Х. Макарон - Водолаз-взрывник

Хрупкостью называется способность породы легко разбиваться на части при ударе или взрыве. Хрупкая порода легче поддается воздействию взрыва и требует относительно меньшего количества ВВ.

В зависимости от этих основных свойств грунты и горные породы подразделяются на категории от I до XVI. Грунты и породы V–XVI категорий относятся к особо плотным и скальным и требуют для своей разработки взрывного метода. Общепринятая классификация грунтов и горных пород приведена в приложении 9. По этой классификации к каждой категории отнесено от двух до тринадцати наименований различных пород, для каждой из них приведен средний вес 1 м³ и допускаемые способы разработки.

При взрыве заряда ВВ в однородной среде, например в воздухе, образуется большое количество газообразных продуктов, нагретых до нескольких тысяч градусов. От быстрого повышения температуры газы расширяются и стремятся распространиться во все стороны с большой (сверхзвуковой) скоростью. Предметы и преграды, которые попадают в зону действия движущихся масс сжатого воздуха, воспринимают это как удар.

Явление скачкообразного изменения давления, распространяющегося в среде с большой скоростью, называется ударной волной.

По мере удаления от места взрыва давление в движущейся массе сжатого воздуха будет падать за счет расширения его объема и на некотором расстоянии станет равным нормальному атмосферному давлению. С этого расстояния ударная волна уже не воздействует на окружающие предметы.

Если заряд ВВ поместить в более плотную однородную среду (например, в грунт) на такую глубину, чтобы действие взрыва заряда не могло преодолеть сопротивление его верхнего слоя, то образующаяся ударная волна произведет удар и распространится во все стороны на одинаковое расстояние. По мере удаления от центра заряда действие взрыва будет постепенно уменьшаться, охватывая таким образом объем, имеющий форму шаря.

Внутренние слои среды, непосредственно соприкасающиеся с зарядом, подвергаются сильному сжатию и полностью измельчаются. Эта область имеет также форму шара и носит название сферы сжатия или измельчения. Расстояние от центра заряда до границ этой сферы называется радиусом сферы сжатия . Вокруг этой сферы располагаются слои среды, в которой взрывная волна производит дробление и отбрасывание отдельных частей. Эта область называется сферой выброса . Расстояние от центра заряда до границ этой сферы называется радиусом сферы выброса.

Далее от центра идет сфера разрыхления и трещинообразования . В пределах этой сферы взрывная волна уже не в состоянии отбросить в сторону раздробленную среду и действие ее ограничивается лишь образованием трещин.

Объем, включающий все три сферы, носит название сферы разрушения , а расстояние от центра заряда до границ этой сферы — радиуса сферы разрушения или радиуса действия взрыва заряда .

Величина радиуса действия взрыва зависит от величины заряда, силы взрывчатого вещества и характера взрываемой среды и не зависит от глубины заряда.

При взрывных работах используется действие взрыва в пределах сферы разрушения. А сфера сжатия используется только при взрывании малых зарядов для образования в горных породах пустот (котлов), в которые затем помещают большие заряды. Объем сферы сжатия больше объема ВВ примерно в 200–300 раз. Сфера выброса и разрыхления используется для выброса и разрыхления (иногда только для разрыхления) горных пород; сфера разрушения — для перебивания элементов стальных, бетонных и железобетонных конструкций как в надводных, так и в подводных условиях.

Далее сферы разрушения взрывная волна уже не в состоянии нарушить взаимную связь частиц среды и ее действие выражается лишь в сотрясении этих слоев. Эта область носит название сферы сотрясения. За пределами сферы сотрясения сооружениям и конструкциям не грозят никакие повреждения, и потому радиус сферы сотрясения называют радиусом безопасности .

Величина радиуса безопасности зависит главным образом от веса заряда ВВ и местоположения заряда.

Для защиты людей, зданий и сооружений от поражающего и разрушительного действия воздушной ударной волны между местом взрыва и людьми или охраняемыми объектами должны соблюдаться расстояния, обеспечивающие их безопасность.

Безопасные расстояния для человека, зданий и сооружений, в случае если заряд углублен в грунт не менее чес на всю свою высоту, принимаются по формуле

r = (10÷50)√ C м , (3)

где C — вес заряда в кг .

Если заряд лежит на поверхности грунта, то коэффициент перед корнем принимается в пределах от 50 до 150 т. е.

r = (50÷150)√ C м .

Безопасное расстояние для плавсредств и гидротехнических сооружений от действия гидравлического удара (при взрывании зарядов под водой) принимается по формуле

r = 25√ C /√ h м , (4)

где h — глубина погружения заряда в воду в м .

Безопасное расстояние от склада с детонаторами до склада ВВ принимается по формуле

r = 0,06√ n м , (5)

где n — число детонаторов в складе в шт.

Безопасное расстояние между складом ВВ и сооружениями или зданиями при открытом расположении хранилищ с ВВ принимается по формуле

r = (10÷50)√ C м , (6)

Примеры.1. Определить безопасное расстояние для людей от действия воздушной ударной волны при взрывании заряда весом 16 кг , углубленного в грунт на 45 см .

Безопасное расстояние определяется по формуле (3) при коэффициенте, равном 50.

r = 50√16 = 200 м .

2. Определить безопасное расстояние для гидротехнических сооружений и судов от действия гидравлического удара при взрывании заряда весом 16 кг на глубине 4 м .

Безопасное расстояние определяется по формуле (4).

r = 25√16/√4 = 50 м .

3. На какое расстояние от поселка следует отнести место подрыва подлежащих уничтожению 50 кг ВВ, если взрывание производится в зимнее время?

Принимая, что подрыв производится в яме, коэффициент может быть взят равным 50, следовательно:

r = 50√50 ~ 50 м .

Безопасное расстояние при взрывании металлических конструкций над водой или на глубинах воды до одного метра принимается не менее 1500 м . Для взрывников должны устраиваться прочные укрытия на расстоянии не менее 100 м от места взрыва.

При взрыве заряда ВВ, помещенного в грунте, образуется конусообразное углубление, так называемая воронка взрыва (рис. 47).

Рис. 47.Воронка взрыва