超临界CO2 热冲击破岩技术：致裂原理与振动安全研究
王小飞1 胡少斌2 王恩元1
1. 中国矿业大学, 江苏徐州 221116；2. 河海大学土木与交通工程学院隧道与地下工程研究所，江苏南京 210098
Supercritical CO2 thermal shock rock breaking technology: fracture principle and vibration safety
Wang Xiaofei1 Hu Shaobin2 Wang Enyuan1
1. China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China;
摘要 新型超临界CO2 热冲击破岩技术与传统钻爆法相比振动弱、能量可控，适合城市公共区域等复杂敏感地区破岩工作。目前超临界CO2 热冲击破岩技术的致裂原理尚不清楚，现场试验中振动安全评价没有标准。为了研究超临界CO2 热冲击破岩技术致裂原理和振动安全，同时进行了真三轴CO2 热冲击致裂试验和破岩现场振动监测试验。试验结果表明：①CO2 热冲击破岩诱发振动速度在6m时即降到了30mm/s左右，满足爆破振动安全允许标准要求；②CO2 热冲击破岩引发振动频率主要分布于1~100Hz，随着震源距的增加，破岩诱发振动波形频谱主要成分分布也逐渐变宽；③传统CO2 相变致裂能量计算公式同样适用于CO2 热冲击破岩技术，致裂能量的TNT当量适用于萨道夫斯基公式；④CO2 热冲击破岩是冲击波和高能气体共同作用致裂岩石，可以分为3个阶段，其中高能气体的气楔作用在岩体损伤中占主导作用。
关键词 ：
破岩技术 ,
,
CO2 热冲击 ,
振动安全 ,
致裂原理 ,
能量计算
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