矿井充填采矿法由于具有高回收、低贫化、经济安全、环保节能、资源利用合理等优势,已经成为目前乃至今后国内外矿山企业主要的采矿技术。在矿井回过程中,回填料主要由废石、尾砂、矿渣、水泥等高硬度物料组成,并通过矿井充填耐磨管道输送至采空区。随着开采深度的增加,位能不断增大,充填输送的耐磨管道承受着相当的压力并经受很严重的冲刷磨损,工况条件十分恶劣,因此必须选用合适的充填耐磨管道,预防生产事故的发生,保证整个充填系统的安全运行和企业正常的生产经营。
几种管道材质在充填上的应用比较
单一材质的钢管由于耐磨性较差、很难满足充填量的要求,因此较少采用;目前使用较为广泛的充填管道主要有自蔓延陶瓷复合管、高分子钢塑复合管、双金属复合耐磨管等。自蔓延陶瓷复合管其陶瓷层本身为含有玻璃相的脆性材料,且复合厚度也很薄,抗变形能力很差,同时由于不是在高压下成形,并受到多种制造工艺因素的影响,致使陶瓷层孔隙率很高,组织疏松,致密度很低,一般存在很多裂纹,在硬物料的高压高速冲击下很*碎裂剥落,造成早期失效,只能适用于低应力和软磨料工况;钢塑复合管其内层为柔韧性很高的高分子材料,具有很高的耐腐蚀性能,对于充填输送工况,由于介质中存在大量大颗粒、尖锐物料,在高速反复冲刷下,产生“刀具”效应,很*将内衬高分子材料划破,导致成片剥起和大面积脱落,堵塞管路,严重时造成钻井报废,因此在采矿充填中使用受到很大限制;双金属复合耐磨管道具有良好的抗冲刷磨损能力和承压抗冲击能力,性能优势明显,完全可以满足采矿充填输送管道的工况要求。
双金属复合耐磨管道在充填上应用优势
(1)输送管路的性能直接关系到矿山充填的效率和效果,其使用寿命受到颗粒特性、料浆浓度、流速、压力、钻孔偏斜率、充填倍线、施工质量等多种因素的影响,同时也与输送管道的技术工艺性能密切相关,随着采矿深度的不断加大,输送工况更加复杂,因此合理选择充填输送管道,是预防堵塞爆管、泄漏污染、钻孔报废等恶性事故的重要措施。直接关系到企业的安全生产和经济效益。
(2)双金属复合耐磨管道结构合理、工艺先进,耐磨层采用了抗冲蚀磨损性能优良的KMrBCr28高铬合金,在热铸状态下复合成形,使材料的耐磨性和韧性**结合,抗冲击能力和抗热振性能显著,整体机械性能大幅提高,使用安全可靠。实践证明其使用寿命(累计充填量)达到了普通钢管的lO倍乃至20倍以上,技术性能优势十分明显,特别适用于矿山充填输送恶劣的工况条件。
项目 含铝量 体密 莫氏硬度 抗压强度 高使用温度 抗腐蚀指标 ≥90% ≥3.6g/cm3 9 ≥1500Kgf/mm2 15000C 强95% ≥3.70g/cm3 9 ≥2100Kgf/mm2 15350C 强DN:100-800
金属耐磨管道在实际应用中会发生腐蚀,由于金属管道腐蚀的现象与机理比较复杂,腐蚀的分类方法有多种。
①按腐蚀环境分类可以分为化学介质腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀和土壤腐蚀等。
②根据腐蚀过程的特点和机理分类
金属管道腐蚀漏液
a化学腐蚀金属管道与介质发生化学反应,在反应过程中没有电流产生。化学腐蚀又可分为气体腐蚀(金属管道在干燥气体中,表面上没有湿气冷凝的腐蚀〗和非电解质溶液中的腐蚀。
b电化学腐蚀金属管道与介质发生反应的过程中有电流产生。电化学腐蚀是普遍和常见的腐蚀。
c物理腐蚀金属耐磨管道由于单纯的物理溶解作用而引起的腐蚀。
我公司的金属耐磨管道是由普通钢管内衬高铬合金而成,高铬合金具有一定的抗腐蚀性能,且耐磨性能优异,使用寿命较长。