Cơ bản về nổ đá dưới nước
Việc nổ mìn trong đó nguồn nổ được đặt trong khu vực hạn chế của khối nước và tương tác với môi trường nước được gọi chung là nổ mìn đá dưới nước. Theo sự khác biệt về vị trí của nguồn nổ và điều kiện của khối nước, nổ mìn đá dưới nước được chia thành nổ mìn nước sâu, nổ mìn nước nông, nổ mìn gần mặt nước, nổ mìn lộ thiên dưới nước, nổ mìn khoan dưới nước, nổ mìn buồng dưới nước và nổ mìn khối giữ nước.
Đặc điểm của vụ nổ trong nước
Khi thuốc nổ nổ trong nước, nhiệt độ của các sản phẩm khí do vụ nổ tạo ra có thể đạt tới 3000℃, và áp suất nổ ban đầu khoảng 14GPa. Giao diện nước được ghép xung quanh gói thuốc nổ được kích thích bằng sóng xung kích ngắt quãng mạnh và đột ngột và chuyển động khuếch tán của nước, và lan truyền ra ngoài dưới dạng sóng xung kích hình cầu với tốc độ gấp nhiều lần tốc độ âm thanh của nước (1500m/s) trong khu vực có đường kính gấp nhiều lần đường kính của thuốc nổ.
Sau đó, khí áp suất cao do vụ nổ tạo ra sẽ giãn nở dưới dạng các bong bóng để sinh công, khiến nước khuếch tán nhanh chóng và chuyển động theo quán tính. Sự hợp nhất áp suất của các bong bóng khiến sóng loãng đi theo và lan truyền ra bên ngoài, khiến áp suất sóng xung kích tại mỗi điểm của trường nổ dưới nước giảm nhanh chóng và suy giảm theo cấp số nhân. Khi áp suất bong bóng giảm xuống dưới áp suất thủy tĩnh, nước xung quanh nguồn nổ bắt đầu di chuyển theo hướng ngược lại và nén các bong bóng để đạt đến điểm cân bằng áp suất thủy tĩnh. Sau khi đạt đến điểm cân bằng, các bong bóng bị nén quá mức do chuyển động quán tính của nước, sau đó các bong bóng lại giãn nở để sinh công lên nước. Quá trình qua lại này tạo thành nhiều áp suất xung trong nước và phần lớn năng lượng của nó được chuyển thành dòng chảy trễ khuếch tán của khối nước.
Nổ đá nước sâu
Khoảng một nửa năng lượng hóa học của thuốc nổ trong nổ đá ngầm dưới nước được chuyển thành sóng xung kích trong nước, và 1/3 hoặc hơn năng lượng khác được tiêu thụ trong nước dưới dạng năng lượng nhiệt. Năng lượng chiếm giữ bởi áp suất xung của các bong bóng tương đối nhỏ, khoảng 1/3 hoặc ít hơn năng lượng của sóng xung kích trong nước. Do đó, sóng xung kích trong nước là yếu tố ảnh hưởng chính của vụ nổ dưới nước.
Các yếu tố chính của nổ mìn phá đá nước sâu là sóng xung kích trong nước, áp suất dao động và dòng chảy trễ khuếch tán nước. Để xác định yếu tố nào đóng vai trò chính trong quá trình phá hủy, chúng ta không thể chỉ xem xét biên độ và năng lượng của các yếu tố khác nhau. Chúng ta cũng cần xem xét hình dạng đặc trưng, kích thước, đặc điểm động lực học cấu trúc và trạng thái chuyển động của vật thể chịu tải.
Phun nước nông
Đặc điểm của nổ mìn nước nông liên quan đến độ sâu chôn tương ứng của gói thuốc nổ. Ngoài việc tạo ra sóng xung kích dưới nước và áp suất dao động, còn có các hiện tượng bề mặt sau:
(1) Việc nổ nước nông tạo ra sóng xung kích dưới nước phản xạ trên bề mặt nước tự do, gây ra cột nước giống như gò nước bắn tung tóe nhanh chóng;
(2) Khi các bong bóng nổi lên bề mặt và vỡ vào khí quyển, nước phun ra sẽ xảy ra;
(3) Các vụ nổ gần đáy nước tạo thành các hố dưới nước;
(4) Một loạt sóng do vụ nổ trên mặt nước và cột nước rơi xuống lan truyền theo mọi hướng, sau khi va chạm với các chướng ngại vật trên mặt nước, xảy ra hiện tượng áp suất sóng và dâng nước;
(5) Các vụ nổ gần bề mặt nước làm cho cột nước bị phân tán theo chiều ngang, trên mặt nước xuất hiện các hố rõ ràng, và các cột nước phân tán được hình thành phía trên tâm vụ nổ.
An toàn và bảo vệ khi nổ đá dưới nước
Phòng ngừa nổ giao cảm và loại bỏ nổ: Cần lưu ý những điểm sau để tránh nổ giao cảm:
(1) Sử dụng thuốc nổ có độ nhạy thấp hoặc sử dụng vỏ cứng để đóng gói các cuộn thuốc nổ;
(2) Thiết kế khoảng cách giữa các gói thuốc nổ hợp lý, tránh sai sót quá mức trong quá trình thi công;
(3) Chặn đúng cách các lỗ nổ dưới nước.
Cần lưu ý những điểm sau đây để ngăn ngừa hiện tượng nổ:
(1) Sử dụng thuốc nổ và kíp nổ chống nước, hoặc chế tạo bao bì chống nước đáng tin cậy. Đối với các dự án nổ mìn nước sâu, nên sử dụng thiết bị nổ mìn chuyên dụng;
(2) Ngăn ngừa mạng lưới nổ bị gián đoạn do sóng hoặc bị hư hỏng do thiết bị thi công;
(3) Mạng nổ điện phải cố gắng tránh các mối nối trong nước. Kiểm tra cách điện của mạng với mặt đất. Hai kíp nổ trong cùng một lỗ nổ phải được phân phối trong các mạng khác nhau.
Các mảnh vỡ bay riêng lẻ từ vụ nổ đá dưới nước
Khi độ sâu của nước nhỏ hơn 1,5 mét, khoảng cách an toàn của các mảnh vỡ bay được tính theo nổ mìn trên mặt đất; khi độ sâu của nước lớn hơn 6 mét, tác động của từng mảnh vỡ bay do nổ mìn lên người trên mặt đất hoặc trên mặt nước không được xem xét; khi độ sâu của nước từ 1,5-6 mét, có thể thực hiện các hiệu chỉnh thích hợp theo thiết kế nổ mìn trên mặt đất và khoảng cách an toàn của các mảnh vỡ bay được xác định theo thiết kế.
Hệ thống phun đá O2 của Yantai Gaea đã có thể thích ứng hoàn toàn với môi trường phun dưới nước sau khi phát triển thành công màng chống thấm. Để biết thêm chi tiết, vui lòng kiểm tra trang này:
