高压电脉冲破岩理论与技术
内容简介:本书以高压电脉冲破岩技术的电击穿过程及主要影响因素为切入点,开展了对高压电脉冲电击穿破岩机理的实验及仿真研究,分析了电脉冲破岩过程的宏观及微观表现、局部电击穿的主要影响因素和电脉冲破岩工具参数设计和优选。基于对高压电脉冲破岩机理的基本认识,依次提出了岩石电击穿过程中的概率发展模型、五场耦合的动态电击穿数值仿真模型、电脉冲热-力耦合破岩模拟方法和电脉冲-机械复合破岩模型,基于有限-离散元方法建立了花岗岩的二维和三维非均质模型,进行了等离子体通道生长机理研究、电路参数敏感性研究、岩石非均质性研究、破岩加载参数匹配性研究、破岩参数敏感性研究、岩石物理特性参数影响研究、多脉冲电击穿机理研究,开展“针-针”对排型电击穿实验和电极钻头电击穿破岩实验,佐证局部电击穿机理和工程应用可行性,进行电极钻头结构优选。进一步提出电脉冲-机械复合破岩方法并设计了一种电脉冲-机械复合破岩钻头,以期拓宽电脉冲破岩技术的工程应用范围,为推进其实现工业化应用提供一定的参考。
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