【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道工程，具体为一种微波致裂的增强方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、隧道工程常采用钻孔爆破法进行钻爆施工，对于围岩等级较低的工程来说，能够极大程度的加快隧道掘进速度，但对于等级较高、质量较差的围岩来说，钻孔爆破法很大程度上增加了岩爆发生的风险。
3、而微波致裂技术能够应对上述问题，从而用于降低围岩强度，减小岩爆灾害。微波是一种电磁辐射，能够穿透岩石并与其中的分子和离子相互作用，当微波能量与岩石中的分子或离子的振动频率相匹配时，它们会吸收微波能量，从而起到加热致裂的作用。微波加热效果取决于微波能量是否与岩石中的分子或离子的振动频率相匹配，若围岩中的分子或离子与微波能量的匹配度较低，则围岩的加热致裂效果会受到极大的限制。而围岩的成分复杂，即便围岩中存在匹配度高的分子或离子，由于其分布的随机性和离散性，难以实现围岩快速制热。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种微波致裂的增强方法及系统，采用黄铁矿物颗粒涂层作为微波直接受热层，由于选用的黄铁矿物属于敏感矿物，因此在微波辐射下具有极高的加热速率。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面提供一种微波致裂的增强方法，包括以下步骤：
4、制取黄铁矿物颗粒；
5、打磨爆破孔内壁并清理，在清理完毕的爆破孔内壁喷涂耐
6、将黄铁矿物颗粒均匀喷洒在爆破孔内壁上并压实；
7、利用微波的热效应对爆破孔执行微波致裂。
8、进一步的，黄铁矿物的颗粒粒径在20-35μm范围内。
9、进一步的，黄铁矿物颗粒制取后，密封处理并存储于干燥环境中。
10、进一步的，打磨爆破孔内壁并清理，包括：
11、基于爆破孔的尺寸选取相匹配的磨头对爆破孔内壁进行磨削；
12、清理磨削后爆破孔内壁表面的粉尘和碎渣。
13、进一步的，磨削过程中以一进一出为1周期，磨削过程不少于20周期。
14、进一步的，耐高温粘合剂的配制过程，包括以下步骤：
15、根据所需的配比，准备相应质量且相匹配的原料，混合后搅拌均匀；
16、根据所需的粘度，加入相匹配的溶剂，溶解并稀释混合溶液；
17、排出混合溶液中的气泡，得到配制完毕的耐高温粘合剂。
18、进一步的，喷洒黄铁矿物颗粒期间，根据爆破孔的直径大小和喷嘴到爆破孔内壁表面粘合剂涂层的距离调节相匹配的喷涂压力。
19、进一步的，压实爆破孔内壁的黄铁矿物颗粒，具体为：棒状工具表面涂覆耐高温润滑油，在粘合剂达到完全固结状态的80％-90％时，棒状工具伸入爆破孔内，对爆破孔内壁面各方向锤击，使喷洒的黄铁矿物颗粒厚度处于设定的范围内。
20、进一步的，喷洒的黄铁矿物颗粒厚度为1.0mm-1.5mm，爆破孔内壁各处的黄铁矿物颗粒厚度误差控制在0.5mm内。
21、本专利技术的第二个方面提供实现上述方法所需的系统，包括：
22、研磨单元，用于制取黄铁矿物颗粒；
23、清孔单元，用于打磨爆破孔内壁并清理；
24、喷枪，用于在清理完毕的爆破孔内壁喷涂耐高温粘合剂；
25、喷涂机，用于将黄铁矿物颗粒均匀喷洒在爆破孔内壁上并压实；
26、微波照射装置，利用微波的热效应对爆破孔执行微波致裂。
27、与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
28、1、采用黄铁矿物颗粒涂层作为微波直接受热层，选用的黄铁矿物属于敏感矿物，因此在微波辐射下具有极高的加热速率。
29、2、微波加热可以引起黄铁矿物颗粒涂层和爆破孔内壁岩石的温度差异，从而导致热膨胀和应力集中，热膨胀和应力集中效应能够促进岩石的微裂纹扩展和破裂，增强岩石的破碎和爆破效果。
30、3、引入黄铁矿物颗粒对内壁岩石微波加热期间，不再受岩石固有成分的限制，受热后的黄铁矿物颗粒涂层通过热传导效应可将热量直接传递到内壁周围岩石中。相比于直接微波加热来说，通过黄铁矿物颗粒涂层传递的热量更均匀，一定程度上减小了岩石强度，尤其对于经常出现的欠挖工作面来说，一定程度上提高了爆破进尺。
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1.一种微波致裂的增强方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，所述黄铁矿物的颗粒粒径在20-35μm范围内。
3.如权利要求1所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，所述黄铁矿物颗粒制取后，密封处理并存储于干燥环境中。
4.如权利要求1所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，打磨爆破孔内壁并清理，包括：
5.如权利要求4所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，所述磨削过程中以一进一出为1周期，磨削过程不少于20周期。
6.如权利要求1所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，耐高温粘合剂的配制过程，包括以下步骤：
7.如权利要求1所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，喷洒黄铁矿物颗粒期间，根据爆破孔的直径大小和喷嘴到爆破孔内壁表面粘合剂涂层的距离调节相匹配的喷涂压力。
8.如权利要求1所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，压实爆破孔内壁的黄铁矿物颗粒，具体为：棒状工具表面涂覆耐高温润滑油，在粘合剂达到完全固结状态的80％-90％时，
9.如权利要求8所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，喷洒的黄铁矿物颗粒厚度为1.0mm-1.5mm，爆破孔内壁各处的黄铁矿物颗粒厚度误差控制在0.5mm内。
10.一种微波致裂的增强系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种微波致裂的增强方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，所述黄铁矿物的颗粒粒径在20-35μm范围内。
3.如权利要求1所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，所述黄铁矿物颗粒制取后，密封处理并存储于干燥环境中。
4.如权利要求1所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，打磨爆破孔内壁并清理，包括：
5.如权利要求4所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，所述磨削过程中以一进一出为1周期，磨削过程不少于20周期。
6.如权利要求1所述的一种微波致裂的增强方法，其特征在于，耐高温粘合剂的配制过程，包括以下步骤：
7.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张庆贺，李维国，袁亮，江丙友，杨发旺，霍佳成，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：
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