在矿山井下复杂且恶劣的环境中，矿用光纤电缆承担着通信、数据传输等关键任务，时刻面临落石、机械碰撞、设备振动等冲击威胁。一旦电缆因冲击受损，将导致通信中断、监控失效，严重时危及矿山生产安全与人身安全。因此，其抗冲击性能需遵循严格标准，确保在各类冲击场景下稳定运行。

一、国家标准与行业规范

（一）抗压强度标准

静态抗压

依据 GB/T 12666.2 - 90 等相关标准，矿用光纤电缆需具备较强的静态抗压能力。对于常见的双层钢丝铠装矿用电缆，其抗压强度需≥3000N/10cm 。这意味着在每 10 厘米长度上，电缆能承受 3000 牛顿的压力而不发生明显变形、内部光纤断裂或传输性能劣化。如 MGXTSV - 4B、MGTSV - 12B 等型号的矿用铠装光缆，均采用钢丝铠装层与钢带复合结构，通过提升抗拉强度与抗侧压能力，确保满足该抗压标准，适应井下岩石挤压、设备重压等静态受力场景。

动态抗压（冲击抗压）

在冲击工况下，BS EN IEC 60794 - 1 - 104:2024 等国际标准及国内相关引用标准对矿用光纤电缆提出明确要求。冲击能量按产品规范确定，一般而言，矿用光纤电缆需承受一定能量的多次冲击，确保在冲击过程中光纤传输性能稳定。例如，对于巷道、竖井等易受落石冲击区域敷设的电缆，需具备≥5J 的抗冲击能量 。这要求电缆从结构设计到材料选型，均需考虑冲击能量的吸收与缓冲，避免因冲击导致内部光纤微弯、断裂，影响通信质量。

（二）抗冲击导致的传输性能变化标准

光纤衰减变化

当受到冲击时，矿用光纤电缆的光纤衰减变化需严格控制。在 90% 的置信水平下，冲击后光纤衰减增加量应＜0.05dB ；在 100的置信水平下，应＜0.15dB 。这一标准确保即使在极端冲击情况下，电缆的光信号传输损耗仍在可接受范围内，保障通信的稳定性与可靠性。例如，在实际井下测试中，模拟落石冲击矿用光纤电缆，通过高精度光时域反射仪（OTDR）监测冲击前后光纤衰减变化，若衰减增量超过上述标准，表明电缆抗冲击性能不达标，可能需调整结构或更换材料。

误码率变化

除衰减外，冲击对矿用光纤电缆传输误码率的影响也有严格标准。在冲击过程中及冲击后，误码率需保持在极低水平，以确保数据传输的准确性。对于井下通信网络（连接防爆电话、视频监控及传感器等设备）使用的矿用光纤电缆，其误码率需满足通信系统正常运行要求，一般在冲击工况下误码率增量应＜10⁻⁹ 。例如，当井下发生小型坍塌导致电缆受冲击时，通信系统需确保数据传输的完整性，语音通信无杂音、卡顿，视频监控画面清晰、无中断，传感器数据准确上传，这依赖于电缆稳定的抗冲击传输性能。

二、不同敷设场景的针对性标准

（一）巷道敷设

抗落石冲击标准

巷道顶部常有岩石松动、脱落风险，矿用光纤电缆需具备针对性抗落石冲击能力。电缆的铠装层（如钢带、钢丝铠装）需能有效阻挡落石直接撞击内部光纤，同时通过结构设计（如增加缓冲层）吸收落石冲击能量。在冲击球面半径 12.5mm、冲击次数至少 1 次（光缆有纵包钢带时，冲击点在钢带搭接处）的测试条件下（参考相关行业测试方法），电缆内部光纤衰减变化及传输性能需满足前述标准 。此外，对于可能遭受较大落石冲击的主巷道，电缆抗冲击能量需进一步提升至 8 - 10J，确保在极端落石情况下仍能维持通信。

