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A numerical investigation into key factors controlling hard rock excavation via electropulse stimulation

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2020年第4期12卷 793-801页

作者： Daniel Vogler stuart dcwalsh Martin OSaar Geothermal Energy and Geofluids Institute of GeophysicsETH ZurichZurichSwitzerland Department of Civil Engineering Monash UniversityMelbourneAustralia Department of Earth and Environmental Sciences University of MinnesotaMinneapolisUSA

Electropulse stimulation provides an energy-efficient means of excavating hard rocks through repeated application of high voltage pulses to the rock *** such,it has the potential to confer significant advantages to mining and drilling operations for mineral and energy ***,before these benefits can be realized,a better understanding of these processes is required to improve their deployment in the *** this paper,we employ a recently developed model of the grain-scale processes involved in electropulse stimulation to examine excavation of hard rock under realistic operating *** that end,we investigate the maximum applied voltage within ranges of 120e600 kV,to observe the onset of rock *** further study the effect of grain size on rock breakage,by comparing fine(granodiorite)and coarse grained(granite)***,the pore fluid salinity is investigated,since the electric conductivity of the pore fluid is shown to be a governing factor for the electrical conductivity of the modeled *** study demonstrates that all investigated factors are crucial to the efficiency of rock fragmentation by electropulsing.

关键词： Electropulse stimulation High voltage breakdown Numerical modeling Drilling Thermo-mechanics

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