根據(jù)近年來(lái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在各種煤礦事故中，瓦斯爆炸導(dǎo)致的煤礦事故約占煤礦事故 總數(shù)的47%。為了保障安全生產(chǎn)，煤礦各級(jí)單位和部門都十分注重對(duì)瓦斯氣體的相關(guān)研究，目 前煤礦生產(chǎn)中最常用的措施是用專門的管路將瓦斯氣體抽放出來(lái)，以保證礦井作業(yè)的安全進(jìn)行。瓦斯管道是煤礦中用于抽放瓦斯氣體的專用管道。瓦斯管道的性能直接影響著煤礦的安全生產(chǎn)。由此可見(jiàn)，瓦斯抽放管道的性能對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)有著重大的影響。

隨著研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步，瓦斯抽放管道的材質(zhì)和性能有了明顯的改善，已經(jīng)從最初的金屬材質(zhì)單一口徑發(fā)展到非金屬材質(zhì)多口徑系列化的管材。本文依據(jù)管材在技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的時(shí)間順序，對(duì)其逐一介紹。 根據(jù)時(shí)間順序，對(duì)常見(jiàn)瓦斯管道的性能做簡(jiǎn)要介紹和比較，并對(duì)未來(lái)瓦斯管道性能做了大致的推測(cè)。

（1）鋼管 缺陷：鋼管笨重，使用不便，易產(chǎn)生火花，易腐蝕，壽命較短。最初的瓦斯抽放管材選用的是鋼質(zhì)的焊縫鋼管或螺旋管。鋼質(zhì)瓦斯管的優(yōu)點(diǎn)是管材剛度大，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單且成熟，但是鋼質(zhì)瓦斯管也有不可 忽視的缺點(diǎn)，即重量大，耐腐蝕性差，安裝運(yùn)輸不方便。瓦斯抽放管路已逐步淘汰鋼質(zhì)瓦斯管。

（2）玻璃鋼管 缺陷：玻璃鋼管易碎裂，阻燃性能差，已被禁用。玻璃鋼又稱作玻璃纖維增強(qiáng)塑料，主要成份為玻璃纖維和不包覆樹(shù)脂。由玻璃鋼材料制成的管道具有重量輕、剛度大、抗腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，一度曾取代鋼管作為瓦斯抽放管道的主要材質(zhì)。由于玻璃鋼材質(zhì)本身的一些材料特性，玻璃鋼瓦斯管也存在著一些先天性的缺陷。主要表現(xiàn)為韌性差、脆性大、耐沖擊性和耐高溫性差。在巷道上下不平或左右彎曲處易產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象。

（3）塑料管

塑料管分為多種：PVC（聚氯乙烯）管也是煤礦瓦斯抽放管路的選擇之一。與鋼管及玻璃鋼管相比，PVC 瓦斯管具有阻燃抗靜電、重量輕、韌性好、耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)。PVC管的主要缺點(diǎn)不能盤卷。PE實(shí)壁管由于PE（聚乙烯）材質(zhì)的韌性高，PE管道具有抗沖擊性好、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。PE管材的主要缺點(diǎn)是抗靜電及阻燃性差，剛度小。由于PE材料剛度太小，在大直徑管 段壁厚處需要加厚，因而造成重量增加，成本升高。以直徑1000mm的PE管為例，其市場(chǎng) 價(jià)高達(dá)4000元/m左右。受石油價(jià)格的影響，價(jià)格波動(dòng)較大。

PVC空心纏繞管

PVC空心纏繞管是為了改善實(shí)壁管重量大、成本高的缺點(diǎn)而專門研制的一種管材。 其管壁由實(shí)心變成了空心，有效地克服了實(shí)壁管重量大的缺點(diǎn)。在實(shí)際使用中，PVC空心纏繞管的缺點(diǎn)主要是抗沖擊性差，管道容易斷裂，抗靜電性能差，阻燃性差，管壁在運(yùn)輸、安裝及裝卸過(guò)程中易受損傷。

