技术特征：
1.适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置，包括液体加压系统、固体投放系统、气体加压系统、射流系统和数据采集处理系统，其特征在于：在所述射流系统中设置有三相混合罐（28）；在所述液体加压系统中设置有高压储液罐（5），所述高压储液罐（5）的进液端通过耐高压管路依次串接有液体增压泵（4）、第一截止阀（3）、过滤器（2）、水源（1）；所述高压储液罐（5）的出口端通过耐高压管路依次串接第一泄压阀（8）、液体流量计（9）、第一电磁阀（10）后与三相混合罐（28）连通；在所述高压储液罐（5）的内壁上还设置有第一压力传感器（6）与第一温度传感器（7）；在所述固体投放系统中设置有搅拌箱（14），所述搅拌箱（14）的进液口通过普通管路与第二电磁阀（11）的输出端相连，所述第二电磁阀（11）的输入端通过普通管路接在液体增压泵（4）与第一截止阀（3）之间的耐高压管路上；所述搅拌箱（14）的进砂口通过进砂管与第三电磁阀（13）的输出端相连，所述第三电磁阀（13）的输入端通过进砂管与砂砾源（12）连接；所述搅拌箱（14）的出液口通过耐高压管路与第四电磁阀（17）的输入端相连，所述第四电磁阀（17）的输出端通过耐高压管路接入三相混合罐（28）中；所述搅拌箱（14）的底部还设置有电动搅拌轮（15），所述搅拌箱（14）的内壁上还设置有粘度传感器（16）；在所述气体加压系统中设置有高压储气罐（21），所述高压储气罐（21）的进气端通过耐高压管路依次串接有气体增压泵（20）、第二截止阀（19）、气源（18）；所述高压储气罐（21）的出口端通过耐高压管路依次串接第二泄压阀（24）、气体流量计（25）、第五电磁阀（26）后与三相混合罐（28）连通；所述高压储气罐（21）的内壁上还设置有第二压力传感器（22）与第二温度传感器（23）；所述三相混合罐（28）的出口通过耐高压管路串接第六电磁阀（31）后与喷嘴（33）相连；所述三相混合罐（28）的内壁上还设置有第三压力传感器（29）与第三温度传感器（30）；所述三相混合罐（28）的外侧还设置有冷却箱（27）；在所述数据采集处理系统中设置有控制台，所述控制台中设置有中央控制器（34），所述中央控制器（34）通过导线分别与第一截止阀（3）、液体增压泵（4）、第一压力传感器（6）、第一温度传感器（7）、第一泄压阀（8）、液体流量计（9）、第一电磁阀（10）、第二电磁阀（11）、第三电磁阀（13）、电动搅拌器（15）、粘度传感器（16）、第四电磁阀（17）、第二截止阀（19）、气体增压泵（20）、第二压力传感器（22）、第二温度传感器（23）、第二泄压阀（24）、气体流量计（25）、第五电磁阀（26）、第三压力传感器（29）、第三温度传感器（30）、第六电磁阀（31）的控制端相连。2.根据权利要求1所述的适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置，其特征在于：还包括运载平台（35），所述高压储液罐（5）、搅拌箱（14）、高压储气罐（21）、三相混合罐（28）均安装在运载平台（35）上；所述运载平台（35）具体为小型履带式运载车。3.根据权利要求2所述的适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置，其特征在于：所述喷嘴（33）的外壁上还设置有激光集束器（32），用于在射流切割过程中辅助人员瞄准与定位。
4.根据权利要求1所述的适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置，其特征在于：所述高压储液罐（5）的容积在10l～20l范围内，最大耐压30mpa；所述高压储气罐（21）的容积是高压储液罐（5）容积的1/2，最大耐压60mpa；所述搅拌箱（14）的容积是高压储液罐（5）容积的2/3，最大耐压5mpa；所述三相混合罐（28）的容积是高压储液罐（5）容积的1/5，最大耐压60mpa。5.根据权利要求1所述的适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置，其特征在于：所述第一截止阀（3）、第二截止阀（19）具体为高压平衡式截止阀，最大耐压20mpa；所述第一电磁阀（10）、第二电磁阀（11）、第三电磁阀（13）、第四电磁阀（17）、第五电磁阀（26）、第六电磁阀（31）具体为常闭式耐高压截止阀，最大耐压80mpa。6.根据权利要求1所述的适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置，其特征在于：所述液体增压泵（4）具体为大流量气动液体增压柱塞泵，最大输出压力26mpa，输出流量2l/min；所述气体增压泵（20）具体为大流量气动气体增压柱塞泵，最大输出压力52mpa，输出流量20l/min。7.根据权利要求1所述的适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置，其特征在于：所述液体流量计（9）具体为球面密封型耐压涡轮流量计，测量精度为1ml，最大耐压30mpa，工作温度的范围为
