高壓水射流切割技術在礦井（jǐng）中的應用

高壓水射流（liú）技術作為先進的加工技（jì）術之一，主要應（yīng）用在清（qīng）洗、去垢、除鏽、破碎、切割、鑽孔等方麵。高（gāo）壓水射流中加入一定數量（liàng）的磨料粒子便形成一種新型粒子（zǐ）流—磨料射流；磨料射流的引入大大降（jiàng）低了其切（qiē）割金屬的壓力，高壓（yā）水射流切割技術又稱為冷切（qiē）割；其特點是加工點溫度低，無熱影響區，切（qiē）口質量高，無粉塵和有（yǒu）害氣體（tǐ），能量傳輸方便（biàn），切（qiē）割（gē）時無振（zhèn）動和噪聲，滿足加工特殊材料及在特定環境下的加工作業要求。

高壓（yā）磨（mó）料水射流加工技術無切削熱變形產生，可以切割任何材料，切割（gē）方向（xiàng）的高柔性和很小的切削力等，也稱為冷切割。水射流切割金屬的溫度及感應時間變化如下圖所示。
 
高壓（yā）磨料水射流是將（jiāng）磨料在高壓（yā）輸（shū）水管（guǎn）路（lù）中混合均勻，形成磨料與水相（xiàng）混合的固液兩相流，再經噴嘴噴出。磨料射流係統（tǒng）中的磨料（liào）罐處於泵壓作用下，必須是一個能（néng）承受一定壓力的容器。高壓水與磨料在磨（mó）料罐（guàn）內初步混合，使磨料處於似流體的流（liú）化狀態，然後在高壓輸送管的混合室內流化磨料與水混合，經磨料（liào）噴嘴加速過程使（shǐ）磨料獲得更（gèng）大（dà）的動能而噴射形成液固兩相介質射流—磨料射流。磨料射流普遍采用石榴子作為磨料，切割（gē）20 mm厚的鋼板所需（xū）壓力為30～40 MPa。

通風管路風壓力源驅動的高（gāo）壓前混合磨料水射流切割裝置便於在井下移動，不需要電源，解決了井下用電安全問題（tí），杜絕（jué）了使用（yòng）電器帶來的失爆問題，工作時壓力較（jiào）低，隻需要20～40 MPa，易於實現。適合在易（yì）燃易爆環境下切割金屬。
 
試驗結果表明，非接觸式紅外輻射溫度計檢測到偶爾出（chū）現的火花溫度在40～89 ℃，火花持續時間＜0.01 s，在任何瓦斯濃度的條件下，高壓水射流（liú）安全切割裝置在切割時都不會發生（shēng）爆炸現象，雖然（rán）在切割過程中偶爾會出現火花，但由於其溫度很低（dī），遠遠低於瓦斯爆炸最小著火溫度，火花持續的（de）時間（jiān）也遠小於瓦斯著火的感應期。切割時產生（shēng）的火花不足以點燃瓦斯，故是安全的。

近年來煤礦的機械化程度逐漸提高（gāo），礦井（jǐng）的（de）質量標準化水（shuǐ）平也要求更高，高瓦（wǎ）斯及雙突礦井限製井下使用（yòng）明（míng）火及（jí）切（qiē）割（gē）金屬（shǔ）；給井下的管路（lù）拆除，鋪設鋼軌，切除錨杆、切割鋼絲繩、高壓膠管及（jí）金屬等帶來了難題（tí），高壓磨料水射流冷（lěng）切割加工技術的應（yīng）用大（dà）大提高了礦井的勞動生產力，促進了機（jī）械（xiè）化水平的提高，更（gèng）好地保障了礦井（jǐng）的安全生產。