煤炭作為經濟發展的主要能源被譽為黑色金子，煤炭的開發、開採對經濟的發展、社會的進步提供了巨大的動力。
基本介紹
- 中文名：煤炭管道
- 外文名：Coal pipeline
- 材質：聚乙烯阻燃，PE阻燃，PVC阻燃等
發展歷史,機遇與挑戰,國家產業政策,在煤礦中的套用,
發展歷史
煤炭作為經濟發展的主要能源被譽為黑色金子，煤炭的開發、開採對經濟的發展、社會的進步提供了巨大的動力。在早期煤炭的開採中，沒有瓦斯抽放裝置，也沒有通風裝置，僅僅依靠自然通風。隨著開採的深入，自然通風已經不能滿足安全生產需要，繼而出現強制通風裝置，為避免開採過程中和輸送過程中出現粉塵濃度過高產生塵暴，在煤礦井下使用給水及排水裝置，至此出現煤礦用管道。
早期的煤礦用管道使用的種類主要有：鑄鐵管和鋼管。由於煤礦井下地質條件複雜，酸性及其他腐蝕性氣體使管道系統嚴重腐蝕，最終導致失效。近幾十年來世界各國採取各種方法來減輕管道的腐蝕，有陰極保護法、鍍層法和塗層法等，在一定程度上對管道的保護起到積極的作用。
隨著科技和經濟的發展，新型技術套用到煤礦井下用管道上，尤其是塑膠管道的發展，使煤礦井下用管道迅速發展，並湧現出眾多性能優異、重量輕、易於安裝使用的新產品。玻璃鋼夾砂管、實壁聚乙烯阻燃抗靜電管、硬質聚氯乙烯實壁阻燃抗靜電管作為第一代產品首先出現，但由於生產工藝、生產技術的限制以及產品自身存在的缺點、產品價格高等缺陷，這些管道套用的效果不算很成功。在眾多企業的技術攻關後，又出現一些新型產品，如聚氯乙烯纏繞管，該管材先擠出聚氯乙烯型材，再經過纏繞成型後，在管材外包裹一層阻燃抗靜電材質。該種管材屬於第一代產品的改進型。目前，第二代管材正在出現，該管材的特點是以鋼絲、鋼帶、沖孔鋼板以及玻璃纖維等增強的熱塑性塑膠管材，通過多層共擠技術，纏繞複合技術等將增強介質、粘接劑、阻燃抗靜電材料複合為一整體，具有耐腐蝕、高強度、高的耐正壓和耐負壓性能，並且質量輕，便於安裝等特點。
機遇與挑戰
隨著我國經濟的高速發展，造成能源緊缺，煤炭價格越來越高。各地的煤窯群起而上，造成安全事故頻繁發生，特別是瓦斯爆炸事故約占煤炭安全事故的90%以上，這類事故已引起國家的高度重視。對此，國家煤礦安監局多次下達了對那些沒有瓦斯排放能力的煤窯實行關閉的檔案。而瓦斯排放所採取最直接有效的方法就是用管道進行抽放。因此瓦斯排放管應運而生，在國家煤礦安監局下達了對那些沒有瓦斯排放能力的煤窯實行關閉的檔案後，給各種瓦斯排放管特別是瓦斯排放專用塑膠管帶來了生機，該類產品的增長速度遠遠高於其它管材的增長速度，以十位數遞增。
現階段煤礦井下用給排水管道仍然是鋼管，由於鋼的耐腐蝕能力差，嚴重影響了使用壽命，而且施工不方便以及生產及安裝過程中容易出現碰撞現象，會產生電火花，存在安全隱患。由於新型阻燃抗靜電塑膠管道出現，尤其是鋼帶、鋼絲增強塑膠管道不僅能夠滿足管道耐壓能力的需要，而且不易腐蝕，大大提高管材的適用性，並避免了產生電火花的隱患。因此新型阻燃抗靜電的塑膠管道成為煤礦井下管道的首選。
隨著鋼帶、鋼絲增強聚乙烯塑膠管材在給排水管網中的推廣套用，將在2-5年內快速成長並進入成熟期，產品的競爭將由技術創新型進入成本降低型，產品的利潤空間將會迅速縮小，為提高企業的進一步成長擴大，必須推出新型產品，而煤礦井下用大口徑瓦斯管和給排水用塑膠管道具有較大的市場，有較高的利潤空間
