石墨购买于青岛岩海材料公司，起始膨胀温度为160℃左右。高密度聚乙烯囊皮购买于新多美公司，熔点约为150℃，火山石为红色火山石，沸石为高硅沸石。
发泡剂的制备：
分别量取浓度为25wt％的氢氧化钠溶液，浓度为65wt％的乙醇溶液，按照体积比1:1进行配比，制得氢氧化钠-乙醇溶液；将150g火山石碎至0.6-1mm，用15wt％乙醇溶液清洗干净，于210℃的条件下煅烧1h，将煅烧后的火山石置于反应釜中，加入氢氧化钠-乙醇溶液，没过火山石即可，将反应釜加热至100℃，反应24h后取出，洗净得到改性后的火山石；
将80g沸石于75℃的10wt％的柠檬酸溶液中浸渍4h，清洗干净后投入球磨机内，加入11ml苯扎溴铵、300ml 0.5wt％的氢氧化钠溶液，以氧化锆作为球磨介质，氧化锆的规格为φ20mm，球磨速度为1000r/min，球磨1h后取出，得到改性后的沸石；
将450g乙烯基树脂、230g乙烯基硅油、28g氯铂酸、27g聚二甲基硅氧烷、20g改性后的火山石、10g改性后的沸石混合搅拌均匀，得到发泡剂；
发泡胶囊的制备：
将发泡剂装填于粒径为5mm的高密度聚乙烯囊皮中，填充率为75％，随后将熔融状态的乙烯-醋酸乙烯共聚物将接口处封口，冷却后得到发泡胶囊。
阻燃剂的制备：
将90g膨胀石墨、100g碳酸氢钠、200g氢氧化镁、170g乙烯基树脂、190g乙烯基硅油、90g甲基含氢硅油混合均匀，得到阻燃剂。
阻燃胶囊的制备：
将阻燃剂或发泡剂装填于粒径为5mm的高密度聚乙烯囊皮中，填充率为75％，随后将熔融状态的乙烯-醋酸乙烯共聚物将接口处封口，冷却后得到阻燃胶囊。
将发泡胶囊和阻燃胶囊按照1:1的质量比混合均匀后，装填于与支撑笼内，装填量为65-70％，支撑笼的材质为铝合金，厚度为0.5mm，直径为10mm。
电缆的制备：
将10kg丁苯橡胶投入混炼机中，于70℃混练7min，继续投入0.5kg聚乙烯混练6min后，加入重量为0.5kg炭黑，混合均匀，于153℃进行二次混练，60min后得到胶料，将胶料放入挤出机，利用收放器来进行收放导电线芯，导电线芯在收放过程中穿过橡胶挤出机的模头和挤出机挤出的橡胶复合在一块形成导体屏蔽层，挤出过程采用常规的电缆挤出工艺即可。本实施例的导线线芯标称截面为100mm2，导体屏蔽层厚度为1.60mm。
导体屏蔽层制备完成后，采用常规的重叠绕包法将钢带缠绕于导体屏蔽层外周，形成厚度为2mm的绝缘屏蔽层。
绝缘屏蔽层制备完成后，采用常规的重叠绕包法将电缆无纺布缠绕于钢带外周，形成厚度为1mm的防水层。
将装填有发泡胶囊和阻燃胶囊的支撑笼轴向排列于防水层外周，用丝带将支撑笼固定于电缆上。支撑笼直径为10mm。
支撑笼固定后，将牛皮纸采用常规的重叠绕包法绕包于支撑笼外周，形成防滑层，绕包时支撑笼形变率不超过10％，形成防滑层。
将10kg氯化聚乙烯、40kg丁苯橡胶按照质量的比例混合后，于70℃混练5min，再加入1kg的氢氧化铝、0.5kg硬脂酸混合均匀，于85℃下二次混练8min，二次混练完成后加入0.01kg硫化剂DCP、0.005kg硫化剂VA-7、0.01kg防老剂、0.8kg氢氧化镁、0.01kg促进剂CZ、0.005kg促进剂TMTD混合均匀，于95℃下进行三次混炼，10min后升温至180℃，硫化10min，得到外护套胶料，外护套胶料放入挤出机中，电缆穿过橡胶挤出机的模头和挤出机挤出的橡胶复合在一块形成厚度为15mm的外护套，得到阻燃电缆。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (3)

