Основы теории взрыва

Взрыв — чрезвычайно быстрое изменение состояния вещества, сопровождающееся таким же быстрым превращением его потенциальной энергии в механическую работу. Работа взрыва основана на стремлении образовавшихся при нем газов к расширению.
Взрывы могут быть физического или химического характера. При физическом взрыве изменяется только физическое состояние вещества (взрывы паровых котлов, баллонов, сжатого или сжиженного газа и др.). При химическом взрыве происходит быстрое химическое превращение вещества, при котором энергия межмолекулярных связей выделяется в виде теплоты и образуются газообразные продукты.
В практике горного дела главным образом используются химические взрывы.
Согласно гидродинамической теории, передача детонации обусловлена распространением по ВВ ударной волны. Если амплитуда изменения давления на фронте этой волны больше некоторой величины, то волна при распространении способна за своим фронтом возбуждать интенсивную химическую реакцию, за счет энергии которой поддерживаются постоянно параметры волны и стационарный характер детонационного процесса в целом.
Ударная волна (зона сжатия) и прилегающая к ней зона реакции взрывчатого превращения обобщаются под названием детонационной волны (волна детонации). Движение ударной волны складывается из движения скачка уплотнения и перемещения самой среды. Детонационная волна имеет более сложную структуру. Распространение ее обусловливается движением ударной волны, зоны химической реакции и конечных продуктов взрыва.
Скачкообразность процесса распространения детонации является резким отличительным признаком явления.
При детонации В В получаются продукты взрыва плотностью 2 г/см3 при давлении в тысячи мегапаскалей. Таким образом, имеет место совершенно новое, своеобразное состояние вещества.
При детонации ВВ зона химического превращения, отделяющая невозмущенное ВВ от продуктов взрыва, в которых химическая реакция уже полностью закончилась, оказывается весьма тонкой. Масса вещества, находящегося в каждый данный момент в состоянии химической реакции, составляет ничтожную часть от общей массы заряда.
Способность ВВ к детонации зависит от условий его применения. Если размеры заряда менее определенной критической величины, то детонация затухает.
Продукты взрыва одного заряда в воздухе могут вызывать взрыв другого заряда, если он не очень удален от первого. В таком случае первый заряд называется активным, второй — пассивным. Явление возбуждения взрыва в пассивном заряде в случае взрыва активного, отделенного от пассивного инертной средой, называется детонацией на расстоянии или детонацией через влияние.
Дальность передачи детонации зависит от ряда факторов, основными из которых являются: масса и свойства активного заряда, свойства пассивного заряда, свойства среды, разделяющей заряды, характер оболочек, в которые помещены заряды, а также направление детонации в активном заряде.
Из свойств активного заряда определяющими являются скорость детонации и плотность.
С увеличением плотности активного заряда растет и дальность передачи детонации. Чем выше чувствительность ВВ, тем больше дальность передачи детонации. Так как чувствительность ВВ с увеличением плотности заряда уменьшается, то, чем больше плотность пассивного заряда, тем меньше расстояние передачи детонации.