Локализация деформаций в волновом поле, наведенном взрывом удлиненного заряда

Для совершенствования методов управления взрывными работами рассмотрено применение комплексного подхода исследований действия взрыва. Данные, полученные в процессе физических экспериментов с композиционными имитационными моделями на полигоне в производственных условиях, сопоставляются с рассчитанными при компьютерном моделировании параметрами поведения геоматериалов при взрывных нагрузках. Показано, что используемая компьютерная модель обладает качествами, необходимыми для адекватного описания динамической прочности и разрушения геосреды в зависимости от напряжений, вида нагружения и скоростей деформации. Предложенная комплексная методика исследований позволяет всесторонне и наиболее информативно оценивать эффективность различных режимов взрыва, исследуя характер и кинетику развития деформаций, образования зон разрыхления, локализация которых предопределяет фрагментацию и образование осколков образцов. Особенности фрагментации зависят от типа взрывчатых веществ, что нашло отражение в статье. Кроме того, было количественно показано, что кинетика дробления во времени зарядами бризантного действия с высокой концентрацией энергии и скоростью детонации принципиально отличаются от показателей, получаемых с применением зарядов взрывчатых веществ щадящего действия.

Ефремовцев Н. Н., Трофимов В. А., Шиповский И. Е. Локализация деформаций в волновом поле, наведенном взрывом удлиненного заряда // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 8. – С. 73–85. DOI: 10.25018/0236-14932020-8-0-73-85.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 18-0500912).

Ефремовцев Никита Николаевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: efremovtsev_n@ipkonran.ru,
Трофимов Виталий Александрович¹ — д-р техн. наук, зав. лабораторией, e-mail: trofimov.v@ipkonran.ru,
Шиповский Иван Евгеньевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: shipovskiy_i@ipkonran.ru,
¹ Институт проблем комплексного освоения недр РАН.

Шиповский И.Е., e-mail: shipovskiy_i@ipkonran.ru.

1. Андреев С. Г., Бабкин А. В., Баум Ф. А. и др. Физика взрыва / Под ред. Л. П. Орленко. Изд. 3-е, испр. Т. 2. — М.: Физматлит, 2004. — 656 с.

2. Mott N. F. A theory of the fragmentation of shells and bombs / Fragmentation of rings and shells. Shock wave and high pressure phenomena. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI: 10.1007/978-3-540-27145-1_11.

3. Ouchterlony F., Sanchidrian J. A. A review of development of better prediction equations for blast fragmentation // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019. Vol. 11. No 5. DOI: 10.1016/j.jrmge.2019.03.001.

4. Johnson C. E. Fragmentation analysis in the dynamic stress wave collision regions in bench blasting. 2014. Theses and Dissertations. Mining Engineering, 16, 173 p. https://uknowledge. uky.edu/mng_etds/16.

5. Kukolj I., Oberdorfer B., Ouchterlony F. Internal fractures after blasting confined rock and mortar cylinders // Berg Huettenmaenn Monatsh. 2019. Vol. 164. No 10. Pp. 422—430. DOI: 10.1007/s00501-019-00899-6.

6. Ефремовцев Н. Н. Методические вопросы исследования дробящей способности взрывчатых веществ // Взрывное дело. — 2015. — № 113 (70). — С. 96—106.

7. Ефремовцев Н. Н., Ефремовцев П. Н. Результаты исследования в производственных условиях влияния кинетики выделения энергии взрыва на дробимость горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — СВ 58. — С. 17—25.

8. Викторов С. Д., Закалинский В. М., Ефремовцев Н. Н. Применение инновационных технологий управления действием взрыва для повышения эффективности разработки месторождений стратегического сырья / Решение технологических проблем горного производства на территории России, ближнего и дальнего зарубежья. — М.: ВНИПИпромтехнологии, 2018. — С. 8—14.

9. Efremovtsev N. N. Aspects of the research into the methods of blast effect cpntrol with the use of compositional simulation models and scientific classification / 9th International Conference on Physical Problems of Rock Destruction. Proceedings. 2017. Pp. 134—139.

10. Шиповский И. Е. Расчет хрупкого разрушения горной породы с использованием бессеточного метода // Научный вестник НГУ. — 2015. — Вып. 1 (145). — С. 76—82.

11. Одинцев В. Н., Шиповский И. Е. Моделирование влияния взрывного воздействия на газодинамическое состояние пачки выбросоопасного угля // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2019. — № 4. — С. 46—57. DOI: 10.15372/ FTPRPI20190406.

12. Abdalla M. A. Fragmentation Analysis of OG-7 Warhead Using AUTODYN SPH Solver // Advanced Materials Research. 2012. Vol. 576. Pp. 645—650. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ AMR.576.645.