Взрыв и взрывчатые вещества - Константин Андреев

Для устройства искусственных водоемов взрывчатые вещества используют и в районах освоения целинных земель. Десятки озер были созданы взрывным способом в этих местах.

Чтобы вырыть котлован одного степного озера свыше 100 метров длиной, 30 метров шириной и пятнадцать — двадцать метров глубиной, потребовалось только три дня, причем всю работу выполнил один взрывник с небольшой группой помощников. Для взрыва было израсходовано более двух вагонов взрывчатых веществ, которые были размещены в девяти камерах, образованных в донной части шурфов на глубине 6,5–7 метров. Сами камеры были сделаны не путем выкапывания земли, а последовательными взрывами небольших зарядов, что очень ускорило и удешевило работу.

Мы описали только одну из многих областей применения взрывчатых веществ в народном хозяйстве нашей страны — для откола, дробления и выброса породы. Но этим далеко не ограничивается их применение.

Взрывчатые вещества широко используются в дорожном и ирригационном строительстве. С их помощью, например, прокладывают дороги через болота, где жидкий грунт не выдерживает тяжести черпательных машин. Кроме того, выемка в таких местах быстро заплывала бы жидкой болотистой массой.

Работу начинают с разрыхления взрывами верхнего растительного покрова болота. Затем на разрыхленную трассу дороги укладывают плотный грунт, образующий насыпь. Под собственной тяжестью насыпь медленно опускается в болотистую почву, но не доходит до дна. При определенной глубине погружения под насыпью взрывают небольшие заряды взрывчатого вещества. Взрыв вытесняет болотистую массу из-под насыпи, и она опускается на плотное дно болота. После этого насыпь увеличивают и производят дополнительное взрывание зарядов по бокам ее (рис. 27). Этим болотистая масса вторично вытесняется по обе стороны полотна, и его основание принимает более широкую, устойчивую форму.

Рис. 27. Прокладка взрывным способом дороги через болото.

В торфяной промышленности применение взрывчатых веществ дает возможность значительно увеличивать добычу этого топлива.

Оттаивание торфяного массива начинается обычно в начале апреля, но протекает очень медленно. Даже в Московской области оно затягивается до середины июня. Мерзлота резко снижает производительность размывания торфа гидромониторами,[7] и самый лучший для добычи торфа весенний период не используется в полной мере.

С помощью взрывчатых веществ дробят смерзшийся торф на куски. Такие куски оттаивают за 2–3 дня вместо 2–21/2 месяцев.

В нефтяной промышленности взрывчатыми веществами производят так называемое торпедирование нефтяных скважин, переставших давать нефть. После подрыва заряда взрывчатого вещества на дне скважины она вновь начинает давать нефть. Таким путем возвращен в строй не один десяток, казалось, уже выработанных нефтяных скважин.

В последнее время взрывчатые вещества стали применять для открытия новых месторождений нефти и других полезных ископаемых.

Как это производится?

Заряд помещается на небольшой глубине в земле. Его взрыв вызывает в ней распространение волн наподобие тех, которые возникают при землетрясениях. Встречая на своем пути слои различных пород или жидкостей, волны отражаются от каждого из них по-разному. Отраженные волны, возвращающиеся на поверхность земли, записываются чувствительными приборами. По характеру этих записей и можно судить о том, есть ли в районе взрыва месторождения полезных ископаемых.

В металлургической промышленности к взрывчатым веществам прибегают в тех случаях, когда в доменных печах образуются «козлы» — глыбы застывшего металла, что бывает при нарушении нормальной работы печи. В еще горячем металле бурят углубления; в них помещают и взрывают один за другим маленькие заряды взрывчатого вещества. Заряды берут такой величины, чтобы их взрывы были достаточно сильны для откола кусков металла, но не повреждали печи.

Разрушение каменных строений, которые требуется иногда сносить при реконструкции городов, быстро и безопасно производится также взрывным способом. Опыт таких работ показывает, что при правильном расчете и размещении зарядов никаких повреждений соседних зданий и разлета осколков не бывает. Звук взрыва, который производится обычно ночью (чтобы не мешать днем большому уличному движению), бывает глухим и нерезким; часто жители близлежащих домов, просыпаясь утром, с удивлением обнаруживают, что одного из зданий по соседству нет.