1.一种用于地下煤矿的阻燃电缆，其特征在于，所述阻燃电缆由内到外依次包括导体线芯、导体屏蔽层、绝缘屏蔽层、防水层、支撑笼、防滑层、外护套；所述导体屏蔽层是由聚乙烯、丁苯橡胶和炭黑复合制成的非金属屏蔽层，且均匀地包裹在导体线芯外周，所述绝缘屏蔽层是由钢带绕包于导体屏蔽层外周形成，所述防水层由电缆无纺布绕包于绝缘屏蔽层外周形成，所述防水层外表面沿轴均匀的排列多个支撑笼，所述防滑层是由牛皮纸绕包于支撑笼外周形成，所述外护套主要由氯化聚乙烯和丁苯橡胶复合制备而成，包覆于防滑层外周，所述支撑笼是由不锈钢制成的网笼结构，所述支撑笼的空隙内装填有质量比为1:1的发泡颗粒和阻燃颗粒；所述支撑笼孔隙率为40-55％；所述发泡颗粒是以发泡剂为囊芯的胶囊结构；所述阻燃颗粒是以阻燃剂为囊芯的胶囊结构，所述发泡颗粒的囊皮、阻燃颗粒的囊皮均为高密度聚乙烯囊皮，所述发泡颗粒、阻燃颗粒的粒径均为0.5-1.5cm；发泡胶囊和阻燃胶囊的制备步骤如下：分别将发泡剂、阻燃剂装填于不同的高密度聚乙烯囊皮中，填充量为75-78％，随后用熔融状态乙烯-醋酸乙烯共聚物将接口处封口，冷却后得到发泡胶囊和阻燃胶囊；
所述阻燃剂的包括以下重量份原料：8-10份膨胀石墨、5-15份碳酸氢钠、15-25份氢氧化镁、10-20份乙烯基树脂、10-25份乙烯基硅油、5-15份甲基含氢硅油；所述发泡剂的包括以下重量份原料：30-50份乙烯基树脂、15-25份乙烯基硅油、2-3份氯铂酸、2-3份聚二甲基硅氧烷、1-2份火山石、0.5-1份沸石；所述发泡剂的制备步骤如下：
将火山石碎至0.5-1mm，用乙醇溶液清洗干净，于200-220℃的条件下煅烧1-1.5h，将煅烧后的火山石置于反应釜中加入氢氧化钠-乙醇溶液，加热至100℃，反应24h后取出，洗净得到改性后的火山石；
将沸石于75℃的10wt％的柠檬酸溶液中浸渍4h，清洗干净后投入球磨机内，加入苯扎溴铵、0.5wt％的氢氧化钠溶液，氧化锆作为球磨介质，球磨0.5-1h后取出，得到改性后的沸石；
将乙烯基树脂、乙烯基硅油、氯铂酸、聚二甲基硅氧烷、改性后的火山石、改性后的沸石混合搅拌均匀，得到发泡剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于地下煤矿的阻燃电缆，其特征在于，所述导体屏蔽层的制备步骤如下：
将10重量份的丁苯橡胶投入混炼机中，于70℃混练5-8min，继续投入0.5重量份的聚乙烯混练5-6min后，加入0.5重量份的炭黑，混合均匀，于152-155℃进行二次混练，60-70min后得到胶料，将胶料放入挤出机挤出于导线线芯外周得到导体屏蔽层。
3.根据权利要求2所述的一种用于地下煤矿的阻燃电缆，其特征在于，所述外护套的制备步骤如下：
将10重量份的氯化聚乙烯、40重量份的丁苯橡胶混合后于70℃混练5min，再加入1重量份的氢氧化铝、0.5重量份的硬脂酸混合均匀，于85℃下二次混练8min，二次混练完成后加入0.01重量份的硫化剂DCP、0.005重量份的硫化剂VA-7、0.01重量份的防老剂、0.8重量份的氢氧化镁、0.01重量份的促进剂CZ、0.005重量份的促进剂TMTD混合均匀，于95℃下进行三次混炼，10min后升温至180℃，硫化10min，得到外护套胶料，将外护套胶料挤出于防滑层外周得到外护套。
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