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Lignes directrices concernant l'utilisation d'explosifs à l'intérieur ou à proximité des eaux de pêche canadiennes

Annexe III - Exemples de calculs et exemples pour les explosifs confinés

Exemples de calcul

Exemple de calcul 1 : Calcul de la distance de recul requise pour une charge de 100 kg installée dans le roc pour respecter le critère de 100 kPa.

 

1. À partir de l'equation (B) :

   
   
   
   

2. À partir de l'equation (B) :
   

   
   
   
   

3. Pour limiter P_W à kPa (kg•m•s^-2•m^-2) :
   

   
   
   

4. Convertissez les kPa à dynes (g•cm•s^-2) :
   
   

   
   
   

5. À partir de l'equation (C) :
   

   

6. À partir de l'equation (D) :
   
   

   	VR	=	100(R/W,5)-1,6
   	R	=	(W.5 )(VR/100)-0,625
   	R	=	(100kg).5(7,54cm•s-1/100kg•cm•s-1•m)-0,625
   	R	=	50,3

Par conséquent, une charge explosive de 100 kg que l'on fait exploser dans le roc doit se trouver à 50,3 m de l'habitat du poisson pour ramener à 100 kPa la surpression produite par la détonation.

Le calcul de la distance de recul pour une charge de 100 kg installée dans le roc qu'il faut respecter afin de satisfaire au critère de 13 mm•sec^-1 établi pour la vitesse de crête des particules est donc le suivant :

À partir de l'équation (D) :

		R	=	(W.5)(VR/100)-0.625
	Où
		VR	=	13 mm•sec-1 = 1.3 cm•sec-1
	et	W	=	100 kg
		R	=	(100.5)(1,3/100)-0.625
		R	=	150,9 m

 

Par conséquent, une charge explosive de 100 kg que l'on fait exploser dans le roc doit se trouver à 150,9 m d'une frayère pour réduire à moins de 13 mm•sec^-1 la vitesse de crête des particules produite par la détonation.

Exemple de calcul 2 : Calcul simplifié de la distance de recul par rapport à l'habitat du poisson

Les calculs permettant de déterminer la distance de recul requise pour respecter le critère de 100 kPa peuvent être simplifiés. Comme le poids de la charge et la distance entre la charge et l'habitat sont les seules variables des équations, on peut établir un facteur de substitution dans l'équation (D).

À partir de l'équation (D) :

		VR	=	100(R/W.5)-1.6
		R	=	(W.5) (VR/100)-0.625
	En  conséquence :
		R	=	W.5(K)

En utilisant les équations de l'annexe II et en trouvant la valeur V_R pour chaque type de substrat, on obtient les résultats suivants :

Type de substrat	K
Roc	5,03
Sol gelé	3,2
Glace	2,1
Sol saturé	2,13
Sol non saturé	0,98

Par conséquent, pour déterminer la distance de recul requise afin de respecter le critère de 100 kPa concernant le pic de pression, multipliez la racine carrée du poids de la charge par le facteur K approprié.

 

Exemple de calcul 3 : Calcul simplifié de la distance de recul par rapport à la frayère du poisson

De même, pour déterminer la distance de recul requise pour respecter le critère de 13 mm•sec^-1 concernant la vitesse de crête des particules (V_R), on peut élaborer une constante de substitution dans l'équation (D) :

À partir de l'équation (D) :

		VR	=	100(R/W.5)-1.6
		R	=	(W.5)(VR/100)-0.625
	où :
		VR	=	13 mm•sec-1 = 1,3 cm•sec-1
		R	=	(W.5)(1,3/100)-0.625
		R	=	(W.5)(15,09)

 

Par conséquent, pour déterminer la distance de recul requise pour respecter le critère de 13 mm•sec^-1 pour la vitesse de crête des particules (V_R), multipliez la racine carrée du poids de la charge par un facteur de 15,09.

Exemples

 

Exemple 1 : Distance de recul entre la rive et l'habitat du poisson

Un promoteur souhaite utiliser des explosifs pour briser la roche d'une carrière à proximité d'un cours d'eau. Quelle est la distance de recul minimale requise par rapport au cours d'eau pour limiter à moins de 100 kPa la surpression dans le cours d'eau?

Calculez la distance de recul requise pour une charge de 35 kg installée dans le roc.

	W	=	35 kg
	K(rock)	=	6,75
	R	=	(W.5)(K)
	R	=	(35.5) (5,03)
	R	=	29,8 m

Nota : On suppose que la formation rocheuse exploitée s'étend en dessous du cours d'eau. On utilise donc le facteur K s'appliquant au roc.

