热力学参数对微波照射下不同矿物温度与应力分布影响的数值研究

作者：朱要亮; 俞缙; 刘士雨; 周建烽; 赖永明微波照射热传导率热膨胀系数功率密度微波辅助破岩

摘要：微波技术在矿物分离以及辅助破岩方面具有良好应用前景,但岩石热力学参数对其作用效果影响如何,还不明确。基于此,以黄铁矿与方解石为研究对象,采用数值模拟的方法研究了热传导率和膨胀系数对微波照射后模型温度与应力分布规律。研究发现:(1)随着热传导率的增大,模型整体温度呈下降趋势,最大拉应力位置由模型边缘向接触部位转移;(2)随着方解石热膨胀系数的增大,黄铁矿从受压变成受拉状态,方解石从单一受拉变成拉压并存状态;(3)在达到同等应力水平情况下,微波功率密度越大,能源消耗越少。该研究对了解微波诱发岩石损伤的机理、在矿物分离以及褶皱岩层中的应用具有一定意义。

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