Взрывных работ.
Подводный взрыв - взрыв заряда взрывчатых веществ, размещённого под водой. Характеризуется слабым затуханием ударных волн вследствие малой сжимаемости водной среды. В результате подводного взрыва заряда взрывчатых веществ возникает газовый пузырь, давление внутри которого значительно выше, чем в окружающей среде. Расширяясь, газы образуют в воде ударную волну. Когда фронт ударной волны достигает свободной поверхности, вода, находящаяся под действием огромного давления за фронтом ударной волны, движется в сторону слабосопротивляющегося воздуха. При этом сначала наблюдается небольшой всплеск за счёт быстрого расширения сжатого поверхностного слоя воды, а затем начинается общий подъём всей массы воды, находящейся между её поверхностью и газовым пузырём. В результате этого возникает столб воды ("султан"), поднимающийся на значительную высоту над местом взрыва заряда.
Подводные взрывные работы впервые были проведены русским специалистом Н. Тарло в 1548-72 для улучшения судоходных условий на реке Неман. Научные основы теории и практики подводного взрыва были заложены русским специалистом М. М. Боресковым, под руководством которого в 1858 были выполнены работы по углублению взрывами канала Днепровского лимана.
|
|
Подводные взрывные работы проводятся для:
- при ведении дноуглубительных и руслоочистительных работ;
- строительстве и реконструкции инженерных сооружений;
- проходке траншей под инженерными коммуникациями;
- добыче полезных ископаемых со дна морей и водоёмов;
- разработки грунта под водой;
- сейсморазведке на акваториях;
- разрушения конструкций;
- штамповке взрывом металлических изделий;
- подрывания льда;
- уплотнения взрывами несвязных грунтов и каменных постелей;
Взрывные работы под водой выполняются методами скважинных, шпуровых и наружных (накладных) зарядов взрывчатых веществ, в некоторых случаях (при сейсморазведке, уплотнении грунтов, штамповке металлов) используются открытые или подвесные заряды взрывчатых веществ.
Метод накладных зарядов применяют при мощности снимаемого грунта (съёма) до 0,4-0,5 м и крепости взрываемых пород до VIII группы по СНиП, а также при взрывании песчаных перекатов, отдельных камней и элементов конструкций.
Шпуровые заряды используются при мощности съёма до 1-2 м, крепости пород свыше VIII группы.
Скважинные заряды — при съёме более 2,0 м пород любой крепости.
Качество дробления пород определяется способом её уборки и типом используемых землеуборочных механизмов. Как правило, глубина взрывного рыхления превышает мощность проектного съёма пород на 0,3- 0,5 м (багермейстерский запас). Расчётная линия наименьшего сопротивления принимается больше глубины рыхления на 0,2-0,4 м.
|
|
При подводном взрыве (по сравнению с наземным) удельный расход взрывчатых веществ повышается, зависит от способа размещения зарядов и типа взрываемых грунтов. В таблице 1 представлены сравнительные данные по расходу ВВ в зависимости от способа размещения зарядов и типов грунта при производствеподводных взрывных работ.
Таблица 1
Удельный расход
взрывчатых веществ при подводном взрывании, кг/м3
Горные породы | Метод шпуровых и скважинных зарядов | Метод накладных зарядов |
Песок плотный с галькой | 1.10 – 1.20 | |
Суглинок плотный | 1.35 – 1.40 | |
Глина плотная | 1.40 – 1.50 | |
Скальные породы мягкие | 1.55 – 1.60 | 30 - 40 |
Скальные породы средней плотности (типа известняка) | 1.8 – 2.0 | 40 - 100 |
Скальные крепкие породы (типа гранитов) | 2.2 – 2.4 | 150 -250 |
Для проведения подводных взрывных работ применяются следующие взрывчатые вещества (ВВ):
- ВВ нормальной мощности (тротил, аммонал) – для подрыва металла, бетона, железобетона, камня, дерева;
- ВВ пониженной мощности (аммониты) – для подрыва металла, дерева,грунтов, льда, камня;
- ВВ метательные (на основе пироксилиновых порохов) – для подрыва грунта.
При выполнении подводных взрывных работ применяются водоустойчивые ВВ и неводо-устойчивые ВВ на основе аммиачной селитры. Водоустойчивые ВВ применяются в прессованном или патронированном виде, неводоустойчивые ВВ применяются с использованием специальной герметичной оболочке, создаваемой гидроизолирующим составом. Но чаще всего для производства подводного взрыва используются главным образом водоустойчивые виды взрывчатых веществ (например, тротил, алюмотол и гранулотол), взрывные характеристики которых в водонаполненном состоянии в 1,2-1,3 раза выше, чем в сухом виде, либо неводоустойчивые взрывчатые вещества в гидроизоляционных оболочках (аммонит № 6 ЖВ, гранулиты и др.). Основные ВВ, используемые при проведении ПТР представлены в таблице 2.
