对于狭小受限空间内救援,普通大型救援机械因空间受限而施展不开,采用人力、支撑杆和顶升气垫等方式救援速度慢、效率低。面对需要破拆切断的钢材、混凝土及其他建筑材料,传统切割破拆装备则不能全部适用,并且易燃易爆场所的救援则不允许热力操作。水切割技术因切割范围广、无明火、无高温、效率高等优势被用于应急救援领域,但适用野外便携、人力操作等需求的低压力条件下的前混合磨料水切割参数的特性研究不够充分,且外混添加剂的磨料水切割对于钢材这种材料的切割效果研究甚少。本文选取救灾场所最常见的304不锈钢为被切割材料,采用实验研究与数学建模结合的方法,研究射流压力、横移速度、切割靶距及添加剂浓度等参数对不锈钢切割效果影响。首先,针对前混合磨料水射流切割304不锈钢的过程,分析了射流压力、横移速度、切割靶距和聚合物浓度等参数对该过程切割深度及切割效率的影响。同时在考虑系统设备本身性能和切割实验条件下选取了前混合磨料水射流切割304不锈钢的最佳工况参数:压力30 MPa、切割靶距4 mm、聚合物浓度0.4%,在保证直接切穿一定厚度钢板的条件下选择70 mm/min横移速度时切割效率最快。其次,依据切割实验数据,分别建立了有无聚合物添加剂情况下的前混合磨料水射流切割304不锈钢切割深度的多元线性回归数学模型,分析认为该模型具有较高的准确性。最后,基于BP神经网络构建了前混合磨料水射流对304不锈钢切割性能的评价模型,训练结果表明具有很高的拟合能力。在进行模型仿真预测时发现,预测切割结果与实际结果基本吻合,满足模型应用误差要求,构建模型学习能力强、泛化性高,可用于实际切割过程中切割深度预测及切割参数优化。通过低压条件下前混合磨料水切割主要工艺参数的实验和数学建模研究,为指导便携式水切割机的研发及扩大应急救援切割范围和提高应急救援能力提供理论及经验支持。