微波-液氮联用处理技术

抗压强度降四成

用于TBM破岩的微波-液氮联合预处理技术，通过热冲击弱化花岗岩，显著降低抗压强度和弹性模量，并促进剪切裂纹和复杂断裂网络的形成，提高掘进效率。

Yu-Xin, Liang · Hou, Peng · Quansheng, Liu · Wang, Yunlong · Su, Shanjie · 高亚楠

Tunnelling and Underground Space Technology 2026

参数信息

抗压强度降低

30.2 %

弹性模量降低

38.4 %

抗压强度降低

43.6 %

弹性模量降低

54.9 %

技术优势

强度降四成

20次热循环后，抗压强度降低43.6%，弹性模量降低54.9%，岩石更易被刀具切入。

裂纹更复杂

联合处理促进剪切裂纹，形成比单独微波处理更复杂的断裂网络，有利于破岩。

掘进更高效

数值模拟证实微波-液氮预处理能有效促进TBM刀具破岩，为深部硬岩地层的高效掘进提供新途径。

应用场景

• 隧道掘进：TBM掘进前预处理岩石，降低刀具磨损、提高掘进速率。
• 硬岩破碎：用热冲击在硬岩内部制造微裂纹，使机械破碎更容易。
• 深地工程：解决深部高地应力硬岩地层中TBM掘进效率低的难题。
• 岩石力学测试：提供微波-液氮处理后岩石力学参数与声发射特征的实验数据。