Файл: Вовк, А. А. Действие взрыва в грунтах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 87

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и для построения области изменения этой функции запишем граничные условия для действительной и мнимой частей:

u ' \ a b =

—«5, — -f- < V \ AB

(и' = lnn0— Inc*);

 

 

 

 

О,

V|ac = -

i ;

} (П.4)

“'l CD =

0,

 

 

 

 

 

 

 

W0 < “ 1лЕО < 0,

^ |л£ —

 

 

 

 

 

Z

! г

 

в

 

 

Z

в

^

.

у^/////////^/ш ^

 

р р р щ ж щ

 

« :'У

1

 

* "

elji)

 

Рис. 28. Расположение точек области

со на вспомогательных плоскостях

 

 

£ (а) и 0

(б).

 

 

 

Из приведенных граничных условий (П.4) вытекает, что иско­ мая область WK имеет вид прямоугольника. Применяем метод конформных отображений. Отобразим конформно вспомогатель­ ную полуплоскость £ (рис. 28, а) на область функции комплекс­ ной скорости с помощью преобразования [65]

^ = т е

(IL5)

где F(^, /п )— эллиптический интеграл первого рода; К(т) — полный эллиптический интеграл первого рода с модулем т, ко­ торый определяется из соотношения

К' (т') _ 2и0

. т _

К(т)

л

*

где т '— ^Х—т2.

Используя этот же эллиптический интеграл, записываем

функцию, конформно отображающую

вспомогательную

полу­

плоскость (рис. 28, б) на область комплексного потенциала:

Ю= г й [/Г(0’ ^ + /С^ ]-

(п.7)

Отобразим теперь полуплоскость /т ^ ^ О

на IrriQ^Q с помощью

симметризирующего преобразования [98]

 

 

@_ тЧ + d

(П.8)

pm(l + d£)’

 

88


где

У 1—/л2 — У 1— /л2уг

 

(И.9)

т У 1 — т 2у2 + у У 1 — т 2

 

 

 

л - ( l + m 2Y) + V ( l - m 2) ( l - m 2Y2)

.

1

d - m 2

m , n.

1 + Y

Y

pm (1 — a) *

(IL1°)

После потенцирования (II.3) и интегрирования получим выражение

Е

 

 

 

 

 

 

2 = СГ»

СemZ)w'e@'t d l

 

 

(11.11)

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

Учитывая соотношения (II.5), (II.7), (II.8), искомое решение

записываем в параметрическом виде:

 

 

 

 

 

fq>o (т® —

d«)

(*__

|~ in

 

1 _____________ dg

 

 

2 ~

к ' ( У

) 1 т с , . }

ехр I К ( т ) ^

 

(1 + d O Y ( 1— 02) ( 1 —

р2©2) +

 

 

 

 

 

 

1фЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

® = ЩГ')

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@_

 

+ d

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

pm(l + dQ’

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сх = — ih

 

«Р0 (m2 — d2) Г*

in

_

I

dt

--------

 

К ' (р') pmC* J eXp

 

(Z, mV------------

 

 

 

К (m)

i (1 +

d£)2 V (1—0)2(1—p20 2) ’

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

(11. 12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глубина

воронки

E C = H и ширина

ED = R определяются из

соответствия точек С и D в плоскостях z и £ соответственно:

Я =

Ф0 К — d2)

e

x

P

 

(1 +

d£)2 (/ (1 — 02) (1 — p20 2)

+iCx,

/С' (р') pmC* J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11.13)

 

ир (m2 -

d 2) Г

 

Г ш

 

 

 

 

 

+ cv

/? — — -----------\ exp

-------F(Z,m)

 

d£)2 У (1 — ©2) (1—(i20 2)

К ’ (p') p m C * J

* 4 КК (m) v

'JJ(1 +

 

где 8

и Ci определяются по формулам (П.8)

и (11.12).

(11.14)

 

Таким образом, в результате теоретического решения задачи получены формулы, позволяющие при известных величинах им­ пульсного давления П, критической скорости скольжения С* и скорости движения частиц на границе заряда со средой Уо

89


определить основные параметры воронки выброса: радиус во­ ронки и видимую глубину. Знание этих величин позволит с боль­ шей точностью, в сравнении с эмпирическими формулами, про­ изводить расчеты при взрывных работах в соответствующих горногеологических условиях.

2.ЗАТУХАНИЕ ДЕТОНАЦИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ЗАРЯДОВ

ИИЗМЕНЕНИЕ СЕЧЕНИЯ ВЫЕМКИ ПО ДЛИНЕ

Применение игданита [32] в удлиненных зарядах диаметром 100—200 мм приводит к заметному снижению скорости дето­ нации и сопровождается уменьшением сечения взрывной выем­ ки по длине и размеров уплотненных зон вокруг этих вырабо­ ток [40, 87].

На практике применения ВВ важное значение имеет величи­ на скорости детонации, которая зависит от таких факторов, как диаметр заряда, его плотность, наличие и характер оболочки, размеры частиц ВВ, начальный импульс и т. д. Кроме указан­ ных факторов на процесс детонации при определенных условиях могут оказывать влияние физическая структура ВВ, наличие примеси, температура, давление в порах между частицами и т. д. Такое множество факторов требует длительного и всесторонне­ го изучения процесса распространения детонации в удлиненных зарядах игданита. До настоящего времени этот вопрос недоста­ точно изучен, хотя некоторые авторы [5, 53, 71, 95] пытались установить причины затухания детонации грубодисперсных ВВ. Испытания, как правило, проводились в лабораторных условиях, не соответствующих условиям производства промышленно-экс­ периментальных работ, поскольку в практике взрывных работ размеры заряда превосходят в десятки и сотни раз те, которы­ ми оперируют в лабораторных экспериментах. Кроме того, имеет значение характер оболочки: ее масса, прочность, ненарушенность структуры, а также величина и мощность инициато­ ра. Эти вопросы требуют большого внимания в связи с разви­ тием взрывных способов строительства ирригационных соору­ жений, основанных на применении удлиненных траншейных за­ рядов, обеспечивающих равномерное уплотнение дна и стенок канала.

На первом этапе экспериментальных работ исследовался характер зависимости скорости детонации удлиненного заряда игданита от его диаметра и процесс затухания этой скорости по его длине.

Во всех опытах использовался игданит состава 94,5%: 5,5 [41]. Для приготовления игданита применяли гранулированную аммиачную селитру, влажность которой составляла в среднем 0,8%, и дизельное топливо. При смещении указанных компо­ нентов аммиачная селитра тщательно разрыхлялась. Получен­

90


ную смесь засыпали в полиэтиленовые рукава. Плотность игданита в зарядах колебалась в пределах 0,96—1,05 г/см3.

Согласно разработанной методике, заряды изготовлялись длиной 2 м и диаметром d3, равным 0,1; 0,12; 0,15; 0,20 м. Заря­ ды закладывались в траншею на глубины, рассчитанные по показателю действия взрыва п = 2,5. Величина скорости детона­ ции D определялась по времени прохождения фронта детона­ ционной волны через определенный участок заряда.

Рис. 29. Схема измерений ско­

Рис. 30. Эквивалентная схема

рости детонации в полевых ус­

запуска

развертки

осциллогра­

 

ловиях:

 

 

фов:

 

 

 

1 — взрывная

линия; 2 — электро­

R1 — сопротивление

ионизацион­

детонатор; 3 — заряд ВВ с патро­

ного промежутка в момент прихода

ном-боевиком 3-а;

4 — ионизацион­

взрывной

волны;

R2 — сопротивле­

ные датчики запуска; 5 — ионизаци­

ние

ионизационного

датчика

до

онные

датчики срыва; 6 — блок за­

взрыва; R 3 — входное сопротивление

пуска

развертки;

7 — измерители

осциллографа;

R4 — ограничиваю­

времени ИВ-13м;

5 — стабилизатор

щее

сопротивление;

Cl — распреде­

напряжения;

9 — электростанция;

ленная емкость

кабельной

линии;

10 — аккумулятор

для питания эле­

С2 — накопительная

емкость;

К

ктромагнитов

фотоаппаратов.

условно

замыкаемый

при

взрыве

 

 

 

 

 

 

контакт.

 

 

Для регистрации интервала времени использовались серий­ ные промышленные измерительные приборы ИВ-13м со спи­ ральной разверткой. Такие приборы позволяют измерить время между моментами запуска спиральной развертки и срыва ее, что соответствует приходу фронта детонационной волны к месту установки ионизационных датчиков запуска и срыва (рис. 29).

Ионизационные датчики представляют собой два изолиро­ ванных друг от друга проводника. Перед взрывом сопротивле­ ние между проводниками должно быть не менее 150—200 ком, а расстояние между проводниками каждого датчика — не бо­ лее 0,5 мм, в противном случае схема запуска не выдает напря­ жения, достаточного для запуска развертки. Практически для изготовления такого датчика плотно свивались два монтажных провода и концы их обрезались. В момент, когда детонационная волна достигает места установки датчика, сопротивление меж­ ду его проводниками резко падает с 200 до 35—40 ком. Запуск

91