我國現有煤礦中，由於在煤礦中採用的管道投入資金大，有許多煤礦企業安裝管道不齊全。據考證，在煤礦井下的給水、排水、排漿、通風、排瓦斯氣體等五個方面均須採用管道。在套用管道的企業中，約有95%的企業採用鋼鐵管道，主要集中在中小型煤礦；3%的煤礦採用塑膠管道，主要集中在大中型煤礦。在1997年以前，我國煤礦所採用的各種管道均為鋼鐵管道。後來隨著PE雙抗料（阻燃、抗靜電）、PVC雙抗料（阻燃、抗靜電）、玻璃鋼雙抗料（阻燃、抗靜電）的研製成功，促使塑膠管道在煤礦井下得已大量的使用。
國家產業政策
1、《國務院辦公廳關於加快煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用的若干意見》：
限制企業直接向大氣中排放煤層氣；煤層中噸煤瓦斯含量必須降低到規定標準以下，方可實施煤炭開採。
2、《煤礦瓦斯治理與利用總體方案》（發改能源[2005]1137號）
我國陸地2000m以淺煤層氣儲量31.46萬億立方米；
截止2004年國有煤礦資金投入總計113億元；
瓦斯抽采利用目標：2010年抽采100億立方米，利用50億立方米；
確定瓦斯抽采原則：大流量、多抽泵，大管徑、多迴路。泵的裝機能力要求為抽采能力的2-3倍，選擇高負壓大流量水環式真空泵，淘汰玻璃鋼瓦斯抽采管路；
2005-2010年全國煤礦瓦斯治理與利用的靜態資金需求總量約865億元。
3、《煤層氣（煤礦瓦斯）開發利用“十一五”規劃》
目前，經國家認定的煤層氣探明地質儲量為1000億立方米，煤層氣可采儲量470億立方米，到2010年我國累計新增探明地質儲量3000億立方米。
截止2006年上半年，我國煤礦高瓦斯礦井4462處，煤與瓦斯突出礦井911處。2005年全國井下抽採煤礦瓦斯23億立方米
“十一五”期間，規劃建設的主要煤層氣輸氣管道10條，線路全長1441公里，設計總輸氣能力65億立方米，計畫投資30.9億元
根據我國煤礦分布與套用情況，至2010年我國尚需鋼帶增強煤礦井下用大口徑瓦斯管約135億元。
在煤礦中的套用
我國煤礦中塑膠管道的種類、特點及套用情況：
我國煤礦中塑膠管道的種類主要有：
1、管材類型
⑴實壁聚乙烯阻燃、抗靜電管道；
⑵PE阻燃、抗靜電料與沖孔鋼結構的複合管道；
⑶PVC阻燃、抗靜電實壁管道；
⑷玻璃鋼阻燃、抗靜電管道；
(5)PVC阻燃、抗靜電料纏繞管道；
(6)PE阻燃、抗靜電料與鋼絲的複合管道
（7）環氧樹脂塗層複合鋼管
安全生產要求
PE阻燃、抗靜電材料與鋼結構的複合管道產品耐壓強度高，目前產品的規格為直徑Φ50mm—400mm能滿足煤礦井下套用強度要求，但由於該結構的管材沖孔鋼板與PE阻燃、抗靜電材料間粘接性能差，導致使用過程中易出現兩層皮現象。
PVC阻燃、抗靜電實壁管道及玻璃鋼阻燃、抗靜電管道產品規格可以滿足煤礦井下要求，但這兩類產品抗衝擊強度太低，事故不斷發生，被限制使用。
PVC阻燃、抗靜電料纏繞管道採用纏繞技術，解決了因實壁管擠出手工藝影響不能生產大口徑管材的難題，並且由於採用PVC型材做骨架，提高管材的環剛度，但由於型材在纏繞實施採用膠粘劑或鎖扣的方式連線，連線強度不大，並且由於外層阻燃抗靜電材料層很薄，管材的強度不大。
PE阻燃、抗靜電料與鋼絲的複合管道採用三層擠出複合工藝，通過粘接樹脂將鋼絲牢固的複合在阻燃抗靜電聚乙烯材料中間，通過鋼絲增加了管材的強度、提高了管材的耐靜液壓強度。
2、連線方式
（1）溝槽式連線
（2）法蘭式連線
（3）熱熔式連線
（4）焊接式連線
（5）承插式連線
（6）U型卡式連線
