Noțiuni de bază despre explozia subacvatică a rocilor
Pușcarea în care sursa de explozie este plasată în zona restricționată a corpului de apă și interacționează cu mediul acvatic este denumită colectiv explozie subacvatică a rocilor. În funcție de diferențele dintre amplasarea sursei de explozie și condițiile corpului de apă, explozia subacvatică a rocilor se împarte în explozii în ape adânci, explozii în ape puțin adânci, explozii în apropierea suprafeței apei, explozii subacvatice expuse, explozii de foraj subacvatic, explozii în cameră subacvatică și explozii în corpuri de reținere a apei.
Caracteristicile exploziei în apă
Când explozibilul explodează în apă, temperatura gazelor generate de explozie poate atinge 3000℃, iar presiunea inițială de explozie este de aproximativ 14GPa. Interfața cu apă din jurul pachetului explozibil este stimulată de unde de șoc intermitente bruște și puternice și de mișcare de difuzie a apei, propagându-se spre exterior sub formă de unde de șoc sferice cu o viteză a sunetului de câteva ori mai mare decât cea a apei (1500m/s) în zona de câteva ori diametrul explozibilului.
Ulterior, gazul de înaltă presiune generat de explozie se dilată sub formă de bule pentru a efectua un lucru mecanic, provocând difuzia rapidă a apei și deplasarea inerțială. Fuziunea prin presiune a bulelor provoacă unde de rarefiere care urmează și se propagă spre exterior, determinând scăderea rapidă și descreșterea exponențială a suprapresiunii undei de șoc în fiecare punct al câmpului exploziei subacvatice. Când presiunea bulelor scade sub presiunea hidrostatică, apa din jurul sursei exploziei începe să se miște în direcția opusă și comprimă bulele pentru a ajunge la punctul de echilibru al presiunii hidrostatice. După atingerea punctului de echilibru, bulele sunt supracomprimate din cauza mișcării inerțiale a apei, iar apoi bulele se dilată din nou pentru a efectua un lucru mecanic asupra apei. Acest proces alternativ formează multiple presiuni pulsatorii în apă, iar cea mai mare parte a energiei sale este transformată în flux de întârziere a difuziei corpului de apă.
Explozie de roci în ape adânci
Aproximativ jumătate din energia chimică a explozibililor din explozivii de explozie în ape adânci este transformată în unde de șoc în apă, iar o altă 1/3 sau mai mult din energie este consumată în apă sub formă de energie termică. Energia ocupată de presiunea pulsatorie a bulelor este relativ mică, aproximativ 1/3 sau mai puțin din energia undei de șoc din apă. Prin urmare, unda de șoc din apă este principalul factor de influență al exploziei subacvatice.
Principalii factori ai exploziilor de rocă în ape adânci sunt undele de șoc din apă, presiunea pulsantă și fluxul de întârziere prin difuzia apei. Pentru a determina ce factor joacă un rol principal în distrugere, nu ne putem uita doar la amplitudinea și energia diferiților factori. De asemenea, trebuie să luăm în considerare forma caracteristică, dimensiunea, caracteristicile dinamice structurale și starea de mișcare a obiectului încărcat.
Sablare în ape puțin adânci
Caracteristicile exploziilor în ape puțin adânci sunt legate de adâncimea proporțională de îngropare a pachetului exploziv. Pe lângă generarea undelor de șoc subacvatice și a presiunii pulsatile, există și următoarele fenomene de suprafață:
(1) Explozia în ape puțin adânci generează unde de șoc subacvatice care se reflectă pe suprafața liberă a apei, provocând o coloană de apă asemănătoare unei movile care se împroșcă rapid;
(2) Când bulele se ridică la suprafață și izbucnesc în atmosferă, se produce pulverizarea apei;
(3) Exploziile din apropierea fundului apei formează cratere subacvatice;
(4) O serie de unde generate de explozia la suprafața apei și de căderea coloanei de apă se propagă în toate direcțiile, iar după coliziunea cu obstacolele de la suprafața apei, se produce presiunea valurilor și urcarea în valuri;
(5) Exploziile din apropierea suprafeței apei provoacă împrăștierea orizontală a coloanei de apă, apariția unor cratere evidente la suprafața apei și formarea unor coloane de apă împrăștiate deasupra centrului exploziei.
Siguranța și protecția exploziilor subacvatice
Prevenirea exploziei simpatice și a respingerii exploziei: Următoarele aspecte trebuie luate în considerare pentru a evita explozia simpatică:
(1) Se utilizează explozibili cu sensibilitate redusă sau învelișuri rigide pentru ambalarea sulurilor de explozibil;
(2) Proiectarea rezonabilă a distanței dintre pachetele de explozibili și evitarea erorilor excesive în timpul construcției;
(3) Blocați corespunzător găurile de explozie subacvatice.
Următoarele aspecte trebuie luate în considerare pentru a preveni respingerea exploziei:
(1) Utilizați explozibili și detonatoare rezistente la apă sau fabricați ambalaje impermeabile fiabile. Pentru proiectele de sablare în ape adânci, trebuie utilizate echipamente speciale de sablare;
(2) Prevenirea întreruperii rețelei de detonare de către valuri sau a deteriorării acesteia de către echipamentele de construcții;
(3) Rețeaua electrică de explozie trebuie să evite îmbinările cu apa. Izolația rețelei față de sol trebuie verificată. Cele două detonatoare din aceeași gaură de explozie trebuie distribuite în rețele diferite.
Resturi individuale zburătoare de la explozia subacvatică a rocilor
Când adâncimea apei este mai mică de 1,5 metri, distanța de siguranță pentru resturile zburătoare se calculează în funcție de exploziile efectuate la sol; când adâncimea apei este mai mare de 6 metri, impactul resturilor zburătoare individuale provenite de la explozii asupra personalului aflat la sol sau deasupra suprafeței apei nu este luat în considerare; când adâncimea apei este între 1,5-6 metri, se pot face corecțiile corespunzătoare în funcție de proiectul de explozie, iar distanța de siguranță pentru resturile zburătoare este determinată de proiect.
Sistemul de sablare cu oxigen al rocii de la Yantai Gaea a reușit să se adapteze complet la mediile subacvatice de sablare după dezvoltarea cu succes a unei membrane impermeabile. Pentru mai multe detalii, vă rugăm să consultați această pagină:
