矿物粒径比引起的岩石微波照射效果差异

微波辅助破岩过程中,影响破岩效果的因素众多,矿物粒径特征是重要的影响因素之一。本文以主要由方解石和黄铁矿组成的岩石为研究对象,根据岩石中矿物实际比例大小,拟定了6种矿物粒径比方案,运用多物理场耦合分析平台COMSOL,建立反映矿物大小比例的分析模型,深入研究了不同方案下微波照射后岩石内部的电磁场、温度场、应力场以及塑性区分布特征和演化规律。研究结果表明：矿物粒径比对微波照射过程中岩石内部电磁场分布规律和量值影响较小。但岩石内部最高温度、温度梯度、第一主应力、最大剪应力均呈增大的变化规律;随矿物粒径比增大,岩石塑性区面积也越大,岩石内塑性区萌生时刻越早,在强吸波矿物内部受拉区面积显著增加,且面积占比越大。总体来看：粒径比越大,岩石内部矿物大小越不均匀,微波照射后岩石弱化程度越高,照射效果越好。