Способ гашения воздушных ударных волн при взрывных работах

 

Использование: повышение безопастности взрывных работ за счет гашения воздушных ударных волн. Сущность: способ гашения воздушных ударных волн при взрывных работах включает размещение перед подрывом заряда преград из газожидкостной среды, при этом в качестве преграды используют водонепроницаемую оболочку, заполненную пустотелыми сферами и/или кусками пенопласта и водой. 1 ил.

Изобретение относится к взрывным работам и предназначено для повышения их безопасности за счет ослабления воздушных ударных волн (ВУВ).

Экспериментальными исследованиями ударно-волновых процессов в газожидкостных пенах (ГЖП) установлено, что ГЖП более чем на порядок по сравнению с газовой средой снижают давление ВУВ.

Недостатки газожидкостных пен следующие: токсичность, обусловленная применением поверхностно-активных веществ, действующих на глаза и кожные покровы; агрегативная и термодинамическая неустойчивость (разрушение пены весьма заметно в первые 5-10 мин после ее образования); средняя плотность ГЖП 15 кг/м³, недостаточная для надежного гашения ВУВ и требующая создания пенного массива значительной толщины; высокая подвижность пены, не позволяющая создавать значительную по высоте ее слоя преграду для ВУВ, необходимую для интенсивного ослабления ВУВ; 5) сложность технологии - необходимость оборудования для получения пены, включающего вентилятор, пеногенератор с сеткой, емкости для раствора ПАВ и системы трубопроводов. Технология основана на тонких коллоидно-химических процессах, и при выполнении всех режимов пена может не получаться, например, из-за незначительных примесей в воде, что обусловливает высокие требования к качеству воды.

Целью изобретения является повышение эффективности ослабления ВУВ за счет повышения плотности газожидкостной преграды, ее неограниченной стабильности при радикальном упрощении технологии применения.

Для этого газожидкостную среду получают размещением в водонепроницаемой оболочке пустотелых сфер или кусков закрытопористого пенопласта с последующим заполнением водой пространства, свободного от загрузки твердых тел, размещенных с плотной упаковкой. После выполнения указанных операций оболочку герметизируют (завязывая край полимерной оболочки в чуб).

По закону упаковки шаров одинакового размера объем свободного пространства между шарами для заполнения его водой составляет 50% и плотность газожидкостной среды - 0,5 т/м³. При размещении в свободном пространстве между шарами пустотелых сфер меньшего размера (при соотношении диаметров шаров 1/8 и менее) содержание воздуха будет увеличено до 75% и плотность газожидкостной среды снижается до 0,25 т/м³.

Применением кусков из закрытопористого пенопласта содержание воздуха в преграде для прохождения ВУВ может быть повышено за счет более плотной упаковки кусков произвольной формы. Диапазон регулирования плотности газожидкостной преграды может быть увеличен применением смесей из пустотелых полимерных сфер и кусков пенопласта.

Способ реализуется в устройстве, представленном на чертеже.

Устройство содержит пустотелые сферы 1 из полимерного материала, куски 2 жесткого пенопласта в мешке из полимерного пленочного материала. В пространстве между твердыми элементами находится вода.

Преимуществами способа являются высокая эффективность - возможность создания защиты от ВУВ любой степени надежности благодаря высокой плотности газожидкостной среды (с возможностью регулирования плотности), нет ограничения по толщине создаваемой преграды от ВУВ и геометрического профиля создаваемой защиты; стабильность защиты от ограждения любой толщины и требуемой формы, независимая от времени и температуры (в диапазоне 0 - 99^oC); техническая простота реализации способа. Кроме того, возможность широкого варьирования массой газожидкостной преграды расширяет область применения способа от штамповки взрывом, требующей минимального слоя, до разрушения фундамента в производственном помещении с сохранением остекления благодаря созданию газожидкостной преграды для прохождения ВУВ большой толщины и массы.

Формула изобретения

СПОСОБ ГАШЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ УДАРНЫХ ВОЛН ПРИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТАХ, включающий размещение перед подрывом преград из газожидкостной среды, отличающийся тем, что в качестве преграды используют водонепроницаемую оболочку, заполненную пустотелыми сферами и/или кусками пенопласта и водой.

РИСУНКИ

Рисунок 1