微波可解冻岩石样件
冻结地层强度可骤降
含水孔隙岩石在微波下快速解冻软化,无需依赖吸波矿物,为冻结地层高效破岩提供实体支撑。
Li, Han · 贾海梁 · 董元宏 · Wei, Yao · 谭贤君
Rock Mechanics and Rock Engineering 2023
具体参数
- 强度降低
- {'zh': '50', 'en': '50'} %
- 适用饱和度范围
- {'zh': '0–100', 'en': '0–100'} %
- 微波解冻阶段数
- {'zh': '3', 'en': '3'}
- 干燥阶段完成
- {'zh': '1', 'en': '1'}
- 蒸气压诱发的裂纹类型
- {'zh': '1', 'en': '1'}
- 热膨胀诱发的裂纹类型
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技术优势
不需吸波矿物
微波直接加热孔隙中的冰和水,因此即使是不含吸波矿物的石英砂岩也能解冻软化。
强度大幅下降
辐照后冻结砂岩强度显著降低,破岩所需的机械能因之减少。
有工况数据
40–100%饱和度的冻结砂岩软化由蒸汽膨胀和热膨胀共同引起,而0–40%饱和度主要受热膨胀控制,可针对不同含水条件设计工艺。
应用场景
- 冻结地层隧道掘进:降低冻结地层掘进时的破岩难度
- 寒区采矿破岩:提升寒区采矿中冻结岩石的开挖效率
- 微波辅助岩石破碎:为微波辅助破岩提供物理基础
- 冻土工程加固前处理:作为冻结地层开挖前的预处理手段