矿用无缝钢管是一个宽泛的概念,它涵盖了矿井中多种用途的管道,而不同用途对材质的性能要求大相径庭,因此,其材质的选择必须根据具体的工况来决定。
矿用液压支柱用管
这是矿井中对无缝钢管强度要求最高的应用之一,液压支柱是煤矿井下重要的支撑设备,其管材需要承受极高的工作压力。
常用材质:27SiMn、37Mn5;
特点:
高强度:这些材质的屈服强度和抗拉强度都非常高,能够承受液压系统带来的巨大压力;
良好的韧性:在承压和受冲击时,能保持良好的韧性,不易发生脆性断裂;
热处理:这些管材通常需要经过淬火和回火等热处理,以进一步提升其力学性能。
矿井流体输送用管
这类管道主要用于输送水、压缩空气、泥浆或煤浆等,根据输送介质的性质和压力,选择不同的材质;
常用材质:
20# 钢:适用于输送低压水、压缩空气,其成本低、可焊性好,是矿井内常见的流体输送管;
16Mn(或 Q345B):适用于输送中压流体,该材质的强度比20#钢高,但仍保持良好的塑性和可焊性,是矿井中承压输送管道的优选;
特殊情况:当输送含有固体颗粒的泥浆或煤浆时,管道内壁会受到严重的磨损,此时,可能会使用内壁进行耐磨处理或采用高硬度合金材质的钢管。
矿井瓦斯(煤气)抽放用管
这类管道用于从井下抽取瓦斯(甲烷),以保障安,尽管压力不高,但管道的密封性和可靠性至关重要。
常用材质:20# 钢、Q235B;
特点:
良好的可焊性:管道需要进行大量焊接,因此材质必须易于焊接,以保证连接处的密封;
经济性:由于压力不高,选择成本相对较低的材质可以降低工程总造价;
矿用钻探用管
这类管道用于地质勘探和钻孔作业,需要承受拉伸、扭转和弯曲等复杂应力。
常用材质:通常使用专用的钻探钢管材质,如R780、E75等;
特点:
高强度和高韧性:能够承受钻探过程中的巨大扭矩和反复应力;
耐疲劳:在长时间、高强度的作业中,不易因疲劳而失效。

矿用无缝钢管的材质 = “碳素结构钢(20#、Q235B/C)+ 低合金高强度钢(Q355B/C、16Mn)+ 地质合金钢(DZ40、DZ55、R780)+ 高压合金钢(15CrMoG、P91)+ 不锈钢(304L、316L、2205)” 五大类;天津188金宝博销售集团有限公司把 2025 年现行国标、矿区现场选型表与天津188金宝博(TPCO)现货/期货牌号一次列清。
碳素结构钢——“普碳三剑客”占矿山 60 % 用量
| 钢级 | 标准 | 强度级 | 矿区典型用途 | TPCO 现货价(元/t,2025-09-10) |
|---|---|---|---|---|
| 20# | GB/T 8163 | 410/245 MPa | 井下低压给排水、压风(≤1.6 MPa) | 4 380 |
| Q235B/C | GB/T 8162 | 375/235 MPa | 矿山支护、通风管、瓦斯抽放(低压段) | 4 300 |
| 45# | GB/T 8162 | 600/355 MPa | 单体液压支柱、千斤顶缸筒 | 4 550 |
特性:塑性好、易焊接、成本低;不耐腐蚀,需外防腐。
低合金高强度钢——“支护+中压”主力
| 钢级 | 标准 | 屈服 MPa | 典型用途 | TPCO 交货状态 |
|---|---|---|---|---|
| Q355B/C/D | GB/T 8162 | 355-390 | 巷道U型钢、顶板支护、中压压风(≤2.5 MPa) | 热轧/正火 |
| 16Mn | GB/T 8162 | 345 | 旧型号,与Q355同梯队,库存过渡品 | 正火 |
优势:强度↑30 %,重量↓15 %;低温D级可在-40 ℃使用。
地质钻探合金钢——“钻孔+探水”专用
| 钢级 | 标准 | 硬度 HB | 冲击 KV2 | 矿区用途 | TPCO 库存 |
|---|---|---|---|---|---|
| DZ40 | GB/T 9808-2017 | 220-250 | ≥30 J | Φ42-Φ89 地质钻杆、岩心管 | 常备 500 t |
| DZ55 | GB/T 9808-2017 | 250-290 | ≥35 J | Φ89-Φ127 深孔钻杆、耐磨套管 | 常备 300 t |
| R780 | GB/T 9808-2017 | 280-320 | ≥40 J | Φ127-Φ219 瓦斯排放孔、深孔定向钻 | 常备 200 t |
特点:调质热处理,耐磨+抗疲劳;可再加工内螺纹或API 2 3/8"钻杆接头。
高压+高温合金钢——“综采面+锅炉”段
| 钢级 | 标准 | 温度/压力 | 矿区用途 | TPCO 交货期 |
|---|---|---|---|---|
| 15CrMoG | GB/T 5310 | ≤580 ℃/≤5.88 MPa | 井下锅炉、热风炉、余热发电 | 7-15 天 |
| P91 | GB/T 5310 | ≤600 ℃/≤10 MPa | 超高压蒸汽、煤层气化工艺 | 15-20 天 |
特点:Cr-Mo 合金,抗蠕变;需正火+回火,价格≈2×碳钢。
不锈钢——“高氯+食品”矿山
| 钢级 | 标准 | 耐Cl⁻ mg/L | 典型场景 | TPCO 价格(元/t) |
|---|---|---|---|---|
| 304L | GB/T 14976 | ≤200 | 井下食品级给水、沿海井筒 | 18 200 |
| 316L | GB/T 14976 | ≤1000 | 海水冷却、选厂药剂管道 | 25 800 |
| 2205 | GB/T 21833 | ≤5000 | 尾矿回水高氯区 | 30 500 |
特点:免维护寿命≥30年;壁厚可减薄20 %,但一次性投资高。
选型速查口诀
低压水风:20# / Q235B Sch40;
中压支护:Q355B Sch40/Sch80;
钻探耐磨:DZ40/DZ55/R780 调质;
锅炉热风:15CrMoG Sch80+;
高氯海水:316L/2205 减薄1档。
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碳素+低合金:常备3万吨,1-2天发货;
地质合金:DZ/R系列常备800吨,7天发货;
高压合金:15CrMoG/P91 7-15天;
不锈钢:304L/316L/2205 200-500吨现货。
总结
矿用无缝钢管材质=普碳(20#/Q235B)占60 % + 低合金(Q355B)支护 + 地质钢(DZ40/R780)钻探 + 合金钢(15CrMoG)高压 + 不锈钢(316L)高氯;天津188金宝博全系常备,今天询价明天发货。
总而言之,矿用无缝钢管的材质选择是一个细致的工程决策过程,必须根据其在矿井中的具体用途、工作压力、温度以及介质特性来确定,以确保安全、高效、经济地完成任务。
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