第四代瓦斯抽放管

（4）骨架增強(qiáng)塑料管 缺陷：鋼帶/鋼絲網(wǎng)復(fù)合塑料管仍存在強(qiáng)度低、易蠕變等缺陷。

鋼管涂塑管是鋼塑復(fù)合管的一種，是20世紀(jì)50年代出現(xiàn)的一種新型管材，我國(guó)從20世紀(jì)80年代初期才開(kāi)始鋼管涂塑管的研究應(yīng)用。鋼管涂塑管的出現(xiàn)使普通鋼管的抗腐蝕性 能有了明顯的提高。

鋼管涂塑管的生產(chǎn)工序及重量均較普通鋼管有所增加，因此成本較高，安裝運(yùn)輸不方便，推廣使用前景不太明朗。

鋼絲網(wǎng)復(fù)合塑料管較鋼管涂塑管的重量有所減輕，但與鋼管相比，強(qiáng)度下降，塑料曾易發(fā)生蠕變。

第五種瓦斯管道：覆層螺旋波紋鋼管

覆層螺旋波紋鋼管重量比普通鋼管輕便，形體結(jié)構(gòu)固定，環(huán)剛度、抗負(fù)壓強(qiáng)度高，內(nèi)外特殊PE覆層保護(hù)內(nèi)部鋼管不生銹，耐腐蝕，抗靜電性強(qiáng)，沖撞摩擦無(wú)火花，阻燃性能好；但是鋼塑結(jié)合部分由于國(guó)內(nèi)工藝尚不是很成熟，所以管道內(nèi)壁個(gè)別部位會(huì)出現(xiàn)脫層或者漏點(diǎn)現(xiàn)象。

選取標(biāo)準(zhǔn)

一、抽體加強(qiáng)筋后的螺旋焊接波紋鋼管主體

（1）抽加強(qiáng)筋后，經(jīng)結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算出鋼管自身強(qiáng)度可以提高6倍。換言之，在保證安全強(qiáng)度的情況下可以降低5/6的鋼材厚度，是節(jié)材節(jié)能的環(huán)保產(chǎn)品：節(jié)省了5/6的鋼材，也就是降低管道重量5/6，降低管道重量就是大大減輕安裝工人勞動(dòng)強(qiáng)度，安裝時(shí)無(wú)事故隱患。

（2）抽加強(qiáng)筋后的鋼管的環(huán)剛度（正壓強(qiáng)度）是非金屬管的7-17倍。由于冷軋鋼帶不僅強(qiáng)度高而且韌性好，抗擊打、碰撞、擠壓性能好，哪怕是塌方也不影響管道抽瓦斯；負(fù)壓強(qiáng)度遠(yuǎn)超國(guó)標(biāo)，永遠(yuǎn)抽不扁的管道。

二、高性能、高標(biāo)準(zhǔn)PE覆層

（1）高性能、高標(biāo)準(zhǔn)PE覆層的阻燃性能高于國(guó)標(biāo)10倍，井下發(fā)火燒不燃管道。

（2）高性能、高標(biāo)準(zhǔn)PE覆層抗靜電指標(biāo)優(yōu)于國(guó)標(biāo)1000倍。

（3）高性能、高標(biāo)準(zhǔn)PE覆層與任何器具碰撞、摩擦無(wú)火花產(chǎn)生，即無(wú)瓦斯爆炸的隱患。

（4）高性能、高標(biāo)準(zhǔn)PE覆層防腐性能強(qiáng)，保證管體20-50年不受腐蝕，即管道使用壽命長(zhǎng)，管道一經(jīng)安裝無(wú)需防腐。

試壓要求

煤礦井下用瓦斯抽放管除具有普通聚氯乙烯管的優(yōu)點(diǎn)外,還具有優(yōu)異穩(wěn)定的永久性的阻燃、抗靜電性能.它是以聚氯乙烯為主要原料,加入一定比例的阻燃劑和抗靜電劑進(jìn)行混煉處理,再經(jīng)過(guò)特殊的工藝處理使之均勻分布在樹(shù)脂中.煤礦用聚氯乙烯管道是國(guó)內(nèi)PVC管道又一新的發(fā)展方向,其推廣使用必將為煤礦及其他領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)有力的促進(jìn)作用.

