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瓦斯管工程：規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量控制要點(diǎn)探討
發(fā)表時間：2025-10-23
瓦斯作為煤礦生產(chǎn)中的主要危險源，其有效治理直接關(guān)系到礦井安全生產(chǎn)。瓦斯管工程作為瓦斯抽采與通風(fēng)系統(tǒng)的核心組成部分，其設(shè)計(jì)、安裝及運(yùn)行質(zhì)量直接影響瓦斯治理效果。本文從規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系、關(guān)鍵質(zhì)量控制環(huán)節(jié)及典型技術(shù)實(shí)踐三方面，系統(tǒng)探討瓦斯管工程的技術(shù)要點(diǎn)。
一、瓦斯管工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系
1. 設(shè)計(jì)規(guī)范
瓦斯管工程需遵循《煤礦安全規(guī)程》《瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》等法規(guī)，結(jié)合礦井地質(zhì)條件、瓦斯賦存狀態(tài)及抽采需求進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)核心要素包括：
路徑選擇：優(yōu)先利用回風(fēng)巷、運(yùn)輸大巷等現(xiàn)有巷道，避開斷層、破碎帶及高應(yīng)力區(qū)。例如，山西某礦通過優(yōu)化路徑設(shè)計(jì)，將管路長度縮短32%，降低漏氣風(fēng)險。
管徑計(jì)算：依據(jù)水力計(jì)算確定管徑，確保瓦斯流速處于合理范圍。例如，某礦采用直徑600mm的螺旋焊接鋼管，結(jié)合瓦斯流量與壓力預(yù)測，實(shí)現(xiàn)抽采效率提升18%。
管材選型：主通風(fēng)管路需選用抗靜電、耐腐蝕的無縫鋼管，服務(wù)年限超10年的采區(qū)回風(fēng)巷管路壁厚需≥8mm；采掘工作面預(yù)抽管路可采用阻燃抗靜電高分子管，但需通過打壓試驗(yàn)驗(yàn)證密封性。
2. 安裝規(guī)范
安裝過程需嚴(yán)格遵循《瓦斯抽采系統(tǒng)質(zhì)量管理精細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》，關(guān)鍵要求包括：
管路敷設(shè)：
架空敷設(shè)時，支架間距≤5m，管路坡度沿瓦斯流動方向保持0.5%-1%的向上傾斜，以利冷凝水排出。
沿地敷設(shè)需鋪設(shè)混凝土基礎(chǔ)或?qū)Ｓ霉苷恚苊庵苯咏佑|泥土導(dǎo)致腐蝕。
埋地敷設(shè)時，溝底需鋪設(shè)100mm厚砂石墊層，管頂覆土厚度≥0.8m，并設(shè)置警示標(biāo)志。
連接工藝：
法蘭連接需加裝10mm厚橡膠墊片，螺栓緊固力矩需達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%以上。例如，某礦采用M24螺栓連接直徑700mm管路，通過扭矩扳手校驗(yàn)，漏氣率降至0.3m³/min·km以下。
焊接連接需進(jìn)行100%射線探傷，焊縫質(zhì)量需符合GB/T 3323-2005Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)。
防護(hù)措施：
管路跨越巷道時需采用高架管方式，凈高≥1.8m；通過風(fēng)門時需預(yù)留不小于管徑80%的絕緣軟管過渡段。
傾斜巷道管路需設(shè)置防滑卡，坡度≤30°時間距≤20m，坡度＞30°時間距≤15m。
二、關(guān)鍵質(zhì)量控制環(huán)節(jié)
1. 材料質(zhì)量控制
管材檢驗(yàn)：無縫鋼管需提供質(zhì)量證明文件，并進(jìn)行抽樣送檢。例如，某礦對直徑800mm管路進(jìn)行水壓試驗(yàn)，壓力≥0.2MPa，24小時后剩余壓力≥0.19MPa，驗(yàn)證管體密封性。
附件選型：閥門需通過水壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.5倍；放水器需滿足排水量≥0.5m³/h，且操作閥把手長度≥0.3m，便于檢修。
2. 施工過程控制
管路安裝：
吊掛點(diǎn)間距≤4.5m，采用φ9.3mm鋼絲繩固定，每處繩卡數(shù)量≥2副。例如，河南某礦通過優(yōu)化吊掛工藝，將管路下垂量控制在≤30mm，減少氣流阻力。
變徑處需設(shè)置過渡節(jié)，長度≥1.5倍管徑，避免氣流紊亂。
防腐處理：
管外壁涂刷環(huán)氧富鋅底漆兩遍、環(huán)氧瀝青面漆兩遍，漆膜厚度≥120μm；內(nèi)壁噴涂氯化橡膠底漆及面漆，漆膜厚度≥80μm。
埋地管路需采用瀝青玻璃布纏繞防腐，纏繞層數(shù)≥4層。
3. 驗(yàn)收與試驗(yàn)
氣密性試驗(yàn)：采用壓縮空氣或惰性氣體，試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.05倍，保壓時間≥24小時，允許泄漏量≤0.05m³/min·km。例如，貴州某礦通過氣密性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)并修復(fù)3處微漏點(diǎn)，確保系統(tǒng)漏氣率達(dá)標(biāo)。
強(qiáng)度試驗(yàn)：對承受高壓的管路（如井口至抽放泵站段），試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.5倍，保壓時間≥30分鐘，無變形或破裂為合格。
三、典型技術(shù)實(shí)踐與案例分析
1. 高瓦斯礦井抽采系統(tǒng)優(yōu)化
山西某礦通過“地面垂直井+井下順層鉆孔”聯(lián)合抽采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)瓦斯治理效率提升：
地面垂直井：布置直徑325mm的涂塑鋼管，深度達(dá)800m，抽采量穩(wěn)定在15m³/min。
井下順層鉆孔：采用千米鉆機(jī)施工長鉆孔，孔深≥600m，配合水沙填充護(hù)孔工藝，單孔抽采濃度提升至65%。
系統(tǒng)集成：通過智能調(diào)度平臺，實(shí)時調(diào)整抽采泵頻率，使系統(tǒng)能耗降低22%。
2. 智能化監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)
河南某礦部署激光監(jiān)測儀表與物聯(lián)網(wǎng)傳感器，構(gòu)建瓦斯?jié)舛葘?shí)時預(yù)警網(wǎng)絡(luò)：
傳感器布局：在采煤工作面上隅角、掘進(jìn)巷道回風(fēng)流等關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置紅外瓦斯傳感器，數(shù)據(jù)更新間隔≤15秒。
預(yù)警機(jī)制：當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸史蔷€性增長趨勢時，系統(tǒng)自動觸發(fā)應(yīng)急隔離門和斷電保護(hù)裝置，響應(yīng)時間≤16秒。
數(shù)據(jù)分析：基于大數(shù)據(jù)模型，預(yù)測瓦斯涌出量，指導(dǎo)抽采量動態(tài)調(diào)整，使工作面瓦斯?jié)舛确€(wěn)定在0.4%以下。
四、結(jié)論與展望
瓦斯管工程作為礦井通風(fēng)安全的核心環(huán)節(jié)，其規(guī)范執(zhí)行與質(zhì)量控制直接決定瓦斯治理成效。未來需進(jìn)一步強(qiáng)化以下方向：
標(biāo)準(zhǔn)化深化：完善管材、附件及施工工藝的細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)，推動行業(yè)規(guī)范化發(fā)展。
智能化升級：融合5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)管路狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測與自適應(yīng)調(diào)控。
綠色化轉(zhuǎn)型：推廣瓦斯資源化利用技術(shù)，如發(fā)電、制氫等，構(gòu)建低碳礦井生態(tài)。
通過技術(shù)迭代與管理創(chuàng)新，瓦斯管工程將持續(xù)為煤礦安全生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)保障。
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