申请/专利权人：西南科技大学

申请日：2021-05-06

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN115307490B

主分类号：F42B3/04

分类号：F42B3/04;F42D1/00;F42D3/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2023.05.02#实质审查的生效;2022.11.08#公开

摘要：一种微波辐射导向二氧化碳爆破致裂的方法，属于爆破技术领域，具体地说属于一种定向控制爆破技术。该方法包括成孔、微波辐射激励、洗孔、安装致裂设备、封孔和起爆6大步骤。其原理是利用微波辐射技术选择性加热的优点对设计方案中预定致裂方向上的岩体实施激励作用，弱化岩体动力学性质、改变岩体晶间结构并促使微裂隙的生成，为二氧化碳爆破创造先导条件，进而诱导岩体爆生裂纹沿预定方向起裂、扩展并降低对保留围岩的损伤，最终实现安全低损伤定向爆破致裂的目的。该方法既弥补了传统炸药爆炸瞬时压力高、爆破能量不受控制的不足，又克服了二氧化碳爆破对临空面要求高的缺陷，为实现安全低损伤定向断裂控制爆破提供了新思路。

主权项：1.一种微波辐射导向二氧化碳爆破致裂的方法，包括如下步骤：a.成孔：根据岩体工程地质情况和开挖设计方案，在欲爆破施工区域钻进炮孔至设计深度，并对施工完的炮孔进行洗孔，清理炮孔中的岩屑、水及其它杂质；b.微波辐射激励：根据施工设计方案在炮孔径向方向上对预定致裂方向上岩体施加微波辐射激励作用，改变岩体内部晶间结构、促使内部初始裂隙发育、降低岩体动力学强度；所述二氧化碳爆破的孔间间距d及微波辐射激励作用相关参数均根据微波辐射现场试验测试结果综合分析确定；所述微波辐射激励作用相关参数包括微波频率、微波功率和微波作用时间；所述现场试验测试实施方式如下：首先，根据岩体工程地质情况，确定能代表爆破开挖区域内岩体性质的试验范围；随后，施工一个与步骤a中炮孔参数相同的措施钻孔，并在其周围施工测试孔#1，#2，#3和#4，测试钻孔孔径为50mm，其与措施钻孔之间的距离分别为d1，d2，d3，d4；测试钻孔施工完毕后，在其中安装若干温度应变计，温度应变计在钻孔轴向方向上的间距为50～100mm，各自温度应变计的位置与措施钻孔中微波辐射作用位置相对应；最后，在措施钻孔中轴向方向不同位置上向钻孔径向方向上的岩体分别施加不同参数的微波辐射激励，四个作用方向相互之间的夹角为90°，并测试其对应测试孔内温度应变计参数，最终拟合得到微波功率、微波频率、微波时间与微波辐射作用距离和岩体温度之间的关系曲线，并据此确定微波辐射作用参数以及在该参数条件下微波辐射作用在钻孔轴向和径向方向上的影响范围；c.洗孔：对施加过微波辐射激励作用后的钻孔进行洗孔，清理其中的岩屑、水及其他杂质，并降低钻孔温度；d.安装致裂设备：将二氧化碳爆破致裂器放入炮孔中，并调整致裂方向，使爆破致裂器释放管切缝方向与微波辐射作用方向保持一致；e.封孔：利用二氧化碳封孔器对钻孔进行封孔；f.起爆：开启电源，启动二氧化碳爆破电加热器，实施爆破作业。

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权利要求：

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