【摘要】：硬巖破碎是巖石開(kāi)挖及礦物開(kāi)采中必不可少的一道工序�！拔⒉�+機(jī)械”這一破巖方法能夠提高機(jī)械在硬巖中掘進(jìn)效率,降低刀具磨損,讓破巖工作變得更加安全高效。實(shí)際施工中,巖石都是在各種動(dòng)態(tài)荷載作用下發(fā)生破碎,因此需要對(duì)不同參數(shù)微波照射后巖石動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和破碎特性的變化規(guī)律進(jìn)行研究,使得該方法能夠更好地應(yīng)用于實(shí)際破巖工作中。本文利用微波發(fā)射裝置及分離式霍普金森桿設(shè)備,通過(guò)設(shè)置不同微波照射功率、SHPB沖擊氣壓等參數(shù),試驗(yàn)研究微波照射后玄武巖動(dòng)態(tài)力學(xué)性能變化規(guī)律,再通過(guò)收集玄武巖碎塊進(jìn)行顆粒篩分,試驗(yàn)研究微波照射后玄武巖破碎特性變化規(guī)律,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)通過(guò)結(jié)合巖石中不同礦物成分在微波輻射后的升溫特性,分析微波照射后巖石熱破裂的基本原理以及巖石強(qiáng)度降低的原因,得出微波照射參數(shù)、巖體結(jié)構(gòu)面類型、巖石礦物成分以及顆粒大小等因素影響微波照射后巖石強(qiáng)度的變化。(2)為確保微波照射過(guò)程中玄武巖試件不發(fā)生崩裂,選擇6種功率等級(jí)(0W、500W、700W、900W、1300W、2000W)微波照射后的玄武巖試件進(jìn)行基本物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),得出玄武巖強(qiáng)度隨微波功率增長(zhǎng)逐漸降低,并結(jié)合XRD和SEM細(xì)觀試驗(yàn),得出微波照射下對(duì)其損傷起主要作用的礦物為輝石,微波照射后玄武巖內(nèi)部產(chǎn)生的微觀裂紋以沿晶斷裂和穿晶斷裂這兩類為主。(3)分別對(duì)500W、700W、900W、1300W、2000W功率微波照射后的玄武巖進(jìn)行0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa三種沖擊氣壓下的動(dòng)態(tài)單軸壓縮實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著微波功率的提高其峰值應(yīng)力基本呈下降趨勢(shì)。(4)收集沖擊試驗(yàn)后的玄武巖碎塊進(jìn)行篩分,發(fā)現(xiàn)隨著微波功率的增加,玄武巖碎塊平均尺寸也隨之增加;根據(jù)分形理論可以得出,碎塊分形維數(shù)D(巖石破碎程度)隨著照射功率的增大而減小,二者線性相關(guān),微波功率越大,巖樣逐漸呈塑性破壞,這能在一定程度上減少巖爆現(xiàn)象的發(fā)生。(5)通過(guò)對(duì)不同種造巖礦物在微波照射下反應(yīng)以及部分礦物中化學(xué)成分對(duì)其吸波性能影響的分析,得出含有輝石或黑云母礦物的巖石吸波能力較強(qiáng),同時(shí)礦物中鐵元素含量越多,相同時(shí)間內(nèi),其在微波輻射下升溫值越大。通過(guò)本文研究,微波輔助機(jī)械破巖這一方法與實(shí)際聯(lián)系更為緊密,為工程中該方法所適用的巖層以及微波照射參數(shù)的選擇提供了一定的參考。
【圖文】：

其內(nèi)部包括很多種構(gòu)巖樣，本章在參考一些文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，過(guò)一些基本物理力學(xué)試驗(yàn)和 X 射線處理后試樣發(fā)生強(qiáng)度折減的現(xiàn)象進(jìn)的制備波照射對(duì)隧道掘進(jìn)及深層采礦時(shí)所輻射較為敏感且硬度較大巖樣為研究，且均取自同一塊新鮮大石塊，塊.1 所示，可知該地區(qū)玄武巖組成中含分為斜長(zhǎng)石，形狀為板柱狀，可命名晶含量約為 3%—5%，粒徑尺寸約。由無(wú)序分布的板條狀斜長(zhǎng)石和單斜填充在斜長(zhǎng)石粒間組成局部填間結(jié)

3 微波照射對(duì)玄武巖強(qiáng)度影響的試驗(yàn)研究板表面時(shí)摩擦力較大，產(chǎn)生過(guò)高溫度且伴有鉆，鉆頭前進(jìn)方向與石板表面成 90°，且需國(guó)制定的有關(guān)巖石試驗(yàn)規(guī)范[58]，動(dòng)態(tài)單軸壓縮 倍，，標(biāo)準(zhǔn)尺寸為Φ50mm 25mm。依照《工程控制試件尺寸的誤差范圍，直徑誤差不超過(guò) 在 0.05mm 之間。根據(jù)試驗(yàn)需要，共加工 個(gè)，Φ50mm 25mm 有 54 個(gè)，已加工好的部
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU452

【參考文獻(xiàn)】

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1 戴俊;秦立科;;微波照射下巖石損傷細(xì)觀模擬分析[J];西安科技大學(xué)學(xué)報(bào);2014年06期

2 戴俊;孟振;吳丙權(quán);;微波照射對(duì)巖石強(qiáng)度的影響研究[J];有色金屬(選礦部分);2014年03期

3 尹土兵;李夕兵;葉洲元;宮鳳強(qiáng);周子龍;;溫 壓耦合及動(dòng)力擾動(dòng)下巖石破碎的能量耗散[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年06期

4 鄭克洪;杜長(zhǎng)龍;邱冰靜;;煤矸破碎粒度分布規(guī)律的分形特征試驗(yàn)研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2013年06期

5 鄒德永;于鵬;楊光;;硬地層破巖工具最新進(jìn)展[J];石油機(jī)械;2013年06期

6 劉石;許金余;支樂(lè)鵬;陳騰飛;;高溫后大理巖的沖擊力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年02期

7 唐禮忠;劉濤;汪令輝;李夕兵;周建雄;武建力;;兩種不同大理巖SHPB動(dòng)態(tài)劈裂實(shí)驗(yàn)[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2012年07期

8 趙伏軍;王宏宇;彭云;王國(guó)舉;;動(dòng)靜組合載荷破巖聲發(fā)射能量與破巖效果試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年07期

9 李瑋;閆鐵;;基于分形巖石破碎比功方程的鉆井優(yōu)化[J];石油學(xué)報(bào);2011年04期

10 劉柏祿;潘建忠;謝世勇;;巖石破碎方法的研究現(xiàn)狀及展望[J];中國(guó)鎢業(yè);2011年01期

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1 李夕兵;周子龍;王衛(wèi)華;;巖石破碎工程發(fā)展現(xiàn)狀與展望[A];2009—2010巖石力學(xué)與巖石工程學(xué)科發(fā)展報(bào)告[C];2010年

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1 吳濤;微波照射引起巖石抗沖擊性能變化的試驗(yàn)研究[D];西安科技大學(xué);2015年

2 孟振;微波照射下巖石損傷演化的數(shù)值模擬研究[D];西安科技大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2635389