Notions de base sur le dynamitage de roches sous-marines
Le dynamitage sous-marin consiste à placer la source de tir dans une zone restreinte du plan d'eau et à interagir avec le milieu aquatique. Selon l'emplacement de la source de tir et les conditions du plan d'eau, le dynamitage sous-marin se divise en deux catégories : le dynamitage en eau profonde, le dynamitage en eau peu profonde, le dynamitage près de la surface de l'eau, le dynamitage sous-marin à découvert, le dynamitage par forage sous-marin, le dynamitage en chambre sous-marine et le dynamitage en retenue d'eau.
Caractéristiques d'une explosion explosive dans l'eau
Lors de l'explosion d'un explosif dans l'eau, la température des gaz produits par l'explosion peut atteindre 3 000 °C et la pression initiale d'environ 14 GPa. L'interface eau-air entourant l'explosif est stimulée par des ondes de choc intermittentes, soudaines et fortes, ainsi que par un mouvement de diffusion de l'eau. Ces ondes se propagent vers l'extérieur sous forme d'ondes de choc sphériques dont la vitesse est plusieurs fois supérieure à celle du son (1 500 m/s) dans une zone dont le diamètre est plusieurs fois supérieur à celui de l'explosif.
Par la suite, le gaz à haute pression généré par l'explosion se dilate sous forme de bulles pour exercer un travail, provoquant une diffusion rapide de l'eau et un mouvement inertiel. La fusion des bulles sous pression entraîne la propagation d'ondes de raréfaction, provoquant une chute rapide et une décroissance exponentielle de la surpression de l'onde de choc en chaque point du champ d'explosion sous-marin. Lorsque la pression des bulles descend en dessous de la pression hydrostatique, l'eau autour de la source de l'explosion se déplace en sens inverse et comprime les bulles pour atteindre le point d'équilibre de pression hydrostatique. Une fois cet équilibre atteint, les bulles sont surcomprimées sous l'effet du mouvement inertiel de l'eau, puis se dilatent à nouveau pour exercer un travail sur l'eau. Ce processus alternatif crée de multiples pressions pulsatoires dans l'eau, dont la majeure partie de l'énergie est convertie en flux de diffusion.
Dynamitage de roches en eau profonde
Environ la moitié de l'énergie chimique des explosifs utilisés lors du dynamitage de roches en eaux profondes est convertie en ondes de choc dans l'eau, et un tiers, voire plus, de cette énergie est consommée dans l'eau sous forme d'énergie thermique. L'énergie absorbée par la pression pulsatoire des bulles est relativement faible, environ un tiers, voire moins, de l'énergie de l'onde de choc dans l'eau. Par conséquent, l'onde de choc dans l'eau est le principal facteur d'influence de l'explosion sous-marine.
Les principaux facteurs du dynamitage de roches en eaux profondes sont les ondes de choc dans l'eau, la pression pulsatoire et le flux de diffusion de l'eau. Pour déterminer le facteur déterminant dans la destruction, il ne suffit pas d'examiner l'amplitude et l'énergie des différents facteurs. Il faut également prendre en compte la forme, la taille, les caractéristiques dynamiques structurelles et l'état de mouvement de l'objet chargé.
Dynamitage en eau peu profonde
Les caractéristiques du dynamitage en eau peu profonde sont liées à la profondeur d'enfouissement proportionnelle du paquet d'explosifs. Outre la génération d'ondes de choc sous-marines et de pressions pulsatoires, on observe également les phénomènes de surface suivants :
(1) Le dynamitage en eau peu profonde génère des ondes de choc sous-marines qui se réfléchissent sur la surface libre de l'eau, provoquant une colonne d'eau en forme de monticule qui éclabousse rapidement ;
(2) Lorsque des bulles remontent à la surface et éclatent dans l’atmosphère, des projections d’eau se produisent ;
(3) Les explosions près du fond de l’eau forment des cratères sous-marins ;
(4) Une série d'ondes générées par l'explosion à la surface de l'eau et la chute de la colonne d'eau se propagent dans toutes les directions et, après avoir heurté des obstacles à la surface de l'eau, une pression d'onde et une montée de la houle se produisent ;
(5) Les explosions près de la surface de l'eau provoquent une dispersion horizontale de la colonne d'eau, des cratères évidents apparaissent à la surface de l'eau et des colonnes d'eau dispersées se forment au-dessus du centre de l'explosion.
Sécurité et protection des dynamitages de roches sous-marins
Prévention de l'explosion sympathique et rejet de l'explosion : Les points suivants doivent être notés pour éviter l'explosion sympathique :
(1) Utiliser des explosifs à faible sensibilité ou utiliser des coques dures pour emballer les rouleaux d’explosifs ;
(2) Concevoir raisonnablement l’espacement entre les paquets d’explosifs et éviter les erreurs excessives lors de la construction ;
(3) Bloquer correctement les trous de mine sous-marins.
Les points suivants doivent être pris en compte pour éviter tout rejet d'explosion :
(1) Utiliser des explosifs et des détonateurs résistants à l'eau, ou fabriquer des emballages étanches et fiables. Pour les projets de dynamitage en eau profonde, un équipement de dynamitage spécial doit être utilisé ;
(2) Empêcher que le réseau de détonation soit interrompu par les vagues ou endommagé par les engins de chantier ;
(3) Le réseau de tir électrique doit éviter les joints dans l'eau. L'isolation du réseau par rapport au sol doit être vérifiée. Les deux détonateurs d'un même trou de mine doivent être répartis sur des réseaux distincts.
Débris individuels volants provenant de l'explosion de roches sous-marines
Lorsque la profondeur de l'eau est inférieure à 1,5 mètre, la distance de sécurité contre les débris volants est calculée en fonction du dynamitage au sol ; lorsque la profondeur de l'eau est supérieure à 6 mètres, l'impact des débris volants individuels provenant du dynamitage sur le personnel au sol ou au-dessus de la surface de l'eau n'est pas pris en compte ; lorsque la profondeur de l'eau est comprise entre 1,5 et 6 mètres, des corrections appropriées peuvent être apportées en référence à la conception du dynamitage au sol, et la distance de sécurité contre les débris volants est déterminée par la conception.
Le système de dynamitage O2 de Yantai Gaea s'est parfaitement adapté aux environnements de dynamitage sous-marins grâce au développement réussi d'une membrane étanche. Pour plus de détails, veuillez consulter cette page :
