前些年一般煤礦井下都是用超高分子量聚乙烯管材作為瓦斯抽放管道也被廣泛應用,此產品是以改性超高分子量聚乙烯為原料,經過特殊的擠出機擠出成型的。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是粘均分子量在150萬以上的線性結構聚乙烯,被稱為“神奇的塑料”,它幾乎集中了各種塑料的優點,具有其他塑料無可比擬的耐磨、耐沖擊、自潤滑、耐腐蝕、耐低溫、不粘附等總和性能,它與普通礦用聚乙烯管材相比,各項性能均具有優勢,尤其是沖擊強度是普通聚乙烯管材的4倍以上,可是說是“砸不爛、摔不破、磨不壞”。相對價格更合理。它的最大的產品優勢是:
1、 卓越的沖擊性能,當時是比較適合煤礦井下的惡劣環境;
2、 耐磨性強;是普通聚乙烯的9倍;而且提高輸送效率20%。
3、 拉伸性強,拉伸強度達到22~28MPa,斷裂伸長率400%以上。
4、 耐腐蝕,耐老化使用壽命長等等;
雖然此種管道的有優點非常突出但是在實際使用過程中的安全隱患也是非常大的,并且由于今年來一些煤礦出現了比較大瓦斯管道爆炸等事故。煤礦的安全事關人民的財產和人身安全,事關改革發展、和諧穩定大局,是全國安全生產的重中之重。為貫徹落實黨中央、國務院關于安全生產的決策部署國家煤礦安全監察局在河南省鄭州市組織召開了煤礦瓦斯抽放安全研討會,國家煤礦安監局副局長、總工程師王樹鶴出席并講話。會議總結分析了我國煤礦瓦斯災害防治技術現狀、存在問題及對策,廣泛交流了煤與瓦斯突出防治技術成果和經驗,圍繞國家“十二五”科技支撐項目“深部礦井煤與瓦斯突出防治關鍵技術示范”的有關研究內容,積極探索煤與瓦斯突出防治及瓦斯抽采新技術、新工藝和新途徑,以推動提高煤礦防治煤與瓦斯突出技術水平,實現區域防突和瓦斯抽采達標,有效防范和減少煤礦瓦斯事故,促進全國煤礦安全生產形勢持續穩定好轉。
國家對于煤礦安全非常的重視,決定原來礦井抽瓦斯用的pvc管道現正全部更換為新一代的我公司生產的036防靜電防腐螺旋鋼管管道,會議強調重點加強復雜條件下高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井防止瓦斯突出與爆炸的成套技術裝備標準研制提升瓦斯抽采管系統能力,落實先抽采和“兩個四位一體”綜合防突措施,到2015年所有生產礦井和產煤縣市區均達到煤礦瓦斯綜合治理工作體系建設基本要求,切實做到:通風可靠、抽采達標、監控有效、管理到位。此次瓦斯抽放管道安全整治工程重點地區為:山西、河南、貴州、黑龍江、重慶、四川、湖南、遼寧、陜西、安徽、云南等11個省市。
管道直徑是決定抽放投資和抽放效果的重要因素之一。管道直徑D(m)應根據預計的抽出量,用下式計算:
D=[(4Qc)/(60πv)]1/2 (9-7-1)
式中; Qc --- 管內氣體流量,m3/min;
v ---- 管內氣體流速,m/s;
管內瓦斯流速V:5m/s<V<20m/s,一般取V=10~15m/s。這樣才能使選擇的管徑有足夠的通過能力和較低的阻力。大多數礦井抽放瓦斯的管道內徑為:采區的100mm~150mm,大巷的150mm~300mm,
井筒和地面的200mm~400mm。
管道鋪設路線選定后,進行管道總阻力的計算,用來選擇瓦斯泵。管道阻力計算方法和通風設計時計算礦井總阻力一樣,即選擇阻力最大的一路管道,分別計算各段的摩擦阻力和局部阻力,累加起
來即為整個系統的總阻力。
摩擦阻力hf (Pa)可用下式計算:
hf=(1-0.00446C)LQc2/kD5
式中 L---管道的長度, m;
D---管徑 cm;
Qc--管內混合氣體(瓦斯與空氣)的流量), m3/h
k---系數 見表(9-7-3)
C---混合氣體中的瓦斯濃度。
表 9-7-3
管徑cm 3.2 4.0 5.0 7.0 8.0 10.0 12.5 15.0 >15.0
k 0.05 0.051 0.053 0.056 0.058 0.063 0.068 0.0710.072
局部阻力一般不進行個別計算,而是以管道總摩擦阻力的10%~20%作為局部阻力。
管道的總阻力hR-為:
式中 hf--i段管道的摩擦阻力,Pa。
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