Grunderna i sprängning av undervattenssten
Sprängningar där sprängkällan placeras i ett begränsat område av vattenmassan och interagerar med vattenmediet kallas gemensamt för undervattensbergsprängning. Beroende på skillnaderna i sprängkällans placering och vattenmassans förhållanden delas undervattensbergsprängning in i djupvattensprängning, gruntvattensprängning, sprängning nära vattenytan, exponerad undervattenssprängning, borrsprängning under vatten, kammarsprängning under vatten och sprängning med vattenhållande kroppar.
Kännetecken för explosiv explosion i vatten
När sprängämnet exploderar i vatten kan temperaturen på gasprodukterna som genereras av explosionen nå 3000 ℃, och det initiala explosionstrycket är cirka 14 GPa. Vattengränssnittet runt sprängämnet stimuleras av plötsliga och starka intermittenta stötvågor och vattendiffusionsrörelser, och sprider sig utåt i form av sfäriska stötvågor med flera gånger vattnets ljudhastighet (1500 m/s) i ett område som är flera gånger sprängämnets diameter.
Därefter expanderar högtrycksgasen som genereras av explosionen i form av bubblor för att utföra arbete, vilket får vattnet att diffundera snabbt och röra sig tröghetsmässigt. Tryckfusionen av bubblorna gör att förtunningsvågor följer och fortplantar sig utåt, vilket får stötvågsövertrycket vid varje punkt i undervattensexplosionsfältet att sjunka snabbt och avta exponentiellt. När bubbeltrycket sjunker under det hydrostatiska trycket börjar vattnet runt explosionskällan att röra sig i motsatt riktning och komprimerar bubblorna för att nå den hydrostatiska tryckjämviktspunkten. Efter att ha nått jämviktspunkten överkomprimeras bubblorna på grund av vattnets tröghetsrörelse, och sedan expanderar bubblorna igen för att utföra arbete på vattnet. Denna fram- och återgående process bildar flera pulserande tryck i vattnet, och det mesta av dess energi omvandlas till vattenkroppens diffusionsfördröjningsflöde.
Djupvattensprängning
Ungefär hälften av sprängmedlets kemiska energi vid djuphavssprängning omvandlas till stötvågor i vattnet, och ytterligare 1/3 eller mer av energin förbrukas i vattnet i form av värmeenergi. Energin som upptas av bubblornas pulserande tryck är relativt liten, ungefär 1/3 eller mindre av stötvågens energi i vattnet. Därför är stötvågen i vattnet den viktigaste påverkande faktorn för undervattensexplosionen.
De viktigaste faktorerna vid djuphavssprängning är stötvågor i vattnet, pulserande tryck och vattendiffusionens laggflöde. För att avgöra vilken faktor som spelar en ledande roll i förstörelsen kan vi inte bara titta på amplituden och energin hos olika faktorer. Vi måste också beakta den karakteristiska formen, storleken, strukturella dynamiska egenskaperna och rörelsetillståndet hos det belastade objektet.
Sprängning i grunt vatten
Egenskaperna för sprängning i grunt vatten är relaterade till det proportionella nedgrävningsdjupet av sprängämnet. Förutom att generera undervattenschockvågor och pulserande tryck finns det också följande ytfenomen:
(1) Grunt vatten genererar chockvågor under vattnet som reflekteras på den fria vattenytan och orsakar en snabbt plaskande högliknande vattenpelare;
(2) När bubblor stiger upp till ytan och spricker ut i atmosfären uppstår vattenstänk;
(3) Explosioner nära vattenbotten bildar undervattenskratrar;
(4) En serie vågor som genereras av explosionen på vattenytan och vattenpelarens fall sprider sig i alla riktningar, och efter att ha kolliderat med hinder på vattenytan uppstår vågtryck och vågstigning;
(5) Explosioner nära vattenytan gör att vattenpelaren sprids horisontellt, och tydliga kratrar uppstår på vattenytan, och spridda vattenpelare bildas ovanför explosionscentrumet.
Säkerhet och skydd vid bergsprängning under vatten
Förebyggande av sympatisk explosion och explosionsavstötning: Följande punkter bör observeras för att undvika sympatisk explosion:
(1) Använd sprängämnen med låg känslighet eller hårda skal för att förpacka sprängämnesrullarna;
(2) Utforma avståndet mellan explosivpaketen på ett rimligt sätt och undvik alltför stora fel under konstruktionen;
(3) Blockera spränghålen under vattnet ordentligt.
Följande punkter bör beaktas för att förhindra explosionsavstötning:
(1) Använd vattenbeständiga sprängämnen och detonatorer, eller tillverka tillförlitliga vattentäta förpackningar. För djupvattensprängningsprojekt bör speciell sprängutrustning användas;
(2) Förhindra att detonationsnätet avbryts av vågor eller skadas av byggutrustning;
(3) Det elektriska sprängnätet bör försöka undvika skarvar i vattnet. Nätverkets isolering mot marken bör kontrolleras. De två detonatorerna i samma spränghål bör vara fördelade i olika nätverk.
Enskilt flygande skräp från bergsprängning under vattnet
När vattendjupet är mindre än 1,5 meter beräknas säkerhetsavståndet för flygande skräp enligt marksprängningar; när vattendjupet är större än 6 meter beaktas inte påverkan av enskilt flygande skräp från sprängningar på personal på marken eller ovanför vattenytan; när vattendjupet är mellan 1,5-6 meter kan lämpliga korrigeringar göras med hänvisning till marksprängningarnas konstruktion, och säkerhetsavståndet för flygande skräp bestäms av konstruktionen.
Yantai Gaeas O2-bergsprängningssystem har kunnat anpassa sig helt till undervattenssprängningsmiljöer efter att ha utvecklat ett vattentätt membran. För mer information, vänligen se den här sidan:
