Тема 4. Спецвиды прочих взрывных работ

4.1. Взрывные ледокольные работы. Вода является практически несжимаемой упругой средой; коэффициент ее сжатия равен 0,00005, т.е. в 20 – 30 тыс. раз меньше сжатия воздуха. Кроме того вода, плотнее воздуха приблизительно в 800 раз. Эти свойства определяют особенности подводного взрыва.

Вода увеличивает дальность действия взрыва, как гидроударные волны (ГУВ) в воде передают на значительно большее расстояние, чем в воздухе, а так же приглушает звуковой эффект и уменьшает радиус действия ударной воздушной волны. Звуковой эффект и воздушная волна уменьшаются с увеличением глубины погружения заряда в воду.

Зона разрушающего действия взрыва на ледяную поверхность определяется массой и конструкцией заряда, а также его положением по отношению к поверхности льда.

Взрыв небольшого заряда без забоечного материала на поверхности толстого льда производит значительное разрушение образуется воронка, вокруг которой создается зона раздробленного и трещенноватого льда. Взрыв характеризуется большой воздушной ударной волной, сопровождающейся значительным звуковым эффектом. От взрыва того же заряда с забоечным материалом лед разрушается больше. При этом уменьшаются звуковой эффект и воздушная волна. Чем надежнее забойка, тем сильнее разрушение, слабее воздушная волна и меньше звуковой аффект.

Особенностью взрыва наружного заряда является почти полное отсутствие разлета крупных осколков льда.

Еще более эффективен взрыв заряда в толще льда с забоечным материалом. При этом, как правило, образуется сквозное отверстие и разрушается большая площадь льда. Воздушная волна и звуковой эффект уменьшается, а радиус разлета льда увеличивается.

Ударные волны, передающиеся по толще льда, в случае, когда защищаемый объект не околот, оказывают на него большее разрушающее воздействие, чем ГУВ.

Взрыв подводного заряда, расположенного на оптимальной глубине, образуя майну, разрушает площадь ледяного покрова, в 1,5 – 2 раза большую, чем взрыв того же заряда в толще льда. Если эффективность взрыва характеризовать объемом разрушенного льда, отнесенного к единице массы заряда, то он равен для внутренних зарядов рыхления (при взрывании сплошных ледяных массивов уступами) 2,2 м3/кг; подводных 7,8 м3/кг. Объясняется это тем, что ледяной покров расположен на пути распространения разрушительной силы взрыва (в том числе и газового пузыря), направленной больше в сторону менее плотной среды – воздуха и, следовательно, ледяного покрова.

При погружении заряда на глубину, примерно в 1,5 раза большую оптимальной, лед взрывом не выбрасывается (майна не образуется), а только вспучивается и раскалывается на крупные куски. При взрыве того же заряда на еще большей глубине происходит лишь небольшой подъем (всплеск) воды через лунку.

Эффект подводного взрыва увеличивается, если за
ряд взрывается на дне (или недалеко от него) так при этом часть энергии отражается от грунта. При определении воздействия ГУВ массу заряда, лежащего на дне (по сравнению с подвешенным в воде) увеличивают в 1,3 – 1,5 раза.

При массовом взрыве наибольшего эффекта по раскалыванию льда добиваются при взрыве зарядов в зажиме, когда действие взрыва не выходит за границы раскалываемого ледяного покрова. При наличии свободных кромок раскалывание большей площади льда обеспечивается взрывами одиночных зарядов.

Во время массового взрыва подводных заряд эффект взрыва увеличивается за счет наложения ГУВ сосредоточенных зарядов.

Большая поверхностная волна образующаяся от, падения выброшенной воды, также способствует разрушению льда по периметру взрыва, особенно когда раскалывают слабые льдины небольшого размера.

Разрушительное действие взрыва в большей степени зависит и от числа свободных сторон (кромок) раскалываемой льдины: чем их больше, тем на большей площади раскалывается лед от взрыва заряда. При взрыве одиночных зарядов в зажиме расстояние между зарядами принимают равным (4 – 5) W. При взрыве тех же зарядов в льдине с двумя свободными сторонами расстояние между зарядами увеличивают примерно в 2 раза, в результате чего площадь раскалываемого льда возрастает в 4 раза.

При взрыве заряда на поверхности льда или в его толще образуются мелкие осколки льда, а при подводном взрыве благодаря водяной подушке между зарядом и ледяным покровом – осколки более крупные.