Недавно взрывчатые вещества получили новое применение в промышленности — для клепки взрывным способом. Особое значение этот способ имеет в авиационной промышленности. При постройке современного тяжелого бомбардировщика приходится устанавливать около миллиона заклепок. Легко себе представить, сколько труда затрачивается на это при обычном способе клепки! При взрывном способе в цилиндрическом конце заклепки устраивается небольшой канал, в котором помещается маленький заряд специального взрывчатого вещества. После того как заклепка вставлена на место в склепываемых листах, к головке ее прикладывают нагретый металлический стержень. Стержень разогревает заклепку, и происходит взрыв заряда. Цилиндрический конец заклепки расширяется, и заклепка оказывается прочно закрепленной (рис. 28).

Рис. 28. Клепка взрывным способом.

Взрывной способ применяется и в сельском хозяйстве.

Известно, какую тяжелую и трудоемкую работу представляет корчевка пней, когда она производится вручную. При взрывной корчевке в почве у пня бурят углубление так, чтобы конец его оказался под пнем (рис. 29). В это углубление вводят заряд взрывчатого вещества и свободную часть углубления плотно засыпают землей. Взрыв не только вырывает пень из земли, но и в той или иной степени расщепляет его, облегчая последующее использование пня. Корчевка пней обычно производится не только для расчистки площадей лесосек, но и для использования получаемой древесины как топлива или как сырья для лесохимической промышленности.

Рис. 29. Корчевка пней взрывным способом.

При очистке дна Цимлянского моря нужно было выкорчевать громадное количество пней; некоторые из них были толщиной до 3 метров. Вырвать такие огромные пни из земли не могли самые мощные тракторы. Для корчевки были применены взрывчатые вещества, и сто пятьдесят тысяч пней за короткое время было удалено со дна будущего моря.

В горных районах при помощи взрывчатых веществ производят подготовку почвы под сады и виноградники. Взрывным способом быстро вырывают ямки для посадки деревьев; при этом рост деревьев, посаженных взрывным способом, идет быстрее, так как взрыв разрыхляет почву и, кроме того, некоторые продукты взрыва могут оказывать полезное влияние на рост дерева, действуя как удобрение.

Взрывным способом быстро роют канавы для орошения полей и осушки болот. Осушку болот можно производить также путем пробивания взрывом водонепроницаемого слоя, задерживающего сток грунтовых вод.

Интересно применение взрывчатых веществ в борьбе с лесными пожарами. Быстрая прокладка широкой просеки лучше всего преграждает путь огню.

При сплаве леса взрывным способом ускоряют задержавшийся в верховьях реки ледоход. Теперь даже не верится, что раньше в таких случаях лед пилили пилами.

С помощью взрывчатых веществ расчищают ледяные заторы и заторы леса при сплаве, а также очищают русла рек от камней, мешающих сплаву.

Взрывчатые вещества оказывают советским людям значительную помощь в освоении Арктики. Они используются там для преодоления ледяных полей, преграждающих путь судну, для дробления больших льдин при сжатии затертого во льдах корабля; подушка из мелкого льда вокруг корпуса корабля, образованная взрывами, смягчает напор льдов, делая его более равномерным и поэтому менее опасным для судна.

Так широко могут быть использованы и используются в народном хозяйстве взрывчатые вещества.

7. Атомный взрыв

Взрывы, которые мы рассматривали в предыдущих разделах, основаны на различных химических реакциях, идущих с выделением тепла, главным образом на реакциях горения.

Однако количество тепла, выделяющегося при этих химических реакциях, относительно невелико — наибольшая теплота взрыва современных взрывчатых веществ не превосходит 2000 больших калорий на килограмм.

В последние десятилетия учеными была открыта возможность осуществления реакций совершенно иного типа, чем обычные химические реакции, так называемых ядерных реакций.

Некоторые из этих реакций выделяют огромную энергию, в миллионы раз превосходящую наибольшее выделение тепла при химических реакциях.