RU2098748C1

RU2098748C1 - Device for attenuation of shock waves at underwater blasts

Info

Publication number: RU2098748C1
Application number: RU96120635/02A
Authority: RU
Inventors: Георгий Анатольевич Басс
Original assignee: Георгий Анатольевич Басс
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 1997-12-10

Abstract

FIELD: underwater blasting operations. SUBSTANCE: the device uses a net of elastic porous cords with a waterproof coating located horizontally above the charge. Secured around the edges of the net are rows of freely hanging vertical staggered cords of a variable density growing in the direction of passage of shock waves. The cords are also made of elastic porous materials with a waterproof coating. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к взрывным работам и предназначено для ослабления ударных волн (УВ) при подводных взрывах. The invention relates to blasting and is intended to attenuate shock waves (HC) during underwater explosions.

Известна защита инженерных сооружений и ихтиофауны завесой из воздушных пузырьков [1]
Недостатки пузырьковых завес: невозможность защиты от УВ объектов, размещенных над зарядом или под зарядом взрывчатого вещества (ВВ), так как барботажем воздуха из перфорированных труб создаются лишь вертикальные пузырьковые завесы; неоднородность размещения воздушных пузырьков в пространстве времени, необходимость применения компрессора с источником энергии.Known protection of engineering structures and ichthyofauna by a curtain of air bubbles [1]
Disadvantages of bubble curtains: the impossibility of protecting objects placed above a charge or under a charge of explosives from explosives, since only vertical bubble curtains are created by sparging air from perforated pipes; heterogeneity of the placement of air bubbles in time space, the need for a compressor with an energy source.

Известно гашение воздушных УВ в горных выработках экранами из свободно свисающих канатов и шнуров, выполненных из синтетических волокон [2]
Размещенные под водой канаты и шнуры создают физически и механически неоднородную среду и снизят пиковое давление гидравлических УВ, но тоже создают лишь вертикально ориентированные экраны.It is known to extinguish airborne hydrocarbons in mine workings with shields from freely hanging ropes and cords made of synthetic fibers [2]
Ropes and cords placed under water create a physically and mechanically inhomogeneous environment and reduce the peak pressure of hydraulic hydrocarbons, but they also create only vertically oriented screens.

Целью изобретения является повышение эффективности ослабления УВ и всесторонняя локализация очага подводного взрыва. The aim of the invention is to increase the efficiency of attenuation of hydrocarbons and the comprehensive localization of the focus of an underwater explosion.

Для достижения поставленной цели устройство для ослабления УВ, содержащее экран из свободно свисающих канатов и шнуров, дополнительно снабжено расположенной горизонтально над зарядом сеткой, образующей экран, состоящий из шнуров, выполненных из эластичных пористых материалов (микропористой резины, пенопласта), по периметру сетки размещены аналогичные свободно свисающие пористые шнуры, образующие вокруг очага взрыва вертикальные экраны, в которых пористые шнуры размещены в шахматном порядке с переменной плотностью, возрастающей в направлении распространения ударных волн. To achieve this goal, the device for attenuating the shock wave, containing a screen of freely hanging ropes and cords, is additionally equipped with a grid located horizontally above the charge, forming a screen consisting of cords made of elastic porous materials (microporous rubber, foam), similar to the perimeter of the grid free-hanging porous cords forming vertical screens around the explosion site in which porous cords are staggered with a variable density increasing in pressure shock wave propagation.

На фиг. 1 4 приведены схемы устройства, где 1 заряд ВВ (для сейсморазведки на шельфе), 2 свободно свисающие шнуры из пористой резины, 3 сетка из взаимно перпендикулярно расположенных пористых шнуров, образующих горизонтальный экран над зарядом ВВ, 4 пластина из куска конвейерной ленты с отверстиями для крепления шнуров 2 и соединенная с сеткой 3 по ее периметру; 4 поплавок; 5 тросы, боковые для крепления экранов с поплавком, а центральный трос удерживает заряд ВВ и детонирующий шнур или кабель к проводникам электродетонатора. In FIG. 1 to 4 are diagrams of the device, where 1 explosive charge (for seismic exploration on the shelf), 2 freely hanging cords of porous rubber, 3 mesh of mutually perpendicular porous cords forming a horizontal screen above the explosive charge, 4 plate from a piece of conveyor belt with holes for fastening the cords 2 and connected to the grid 3 along its perimeter; 4 float; 5 cables, lateral for fastening screens with a float, and the central cable holds the explosive charge and detonating cord or cable to the conductors of the electric detonator.

Так как вспененные материалы содержат смесь закрытых и открытых пор, пористые шнуры защищены слоем гидроизолирующего покрытия (фиг. 3). Для вертикальных шнуров 2 предпочтительно применение микропористой резины плотностью 1,05-1,2 г/см³.Since the foamed materials contain a mixture of closed and open pores, the porous cords are protected by a layer of waterproofing coating (Fig. 3). For vertical cords 2, it is preferable to use microporous rubber with a density of 1.05-1.2 g / cm ³ .

