矿井救援用水力切割工艺参数优化试验
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2020-04-27
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矿井生产环境特殊且复杂，较容易发生火灾及
瓦斯或者粉尘爆炸，危及矿工的生命财产安全。当
矿井发生事故时，救护队员在救援的过程中，不可
避免的对设备的钢板、锚杆、轨道及管段线路进行
切割；尤其发生重大灾害时，不可避免的要对井下
进行封闭
7-8
，在灾后恢复生产要对密闭墙进行拆除。
目前现有的井下切割技术为火力切割以及手动切
割
7,8
，这 , 种切割方式都有可能在切割的过程中产
生火花，引起瓦斯爆炸。而且这
, 种切割方式，操作
过程繁复、效率低。因此，就有必要寻求一种可以防
止火源产生、避免矿井瓦斯爆炸的高效切割技术。
水力切割是一种新型发展的切割技术。它是通
过加压水泵使水从一个极细的喷嘴喷出，形成高压
水射流，以完成清洗、切割、破碎等作业，在采矿、机
械、石油、军工、医学等行业得到了较广泛的应用
798
，
许多专家以及学者对此进行了研究
7:;%8
，但研究只是
分析了切割参数对于切割效果的影响，并没有研究
切割不同材料的最佳的工艺参数。为此分别对井下
设备的钢板、锚杆以及密闭墙进行了切割试验，得到
不同工艺的切割参数，并将得到的切割工艺参数进
行优化，得到最优的切割参数
<以期为提高矿井救援
效率提供参考。
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水力切割原理
水力切割技术就是将普通的水流通过增压泵加
压，然后通过细小的喷嘴喷射出的高压水流，来切除
软性材料。如果在高压水流中加入一些磨料，形成
浆液，则可以切割任何硬性材料
7=8
。
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宋先明
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，郑学召
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，刘士建
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，李兴玉
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，姜 鹏
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（!#兖矿集团有限公司，山东 济宁 "$%&'(；"#西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 $!((&)）
摘 要：针对煤矿危险环境以及矿井事故救援中切割作业难度大、操作繁琐以及效率低等问题，
设计了一款井下切割装置，并对井下设备的钢板、锚杆、密闭墙进行了切割试验，得到了不同的
切割工艺参数，并对切割工艺参数的结果进行了优化。结果如下：切割钢板的压力为
:& 5I.，喷
嘴的移动速度为
J& GGCG23
，靶距为
-& GG
，磨料流量为
9$, FKCG23
；切割锚杆的压力为
9% 5I.
，
移动速度为
(& GGCG23，靶距为 J GG；切割密闭墙的压力为 :: 5I .，移动速度为 -&% GGCG23。
关键词：矿井救援；切割装置；水力切割；工艺参数；优化试验
中图分类号：
L>BB
M
: 文献标志码：N 文章编号：-&&9;:(=O（,&-(）&(;&&&%;&:
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（2018JM5009）
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