等离子体作为一种辅助加工手段用于加工、改造材料及其表面，具有极其广泛的工业应用。应用领域从薄膜沉积、微电路制造扩展到等离子弧焊接、切割、工具硬化、喷涂、烧结、破岩等方面，在这些领域有的已经取得了很好的成果，有的则在起步阶段。长期以来，对于中等硬度以下的岩石，如硬度系数/<6―8的岩石，在开米和加工过程中，可以利用加工机械进行，并且能获得良好的经济效果。但对于开采坚硬的岩石，如花岗岩、闪长岩、辉长岩等类岩石，机械开采方法难以进行，生产效率低，开采成本高，因此不得不依靠其他方法进行，应用等离子技术进行采掘坚硬岩石就是其中的方法之一。我们应用了等离子技术在核工业矿山中破碎坚硬岩石和进行巷道掘进，效果显著，充分反映了等离子技术的优越性和先进性。

　　1等离子体破碎岩石的机理岩石本身是一种十分复杂的多矿物成分集合体，其内部往往存在各种构造，构成了岩石的各向异性和非均质性。试验结果表明，岩石强度随温度变化的规律有两大类：一类是岩石强度随温度升高而逐渐下降，如石灰石、大理石、磷灰石等，随着温度升高，便发生化学分解、溶解等现象，从而导致强度下降；另一类是当岩石温度升高，初始阶段岩石强度随温度升高而升高，达到了一定温度之后，当继续提高温度，岩石的强度即行下降。具有这种温度一强度变化特征的主要是石英岩、砂岩、花岗岩等坚硬岩石。

　　等离子体钻孔和破岩是在等离子弧的作用下，以在岩石中产生的应力状态为基础。等离子弧破岩如同火钻一样，属于热力破岩。通过多次）。

　　中，进水与进气口分别接在阴、阳极电缆上，其流量通过电源箱中的控制阀控制。在等离子根据等离子弧的形成和稳定的特性，等离子体电源必须具有陡降伏安特性。同时电流应根据岩石的坚硬程度自动调节大小，并对直流电压、电流和水压、气压等参数自动检测和控制。等离子电源主要由变压器、可控整流器、滤波、高频引弧、保护回路、供水、供气等电路和系统组成。

　　空气等离子体电源的作用是将380V/50Hz电源经高漏抗变压器、可控式整流桥整流后输出直流电压，借助高频振荡器输出的高频、高压的作用，为喷枪提供稳定的等离子电弧，确保喷枪各参数稳定在一定的范围内。同时电源变压器的辅助绕组输出17V交流电压经整流、滤波电路后得到±15V，±5V直流电压，供触发电路使用。等离子电源原理见。

　　2.3空气等离子体破岩设备的主要参数0―200；工作电流（A）：0―250；暂载率（）：60；进水压力（MPa）：0.3；空气压力（MPa）：3等离子体在矿山的应用实例3.1应用等离子弧凿岩放射性铀矿在我国属特定矿种，其矿床特点是：矿床类型较多，可分为八个大类，22个亚类，但是花岗岩型（占34），火山岩型（22），碳硅泥岩（占20），砂岩型（占15），这四种类型合计占90以上。开米方式以地下开米为主，地下开米占80― 85，露天开采仅占15―20.在地下开采中需要解决地下高温铀矿作业条件，如核工业南方某矿山矿井水温50―55°C，井下空气温度40―45°C，井下涌水量在6000m3h-1恶劣的作业环境，而且矿床的主要成分是以石英岩、花岗岩为主体的岩型（/ 15）。因此，为了改善作业人员的工作条件、提高开采效率，我们应用等离子技术进行巷道掘进和岩石破碎。凿岩方面，该项目在井下较好地完成了凿孔深度近千米的成果。基本掌握了对于不同岩层结构、岩石成份所对应的不同凿岩速度。不同岩石的凿岩速度见表1.表1不同岩石凿岩速度表Table从表1不难发现应用等离子弧进行凿孔，只适合于岩层较硬的岩石。另外弧的温度和速度直接影响凿岩效率，温度太高（电流调节太大）岩石会熔化；温度太低，岩石不能破碎，凿岩速度很慢。电流、气压等参数调节以破碎岩石形状呈鱼鳞片状时为佳参数。

　　3.2应用等离子弧破碎块石由于地下作业环境恶劣，开采出来的矿石只能运到地面进行破碎，否则很难长距离运输和进入下一个加工环节，因此在矿井出口处我们应用等离子技术破碎大块岩石（直径>30cm）。在破岩方面发挥了等离子体高温高速的优势，非常坚硬的岩石也只要2―3min就可以使其破碎，大大减轻了作业人员的劳动强度，为企业创造了一定的经济效益。是核工业总公司在南方某矿山应用等离子技术进行破碎大块岩石的示意图。经过近一年时间的运行，证明效果显著，安全、可靠，操作简单，深受用户的好评。

　　4结语经过多年研究反复的试验，在矿山中应用等离子体技术进行岩石的凿岩和破岩其效果比较明显，特别对于硬度/多6以上的岩石，应用等离子体技术进行热能破岩效果将更加明显。热能破岩的效果远远高于机械破岩。当然从中我们也发现不少问题，特别是对含有钠、铁镑矿、方解石、云母等矿物质成分较多的岩石，破碎效率不高。在凿岩方面经常出现随着孔深增加，偏斜度加大的现象，而且遇到硬度小的岩石凿速会下降，这些都有待于我们今后研究解决。

　　低温等离子体的许多重要应用已经充分显示低温等离子体中各种粒子之间以及与固体表面的相互作用关系中仍有许多不明之处。因此，加强基础研究，阐明低温等离子体的基本性质与作用机理，提高和扩大现有应用领域仍然是今后的重要课题。低温等离子体应用领域非常广阔，可以说，低温等离子体每一项应用的大门里面都隐藏着丰富的宝藏。