Водолаз-взрывник - страница 21
.
Взрывание грунта и горных пород под водой получило широкое распространение при устройстве траншей для трубопроводов и кабелей, при расчистке и углублении фарватеров, рыхлении скалы, при дноуглублении и выполнении различного рода аварийно-спасательных работ. Взрываемые грунты и горные породы по-разному сопротивляются действию взрыва. Основными свойствами горных пород, влияющими на сопротивляемость взрыву являются: крепость, вязкость и хрупкость. Ниже приведена краткая характеристика этих свойств.
Крепостью горных пород называется свойство сопротивляться проникновению в них другого, более твердого тела. Крепость породы определяется ее сопротивлением сжатию и проникновению в породу бура, лома, лопаты и других инструментов и является основным свойством горных пород, характеризующим их с точки зрения податливости разработке взрывным методом. Крепость породы непосредственно влияет на количество ВВ, необходимое для разрушения единицы объема породы.
Вязкостью породы называется способность оказывать сопротивление силам, стремящимся разъединить частицы. Более вязкая порода труднее поддается воздействию взрыва и требует большего количества ВВ.
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