2.8 Фугасное и бризантное действие взрыва

2.8.1 Фугасное действие

Фугасное действие представляет себе работу взрыва в форме:

- раскалывания и отбрасывания среды, в которой происходит взрыв;

- выброса грунта с образованием воронки при глубоком залегании заряда.

Бризантным действием называют действие взрыва в форме дробления, измельчения или пробивания среды, соприкасающейся с зарядом ВВ. Эта форма работы обусловлена ударом продуктов детонации, находящихся при очень высоком давлении, и проявляется лишь в непосредственной близости к заряду, на расстояниях, не превышающих 2,0 – 2,5 радиуса заряда.

Таким образом, фугасное действие взрыва определяется объёмом продуктов взрыва всего заряда, действующих на среду, как своеобразный поршень. Энергия ударной волны составляет часть полной энергии взрыва. Движение значительных объёмов среды возникает после прохождения ударной волны и так же составляет часть полной энергии взрыва.

Объём расширения среды пропорционален весу заряда, так как энергия движения объёмов среды будет возрастать при увеличении полной энергии взрыва.

_,

где − объём расширения среды,

− масса заряда ВВ в пересчете на тротиловый эквивалент.

Аналогичная пропорциональность весу заряда имеет место и для объёма выброшенной породы.

Расчёт зарядов выброса имеет большое практическое значение. При расчётах предполагают, что воронка выброса представляет собой конус, в вершине угла которого находился взрывной заряд.

Воронку выброса характеризуют отношением её радиуса к глубине , называемой также линией наименьшего сопротивления (ЛНС).

Отношение называют показателем действия взрыва.

Воронки, у которых называются воронками нормального выброса; воронки, у которых , называют воронками усиленного выброса.

Рисунок 22 – Воронка выброса грунта

Для расчёта зарядов выброса, исходной является воронка нормального выброса.

Её объём .

Вес заряда

,

где – коэффициент, который зависит от свойств грунта и свойств ВВ.

Если по условиям работы не требуется выбросить грунт, а нужно лишь разрыхлить породу, то используют меньший заряд

.

2.8.2 Формы бризантного действия взрыва

Работа в форме бризантного действия, т.е. работа на границе заряда в начальный момент расширения продуктов взрыва пропорциональна не полной энергии заряда, а плотности энергии во фронте детонационной волны. Плотность энергии во фронте детонационной волны пропорциональна давлению детонации, т.е,

.

Внутренняя энергия сжатого газа .

Полагая, что , получим для энергии единицы объёма:

Сильнейшее дробление – это основная форма бризантного действия, которая зависит не столько от приложенной энергии, сколько от величины действующей силы. Действует эта сила на весьма малом пути – порядка молекулярных размеров, поэтому величина работы весьма мала. Поэтому, если давление невелико, то дробящее действие будет слабым, несмотря на то, что среде была сообщена большая энергия.

Таким образом, величина работы в формах бризантного действия:

.