关键词：煤矿瓦斯；抽采管道；抗静电阻燃；复合材料
摘 要：煤矿开采过程中会产生大量瓦斯气体，利用机械设备和专用管道产生的负压，将煤层中存在或释放的瓦斯抽采出来，送到地面或其他安全地点是保证煤矿安全生产的重要前提。在一座现代化矿井中，需要铺设上百公里的瓦斯抽采管道。长期以来，这类管道普遍使用钢质的焊缝管或者螺旋管。钢质管材刚度大，生产工艺成熟，但是在煤矿井下的特殊环境中也有其不可忽视的缺点，即钢管易锈蚀、自重大、安装运输困难，所以人们一直在寻找煤矿瓦斯抽采用管道新材料。随着复合材料技术的发展，拥有优异耐腐蚀性、较高刚度、密度较小的玻璃钢管材曾一度取代钢管作为煤矿用瓦斯抽采管道的主要材质。但是玻璃钢材料也存在一些先天缺陷，主要表现为它在煤矿环境下使用时脆性较大，且脆性随时间的增长而加剧，经常因老化及碰撞等原因而破坏，因此2005年国家发改委印发文件建议逐步淘汰玻璃钢瓦斯抽采管道。基于高分子材料复合改性技术的研究发展，以PE和PVC为代表的力学性能优异、韧性高、抗腐蚀、耐老化且加工安装方便的塑料管材相继出现。同时在2005年国家出台了煤矿井下用塑料管材的行业标准(MT558.2-2005)，为高分子材料在煤矿瓦斯抽采管道领域的应用提供了标准依据。然而，与钢质材料相比，高分子材料不佳的抗静电和阻燃性能成为阻碍其广泛应用于煤矿瓦斯抽采管道的最大障碍。高分子材料的抗静电和阻燃性能是通过树脂与抗静电阻燃物质共混获得的，笔者以抗静电阻燃PVC复合材料作为调研对象，针对高分子复合材料的抗静电阻燃机制、矿用管材的性能指标要求、配方设计进展以及管材制备工艺进行了整理，以期为高性能PVC瓦斯抽采管道的开发设计提供参考。