抗机械碰撞标准

巷道内频繁有运输车辆、机械设备通行，电缆易受机械碰撞。在模拟机械碰撞测试中（如采用摆锤撞击模拟设备碰撞），电缆需能承受一定速度、质量的摆锤撞击，撞击后电缆护套无破裂（破裂长度≤5mm）、铠装层无明显变形（变形量≤10%），内部光纤衰减变化＜0.05dB（90% 置信水平），误码率保持在正常范围 。例如，在运输巷道中，矿用光纤电缆需与运输轨道保持一定安全距离（通常≥300mm），同时其抗机械碰撞性能需满足长期使用要求，避免因频繁碰撞导致通信故障。

（二）竖井敷设

抗垂直冲击标准

竖井内电缆受自身重力及提升设备运行影响，易遭受垂直方向冲击。竖井用矿用光纤电缆需具备良好的垂直抗冲击性能，在承受自身重量及提升设备启停、制动产生的冲击力时，内部光纤及结构保持稳定。在模拟垂直冲击测试中（如通过提升重物自由落体冲击电缆），电缆需承受一定高度（如 5 - 10m）重物冲击，冲击后光纤衰减变化＜0.1dB（90% 置信水平），且电缆结构无断裂、松脱等现象 。同时，电缆的悬挂装置及固定点设计需考虑垂直冲击因素，确保电缆在竖井内长期稳定运行。

抗扭转冲击标准

竖井内提升设备运行时可能导致电缆扭转，产生扭转冲击。矿用光纤电缆需能承受一定程度的扭转冲击，在扭转角度 ±360°（根据实际工况确定）、扭转次数≥10 次的测试条件下，光纤衰减变化＜0.15dB（100置信水平），且电缆结构无明显损伤 。例如，在竖井提升设备频繁启停、转向的工况下，电缆需通过特殊的绞合结构设计（如采用多层绞合、增加抗扭加强件），提升抗扭转冲击性能，保障通信顺畅。

三、检测标准与方法

（一）冲击测试装置与参数设定

单次冲击装置

对于部分矿用光纤电缆，可采用单次冲击装置进行测试，如锤体垂直下落结构的装置，适用于≤5 次冲击测试 。测试时，根据电缆预期使用场景确定锤体质量、下落高度，从而控制冲击能量。例如，针对可能遭受小型落石冲击的电缆，可设置锤体质量 1 - 2kg，下落高度 1 - 2m，产生 2 - 4J 的冲击能量，模拟实际落石冲击工况，检测电缆在单次冲击下的性能变化。

多次冲击装置

对于需承受频繁冲击的矿用光纤电缆，采用带自动复位功能的落锤系统等多次冲击装置。该装置可按设定频率、冲击能量对电缆进行重复冲击测试，如设定冲击频率 1 - 5 次 / 分钟，冲击能量 3 - 6J，测试次数 50 - 100 次 。通过多次冲击测试，更真实模拟井下复杂冲击环境，检测电缆长期抗冲击性能，确保在长期使用中传输性能稳定。

（二）检测流程与结果判定

检测流程

首先，对被测矿用光纤电缆进行预处理，如按标准要求固定电缆两端，确保测试时电缆状态与实际敷设一致。然后，使用冲击测试装置按设定参数对电缆进行冲击，在冲击过程中及冲击后，通过光时域反射仪（OTDR）实时监测光纤衰减变化，通过误码仪监测误码率变化 。同时，采用工业摄像机记录电缆外观变化，如护套是否破裂、铠装层是否变形等。

结果判定

根据前述抗冲击性能标准，对检测数据进行分析判定。若光纤衰减变化、误码率变化在标准范围内，且电缆外观无明显损伤（如护套破裂长度≤规定值、铠装层变形量≤规定值），则判定电缆抗冲击性能合格 。若任一指标超出标准，需分析原因，如结构设计缺陷、材料性能不足等，针对性改进后重新测试，直至满足抗冲击性能标准，确保矿用光纤电缆安全可靠应用于井下。

结语

矿用光纤电缆的抗冲击性能标准是保障矿山安全生产的关键防线，从抗压强度、传输性能变化到不同敷设场景的针对性要求，均需严格遵循。通过规范的检测标准与方法，确保每一根矿用光纤电缆在井下复杂冲击环境中稳定运行，为矿山通信、监控、自动化控制等系统提供可靠的数据传输通道，支撑矿山高效、安全开采。在实际生产中，需持续优化电缆设计、提升材料性能，不断满足日益严苛的抗冲击性能标准，适应矿山智能化、安全化发展需求。