Par conséquent, le promoteur sera tenu de conserver une distance de recul d'au moins 29,8 m pour respecter le critère de 100 kPa énoncé dans la ligne directrice du MPO.

 

Exemple 2 : Charges enfouies pour la prospection géophysique

Un promoteur souhaite effectuer un levé géophysique sous un lac peu profond. En raison de la faible profondeur du lac, il n'est pas possible d'utiliser un canon à air ou une autre source d'énergie non explosive similaire. À quelle profondeur doit-on enfouir les charges d'explosifs (5 kg) pour limiter la surpression à moins de 100 kPa?

	W	=	5 kg
	K(sol sat.)	=	2,13
	R	=	(W.5)(K)
	R	=	(5.5) (2,13)
	R	=	4,8 m

Nota : On suppose que les charges sont enfouies dans des sédiments non consolidés. On emploie donc le facteur K s'appliquant au sol saturé.

Par conséquent, le promoteur serait tenu d'enfouir les charges à une profondeur d'au moins 4,8 m sous l'interface substrat-eau pour limiter la surpression à l'interface à moins de 100 kPa.

 

Exemple 3 : Creusage d'une tranchée dans un cours d'eau

Un promoteur souhaite utiliser des explosifs pour faciliter le creusage d'une tranchée pour un pipeline traversant un ruisseau à truites. L'emprise se trouve dans un rapide dont le fond est recouvert de galets et utilisé comme aire d'alimentation. Il est possible qu'il existe une frayère à 75 m en amont de l'emprise. Les paramètres des explosifs sont les suivants :

Poids des charges individuelles :               15 kg
Nombre de trous de minage par retard :     5
Poids de la charge par retard :                    75 kg

La proposition respecte-t-elle le critère concernant la surpression et la vitesse de crête des particules énoncé dans la ligne directrice du MPO?

a) Critère de surpression :

 

	W	=	75 kg
	K(roc)	=	5,03
	R	=	(W.5)(K)
	R	=	(75.5) (5,03)
	R	=	43,6 m

Nota : Comme il faut employer des explosifs pour creuser la tranchée, on suppose que le substrat est formé de roc ou de sédiments bien consolidés. On utilise donc le facteur K s'appliquant au roc.

Ainsi, la détonation de 75 kg d'explosifs pourrait tuer ou blesser les poissons dans un rayon de 43,6 m de l'emprise.

b) Critère concernant la vitesse de crête des particules

 

Pour déterminer la distance de recul requise afin de respecter le critère de 13 mm•sec^-1 établi pour la vitesse de crête des particules (V_R) dans une frayère, multipliez la racine carrée du poids de la charge par un facteur de 15,09.

	R	=	(W.5)(15,09)
	R	=	(75.5) (15,09)
	R	=	130,7 m

Ainsi, la détonation de 75 kg d'explosifs pourrait être supérieure au critère de 13 mm· sec^-1 établi par le MPO pour la vitesse de crête des particules dans une frayère.

Ainsi, la demande d'autorisation en vue de l'utilisation d'explosifs serait rejetée et d'importants changements au programme des explosifs seraient requis pour que le MPO accepte le projet.

 

Par exemple :

Si le poids de l'explosif par retard était ramené à 5 kg en augmentant le nombre de trous dans le plan de tirs et en faisant exploser chaque trou séparément à un intervalle de 25 msec entre chaque trou, la zone de surpression supérieure à 100 kPa serait :

	W	=	5 kg
	K(roc)	=	5,03
	R	=	(W.5)(K)
	R	=	(5.5) (5,03)
	R	=	11,2 m

 

Par ailleurs, la distance à laquelle la vitesse de crête des particules dans le substrat ne dépasserait pas 13 mm· sec^-1 serait :

	R	=	(W.5)(15,09)
	R	=	(5.5) (15,09)
	R	=	33,7 m

En conséquence, si le poids des explosifs par retard était ramené à 5 kg, la frayère serait protégée, puisqu'elle se trouverait à plus de 33,7 m de l'aire de détonation. Toutefois, la détonation pourrait malgré tout produire des surpressions supérieures à 100 kPa à une distance de 11,2 m. D'autres mesures d'atténuation comme la réalisation du projet au moment où le poisson est le moins actif, l'enlèvement ou l'exclusion des poissons de la zone par des moyens matériels ou une tactique d'effarouchement seraient peut-être requises.