Таблица 2
Характеристика водоустойчивых ВВ
Взрывчатое вещество | Плотность, г/см3 | Объем газов при взрыве, л/кг | Теплота взрыва, Ккал/кг | Температура взрыва, оС | Скорость детонации, м/с | Бризантность, мм | Работоспособностьь, см3 |
Тротил чешуированный | 0.9 | 4000 - 4500 | 6 - 8 | 270 - 300 | |||
Тротил прессованный | 1.5 | 5700 - 6000 | 22 - 24 | 270 - 300 | |||
Тротил гранулированный | 1.55 | 5000 - 6000 | 23 - 25 | 270 - 300 | |||
Бездымный пироксилиновый порох | 1.37 | - | - | ||||
Аммонит № 8 ЖВ | 1.1 | 3600 - 4200 | 14 - 16 | 360 -380 | |||
Аммонит № 7 ЖВ | 1.05 | 3500 - 3900 | 13 - 15 | 350 - 370 | |||
Аммонит В-3 скальный | 1.0 | 3600 - 4000 | 14 – 16 | 360 - 370 | |||
Аммонит № 1 ЖВ прессованый | 1.5 | 6000 - 6500 | 23 - 27 | 450 - 480 | |||
Динафталит | 1.05 | 3500 - 4500 | 15 - 16 | 320 -360 | |||
Детонит 6А | 1.1 | 4900 - 5200 | - | - | |||
Детонит 10А | 1.1 | 5100 -5400 | 16 - 20 | 420 - 450 | |||
Аммонал водоустойчивый | 1.05 | 4000 - 4500 | 16 -18 | 400 - 430 | |||
Динамит 62% труднозамерзающий | 1.45 | 6000 - 7000 | 14 - 18 | 380 - 420 | |||
Победит ВП-2 | 1.2 | 3800 - 4300 | 11 - 18 | 320 -340 |
По основному компоненту в составе ВВ промышленные взрывчатые вещества подразделяются на аммиачно-селитренные ВВ и ВВ, содержащие нитроэфиры, то есть нитроглицериновые (нитроэфирные).
Аммиачно-селитренные ВВ. Это механические смеси аммиачной селитры с другими взрывчатыми и невзрывчатыми веществами. К ним ВВ относят: аммониты, аммоналы, граммониты, гранулиты и водонаполненные ВВ.
Аммонитами называют механические смеси аммиачной селитры и тротила или аммиачной селитры и тротила с некоторыми другими взрывчатыми и невзрывчатыми добавками в порошкообразном виде.
Аммоналы представляют собой механические смеси на основе аммиачной селитры, тротила и алюминиевой пудры.
|
|
Аммониты отличаются сравнительно невысокой стоимостью, безопасностью в обращении. Они малочувствительны к огню, трению и удару. Водоустойчивым аммонитам присваивают индекс В (водоустойчивый) или ЖВ (первая буква индекса указывает на название гидрофобного вещества). Тротил (как и другие нитропроизводные ароматичного ряда) вводят в состав аммонитов для увеличения энергии взрыва и повышения чувствительности к начальному импульсу. Аммониты и аммоналы для выпускаются в порошкообразном или прессованном виде только патронированные.
Нитроэфирные (нитроглицериновые) ВВ. Н азываются так потому, что один из основных компонентов в их составе – нитроглицерин. Различают высоко- и низкопроцентные нитроэфирные ВВ.
К первой группе относят динамиты (желатинообразные ВВ с концентрацией жидких нитроэфиров более 50%). Первая группа ВВ довольно большая, но из-за опасности в обращении имеет весьма ограниченное применение. Из первой группы данных ВВ наиболее широко используется только 62%-ный динамит труднозамерзающий.
Ко второй группе относят детониты (низкопроцентные нитроглицериновые ВВ, содержащие до 10% нитроэфиров и имеющие вид жирного порошка серебристо-серого цвета) и углениты (предохранительные полупластичные селективно детонирующие ВВ, содержащие до 15% слабожелатинизированных нитроэфиров). Из второй группы нитроэфирных ВВ наиболее широко используются непредохранительные (детонит М) и предохранительные (углениты) взрывчатые вещества.
Детонит М по мощности не уступает динамитам, по условиям хранения и транспортирования приравнивается к аммонитам, в обращении он несколько опаснее их.
Углениты имеют хорошие детонационные свойства, их работоспособность 125...180 см 3. Свободно подвешенные патроны массой 200 г при взрыве не вызывают вспышки метано- и пылевоздушной смесей. Однако эти ВВ маловодоустойчивые и при использовании их для проведения подводных взрывных работ они должны тщательно гидроизолироваться.
|
|