液态CO2相变破岩桩井开挖技术

摘要

为研究液态CO2相变破岩技术在硬岩桩井开挖中的可应用性,分析CO2破岩原理,得出泄爆压力与释放能量、TNT当量的关系,进行CO2破岩成井现场试验和振动监测.研究结果表明:适量的空孔可创造临空面,明显降低质点振动速度,增强破岩效果,但空孔过多会增加泄爆能量的耗散通道,弱化破岩效果或导致破岩失败;CO2破岩振动波的持续时间短、衰减快、高频成分少,各分速度的主频带一般在100 Hz以下,主振频率集中在20 Hz左右;在半无限岩体中,CO2破岩区域可分为压碎区和破裂区,压碎区直径为管径的3～4倍,破裂区直径为管径的10～15倍;CO2破岩技术克服了传统炸药爆破的缺点,是一种高效的台阶破岩方法,还可有效应用于硬岩桩井开挖中,为类似工程岩体开挖提供了新思路.