采礦充填耐磨管道應用選擇
2017-1-17 10:39:28 點擊:
礦井充填采礦法由于具有高回收、低貧化、經濟安全、環保節能、資源利用合理等優勢,已經成為目前乃至今后國內外礦山企業最主要的采礦技術。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。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的壓力并經受很嚴重的沖刷磨損,工況條件十分惡劣,因此必須選用合適的充填耐磨管道,預防生產事故的發生,保證整個充填系統的安全運行和企業正常的生產經營。
圖(1)充填管道耐磨層材質主要化學成分
幾種管道材質在充填上的應用比較
單一材質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合管、高分子鋼塑復合管、雙金屬復合耐磨管等。自蔓延陶瓷復合管其陶瓷層本身為含有玻璃相的脆性材料,且復合厚度也很薄,抗變形能力很差,同時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沖擊下很容易碎裂剝落,造成早期失效,只能適用于低應力和軟磨料工況;鋼塑復合管其內層為柔韌性很高的高分子材料,具有很高的耐腐蝕性能,對于充填輸送工況,由于介質中存在大量大顆粒、尖銳物料,在高速反復沖刷下,產生“刀具”效應,很容易將內襯高分子材料劃破,導致成片剝起和大面積脫落,堵塞管路,嚴重時造成鉆井報廢,因此在采礦充填中使用受到很大限制;雙金屬復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,性能優勢明顯,完全可以滿足采礦充填輸送管道的工況要求。


圖(2)雙金屬復合耐磨管道主要工藝及參數
雙金屬復合耐磨管道在充填上應用優勢
(1)輸送管路的性能直接關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、施工質量等多種因素的影響,同時也與輸送管道的技術工藝性能密切相關,隨著采礦深度的不斷加大,輸送工況更加復雜,因此合理選擇充填輸送管道,是預防堵塞爆管、泄漏污染、鉆孔報廢等惡性事故的重要措施。直接關系到企業的安全生產和經濟效益。

圖(3)雙金屬復合耐磨管道的內襯高鉻合金主要力學性能
(2)雙金屬復合耐磨管道結構合理、工藝先進,耐磨層采用了抗沖蝕磨損性能優良的KMrBCr28高鉻合金,在熱鑄狀態下復合成形,使材料的耐磨性和韌性有機結合,抗沖擊能力和抗熱振性能顯著,整體機械性能大幅提高,使用安全可靠。實踐證明其使用壽命(累計充填量)達到了普通鋼管的lO倍乃至20倍以上,技術性能優勢十分明顯,特別適用于礦山充填輸送惡劣的工況條件。
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