Х. Макарон - Водолаз-взрывник Страница 12

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

Воронка имеет следующие элементы:

— диаметр D — расстояние между противоположными краями воронки по поверхности грунта;

— радиус r — величина, равная половине диаметра;

— радиус разрушения R — расстояние от центра заряда (вершины конуса) до поверхности грунта, измеренное по образующей конуса;

— глубина воронки T — кратчайшее расстояние от центра заряда до поверхности грунта.

Выброшенный за пределы воронки грунт частично располагается на поверхности вокруг воронки, образуя гребень воронки. Частично этот грунт после взрыва осыпается на дно и стенки воронки образует видимую воронку взрыва, в результате чего получается уменьшение глубины T и воронка принимает вид усеченного конуса. Глубина этой воронки называется видимой глубиной воронки.

Кратчайшее расстояние от центра заряда до обнаженной поверхности среды называется линией наименьшего сопротивления h (сокращенное обозначение ЛНС).

Размеры воронки взрыва зависят от сопротивления горной породы. При одной и той же глубине закладки заряда большая воронка будет получена от большого заряда и, наоборот, меньшая воронка — от меньшего заряда, но при различных заглублениях большая воронка будет получена от заряда, который располагается ближе к поверхности грунта, и меньшая — от заряда, который будет расположен глубже.

Увеличивая заглубление заряда в грунт, можно дойти до такой глубины, при которой на поверхности грунта не будет образовываться воронка и действие взрыва проявится только внутри грунта. Такой заряд называется зарядом внутреннего действия или «камуфлетом».

Классификация воронок взрыва. Видимое действие взрыва в грунте характеризуется отношением радиуса воронки r к линии наименьшего сопротивления h, т. е. n = r/h. Это отношение носит название показателя действия взрыва n.

Если при взрыве заряда, заглубленного в грунт, радиус воронки будет равен ее глубине, т. е. r = h, и, следовательно, показатель действия взрыва n будет равен 1 (n = r/h = 1), то такая воронка называется воронкой нормального выброса. В этом случае угол между образующими воронку радиусами разрушения будет равен 90°.

Если при взрыве заряда образуется воронка, радиус которой будет меньше ее глубины, т. е. r < h, и, следовательно, показатель взрыва n будет меньше 1 (n = r/h < 1), то такая воронка называется воронкой уменьшенного выброса. Угол при вершине воронки будет меньше 90°.

Наконец, если радиус воронки r больше ее глубины h, т. е. при r > h, то показатель взрыва n будет больше 1 (n = r/h > 1); такая воронка называется воронкой усиленного выброса.

Угол при вершине воронки будет больше 90°.

Заряды ВВ, дающие при взрыве в грунте воронку нормального выброса (при n = 1), называются зарядами нормального выброса; заряды, дающие воронку уменьшенного выброса (при n < 1), — зарядами уменьшенного выброса, а заряды, дающие воронку усиленного выброса (при n > 1), — зарядами усиленного выброса.

Заряды уменьшенного выброса при n = 0,75 и менее не образуют на поверхности грунта воронки, грунт только разрыхляется и поверхность его выпучивается. Заряд, производящий такое действие, называется зарядом рыхления.

При дальнейшем углублении заряда, т. е. уменьшении показателя взрыва n, поверхность среды окажется в зоне сотрясения. На поверхности среды действие такого заряда скажется лишь в колебании частиц среды без нарушения связи между ними. Действие такого заряда приведет к образованию внутри среды камеры, соответствующей сфере сжатия. Такой заряд называется зарядом сжатия.

Заряды уменьшенного выброса применяются для рыхления грунта в случае опасности повреждения близлежащих сооружений осколками. Если разлет осколков вообще недопустим, применяются заряды уменьшенного выброса с показателем действия взрыва n = 0,75. При этом происходит рыхление грунта в пределах конуса рыхления без образования воронки взрыва.

Заряды сжатия применяются в случае, когда их действие должно сказаться не на поверхности среды, а внутри нее, например, при проходе минных галерей под сооружениями, при образовании в среде камер для закладки в них больших зарядов ВВ, для завала породой нефтяных скважин при тушении пожаров нефти и т. п.