Víz alatti kőzetrobbantás alapjai
Azt a robbantást, amelynek során a robbantóforrást a víztest korlátozott területén helyezik el, és kölcsönhatásba lép a vízközeggel, gyűjtőneve víz alatti kőzetrobbantásnak nevezik. A robbantóforrás elhelyezkedésének és a víztest körülményeinek különbségeitől függően a víz alatti kőzetrobbantást mélyvízi robbantásra, sekélyvízi robbantásra, vízfelszín közeli robbantásra, víz alatti szabad robbantásra, víz alatti fúrórobbantásra, víz alatti kamrás robbantásra és vízvisszatartó robbantásra osztják.
A vízben történő robbanás jellemzői
Amikor a robbanóanyag vízben robban fel, a robbanás során keletkező gáztermékek hőmérséklete elérheti a 3000 ℃-ot, a kezdeti robbanási nyomás pedig körülbelül 14 GPa. A robbanóanyag-csomagot körülvevő vízfelületet hirtelen és erős, szakaszos lökéshullámok és vízdiffúziós mozgás gerjeszti, és gömb alakú lökéshullámok formájában terjednek kifelé, a víz hangsebességének többszörösével (1500 m/s) a robbanóanyag átmérőjének többszörösével megegyező területen.
Ezt követően a robbanás által keletkezett nagynyomású gáz buborékok formájában kitágul, hogy munkát végezzen, aminek következtében a víz gyorsan diffundál és tehetetlenségi mozgásba kezd. A buborékok nyomásfúziója ritka hullámokat okoz, amelyek kifelé terjednek, aminek következtében a lökéshullám túlnyomása a víz alatti robbanási mező minden pontján gyorsan csökken és exponenciálisan csökken. Amikor a buboréknyomás a hidrosztatikai nyomás alá esik, a robbanási forrás körüli víz az ellenkező irányba kezd mozogni, és összenyomja a buborékokat, hogy elérje a hidrosztatikai nyomás egyensúlyi pontját. Az egyensúlyi pont elérése után a buborékok a víz tehetetlenségi mozgása miatt túlságosan összenyomódnak, majd a buborékok ismét kitágulnak, hogy munkát végezzenek a vízen. Ez az oda-vissza folyamat többszörös pulzáló nyomást hoz létre a vízben, és energiájának nagy része víztest diffúziós késleltetett áramlássá alakul.
Mélyvízi kőzetrobbantás
A mélyvízi kőzetrobbantások során a robbanóanyagok kémiai energiájának körülbelül a fele lökéshullámokká alakul a vízben, további 1/3-a vagy annál több pedig hőenergia formájában emésztődik fel a vízben. A buborékok pulzáló nyomása által lekötött energia viszonylag kicsi, a vízben lévő lökéshullám energiájának körülbelül 1/3-a vagy kevesebb. Ezért a vízben lévő lökéshullám a víz alatti robbanás fő befolyásoló tényezője.
A mélyvízi kőzetrobbantás fő tényezői a vízben lévő lökéshullámok, a pulzáló nyomás és a víz diffúziós késleltetett áramlása. Annak meghatározásához, hogy melyik tényező játssza a vezető szerepet a pusztításban, nem elég csak a különböző tényezők amplitúdóját és energiáját vizsgálni. Figyelembe kell vennünk a terhelt tárgy jellegzetes alakját, méretét, szerkezeti dinamikus jellemzőit és mozgásállapotát is.
Sekélyvízi szemcseszórás
A sekélyvízi robbantás jellemzői összefüggenek a robbanóanyag-csomag arányos eltemetési mélységével. A víz alatti lökéshullámok és a pulzáló nyomás generálása mellett a következő felszíni jelenségek is léteznek:
(1) A sekélyvízi robbantás víz alatti lökéshullámokat kelt, amelyek visszaverődnek a szabad vízfelszínről, gyorsan fröccsenő, halomszerű vízoszlopot hozva létre;
(2) Amikor buborékok emelkednek a felszínre és kiáramlanak a légkörbe, vízpermet keletkezik;
(3) A vízfenék közelében történő robbanások víz alatti krátereket hoznak létre;
(4) A vízfelszíni robbanás és a vízoszlop zuhanása által keltett hullámsorozat minden irányba terjed, és miután a vízfelszínen lévő akadályokkal ütköznek, hullámnyomás és lökésszerű mászás következik be;
(5) A vízfelszín közelében történő robbanások a vízoszlop vízszintes szétszóródását okozzák, és a vízfelszínen jól látható kráterek jelennek meg, a robbanás középpontja felett pedig szétszórt vízoszlopok alakulnak ki.
A víz alatti kőzetrobbantás biztonsága és védelme
Szimpatikus robbanás és robbanás elutasításának megelőzése: A szimpatikus robbanás elkerülése érdekében a következőkre kell odafigyelni:
(1) Alacsony érzékenységű robbanóanyagokat kell használni, vagy a robbanóanyag-tekercsek csomagolásához kemény hüvelyeket kell használni;
(2) Ésszerűen kell megtervezni a robbanóanyag-csomagok közötti távolságot, és el kell kerülni a túlzott hibákat a kivitelezés során;
(3) Megfelelően zárja el a víz alatti robbantólyukakat.
A robbanásveszély elkerülése érdekében a következő pontokat kell figyelembe venni:
(1) Vízálló robbanóanyagokat és detonátorokat kell használni, vagy megbízható, vízálló csomagolást kell készíteni. Mélyvízi robbantási projektekhez speciális robbantóberendezést kell használni;
(2) Megakadályozza, hogy a robbantóhálózatot hullámok megszakítsák, vagy építőipari berendezések károsítsák;
(3) A villamos robbantóhálózatnak kerülnie kell a vízben lévő illesztéseket. Ellenőrizni kell a hálózat szigetelését a talajtól. Az ugyanabban a robbantólyukban lévő két detonátort külön hálózatba kell elosztani.
Víz alatti kőrobbantásból származó repülő törmelékek
Amennyiben a vízmélység kisebb, mint 1,5 méter, a repülő törmelékektől való biztonsági távolságot a talajrobbantás alapján számítják ki; amennyiben a vízmélység nagyobb, mint 6 méter, a robbantásból származó egyes repülő törmelékeknek a talajon vagy a vízfelszín felett tartózkodó személyzetre gyakorolt hatását nem veszik figyelembe; amennyiben a vízmélység 1,5-6 méter között van, a talajrobbantási tervhez viszonyítva megfelelő korrekciók végezhetők, és a repülő törmelékektől való biztonsági távolságot a terv határozza meg.
A Yantai Gaea O2 kőzetrobbantó rendszere teljes mértékben alkalmazkodott a víz alatti robbantási környezetekhez, miután sikeresen kifejlesztett egy vízálló membránt. További részletekért kérjük, látogassa meg ezt az oldalt:
