煤矿瓦斯管 守护矿井安全的地下长龙

 

一、瓦斯之害：煤矿安全的头号威胁

瓦斯，主要成分是甲烷，是一种在煤炭形成过程中伴生的气体。它具有易燃易爆的特性，当在矿井中积聚到一定浓度时，一旦遇到火源，便会引发威力巨大的爆炸。据统计，瓦斯爆炸事故约占煤矿事故总量的47%，是煤矿安全的头号威胁。瓦斯爆炸不仅会造成严重的人员伤亡和财产损失，还会摧毁矿井设施，导致矿井停产整顿，给煤矿企业带来不可估量的损失。

 

此外，瓦斯还会导致人员窒息。当矿井中瓦斯浓度过高时，会降低空气中的氧气含量，使矿工出现头晕、乏力、呼吸困难等症状，严重时甚至会危及生命。因此，有效治理瓦斯，降低矿井中瓦斯浓度，是煤矿安全生产的重要任务。

 

二、瓦斯管：对抗瓦斯危害的有力武器

煤矿瓦斯管作为瓦斯治理的核心装备，其作用至关重要。它通过一系列的管道系统，将钻孔深入煤层，利用负压原理，将瓦斯从煤层中抽出，然后沿着管道输送至地面进行处理。这一过程就像是给矿井做了一场“排毒手术”，将危险的瓦斯气体从矿井的“身体”中清除出去，为煤矿开采开辟出安全的空间。

 

（一）高强度与耐用性

矿井环境复杂，瓦斯管需要承受来自地下岩石的挤压、矿井内机械的碰撞等各种外力。优质的煤矿瓦斯管采用高强度的材料制造，如无缝钢管、螺旋焊管等，具有出色的抗压、抗冲击性能。无缝钢管在瓦斯压力≥1.6MPa的系统中表现出色，壁厚偏差≤公称壁厚的10%，采用超声波探伤Ⅱ级合格，能够在恶劣的环境中长期稳定运行，大大减少了因管道损坏导致的瓦斯泄漏风险。螺旋焊管则适用于大口径低压抽放系统，其焊缝连续饱满，无咬边等缺陷，按批次20%射线探伤Ⅲ级合格，确保了管道的质量和可靠性。

 

（二）良好的密封性能

瓦斯管的密封性能至关重要。稍有泄漏，不仅会影响瓦斯抽放效果，还可能导致瓦斯在矿井内局部积聚，引发安全事故。先进的瓦斯管采用特殊的密封技术和材料，如法兰连接时采用耐油橡胶垫片（硬度≥65ShoreA）或金属缠绕垫（压力≥2.5MPa时），确保管道连接处严密无缝，有效防止瓦斯泄漏。同时，在管道的设计和安装过程中，也充分考虑了密封性能的要求，如采用合适的连接方式和密封结构，确保管道系统的整体密封性。

 

（三）抗腐蚀性能强

矿井内湿度大，且存在各种腐蚀性物质，如硫化氢、二氧化碳等酸性气体，以及含有各种矿物质的地下水，这对瓦斯管的抗腐蚀性能提出了很高要求。煤矿瓦斯管通常经过特殊的防腐处理，如钢管内壁采用环氧树脂涂料（干膜厚度≥200μm），喷涂前需喷砂除锈（Sa2.5级），确保涂层附着力≥5MPa（划格法检测）；井下钢管外壁做三油两布环氧煤沥青防腐（干膜厚度≥400μm）；地面管道可镀锌（锌层厚度≥85μm）或采用防腐漆（与土壤接触时加阴极保护，保护电位-0.85～-1.5V）。这些防腐处理措施能够有效抵御酸碱等化学物质的侵蚀，延长管道使用寿命，保障瓦斯抽放工作的持续稳定进行。

 

（四）防火防爆性能

瓦斯管还具备防火防爆性能。从材料上看，钢材本身是不可燃的，且具有较高的熔点，能够在高温环境下保持稳定。同时，在一些特殊的瓦斯管设计中，会增加防火防爆的结构，如采用双层管壁结构，中间填充防火隔热材料，进一步提高管道的防火性能；在管道连接处，采用特殊的密封和防静电处理，防止静电积聚产生火花，引发瓦斯爆炸。

 

三、瓦斯管的安装与维护：确保安全运行的保障

（一）科学安装：奠定安全基础

瓦斯管的安装是一项专业性强且极为关键的工作，每一个环节都关乎着整个瓦斯抽放系统的安全与稳定。安装前需对巷道空间、支护结构、瓦斯涌出特征及涌水情况开展实地勘查，确保巷道净空满足管道安装后通行与维护空间要求，支护不稳定区域应优先加固。设计方案需符合《煤矿安全规程》《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》等要求，重点审核管径匹配性（结合抽采流量、阻力计算确定）、坡度设计（满足积水自然排放）及接口形式（适应压力等级与防腐需求）。

 

在安装过程中，要严格按照规范要求进行操作。例如，支架安装采用角钢或槽钢支架，间距≤3m（水平段）、≤6m（垂直段），支架与巷道壁通过膨胀螺栓或预埋件固定（扭矩≥设计值的90%），管道与支架间加橡胶垫减震，避免金属摩擦产生静电。管道敷设坡度≥3‰（顺瓦斯流动方向下坡，便于积水排放），每隔50～100m设一个放水器（自动放水器需定期校验灵敏度），低洼处增设集水器，与放水器串联使用，防止积水堵塞管道。

 

（二）定期维护：保障长效运行

为确保瓦斯管的长效运行，需要定期对其进行维护。定期检查瓦斯管的外观，查看是否有破损、变形或腐蚀等情况，如发现异常，应立即进行修复或更换。定期清理瓦斯管内部，防止杂物、煤尘等堵塞管道，清理时可使用专用的清洗工具或高压气流进行冲洗。

 

同时，要对瓦斯管的防腐涂层进行检查，如有损坏应及时修补，防止管路腐蚀。对瓦斯管的阀门进行保养，定期加注润滑油，检查阀门的密封性能，确保阀门开关灵活、无泄漏。对瓦斯管的附属设备进行定期维护保养，如更换滤芯、校准仪表等，确保设备正常运行。

 

此外，还要制定瓦斯管泄漏等突发事件的应急预案，定期进行应急演练，提高应对突发事件的能力。如发现瓦斯管泄漏等异常情况，应立即停止相关作业，并采取措施进行封堵或修复，同时启动应急预案，通知相关部门和人员进行处理。

 

四、创新发展：适应煤矿安全新需求

随着煤矿开采技术的不断进步和安全要求的不断提高，煤矿瓦斯管也在不断创新发展。一方面，新型管材不断涌现，如覆层螺旋波纹钢管通过螺旋焊接波纹结构及PE覆层技术实现轻量化且具备高环刚度，成为新一代主流管材。其高性能、高标准PE覆层的阻燃性能高于国标10倍，井下发火烧不燃管道，防腐性能强，可保证管体20 - 50年不受腐蚀，大大延长了管道的使用寿命。

 

另一方面，智能化技术在瓦斯管领域的应用也越来越广泛。例如，通过在瓦斯管上安装传感器，实时监测管道内的瓦斯浓度、压力、流量等参数，并将数据传输至地面监控中心，实现对瓦斯抽放系统的远程监控和智能管理。一旦发现异常情况，系统能够及时发出预警信号，提醒管理人员采取措施，确保瓦斯抽放系统的安全稳定运行。

 

煤矿瓦斯管作为守护矿井安全的“地下长龙”，在煤矿安全生产中发挥着不可替代的作用。未来，随着技术的不断进步和创新，瓦斯管将更加安全、高效、智能，为煤矿行业的可持续发展提供有力保障。