铝纤维混合燃料破岩激波管作用机理研究

黄宇¹，马宏昊¹，王林桂²，沈兆武¹，张中雷²，姚象洋¹，陈亚建²，王奕鑫¹

1. 中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室2. 大昌建设集团有限公司

摘 要：为了验证非炸药爆炸破岩新方法的可行性,利用铝纤维和常用燃料作为能源,在密闭管道内反应产生高压气体激波和射流,冲击炮孔孔壁岩体,产生初始裂缝并使裂缝继续扩展,达到破岩的目的。根据实验设计及情况,使用动载系数法校核了破岩管的强度,给出了许用的管内反应压力。最后,用水泥砂浆试件检验该方法的实际破岩能力,结果表明:在1 g铝纤维、10 mL乙醇、1 MPa氧气的情况下能破碎试件1;在2 g铝纤维、15 mL乙醇、2 MPa氧气的情况下能破碎试件2和试件3,并在试件2和试件3沿着以及垂直于泄能口连线的方向上产生了4道主要裂缝,裂缝在高压气体作用下延伸、扩展,使试件开裂破碎。

关键词：非炸药爆炸破岩;铝纤维;乙醇;安全;破岩激波管;