Баланс энергии ВВ при взрыве

Превращение потенциальной энергии взрыва Q _v в полезные формы механической работы происходит со значительными потерями. Большой интерес представляет схема использования энергии взрывчатых веществ при производстве взрывных работ в горных породах, которую А.Ф. Беляев представил в виде диаграммы работы взрыва (рис. 6.4). На ней четко показаны полезные формы использования энергии ВВ и бесполезные формы ее расходования. Как видно из рис. 6.4, потенциальная энергия ВВ за исключением химических потерь составляет полную фактическую тепловую энергию взрыва равную 0,72...0,80 Q _v, а за вычетом тепловых потерь – полная фактическая работа взрыва составляет примерно 0,5 Q _v.

Химические потери связаны с неполнотой превращения ВВ в результате частичного разброса вещества в зоне реакции.

К тепловым относятся потери, обусловленные тем, что продукты взрыва выбрасываются в атмосферу еще достаточно нагретыми, а также тем, что часть теплоты идет на нагревание окружающего горного массива (путем теплообмена и внутреннего трения при пластических деформациях среды).

Действие взрыва заряда ВВ в породном массиве проявляется в полезных формах, для которых выполняется взрыв, и бесполезных, представляющих собой потери, а также вредных воздействий на законтурный массив (разброс породы, переизмельчение прилегающей к заряду части массива). В зависимости от условий взрыва и его цели полезные формы работы будут существенно меняться. Применительно к взрывным работам в скальных породах наибольшее значение имеет работа дробления и перемещения пород, а в рыхлых – простреливание (образование полостей) и выброс на определенную высоту и расстояние.

Долю потенциальной энергии взрыва, приходящуюся на полезные формы механической работы А _ВР, называют коэффициентом полезного действия взрыва

КПД _ВР = (А _ВР / Q _V)· 100%. (6.12)

Коэффициент весьма мал. Например, только 3...8% потенциальной энергии взрыва затрачивается на фактическую работу разрушения и выброса; при взрывах на рыхление КПД _ВР может доходить до 13...30%.