Исследование распространения ударных волн в пористых средах

Abstract

При разрушении горных пород взрывом необходимо знать давление, при котором возникает ударная волна и ее параметры. В ходе исследований получены формулы для расчета скорости ударной волны, скорости течения вещества за фронтом ударной волны и объемных плотностей кинетической и потенциальной энергий в зависимости от давления. В качестве примера приведены результаты расчетов скорости ударной волны и скорости течения вещества за ее фронтом в зависимости от давления для песка различной пористости или переизмельченных скальных горных пород. При этом полагалось, что объемом воздуха пор за фронтом ударной волны можно пренебречь. Получены формулы, определяющие коэффициенты в уравнении Тэта для многокомпонентных конденсированных сред, выраженные через постоянные Тэта для каждой компоненты. Предложены формулы, оценивающие скорость волны напряжений в многокомпонентной среде из конденсированных веществ при высоких давлениях.

При руйнуванні гірських порід вибухом необхідно знати тиск, при якому виникає ударна хвиля та її параметри. В ході досліджень одержано формули для розрахунку швидкості ударної хвилі, швидкості течії речовини за фронтом ударної хвилі і об'ємної густини кінетичної і потенційної енергій залежно від тиску. Як приклад приведені результати розрахунків швидкості ударної хвилі і швидкості течії речовини за її фронтом залежно від тиску для піску різної пористості або переподрібнених скельних гірських порід. При цьому вважалося, що поровим об'ємом повітря за фронтом ударної хвилі можна нехтувати. Одержано формули, що визначають коефіцієнти в рівнянні Тета для багатокомпонентних конденсованих середовищ, виражені через постійні Тета для кожної компоненти. Запропоновано формули, що оцінюють швидкість хвилі напруг в багатокомпонентному середовищі з конденсованих речовин при високому тиску.

When destructing the rocks by explosion, it is necessary to know shock wave pressure and parameters. In the process of this study the authors expressed formulas for calculating speeds of shock wave and matter stream behind the front of the shock wave and volume density of kinetic and potential energies depending on pressure. As an example, speed of shock wave and matter stream behind the front of the shock wave are calculated depending on pressure of sands with various porosity and regrinding rocks. It is assumed that air volume in the pores behind the front of shock wave can be neglected. The authors present formulas, which specify coefficients in the Teta equation for multicomponent condensed environments with the Teta constant expressed for each component. Formulas are also proposed for evaluating speed of stress wave in the multicomponent environment consisting of condensed matters at high pressures.