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20℃～150℃；所述气体流量计（25）具体为球面密封型耐压涡轮流量计，测量精度为1ml，最大耐压60mpa，工作温度的范围为
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20℃～150℃。8.根据权利要求1所述的适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置，其特征在于：所述第一压力传感器（6）、所述第二压力传感器（22）、所述第三压力传感器（29）的测温范围为0～100mpa，测量精度为0.1℃，最大耐温50℃。9.根据权利要求1所述的适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置，其特征在于：所述粘度传感器（16）的测量范围为0～1000cp，测量精度为0.5cp，最大耐压5mpa，工作温度的范围为
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40℃～105℃。10.适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割方法，其特征在于：射流切割方法按如下步骤进行：步骤一：通过液体增压泵（4）将水源（1）中的水增压到20mpa～25mpa后存储在高压储液罐（5）内，通过气体增压泵（20）将气源（18）中的气体或空气增压到45mpa～50mpa后存储在高压储气罐（21）内；步骤二：通过搅拌箱（14）将水源（1）中的常压水与砂砾源（13）中40目的砂砾混合搅拌，直到箱体内液体的粘度达到5cp；步骤三：将常压水与砂砾的混合液通过管路注入三相混合罐（28），直到注满三相混合罐（28）容积的1/2；步骤四：将高压储液罐（5）中加压水通过管路注入三相混合罐（28），直到液体流量计（9）的读数不再发生变化；步骤五：将高压储气罐（21）中的加压气体或空气通过管路注入三相混合罐（28），直到气体流量计（25）的读数不再发生变化；步骤六：包裹在三相混合罐外围的冷却箱（27）开启，并将三相混合罐（28）中混合物的
温度降至0℃～5℃范围内；步骤七：在激光集束器（32）的辅助定位下，打开第六电磁阀（31）形成高速射流，直到三相混合罐（28）中的压力接近0mpa；步骤八：在数据采集处理系统的实时监测与远程控制下，不断重复循环步骤一到步骤七的操作，在瓦斯矿井中实现中低压下气
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液
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固三相冷混合高速不间断的射流于物体的切割。
技术总结
本发明适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置及方法，属于用于瓦斯矿井的射流切割技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种适用于瓦斯矿井的中低压三相混合射流切割装置硬件结构及切割方法的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括液体加压系统、固体投放系统、气体加压系统、射流系统和数据采集处理系统，在射流系统中设置有三相混合罐；在液体加压系统中设置有高压储液罐，高压储液罐的进液端通过耐高压管路依次串接有液体增压泵、截止阀、过滤器、水源；高压储液罐的出口端通过耐高压管路依次串接泄压阀、液体流量计、电磁阀后与三相混合罐连通；本发明应用于瓦斯矿井内的射流切割。矿井内的射流切割。矿井内的射流切割。
技术研发人员：曹怀建 苏士龙 王金龙 姜小强 杜志峰 孔维一
受保护的技术使用者：华晋焦煤有限责任公司
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2021/9/24