聚焦瓦斯管：从选型到运行的关键技术要点

 

瓦斯作为煤矿安全生产的主要威胁之一，其有效管理直接关系到矿井作业安全与生产效率。瓦斯管道系统作为瓦斯抽采与运输的核心载体，其选型、设计、安装及运行管理需严格遵循技术规范与安全标准。本文将从瓦斯管道的选型原则、材质选择、阻力计算、安装规范及运行维护五大维度，系统梳理关键技术要点。

一、瓦斯管道选型原则

1.1 基于流量与阻力的参数匹配

瓦斯管道的直径需通过流量公式计算确定：

其中，$d$为管道内径（m），$Q$为混合气体流量（m³/min），$v$为经济流速（5~15m/s）。

• 采区工作面：管径通常为200~250mm，适用于短距离、小流量场景。
• 大巷干管：管径250~325mm，平衡流量与阻力需求。
• 井筒与地面管路：管径325~400mm，适应长距离、大流量输送。

1.2 材质选择与性能适配

瓦斯管道需满足耐腐蚀、阻燃、抗静电、高强度等特性，常见材质及适用场景如下：

复合管趋势：钢塑复合管（如内衬PE的螺旋钢管）结合了金属强度与塑料防腐性，逐渐成为高瓦斯矿井首选。

二、阻力计算与泵型匹配

2.1 阻力构成与计算方法

瓦斯管道总阻力由沿程阻力与局部阻力组成：

• 沿程阻力：

其中，$\lambda$为摩擦系数，$L$为管长（m），$D$为管径（m），$\rho$为气体密度（kg/m³），$v$为流速（m/s）。

• 局部阻力：通常按沿程阻力的10%~20%估算，需重点考虑弯头、阀门、变径接头等部件。

2.2 泵型选择与性能要求

瓦斯泵需满足流量、压力及安全性要求，常见泵型对比如下：

选型公式：

其中，$K$为备用系数（1.2），$C$为入口瓦斯浓度（%），