如何提高矿山输送管路耐磨损抗压抗冲击性能及安全性

输送管路的性能直接关系到矿山整体的效率和效果，其使用寿命受到颗粒特性、料浆浓度、流速、压力、钻孔偏斜率、倍线、施工质量等多种因素的影响，同时也与输送管道的技术工艺性能密切相关，随着采矿深度的不断加大，输送工况更加复杂，因此合理选择输送管道，是预防堵塞爆管、泄漏污染、钻孔报废等恶性事故的重要措施，直接关系到企业的安全生产和经济效益。矿山输送管的抗磨损、抗冲击、抗压性能优劣是影响矿山的效率、效果和安全的关键所在。

输送过程中骨料粒径变化较大，存在大量不规则大颗粒物料。在磨料磨损过程中，由于基体的硬度远低于碳化物硬质相的硬度，基体受磨料的切削作用首先磨损下陷，硬质相逐渐凸起承受磨料的冲击和切削，而磨料又是以一定角度冲蚀磨损面。

高浓度料浆必须达到一定的压力和速度才能到达采空区，夹杂固体颗粒的料浆输送过程中经常带入空气，形成不稳定的复杂的紊流状态，并伴有“水击”现象，对管道内壁形成持续的侵蚀冲击，引发管道内壁的剥落甚至断裂，导致严重事故，因此管道的抗冲击性能也关系到输送的效率和安全。

矿山水力输送主要采用自流输送或泵送两种方式，都是依靠压力进行远距离输送，因此输送管道必须具有较高的承压能力，防止因水击或堵塞引发巨大冲击压力导致爆管的恶性事故；特别对于深井，地表与井下高差大，料浆流速加大，压力增高，在-750m 标高时最大静压可达15 MPa，因此对输送管路的安全性能要求更高。输送管路主要由垂直和水平管道组成，管路破坏大多发生在最大压力下，当料浆堵管时产生的静压力最大，多发生在管路垂直段与水平段相连接的部位。

为增强复杂工况下耐磨管具的抗冲刷磨损能力和承压抗冲击能力，延长耐磨管具的使用寿命，从整体上减少耐磨管具的成本，可在耐磨管具上进行聚氨酯弹性体耐磨防腐材料喷涂。目前，国内引进进加拿大的新型高强耐磨材料——喷涂型聚氨酯弹性体，它除具备金属耐磨材料的高韧性、易施工，硬化、强度高、塑性好、抗弯曲疲劳和接触疲劳等动载性能高的优点外，还具备非金属耐磨材料的不易发生粘结、高强耐磨损、耐腐蚀、自润滑等优点，同时喷涂型聚氨酯弹性体不易老化，摩擦小，硬度范围宽(从邵氏 A30-邵氏 D90均能保持较高的弹性)等特点。

喷涂型聚氨酯弹性体是一种工艺技术成熟，可广泛应用于矿山、港口、电力、煤炭等复杂工况下的可增强机械设备耐磨防腐性能的新型高分子聚合物耐磨材料。喷涂型聚氨酯具有优异的耐磨、防腐、耐冲击、抗盐雾腐蚀、耐老化、柔韧弹性、附着力强等性能广泛应用于诸如矿山的各种振动筛、渣浆泵、磁选机、磁选滚筒、浓密机等机械设备，水泥厂、钢厂、化肥厂、热电厂等行业也可广泛适用。喷涂型聚氨酯弹性体耐磨损性能是硬质合金钢的8倍，是硫化橡胶的7倍，是超高分子聚乙烯的3倍，可耐受PH值3-11的酸碱油水等介质的侵蚀，防腐性能优秀；而且有着极强的附着性能，可以根据不同的基材配置不同的底漆及粘接剂，针对所有的金属、非金属基材都能找得与之配套的底漆及粘接剂；施工也非常方便：常温即可，对湿气、温度不敏感；对环境无污染，不含任何挥发性有机物（VOCs），是一种新型环保材料；可在室温环境下快速固化，不含催化剂；色泽美观，原型再现性好，涂层连续、致密，无接缝、无针孔，防紫外线性能卓越。