Короткоуповільненому; миттєвому

3.5.5.3. Розрахунок відстаней, безпечних
за дією ударної повітряної хвилі при вибухах

Інтенсивність ударної повітряної хвилі (УПХ) визначається тиском на фронті хвилі й залежить від швидкості викиду вибухових газів із свердловини, яка передається по атмосферному повітрю у вигляді УПХ. Якщо швидкість витікання газів перевищує швидкість звуку, в повітрі виникає ударна повітряна хвиля (рис. 3.9), основними параметрами якої є тиск на фронті, час дії та імпульс. Швидкість УПХ завжди перевищує швидкість звуку.

Рис. 3.9. Динаміка тиску за фронтом ударної повітряної хвилі: 1 – зона розрідження; 2 – зона стиснення

Оцінка дії УПХ визначається за тиском на фронті, який визначається за формулою:

, (3.6)

де D Р – надлишковий тиск на фронті ударної повітряної хвилі, Па; r –відстань від заряду ВР до об'єкту, м; К_Т – коефіцієнт, що залежить від фізико-механічних властивостей порід, що підриваються (табл. 3.9); К_М – коефіцієнт, що враховує вірогідність створення несприятливих погодних умов (табл. 3.10); Q_c – еквівалентна маса заряду ВР, кг.

Розрахунок еквівалентної маси заряду ВР проводиться таким чином:

а) при одночасному підриванні групи свердловинних або шпурових зарядів довжиною менше, ніж 12 діаметрів заряду, еквівалентну масу заряду обчислюють за формулою:

, (3.7)

де p – місткість по ВР 1,0 м свердловини (шпура), кг; l_з – довжина заряду, м; m – кількість свердловинних (шпурових) зарядів; К_н – коефіцієнт, що враховує вплив набивки свердловини (шпура) і визначається як відношення довжини набивки l_н до діаметра d свердловини (шпура) (табл. 3.11);

б) у разі одночасного підривання групи свердловинних або шпурових зарядів довжиною більше 12 діаметрів еквівалентну масу заряду обчислюють за формулою:

(3.8)

в) у разі одночасного підривання зовнішніх зарядів еквівалентну масу заряду обчислюють за формулою:

, (3.9)

де Q – сумарна маса зовнішніх зарядів, які підривають одночасно, кг; K_зн – коефіцієнт, який враховує вплив зовнішньої набивки і визначається як відношення висоти набивки h_H до висоти заряду h_з (табл. 3.12).

При низькій суцільній хмарності й вітрі у напрямку об'єкту, що охороняється, тиск у фронті ударної повітряної хвилі збільшується на величину 100 V і розраховується за формулою:

, (3.10)

де D Р_n – тиск у фронті ударної повітряної хвилі з урахуванням швидкості вітру, Па; V – швидкість вітру, м/с.

Таблиця 3.9

Значення коефіцієнта К_Т

Таблиця 3.10

Значення коефіцієнта К_М

Таблиця 3.11

Значення коефіцієнта К_н

Таблиця 3.12

Значення коефіцієнта К_зн

Імовірність пошкодження споруд, будівель і енергетичних мереж оцінюється шляхом порівняння розрахункового тиску у фронті ударної повітряної хвилі з допустимим значенням тиску, наведеним у табл. 3.13.

Дією УПХ частіш за все порушується заскління споруд. Відомі випадки, коли при масових вибухах на кар'єрі було зруйновано більше 500 м² засклінь на відстані більше 5 км від кар'єра. За допустимий тиск на заскління прийнято 500 Па. Допустимий надлишковий тиск у фронті ударної повітряної хвилі на людину встановлено 10 кПа.

При одночасному підриванні зовнішніх зарядів ВР в кар'єрах радіус небезпечної зони дії ударних повітряних хвиль r_н на заскління визначається за номограмою (рис. 3.10), яка враховує масу заряду Q_e, категорію порід за підривністю і метеоумови.

Таблиця 3.13