采礦充填耐磨管道應(yīng)用選擇

礦井充填采礦法由于具有高回收、低貧化、經(jīng)濟(jì)安全、環(huán)保節(jié)能、資源利用合理等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為目前乃至今后國內(nèi)外礦山企業(yè)最主要的采礦技術(shù)。在礦井回過程中，回填料主要由廢石、尾砂、礦渣、水泥等高硬度物料組成，并通過礦井充填耐磨管道輸送至采空區(qū)。隨著開采深度的增加，位能不斷增大，充填輸送的耐磨管道承受著相當(dāng)?shù)膲毫Σ⒔?jīng)受很嚴(yán)重的沖刷磨損，工況條件十分惡劣，因此必須選用合適的充填耐磨管道，預(yù)防生產(chǎn)事故的發(fā)生，保證整個(gè)充填系統(tǒng)的安全運(yùn)行和企業(yè)正常的生產(chǎn)經(jīng)營。

圖（1）充填管道耐磨層材質(zhì)主要化學(xué)成分

單一材質(zhì)的鋼管由于耐磨性較差、很難滿足充填量的要求，因此較少采用；目前使用較為廣泛的充填管道主要有自蔓延陶瓷復(fù)合管、高分子鋼塑復(fù)合管、雙金屬復(fù)合耐磨管等。自蔓延陶瓷復(fù)合管其陶瓷層本身為含有玻璃相的脆性材料，且復(fù)合厚度也很薄，抗變形能力很差，同時(shí)由于不是在高壓下成形，并受到多種制造工藝因素的影響，致使陶瓷層孔隙率很高，組織疏松，致密度很低，一般存在很多裂紋，在硬物料的高壓高速?zèng)_擊下很容易碎裂剝落，造成早期失效，只能適用于低應(yīng)力和軟磨料工況；鋼塑復(fù)合管其內(nèi)層為柔韌性很高的高分子材料，具有很高的耐腐蝕性能，對(duì)于充填輸送工況，由于介質(zhì)中存在大量大顆粒、尖銳物料，在高速反復(fù)沖刷下，產(chǎn)生“刀具”效應(yīng)，很容易將內(nèi)襯高分子材料劃破，導(dǎo)致成片剝起和大面積脫落，堵塞管路，嚴(yán)重時(shí)造成鉆井報(bào)廢，因此在采礦充填中使用受到很大限制；雙金屬復(fù)合耐磨管道具有良好的抗沖刷磨損能力和承壓抗沖擊能力，性能優(yōu)勢(shì)明顯，完全可以滿足采礦充填輸送管道的工況要求。

(1)輸送管路的性能直接關(guān)系到礦山充填的效率和效果，其使用壽命受到顆粒特性、料漿濃度、流速、壓力、鉆孔偏斜率、充填倍線、施工質(zhì)量等多種因素的影響，同時(shí)也與輸送管道的技術(shù)工藝性能密切相關(guān)，隨著采礦深度的不斷加大，輸送工況更加復(fù)雜，因此合理選擇充填輸送管道，是預(yù)防堵塞爆管、泄漏污染、鉆孔報(bào)廢等惡性事故的重要措施。直接關(guān)系到企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。

(2)雙金屬復(fù)合耐磨管道結(jié)構(gòu)合理、工藝先進(jìn)，耐磨層采用了抗沖蝕磨損性能優(yōu)良的KMrBCr28高鉻合金，在熱鑄狀態(tài)下復(fù)合成形，使材料的耐磨性和韌性有機(jī)結(jié)合，抗沖擊能力和抗熱振性能顯著，整體機(jī)械性能大幅提高，使用安全可靠。實(shí)踐證明其使用壽命(累計(jì)充填量)達(dá)到了普通鋼管的lO倍乃至20倍以上，技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)十分明顯，特別適用于礦山充填輸送惡劣的工況條件。