Разрушительное действие воздушных и подземных взрывов

Для размещения складов взрывчатых веществ и взрывных устройств необходимо оценивать безопасные расстояния до ближайших строений и сооружений. Оценка должна производиться как по действию воздушной ударной волны, так и по сейсмовзрывному воздействию. Если воздействие воздушной ударной волны можно снизить за счёт обваловки складов или заглубления их, то противостоять сейсмовзрывному воздействию представляет собой более сложную и не всегда разрешимую задачу.

Взрыв всегда сопровождается ударом продуктов детонации по контактирующей с зарядом среде и образованием в последней ударной волны. В зависимости от природы среды начальное давление на фронте волны может превышать давление детонационной волны или составлять всего лишь несколько единиц тысяч атмосфер, то есть составлять всего лишь десятую долю детонационного давления. При взрыве заглублённых зарядов ВВ значительная часть энергии взрыва расходуется на деформацию, разрушение и уплотнение породы.

Объём занимаемый предельно расширившимися продуктами взрыва , пропорционален массе m _вв и зависит от свойств среды. В начальной стадии расширения ( при ) текущее давление P падает по закону ,

где Р_н = начальное давление в продуктах взрыва, а Р_к=100 МПа

Далее давление снижается по закону

вплоть до давления , которое зависит от свойств окружающей среды. В этих формулах - показатель изэнтропы.

Для большинства бризантных ВВ

В том случае, когда расширение продуктов взрыва происходит в воздухе или в воде, затраты энергии на деформацию среды и её разрушение отсутствуют _, где Р_а противодавление среды. В частном случае при взрыве в воздухе и нормальном атмосферном давлении объём продуктов ВВ от начального давления до =100МПа увеличится в 4,4 раза, и ещё в 250 раз при падении давления от 100МПа до атмосферного. Итого объём продуктов взрыва при падении в них давления от начального до атмосферного увеличится в 1000 раз.

То есть

,

где - начальный объём ( фактически объём конденсированного ВВ) продуктов взрыва; = 1000.

Значительно меньший объём предельно расширившиеся продукты взрыва займут при протекании процесса в твёрдой среде. Величина в этом случае варьирует в широком диапазоне от 0,1 МПа до 100 и более МПа.

Для скальных пород высокой прочности при камуфлетном взрыве объём каверны составляет

Объём зоны разрушения V_R породы или другой твёрдой среды значительно превышает объём предельно расширившихся продуктов взрыва, но он всегда пропорционален , т.е.

Для различных горных пород . В объём зоны разрушения входит и объём каверны.

В зависимости от местоположения эпицентра взрыва и мощности заряда ( под землёй, над землёй ) разрушительные эффекты могут быть связаны с ударными волнами, распространяющимися в воздухе, и (или) с сейсмовзрывными волнами, распространяющимися в грунтах и породах.