Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2011, № 5

М.И. Ганопольский

РЕЗУЛЬТАТЫ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
УДАРНЫХ ВОЗДУШНЫХ
ВОЛН ПРИ ВЗРЫВАХ
НА ЗЕМНОЙ
ПОВЕРХНОСТИ

М.И. Ганопольский

РЕЗУЛЬТАТЫ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
УДАРНЫХ ВОЗДУШНЫХ
ВОЛН ПРИ ВЗРЫВАХ
НА ЗЕМНОЙ
ПОВЕРХНОСТИ

УДК 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Г 19 

622.235:622.268 
Г 19 
 
 
 
 
 
Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 
29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной 
службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия
человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.10 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ганопольский М.И. 

Результаты экспериментальных исследований ударных воз
душных волны при взрывах на земной поверхности: Отдельные
статьи Горного информационно-аналитического бюллетеня (научно-технического журнала). — 2011. — № 5. — 38 с.— М.: Издательство «Горная книга» 

ISSN 0236-1493 
Приведены результаты исследований параметров ударных воздушных волн (УВВ) при взрывах наружных, скважинных  и шпуровых зарядов, зарядов выброса и сброса на земной поверхности, а также при подводных взрывах. Предложены формулы для расчета безопасных расстояний по действию УВВ на земной поверхности на основе определения 
массы эквивалентного заряда при взрывах различного назначения. 

УДК 622.235:622.268
 
 
 
 
 
 
©  М.И. Ганопольский, 2011 
©  Издательство «Горная книга», 2011 
ISSN 0236-1493 

©  Дизайн книги. Издательство «Горная книга», 2011 

 
 

УДК 622.235:622.268 
© М.И. Ганопольский, 2011 

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ 
ИССЛЕДОВАНИЙ УДАРНЫХ ВОЗДУШНЫХ 
ВОЛН ПРИ ВЗРЫВАХ НА ЗЕМНОЙ  
ПОВЕРХНОСТИ 
 
Приведены результаты исследований параметров ударных воздушных 
волн (УВВ) при взрывах наружных, скважинных  и шпуровых зарядов, 
зарядов выброса и сброса на земной поверхности, а также при подводных взрывах. Предложены формулы для расчета безопасных расстояний по действию УВВ на земной поверхности на основе определения 
массы эквивалентного заряда при взрывах различного назначения.  
Ключевые слова: ударные воздушные волны, эквивалентный заряд, 
безопасные расстояния. 

 
Введение 
 
Ударные воздушные волны (УВВ), являясь одним из 
проявлений взрыва, представляют потенциальную опасность для людей и зданий и сооружений. Степень повреждения зависит от интенсивности УВВ. Сильные УВВ, вызывающие разрушение конструкций зданий и сооружений и 
наносящие повреждения механизмам и оборудованию, реализуются, как правило, в близкой от заряда области. Слабые 
УВВ (к ним, согласно [1], относятся волны, избыточное 
давление на фронте которых не превышает 104 Па), ответственные за разрушение застекления и легкие повреждения 
конструктивных элементов сооружений, реализуются на 
больших расстояниях от места взрыва. 
Весьма разнообразны виды и способы производства 
взрывных работ на земной поверхности, осуществляемых 
при разработке полезных ископаемых и в строительстве 
(взрывы наружных, скважинных и шпуровых зарядов, зарядов выброса и сброса, а также взрывы этих зарядов, осуще

ствляемые в подводных условиях). Достаточно разнообразны и способы, используемые для снижения интенсивности 
УВВ и уменьшения их поражающего воздействия на охраняемые объекты (засыпка наружных зарядов, укрытие мест 
взрывов, короткозамедленное взрывание и т.д.). 
На параметры и условия распространения слабых УВВ 
оказывают влияние самые различные факторы, к основным 
из которых относятся: сложившиеся на момент взрыва метеоусловия (температурные градиенты по высоте, скорость 
и направление ветра и др.), физико-технические свойства 
взрываемых пород и материалов, наличие преград на пути 
распространения волны, положение зарядов относительно 
охраняемых объектов, буровзрывные параметры и др. Все 
эти факторы оказывают разное влияние на параметры УВВ 
и трудно выявить степень влияния каждого из них. Поэтому 
основным методом установления количественных зависимостей для прогнозирования параметров УВВ при взрывах 
на земной поверхности являются прямые инструментальные 
измерения. 
Выполненные исследования позволили не только получить зависимости для расчета основных параметров слабых 
УВВ при взрывах на открытых горных работах и в строительстве, но и предложить формулы для расчета этих параметров, а также разработать единую методику расчета безопасных расстояний по действию УВВ на охраняемые объекты и людей при производстве различных видов взрывных 
работ на земной поверхности. 
 
