（皖北煤电集团恒源股份钱营孜煤矿 安徽 宿州 234000）
[摘 要] 本文主要介绍了在高瓦斯矿井，规定井下严禁明火切割金属物时，利用便携式无电源水切割机切割金属，在切割过程中，不产生火花、静电，提高了煤矿井下切割金属等物件的安全可靠性，降低了人工劳动强度，保障了矿井安全生产。
[关键词] 高瓦斯矿井 便携式无电源水切割机 切割金属 安全高效
一、概况
钱营孜煤矿位于安徽省宿州市西南，北距宿州市约15km，行政区划隶属宿州市和淮北市濉溪县管辖。井田煤炭范围南北长平均约8.3km，东西宽平均约6.0km，面积约50.0km2，可采储量1.6亿吨，属于高瓦斯矿井。
二、应用背景
恒源煤电股份有限公司下属各煤矿，井下金属材料的切割，目前仍采用明火切割或手锯、风锯等工具进行切割，切割过程中产生火花或静电释放等安全隐患，极易引起瓦斯爆炸，并且切割过程存在着效率低、劳动强度大的缺点。
钱营孜矿采煤工作面两巷超前支护巷道均采用超前液压支架支护顶板，在拉移超前液压支架的过程中，支护巷道顶板的锚杆、锚索头均不同程度被压弯变形变形，造成后续顶板退锚困难甚至无法退锚，导致上、下隅角老塘悬顶面积大，易造成瓦斯积聚。钱营孜煤矿属于高瓦斯矿井，一旦瓦斯超限，将严重制约工作面的生产。
为确保恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿安全高效生产，现引进便携式无电源水切割机在煤矿井上、井下进行切割金属支护材料试验、实践应用。
三、便携式无电源水切割机简介
1.原理
不使用电源驱动，借用煤矿井下煤层注水泵、乳化液泵等液力源，使水压达到30MPa压力；高压水经过卸荷溢流阀进入混和阀，混合阀将高压水和混合罐中磨料按比例混合后，通过高压胶管输送磨料混合水至刀杆，磨料混合水经过水刀喷嘴瞬间加速至声速，产生巨大动能对执行元件进行切割的一种装置。
工作流程如下所示
（2）2017年12月29日在井下试验，切割W3225机巷超前5m处的变形U型棚，由于夹具与U型钢不吻合，在切割2/3“U”型钢时切割枪头运动时触碰煤壁支护材料受阻掉落在底板上，然后在转载机桥部煤壁切割一根锚杆外露部分，切割耗时约1 min。
（3）2017年12月31日在井下退锚试验，切割W3225风巷超前支护被压弯变形的锚索，从锚盘与锁具之间直接切割锚索，共耗时约3min；接着切割帮部一根弯锚杆，从锚盘与螺母之间直接切割锚杆，共耗时约2min。
2、应用前景分析
1）经过地面井下切割试验，特别对于高瓦斯矿井，遇到井下难以拆除金属物件且严禁明火切割时，利用便携式无电源水切割机进行切割，定点处理疑难问题是最佳途径，而且有效地解决了工作面两巷顶板退锚难题，使工作面上、下隅角顶板及时垮落，消除了瓦斯积聚安全隐患，为矿井安全、高效生产奠定了坚实基础。
2）切割过程安全、便捷、速度快、效率高、无需电源降低成本，特别是钱营孜煤矿工作面两巷超前支架在前移的过程中，把局部支护顶板的锚索、锚杆头顶歪，目前还没有找到有效的切割方法，井下试验采用便携式无电源水切割机对其进行切割，切断一根仅需2min，有效解决两巷退锚的问题，对安全生产作用意义重大，也为类似地质条件的矿井提供宝贵的实践经验。
五：社会效益
通过井上、井下切割金属试验表明，便携式无电源水切割机对顶板支护所使用的锚杆、锚索及”U”型棚的切割不产生火花、静电释放的功能，提高了切割效率，有效的降低工人劳动强度。在高瓦斯煤矿井下切割金属，取代了明火切割金属工艺，是一项很大的进步，提高了高瓦斯矿井安全生产系数。此项技术需经过井下生产实践、改进、完善后，可在全国高瓦斯煤矿井下切割金属推广应用。
［作者简介］
韩飞（1974-）男，采矿工程师，2007年毕业于安徽理工大学采矿工程专业，现任恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿技术科管理工作。
论文作者:韩飞
论文发表刊物:《科技新时代》2018年11期
论文发表时间:2019/1/14
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