高压电脉冲破岩技术是一种具有极高发展前景的新型破岩技术,它相较于传统破岩技术具有节能、高效等特点。本文从岩石的电击穿入手,分析了岩石的组成和联接方式对高压电脉冲下岩石内部电场强度的影响。通过分析岩石的电击穿过程中能量的利用,对高压电脉冲能量致使岩石破碎的过程进行了探讨,确定电脉冲破岩的可行性。然后,进一步分析了电击穿过程中各参数对岩石的电击穿影响规律。最后,通过不同电压下高压电脉冲实验研究对高压电脉冲破岩理论计算及相关仿真研究结果进行验证。首先,分析了岩石内部组成对岩石的电击穿产生影响的原因。建立无边界场强下单一气泡数学模型,分析在气泡影响下岩石内部电场强度变化。通过COMSOL Multiphysics?建立岩石内单一颗粒模型,得到颗粒体积、颗粒位置、颗粒相对介电常数对岩石内部场强的影响规律,确定了岩石的內部孔隙、结构组成等相关因素对岩石的电击穿的影响。其次,对岩石的电击穿过程中的破碎机理进行了探究。通过建立岩石的电击穿等效电路模型,计算岩石被电击穿破碎过程中岩石内部等离子通道相关电参数及能量的变化。研究电击穿过程能量分布,借鉴爆炸理论,建立岩石被电击穿破碎过程数学模型,确定高压电脉冲破岩的可行性。然后,探讨了破岩过程中各因素对高压电脉冲破岩过程的影响。通过COMSOL Multiphysics?建立高压电脉冲破岩模型,探究高压电脉冲电极电压、电极间距、岩石特性及液体介电常数对高压电脉冲破岩的影响规律。最后,对深井岩石材料进行相关性能检测,设计实验方法,进行不同电压下高压电脉冲破岩实验,确定不同电压下紫红色泥岩和砂砾岩这两种深井岩石的电击穿概率,并对相关理论计算及仿真研究的结果进行了验证。通过实验结果分析,总结已有设备的不足,搭建了一台电压上升沿的时间满足要求的Marx发生器。