用聚氯乙烯作為原材料的PVC瓦斯抽放管的出現(xiàn)很受各個(gè)煤礦企業(yè)的歡迎,為了能更好地使用它,我們應(yīng)該詳細(xì)了解一下它的試壓要求,下面我們一起看一下PVC瓦斯抽放管對(duì)試壓有什么要求：

1、對(duì)PVC瓦斯抽放管進(jìn)行分級(jí)升壓時(shí),每升一級(jí)壓力,都要檢查支墩、管道及界面,未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象才可以繼續(xù)升壓.試壓實(shí)驗(yàn)時(shí),嚴(yán)禁對(duì)PVC瓦斯抽放管管材、管件及接口等部位進(jìn)行敲打或修補(bǔ).遇有缺陷時(shí),卸壓后再修補(bǔ).

2、PVC瓦斯抽放管管道試壓長(zhǎng)度不大于500米,在過(guò)路、過(guò)河段的地方應(yīng)單獨(dú)試壓.壓力表應(yīng)分別安裝在管道進(jìn)口、末端和最低處,以最低處壓力為準(zhǔn),若管道最低處不能安裝壓力表,可根據(jù)落差計(jì)算出最低處壓力.升壓過(guò)程中,壓力表針擺動(dòng)、不穩(wěn)且升壓較慢時(shí),應(yīng)重新排氣后再升壓.

生產(chǎn)工藝

PVC瓦斯抽放管與民用PVC管材的最大區(qū)別就是阻燃、抗靜電“雙抗性”.因此在PVC瓦斯抽放管的生產(chǎn)過(guò)程中一定要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān).

1、PVC管材由PVC粉末加工而成,而PVC樹(shù)脂以顆粒狀態(tài)存在,顆粒大小為30-250μm,PVC顆粒又由若干初級(jí)粒子組成,其初級(jí)粒子大小為0.1-2μm.

2、PVC加工穩(wěn)定性不好,熔融溫度（160°）高于分解溫度（120°）,這樣是難以用熔融塑化的方法加工的.改性方法之一是在其中加入熱穩(wěn)定劑,使分解溫度高于熔融溫度；之二是加入增塑劑,以降低其熔融溫度,使其低于分解溫度.

3、PVC熔體的流動(dòng)特性不好,熔體強(qiáng)度低,易發(fā)生PVC制品表面粗糙等現(xiàn)象；尤其是PVC硬制品,此現(xiàn)象更突出,所以一般加入助劑.

4、PVC熔體粘附金屬傾向大,熔體之間以及熔體與PVC管材擠出設(shè)備之間摩擦力大,需加入潤(rùn)滑劑以克服摩擦阻力,按潤(rùn)滑劑與PVC樹(shù)脂的相容性大小不同,可分為內(nèi)潤(rùn)滑劑（相容性大）和外潤(rùn)滑劑.

5、PVC熔體屬非牛頓流體,其對(duì)剪切速率非常敏感,所以對(duì)熱敏性PVC樹(shù)脂,可以通過(guò)提高PVC管材擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到降低其粘度的目的.

煤礦井下瓦斯抽放方式按瓦斯來(lái)源不同,可分三類：

①抽放開(kāi)采煤層本身的瓦斯.開(kāi)采高沼氣厚煤層時(shí),瓦斯主要來(lái)自開(kāi)采層本身.

②抽放鄰近煤層中的瓦斯.在多煤層礦井,用長(zhǎng)壁工作面回采時(shí),頂?shù)装鍘r層和煤層（包括可采層與不可采層）卸壓,瓦斯流動(dòng)性增加,大量涌入工作面,危害生產(chǎn).通常在回采前打鉆孔到頂板或底板的鄰近煤層,回采后瓦斯大量流入鉆孔,通過(guò)孔口插管,將瓦斯抽出.

③抽放采空區(qū)的瓦斯.有的礦井采空區(qū)大量涌出瓦斯,可在采空區(qū)周圍密閉墻上插入阻燃抗靜電雙抗PVC瓦斯抽放管；也可以從巷道向采空區(qū)打鉆孔,抽放瓦斯 [4] .
在條件適宜時(shí)還可從地面鉆孔抽放瓦斯.優(yōu)點(diǎn)是不受井下采煤工作的限制和干擾,鉆孔抽放工作可超前于采掘工作,抽放時(shí)間較充裕.缺點(diǎn)是鉆孔較深,需排除孔內(nèi)積水.