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水中絲爆等離子體破巖機理研究
馬瑞; 周世生; 胡燕川; 孫西濛; 薛啟龍; 曲駿 北京市政路橋股份有限公司; 北京100045; 中國地質大學〈北京〉工程技術學院; 北京100083; 自然資源部深部地質鉆探技術重點實驗室; 北京100083
關鍵詞：絲爆 高壓脈沖放電 等離子體 破碎巖石 放電模型
摘要：在隧道開挖、礦山開采等基礎工程建設中,巖石爆破技術發揮著重要作用。等離子體碎巖技術具有無污染,破碎過程中無飛石、無有害氣體的產生,使用方便,作業效率高,是替代炸藥碎巖的最有效可行的方法。本文研究了水中絲爆產生等離子體破碎巖石的機理,分析了高電壓脈沖放電過程中的銅絲融化過程,建立了銅絲在各階段變化的電阻模型,利用MATLAB對不同階段放電電路的電流進行了數值仿真分析,并與實驗得到的電流波形進行對比。研究發現,電流波形,上升沿時間越短,脈沖放電效果越好。銅絲變化產生等離子體的過程中,等離子體通道具有一定的電阻性。實驗數據結果與模型數值計算結果基本相符。
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