新疆理化所在微波辅助玄武岩矿石破裂研究方面取得进展 - 欧洲能源网

当前位置：首页>关注 >

新疆理化所在微波辅助玄武岩矿石破裂研究方面取得进展

2023-05-31 10:02:28 来源：新疆理化技术研究所

(相关资料图)

岩体是油气资源开发、水利水电建设等工程中最主要的施工对象，如何保证岩体在施工过程中安全、绿色地破碎是工程建设中亟待解决的难题之一。微波辅助破岩技术凭借其穿透性强、环境友好等特点，在采矿和岩土工程领域得到了广泛应用。然而，由于涉及复杂的多物理场耦合等问题，微波对岩石破碎机理一直没有得到明确的解释。

近日，中国科学院新疆理化技术研究所研究人员通过建立微波场下玄武岩加热的电磁-热-力学多物理场耦合模型，提出了微波破裂玄武岩矿石的应力-应变协同损伤过程，解释了微波加热过程中玄武岩矿石破裂的本质原因。研究发现，在微波频率2.50GHz时，玄武岩对微波的吸收效率可达到79.96%，这主要归因于矿石内部含有大量磁铁矿、辉石等高介电常数矿物，可有效将电磁波转化为热，实现对矿石“由内向外”的加热。此外，研究人员对比研究了微波功率对岩石破坏过程的影响，发现玄武岩矿石在低微波功率下产生了较大的体积应变，导致岩石内部热膨胀形成内部裂纹，而在高功率时，玄武岩样品内部的最大主应力超过玄武岩极限抗拉强度，导致玄武岩在短时间内产生炸裂。整体分析来看，随着微波功率和加热时间的延长，玄武岩矿石内部的温度逐渐升高，而内部温度分布差异性变大，导致岩石内部产生温度梯度而诱发热应力产生，这种热失配造成玄武岩矿石产生严重的变形不协调，其体积应变和热应力超过了玄武岩形变极限和抗拉极限，造成玄武岩熔融或开裂破坏。

相关研究成果于近日发表在《能源》（Energy）上。

论文链接

微波场中玄武岩破碎的机理示意图

关键词：

推荐内容

产业

油气

1

河北深州警方打掉一暴力催债团伙 36名嫌犯被刑拘

2

寒潮降温破冰点如何保障温暖过冬？探访北京城管及供热

3

莆田致2死3伤案嫌犯拒捕并畏罪自杀经抢救无效死亡

4

福建福州一在建摩天轮发生垮塌事故原因正在调查中

5

为什么对张恒处3227万元罚款？其违法事实有哪些？

6

山西民政部门支出超2亿元捐款保障受灾困难民众基本生活

7

张恒被税务部门依法处以3227万元罚款

8

湖北赛武当国家级自然保护区监测到珍稀动物

9

首届“优秀长江协助巡护员”评选颁奖

10

今年火灾事故已超6000起！电动自行车为何频频爆炸？

经济

国家一级保护动物梅花鹿误入羊群内蒙古警方及时救助

　　中新网通辽10月18日电 (记者张林虎)18日，记者从内蒙古自治区通辽市奈曼旗公安局获悉，国家一级保护动物--梅花鹿误入当地村民羊群，

浙江杭州西湖首次推“环湖游线” 重现灵隐天竺上香水路

　　中新网杭州10月18日电 (王题题胡燕婕)云天收夏色，浅秋正渐浓。10月18日，浙江杭州市西湖游船有限公司推出的惠民多站点“西湖环湖游

税务机关处罚一名艺人经纪人

　　中国税务机关处罚一名艺人经纪人　　中新社北京10月18日电 (记者赵建华)上海市税务局第一稽查局前期在艺人郑爽偷逃税案件检查过程中

【母亲河畔的中国】黄河润泽甘肃：沿岸城市兴文旅

　　中新网兰州10月18日电 (闫姣艾庆龙吉翔)“红山白土头，黄河向西流。”不少人疑问，天下黄河向东流，为何甘肃永靖县这段黄河却向西

《清华城市健康设施指数》：城市健康设施状况与其经济发

　　中新网北京10月18日电《清华城市健康设施指数》18日在北京发布。报告成果显示，城市健康设施指数领先城市以中心城市和东部沿海城市