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摘要
硬岩的破裂问题一直是岩土工程界普遍关注的热点。硬岩因具有很高的硬度和强度参数，机械类破岩(TBM掘进、矿石破碎)过程中的刀具严重磨损和超高能耗一直是制约其在硬岩中应用的突出问题。若能通过合理技术实现硬岩的初步裂化，有效降低硬岩的物理力学参数，将为机械类破岩技术在硬岩中的广泛应用提供前提条件。然而，当前研究的几种辅助破岩方法存在着破岩体积小等不足。微波照射技术作为辅助破岩的手段之一，能够一定程度上实现岩石的初步裂化。基于微波照射下的岩石裂化现象，首先系统分析了微波照射的内在作用机制，以及在辅助围岩预裂和矿石破碎方面的国内外已有研究成果；然后，总结并提出了微波辅助破岩有待完善之处；最后基于常见的高硬度材料-花岗岩与磁铁矿石的微波加热试验，在微波加热对花岗岩的破裂特性方面，研究了岩石围压和微波加热路径对花岗岩强度影响的优先级顺序，并由此提出了使用“水压致裂+微波照射”组合方式来破裂地下深部侧限围压约束下的花岗岩。在微波加热对提高矿石破碎效果方面，探究了在不同微波加热方式下的含层理矿石与无层理磁铁矿石的力学性能，以及微波冷却路径对提高矿石破碎程度的潜在价值。研究成果为微波加热技术在硬岩破碎领域的进一步应用提供了参考。
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