發布時間：2021-10-13所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要采用高壓水切割設備解決了高瓦斯礦井易燃易爆環境下設備拆除、維修過程中切割作業的難題，保證了井下作業安全。 關鍵詞煤礦井下高壓水切割機切割連接螺栓應用 由于煤礦井下環境惡劣、潮濕，設備、管路、道軌等的連接螺栓長時間在井下導致銹蝕嚴重，在拆
摘要采用高壓水切割設備解決了高瓦斯礦井易燃易爆環境下設備拆除、維修過程中切割作業的難題，保證了井下作業安全。
關鍵詞煤礦井下高壓水切割機切割連接螺栓應用
由于煤礦井下環境惡劣、潮濕，設備、管路、道軌等的連接螺栓長時間在井下導致銹蝕嚴重，在拆卸、檢修等作業時使用常規手段拆卸不下，而且有些設備及部件又無法出井進行檢修作業，必須進行現場切割作業，但是在煤礦，特別是高瓦斯礦井，無法在井下進行電氧焊等切割作業，故急需適用于井下環境的切割設備進行施工作業。引進高壓水切割設備解決了高瓦斯易燃易爆環境下設備拆除、維修過程中切割作業的難題，避免了明火作業，同時解決了采掘設備在回收過程中拆除困難的問題，保證了煤礦井下作業安全。
1高壓水切割機工作原理及結構部件
1.1工作原理
水通過低壓軟管經儲水罐過濾后流入高壓柱塞泵，煤礦井下用隔爆型三相異步電動機為高壓柱塞泵提供動力，將水加壓，高壓水流經高壓軟管進入磨料罐，與磨料充分混合，并帶動磨料加速，最后通過Φ0.8mm的割槍槍嘴，形成高壓磨料射流，進行切割作業。調壓閥通過限流原理，實現系統壓力的無極調節;安全閥通過溢流作用，實現超壓保護;單向閥可以防止水砂回流，進一步確保系統的安全性能。工作原理圖如圖1所示。
1.2設備組成及功能原理
煤礦用水切割機主要由驅動系統、儲水系統、增壓系統、磨料供給系統、控制系統及水循環系統構成。驅動系統(原動機、聯軸器)由原動機提供增壓動力;過濾器(儲水罐、濾清器)：過濾并儲存一定容積的工作介質;增壓系統(高壓柱塞泵)：高壓柱塞泵將工作介質加壓;磨料供給系統(磨料罐)：存儲磨料，實現磨料與工作介質的充分混合，同時控制磨料的流量;控制系統(調壓閥、安全閥)：調節系統壓力，同時進行超壓保護;水循環系統(高、低壓軟管)：工作介質流通的管路。
2操作工藝
2.1設備的啟動
(1)開啟電源。
(2)調壓：右旋調壓閥手柄，逐漸調節壓力到工作壓力(45MPa)。
(3)加砂：將磨料控制閥左旋90°。
(4)當磨料射流基本形成時，開始切割。
2.2設備的關閉
(1)關閉磨料控制閥：切割作業完成后，首先關閉磨料控制閥(將控砂閥手柄扳回原來的位置)，設備運行1min左右，排盡高壓軟管中的剩余磨料。
(2)左旋調壓閥手柄，將壓力降為零。
(3)關閉電源開關。
(4)卸壓：左旋卸壓閥手柄，釋放系統中的壓力。
(5)關閉進水閥門。
3高壓水切割設備的主要特點
(1)適合煤礦井下復雜、惡劣、有爆炸危險環境條件的作業。作業時不會產生有毒氣體和粉塵，對井下作業環境無污染。
(2)具有獨特的冷卻切割特性，采用“水”作為切割介質，無高溫、無火花飛濺，消除高溫、火花等致爆危險源，解決了煤礦井下高瓦斯易燃易爆環境下設備拆除、維修過程中的切割作業，保證了煤礦井下作業安全。
(3)操作簡單，易于掌握，經現場培訓后可上手進行操作。
(4)相對其他同類切割設備，運行費用低，加工成本低廉。
(5)磨料水射流的噴嘴直徑可以做到很小，切口寬度較小，有利于提高材料的利用率。
(6)加工時反作用力小。工件裝夾簡單或不需夾緊，有利于縮短輔助加工時間，提高生產效率。
4切割安全措施
(1)提前在工作地點做好防護措施，方可進行切割螺栓。
(2)水切割機與液管連接處必須使用“U”型卡子或專用卡子，嚴禁用鐵絲代替。
(3)水切割機必須在專業操作人員指揮下進行，并由經過培訓的專人操作。
(4)待切割工件須固定牢靠，嚴禁工件固定不到位進行切割。
(5)使用前須認真檢查設備的性能，確保系統無滲漏、無異響。
(6)使用設備時，須嚴格按照操作步驟進行，且需佩戴防護用具，嚴禁作業現場打鬧、嬉戲。
(7)切割時操作者或其他非操作人員必須遠離槍嘴前端5m，以防磨料水射流的傷害，不得將槍嘴朝向周圍的人員或設備。
(8)設備使用過程中，嚴禁將任何物體置于設備之上，且設備傾斜角度應小于5°，保證泵運轉的最佳潤滑調節。高、低壓軟管嚴禁彎曲過度(彎曲半徑大于0.5m)、相互交纏。
(9)設備運行時如出現異常，應立即停機，卸壓后進行檢修。嚴禁工作時拆卸檢修設備，嚴禁帶電檢修設備。
5高壓水切割設備的使用效果
山西汾西礦業(集團)有限責任公司雙柳礦23(4)05綜采工作面回收時，采煤機上共有11條螺栓銹蝕嚴重需要進行切割作業，在切割過程中共計切割Φ42mm的螺桿3條，Φ42mm的高強度液壓鎖緊螺帽1條，Φ36mm的螺帽3條，Φ36mm高強度液壓鎖緊螺帽4條。在切割過程中，切割Φ42mm的螺桿用時約15min/條;切割Φ42mm的高強度液壓鎖緊螺帽(直徑約82mm)約1.5h/條;切割Φ36mm的螺帽(直徑約56mm)約40min/條;切割Φ36mm高強度液壓鎖緊螺帽(直徑約76mm)約1.2h/條，共計切割用時12h。與以往使用鋸弓切割相比不僅節約了時間，而且大大降低了工人的勞動強度。
使用該設備解決了高瓦斯易燃易爆環境下設備拆除、維修過程中切割作業的難題，很大程度上為煤礦井下工作面設備回撤提供了保障，減少了因螺栓銹蝕難以拆卸影響回撤等作業的難題。
使用該設備避免了明火作業，給煤礦企業職工生命、財產安全提供了很大的保障，保證了煤礦井下的作業安全。
6結束語
高壓水切割設備工藝相比于傳統工藝，具有無明火、無高溫、無靜電等優勢，產品壓力遠遠低于國際認同的壓力安全閥值，而且產品體積小、重量輕、便攜、易操作，所用材料環保、清潔，該技術運輸長度基本相同，9月份掘進進尺基本相同情況下，兩者用電量對比，永磁直驅式雙速雙向倒料皮帶可以比同類皮帶機節約電耗16%~18%。實驗證明永磁直驅式雙速雙向皮帶機運行平穩、操作方便、性能可靠、安全高效、噪音低，節電效果明顯，是替代傳統電動機、耦合器、減速箱驅動模式的方向。——論文作者:趙海龍
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