Применение шнуров из пористой резины или пенопласта плотностью 0,7-0,8 г/см³ улучшить действие экрана благодаря повышенному содержанию пузырьков воздуха, но снизит механическую прочность шнуров и придаст им положительную плавучесть, что исключит возможность применения шнуров 2 для создания вертикального экрана.The use of cords of porous rubber or foam with a density of 0.7-0.8 g / cm ³ to improve the effect of the screen due to the increased content of air bubbles, but will reduce the mechanical strength of the cords and give them positive buoyancy, which eliminates the possibility of using cords 2 to create a vertical screen.

На фиг. 4 шнур 2 сдублирован с полоской ("ремнем") 7 из материала высокой прочности шириной не менее диаметра пористого шнура. Подложка 7 наряду с повышением прочности пористого шнура с повышенным содержанием воздушных включений придаст ему отрицательную плавучесть. При сборке устройства пористые шнуры должны быть обращены к заряду ВВ, чтобы они воспринимали падающую УВ. In FIG. 4 cord 2 is duplicated with a strip ("belt") 7 of high strength material with a width of at least the diameter of the porous cord. Substrate 7 along with increasing the strength of the porous cord with a high content of air inclusions will give it negative buoyancy. When assembling the device, the porous cords should be facing the explosive charge so that they perceive the incident shock wave.

Аналогичный эффект повышение прочности пористых шнуров и придание ему отрицательной плавучести может быть достигнут без подложки 7 нанесением на шнур вместо пленочного водоизолирующего покрытия (фиг. 3) утолщенной оболочки из резины по известной технологии изготовления кабеля. A similar effect can be achieved by increasing the strength of porous cords and imparting negative buoyancy to it without a substrate 7 by applying a thickened rubber sheath using a known cable manufacturing technique instead of a film waterproof coating (Fig. 3) onto the cord.

За рядами пористых шнуров 2, наиболее удаленных от очага взрыва, размещены плотные ряды шнуров 8 из синтетических волокон, например полиэфирных с плотностью 1,3-1,4 г/см³, или полоски из конвейерных лент, отслуживших срок эксплуатации по прямому назначению.Dense rows of cords 8 made of synthetic fibers, for example polyester with a density of 1.3-1.4 g / cm ³ , or strips of conveyor belts that have served their intended purpose, are placed behind the rows of porous cords 2, the farthest from the explosion site.

Ударные волны с пиковым давлением, пониженным при прохождении через экран из пористых шнуров 2, будут окончательно погашены плотными рядами шнуров 8 из синтетических волокон. Для гашения затухающих УВ важна не способность к деформации эластичных пористых шнуров, а их повышенная масса в гетерогенной среде вода твердое тело. Shock waves with peak pressure reduced during passage through the screen of porous cords 2 will be finally extinguished by dense rows of cords 8 of synthetic fibers. To quench damped shock waves, it is not the ability to deform elastic porous cords that is important, but their increased mass in a heterogeneous medium, water and solid matter.

Наряду с изложенным ряды шнуров с повышенной плотностью по примеру экранов (8 на фиг. 2) придадут отрицательную плавучесть всему устройству, необходимую для его применения. Along with the foregoing, rows of cords with increased density according to the example of screens (8 in Fig. 2) will give negative buoyancy to the entire device necessary for its use.

Преимущества устройства: равномерное в пространстве и времени распределение воздуха в экранах; действие экранов усиливается завесами в воде резиновых или пластмассовых шнуров, рассекающих фронт УВ и гасящих УВ как система твердых тел; всесторонняя локализация экранами очага взрыва и конструктивная простота устройства, не требующая компрессора с источником энергии. Advantages of the device: air distribution in screens uniform in space and time; the action of the screens is enhanced by curtains in the water of rubber or plastic cords that cut through the front of the shock wave and extinguish the shock wave as a system of solids; comprehensive localization of the explosion site screens and the structural simplicity of the device, which does not require a compressor with an energy source.

Claims

1. A device for attenuating shock waves, comprising a screen made of freely hanging cords made of synthetic materials, characterized in that when blasting under water, it is additionally equipped with a mesh of elastic porous cords with a waterproof coating placed horizontally above the charge, the rows of which are freely fixed around the perimeter overhanging vertical staggered cords of variable density increasing in the direction of shock waves, which are also made of elastic materials with a waterproof coating.

2. The device according to claim 1, characterized in that flexible tapes of high strength material with a width of at least the diameter of the cord are attached to the elastic porous cords, the porous cords being oriented towards the incident shock wave.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the rows of cords made of synthetic fibers are placed behind the most distant from the charge near the porous cords.