1. Параметры УВВ при взрывах наружных зарядов 
 
Инструментальные исследования параметров слабых 
УВВ при взрывах наружных зарядов проводились с использованием специально разработанной аппаратуры [2]. За 
время их проведения было зарегистрировано более 1000 
опытных полигонных и производственных взрывов при 

дроблении различных пород (приведены в таблице 1) в диапазоне расстояний от 15 до 4800 м. Масса мгновенно взрываемых зарядов изменялась от 1 до 840 кг. 
По результатам этих исследований была выявлена явная 
зависимость величины избыточного давления на фронте 
УВВ от физико-технических свойств взрываемых пород и 
от метеоусловий. 
Результаты измерений давления УВВ в прямой волне 
(т.е. в волне, зарегистрированной на достаточно близком от 
заряда расстоянии, составляющем от нескольких метров до 
нескольких сотен метров, где метеоусловия и др. факторы 
не оказывают влияния на условия ее распространения) и соответствующие графики, полученные при обработке результатов измерений [3], показаны на рис.1. При обработке 
результатов измерений породы были разделены на три 
группы со сходными физико-техническими характеристиками (см. табл.1). 
На основании обработки экспериментальных данных 
получены, с обеспеченностью 84 %, зависимости для расчета основных параметров слабых УВВ при взрывах наружных (накладных) зарядов: 

1,5

3
5
4,7 10
Т
М
Q
P
K K
r

⎛
⎞
Δ
=
×
⎜
⎟
⎜
⎟
⎝
⎠
; 
(1) 

2/3

160
Т

Q
S
K
r

+ =
; 
 (2) 

1/6 1/2
3
0,65
10
Q
r
−
+ =
τ
;  
(3) 

2,5
3
4
2
3
5,5 10
Т
Q
Е
К
Q
r

⎛
⎞
=
×
⎜
⎟
⎜
⎟
⎝
⎠
,  
(4) 

где 
Р
Δ
 — давление на фронте УВВ, Па; S+ — удельный 
импульс фазы сжатия, Пас; τ+ — время действия положи

тельной фазы УВВ, с; Е — плотность потока энергии в головной части фазы сжатия УВВ, Дж/м2; Q — масса наружного заряда, кг; KМ — коэффициент метеоусловий; KТ — 
коэффициент, учитывающий влияние физико-технических 
свойств взрываемых пород и материалов на интенсивность 
УВВ; его значения приведены в табл. 1. 
Для предотвращения вредных эффектов УВВ необходимо учитывать влияние метеоусловий. С этой целью в расчетную формулу (1) введен коэффициент KМ, учитывающий 
возможность появления неблагоприятных для производства 
взрывных работ метеоусловий, когда KМ>1. 
 
Таблица 1 
Значения коэффициента KТ в зависимости от влияния  
физико-технических свойств взрываемых горных пород  
и строительных материалов на интенсивность УВВ 

Группа 
пород

Наименование пород 
Коэффициент 
крепости

Категория 
пород по 
СНиП 

Категория
пород по 
взрываем
ости 

Коэффициент 
КТ 

I 
Песчаники, сланцы, 
мел, доломит, известняк, выветрелые серпентиниты и перидотиты, мерзлые грунты 

до 8 
до VI 
I-II 
0,5 

II 
Крепкие известняки, 
грано-диориты, некрепкий гранит, гранито-гнейсы, серпентиниты, перидотиты, 
талькокарбонат-ные 
породы; кирпич, бетон 

8—12 
VI-VIII 
III 
1,0 

III 
Граниты, порфириты, 
кварциты, базальты, 
трахилипариты, диориты, габбро плотные, 
серпен-тизированный 
перидотит; крепкий 
бетон, железобетон 

12-20 
IX-XI 
IV-V 
1,6