Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Природознавство arrow Прогнозування сейсмостійкості споруд під час вибухів циліндричних зарядів
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Результати розрахунків полів напружень та швидкостей під час вибуху циліндричних зарядів при різних умовах підривання

Досліджувався вибух одного, двох та трьох циліндричних зарядів розміщених з інтервалами. При цьому приймалося, що маса двох і трьох зарядів дорівнювали масі одиничного заряду.

Розподіл ізосейсм у різні моменти часу можна простежити на рис. 3.2, де представлені ізосейсми швидкостей(м/с) при вибуху двох зарядів при . За цим рисунком можна прослідкувати такі стадії розвитку вибуху. На рис. 3.2, (о) показаний початковий момент часу вибуху, коли взаємодії вибухових хвиль від двох зарядів не спостерігається. На наступних рисунках можна прослідкувати такі процеси розвитку вибуху: розвиток ніші вибуху, суперпозиції хвиль і поширення СВХ у глибину ґрунтового масиву.

Ізосейсми швидкостей

Рис. 3.2. Ізосейсми швидкостей(м/с) в різні моменти часу при вибуху двох зарядівпри: сі); 6); в); г) - ; д)

На рис. 3.3 представлені ізосейсми швидкостей Ux(м/с) в момент часу для зосередженого та розосередженого зарядів, а саме 2-х та 3-х зарядів з відстанню між зарядами рівною. З рисунку видно, що в початковий момент часу за рахунок розосередження заряду, зменшується поширення хвилі по осі X для розосередженого заряду в порівняні з вибухом одного зосередженого. Ізосейсми є витягнутими вздовж осі у зі збільшенням кількості зарядів.

Ізосейсми швидкостей

Рис. 3.3. Ізосейсми швидкостей(м/с) в момент часупід час

вибуху одного зосередженого заряду, двох і трьох зарядів з рівною сумарною масою ().

Якщо порівняти максимальні значення швидкості (табл. 3.1), що досягаються в даний момент часу, то видно, що найменша швидкість частинок досягається під час вибуху одного зосередженого заряду. З розосередженням заряду максимальне значення швидкості збільшується в 1,48 рази для двох зарядів, в 1,76 разів – для трьох зарядів, в 1,88 разів – для сімох зарядів.

Аналогічна картина в хвильовій взаємодії зарядів прослідковується і для напружень.

Таблиця 3.1.

Максимальні значення швидкостей та напружень для різної кількості зарядів.

Кількість зарядів, шт.

Відстань між зарядами, радіусів заряду (r0=ОЛ м)

Uх, м/с

σx, МПа

1

-

37,65

15,04

2

20

55,79

26,58

3

20

66,33

35,02

5

20

68,21

37,32

7

20

71,05

39,46

З аналізу табл. 3.1 випливає, що збільшення максимальних значень напружень, які досягаються під час вибуху, для двох зарядів у порівнянні з одним зосередженим становить 1,77 разів, для трьох зарядів – 2,33, для п'яти – 2,48, для семи – 2,62 рази. Для масових швидкостей збільшення максимальних значень становить 1,48; 1,76; 1,81 і 1,88 відповідно. Такий ефект збільшення значень напружень і масових швидкостей із розосередженням зарядів підтверджується й експериментальними даними [146, 147].

Для визначення впливу інтервалу уповільнення були досліджені поля напружень та швидкостей під час вибуху одного зосередженого заряду, двох зарядів, що підриваються миттєво та двох зарядів, що підриваються з уповільненням 5 мс та 20 мс, які представлені на рис. 3.4 та рис. 3.5.

Ізосейсми швидкостей Uх(м/с) підчас вибуху одного зосередженого заряду (а), двох зарядів без уповільнення (б), двох зарядів з уповільненням 5 мс (в), та двох зарядів з уповільненням 20 мс (г) (а = 20r0).

Рис. 3.4. Ізосейсми швидкостей Uх(м/с) підчас вибуху одного зосередженого заряду (а), двох зарядів без уповільнення (б), двох зарядів з уповільненням 5 мс (в), та двох зарядів з уповільненням 20 мс (г) (а = 20r0).

Поля напружень та швидкостей розраховувались для відстані 200 r0 у різні моменти часу, які відповідали моменту приходу імпульсу від останнього детонуючого заряду. Для миттєвого підривання одного заряду часу цей момент часу рівний t = 0,0677 с, для двох зарядів з уповільненням 20 мс – t = 0,1352 с. З аналізу приведених даних, випливає, що максимальні значення напружень та швидкостей спостерігаються під час вибуху двох зарядів з уповільненням 5 мс.

Співвідношення збільшення максимальних напружень відповідно становлять: для двох зарядів без уповільнення – в 1,38 рази, для двох зарядів з уповільненням 20 мс – 2,68 рази, для двох зарядів з уповільненням 60 мс – 1,3 рази.

Ізобари напружень σν (МПа) під час вибуху одного зосередженого заряду (а), двох зарядів без уповільнення (б), двох зарядів з уповільненням 5 мс (в), та двох зарядів з уповільненням 20 мс (г) (a = 20r0).

Рис. 3.5. Ізобари напружень σν (МПа) під час вибуху одного зосередженого заряду (а), двох зарядів без уповільнення (б), двох зарядів з уповільненням 5 мс (в), та двох зарядів з уповільненням 20 мс (г) (a = 20r0).

На рис. 3.6 зображені залежності максимальних швидкостей Ux(m/c) на відстані 50 радіусів зарядів під час вибуху: 1 – одного зосередженого заряду, 2 – двох зарядів без уповільнення та з уповільненням: 3 – 5мс, 4 – 20 мс, 5-60 мс. Сейсмічний ефект КУВ у порівнянні з вибухом одного заряду та розосереджених зарядів без уповільнення зменшується в 1,5... 1,7 разів.

Таким чином, можемо спостерігати, що для кожних конкретних умов вибуху існує раціональний інтервал уповільнення, який сприяє ефективному подрібненню гірської маси та зменшенню сейсмічного ефекту вибуху. У випадку вибуху амоніту №6 ЖВ в гранітоїді від склав 5 мс.

Залежності максимальних швидкостей Ux(м/с) на відстані 50 радіусів зарядів під час вибуху: 1 – одного зосередженого заряду, 2 – двох зарядів без уповільнення та з уповільненням: 3 -5мс, 4-20 мс, 5-60 мс.

Рис. 3.6. Залежності максимальних швидкостей Ux(м/с) на відстані 50 радіусів зарядів під час вибуху: 1 – одного зосередженого заряду, 2 – двох зарядів без уповільнення та з уповільненням: 3 -5мс, 4-20 мс, 5-60 мс.

На рис. 3.7 представлені ізосейсми швидкостей Ux(м/с), а на рис 3.8 – ізобари напружень у площині xOz у момент часу 1 = 0,005 с . З рисунку видно, що в початковий момент часу за рахунок розосередження заряду, зменшується поширення хвилі по осі x для розосереджених зарядів у порівняні з вибухом одного. Слід також відмітити, що ізосейсми є витягнутими по осі z зі збільшенням а.

Ізосейсми швидкостей Uх (м/с) в площині xOy в момент часу

Рис. 3.7. Ізосейсми швидкостей Uх (м/с) в площині xOy в момент часу

t = 0,005 с при вибухах: одного заряду (а), двох зарядів при а = 10г0 (б), двох зарядів при а = 20r0 (в), двох зарядів при а = 30r0 (г).

Якщо порівняти максимальні значення швидкостей (табл. 3.2), що досягаються в даний момент часу, то видно, що найменша швидкість частинок досягається під час вибуху одиничного заряду. Із розосередженням заряду максимальне значення швидкості збільшується в 1,8 разів для двох зарядів з відстанню 10 радіусів зарядів між ними та в 1,48 рази для відстані 20 радіусів між зарядами і в 1,15 разів для відстані 30 радіусів.

Ізобари напружень швидкостей (ГПа) в момент часу t = 0.005 с при вибухах двох зарядів при

Рис. 3.8. Ізобари напружень швидкостей (ГПа) в момент часу t = 0.005 с при вибухах двох зарядів при:

Однак, для відстаней між зарядамиі більше значення масової швидкості під час вибуху двох зарядів наближається до значення відповідної швидкості під час вибуху одиничного заряду еквівалентної маси.

При збільшенні відстані між зарядами спостерігається відсутність взаємодії між зарядами і виникають зони, в яких гірська маса залишається не подрібненою. Таким чином, для кожного ґрунтового середовища та типу ВР існують оптимальні відстані між зарядами, які дозволяють оптимально подрібнити гірську породу та знизити сейсмічний ефект. Це відстань складає 20-

Таблиця 3.2.

Максимальні значення швидкостей та напружень для різних відстаней між зарядами

Кількість зарядів, шт.

Відстань між зарядами, радіусів заряду ()

1

-

37,65

15,04

2

10

69,45

29,13

2

20

55,79

26,58

2

30

43,43

23,28

2

40

41,21

20,66

2

50

37,67

15,04

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси