2. Расчёт безопасных расстояний по действию ударно-воздушной волны (увв)

Ударные воздушные волны, возникающие при взрывах наружных зарядов и скважинных (шпуровых) зарядов рыхления, представляют опасность для зданий и сооружений и, в первую очередь, для застекления. В проекте взрывных работ определяется безопасное расстояние по действию УВВ, на котором исключается разрушение стёкол.

При одновременном взрывании группы скважинных зарядов рыхления при эквивалентной массе заряда ВВ менее 2 кг безопасные расстояния по действию УВВ при дроблении пород VI-VIII групп по СНиП определяется формулой

r_увв= =63∙0,679=42,75 м,

где Q_э – эквивалентная масса заряда ВВ, кг.

Эквивалентная масса заряда для группы из N_гр скважинных зарядов определяется следующим образом (для условий взрывания при длине заряда более 12 своих диаметров):

Q_э=12∙р∙ d_скв∙К_з∙ N_гр+ Q_э^дш =12∙19,24∙0,165∙0,002∙4+0,254=0,559 кг,

где N_гр – число одновременно взрываемых скважин в группе, N_гр=4,

К_з – коэффициент забойки, определяемый в зависимости от отношения длины забойки к диаметру скважины. В данном случае К_з=0,002.

Для стандартных ДШ с навеской ВВ 0,012 кг на 1 метр Q_э^дш можно рассчитать так:

Q_э^дш=l_дш^гр∙0,012=0,254 кг,

где l_дш^гр – длина ДШ в группе одновременно взрываемых скважинных зарядов.

Полученное значение безопасного расстояние по действию ударно-воздушной волны на здания и сооружения рассчитано при замедлении между группами одновременно взрываемых скважин не менее 50 мс, при интервале замедления от 20 до 30 мс безопасное расстояние должно быть увеличено в 1,5 раза:

r_увв=42,75∙1,5=64,13 м.

Если взрывные работы проводятся при отрицательных температурах воздуха, расчетное расстояние должно быть увеличено в 1,5 раза:

r_увв=64,13 ∙1,5=96,20 м.

Безопасное расстояние по действию ударно-воздушной волны на человека при взрывании наружных зарядов в условиях максимального приближения персонала к месту взрыва определяется по формуле:

r_мин=15∙ =15∙2,46=36,94 м.

где Q=14,94 – масса взрываемого наружного заряда, кг.

В остальных случаях полученное расстояние следует увеличить в 2-3 раза.

r_мин =36,94∙3=110,82 м. Принимаем 150 м..

3. Расчет безопасных расстояний по сейсмическому действию

Сейсмическая безопасность зданий и сооружений при взрывах предполагает отсутствие повреждений, нарушающих их нормальное функционирование. В качестве параметра, определяющего степень сейсмического воздействия на здания и сооружения, М.А. Садовским было предложено использовать максимальную векторную скорость смещения грунта у основания сооружения. Экспериментально было подтверждено, что этот параметр лучше других (например, амплитуды, ускорения, смещения, периода колебаний) коррелируется с массой заряда ВВ, расстоянием до места взрыва, началом повреждений охраняемых зданий и сооружений. При этом этот параметр слабо реагирует на вариации геологического строения массива.

В соответствии с ЕПБ при одновременном взрывании N зарядов общей массой Q со временем замедления между взрывами каждой группы не менее 20 мс, безопасное расстояние определяется по формуле:

где r_c – безопасное расстояние от места взрыва до охраняемого здания (сооружения), м;

K_г – коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого здания и сооружения, примем равным 8 (скальные породы нарушенные, неглубокий слой мягких грунтов на скальном основании);

K_с – коэффициент, зависящий от типа здания и сооружения, примем равным 1.0 (одиночные здания и сооружения производственного назначения с железобетонным металлическим каркасом);

α – коэффициент, зависящий от условий взрывания ( для зарядов рыхления α = 1),

N – количество одновременно взрываемых групп зарядов, N=40.

Q=21200 кг – масса заряда ВВ.

Расчет безопасного расстояния по вышеприведенной формуле выполняется из предположения, что охраняемые здания и сооружения находятся в удовлетворительном техническом состоянии. При наличии в зданиях и сооружениях повреждений (трещины в стенах, фундаменте и т.п.) безопасное расстояние должно быть увеличено, что устанавливается по заключению специализированной организации.

Рассмотренная методика расчета сейсмобезопасного расстояния неприменима для зданий и сооружений уникального характера (башни, высотные здания и т.п.) и для ответственных инженерных сооружений.

Используя формулу М.А. Садовского и результаты промышленных взрывов ЦПЭС треста «Союзвзрывпром» можно предложить расчетное выражение для определения максимальной скорости смещения грунта в основании здания:

где N – число групп одновременно взрываемых зарядов, шт;

K – коэффициент сейсмичности, характеризующий влияние геологического строения участка, глубины заложения заряда и пр., не относящиеся к массе заряда ВВ и расстоянию. Значение коэффициента сейсмичности K изменяется от 100 до 400. Для многократных взрывов (массовые взрывы на карьерах) на стадии проектирования для расчета радиуса сейсмобезопасной зоны принимается верхнее значение коэффициента K=400;

n – показатель степени, на основании многочисленных инструментальных замеров в формуле принят равным 1,5;

Q – масса заряда, кг;

r – расстояние до охраняемого объекта, в данном случае r =900 м.

Многолетняя практика ЦПЭССЛ треста «Союзвзрывпром» показывает, что для обычных зданий и сооружений, находящихся в исправном состоянии, без каких-либо повреждений основных конструктивных элементов (несущих конструкций) при многократных взрывах υ_кр=3 см/с.

Данная скорость смещения грунта соответствует 3 баллам, колебания ощущаются некоторыми людьми или знающими о взрыве