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1、目录1 工程概况 .12 方案选择 .23 爆破参数的确定 .44 装药 .65 爆破网路设计 .76 安全距离计算 .87 事故的预防及处理措施 .98 附图 .1150m高烟囱定向拆除爆破技术设计1. 工程概况1. 1拆除物的状况待拆烟囱高 50 米，系砖混结构。烟囱距地坪 3.5 米外 直径为 4.2 米，顶部直径为 2米。底部筒体为水泥沙浆砖砌 体，自内向外依次为承重砖墙、隔热层和耐火内衬，厚度分 别是0.49m、0.08m和0.24m。烟囱南侧地坪处开设一道 内高3.0米，内宽为1.3米的半拱形烟道，北侧地坪处开设 道0.8mx0.6m的矩形出灰口。1. 2 爆区周围的环境待拆烟囱位
2、于某校区内，南侧7m为车间；西侧4m为 简易平房；北侧 50m 为 6 层居民住宅楼；东侧 50 m 架空 通讯电缆，架空电缆外侧为马路，约 65m 为活动中心及网 球场。爆破环境示意图见图 1。1. 3 爆破拆除的目的及要求由于进行校区建设的需要，拟预拆除该烟囱。甲方要求 爆破拆除保证安全，拆除震动不对周围建筑物产生影响，尽 量减少粉尘污染。2. 方案选择待拆烟囱建于 20 世纪70年代，结构坚固完整，周围环 境复杂，爆破时需保护民房及前面居民楼的安全。考虑到正 北方向倒塌场地有限和烟囱的结构状况，若采取原地倒塌爆 破拆除，爆堆塌落范围肯定大于 7米，可能砸坏车间及民房， 并且不易控制塌落范
3、围；经分析决定采取定向控制爆破拆除 方案，即选择朝北偏东 45方向倒塌。确保其合理性及安全 性的措施如下：1）提高烟囱爆破切口的位置，由于烟囱南侧地坪至+3.0米 开设有烟道，此范围内烟囱结构与拟倒塌方位中心线不对 称，可能会影响烟囱倒塌方向的准确性。为避开烟道口对烟 囱定向倾倒过程中保留支撑体结构对称性的影响，决定将烟 囱爆破切口底部提高到地坪以上+3.5 米处。2）优化切口参数，根据有关资料和爆破实践表明：在切口 允许的范围内，切口所占比例过大，则留下支撑部分过小， 在倾倒过程中容易发生扭转，同时产生不同程度的下坐，容 易产生后坐；爆破切口比例过小，倾倒力矩较小，倾倒速度 较小，倾倒过程不
4、易后坐，倾倒过程中筒体折断现象较晚， 倒地后前冲距离远，爆渣堆积长度尺寸较大。结合以往爆破 实践，切口长度取该处烟囱周长的 62%，保留支撑区长度为 周长的 38%。3）开设定向窗，为确保设计的保留支撑体不受爆破切口区爆 破的损伤，提高支撑能力在烟囱倾倒过程中对于设计倾倒中 心线的对称性，决定在烟囱倾倒爆破前，预先在设计的爆破 切口区内两端部预先开凿两个定向窗。定向窗为矩形，高 1 米，宽 0.6 米。预先用人工将爆破切口区范围内相应的内衬 耐火砖拆除，为了保证上部的稳定性，将该范围内内衬拆除 成三个圆拱洞，以便支撑上部耐火砖的重量。爆破切口形状、 尺寸如图 2 所示。3. 爆破参数的确定3.
5、1 爆破切口范围及高度的确定 爆破切口采用梯形组合切口，即切口展开呈梯形。爆破 切口的高度h取壁厚6的两倍，壁厚6为0.81m，实取爆破 切口高度h=26=1 6m。切口长度：L=062nD=813m ,nD为切口处烟囱外周 长,nD=13118m，实际取L=8米。32 孔深、孔距和排距 炮孔深度：根据工程经验，炮孔深度取为拟爆壁厚的 075 倍，实取036-038米，相临炮排一深一浅，深浅交叉布置。最小抵抗线 W=025m；炮孔间距 a=04m；炮孔排距 b=04m， 炮眼按梅花形布置。炮孔示意图详见图 3。33 起爆顺序及延期的确定 为防止切口突然形成，烟囱倾倒过快，并在倾倒过程中 过早的
6、折断，自由段倒向不便控制，发生意外事故。因此， 切口爆破时，宜采取延时分段爆破，即以倾倒中心线为对称 分三区，各区间起爆间隔时间分别为50ms，由爆破切口中 心区依次向定向窗对称延时。段位示意图详见图 3。4. 装药4.1 装药品种的选择 考虑到炸药安全、爆速、猛度及起爆方式简便易行，决 定采用 2#岩石乳化炸药。4.2 单耗及单孔装药量计算 根据理论数值确定单耗 q=1.4g/m3， 单孔装药量 Q1=q*a*b*w=1.4*0.4*0.4*0.25=0.056kg。定向窗试爆后决定 Q1=80g，炮孔数量为77个，总装药量为6.16kg，最大一次齐爆药量 为 2.40kg。4.3 装药方法
7、及装药结构装药采用耦合装药，填塞长度保证不小于25cm，填塞质量 较好。装药结构示意图如下：5. 爆破网路设计5.1 起爆器材选择考虑到安全准爆的要求，拟采用非电导爆管雷管起爆网 路。为防止切口瞬时形成，倒塌过快，采用毫秒延时雷管。5.2 起爆能源和方法利用电力起爆方法，起爆器选用高能电容式起爆器。5.3 起爆网路连接形式利用四通连接方法，即复式交叉连接，详见网路连接示意图 3。6. 安全距离核算6.1爆破地震波效应根据公式 Q max二 R3 ( V/k ) 3/a=43x( 2/180 ) 3/1.57 =6.4kg2.4 kg因此，爆破地震波不会对周围建筑物产生任何影响。 6.2个别飞散
8、物计算根据砌体拆除爆破飞散物距离公式 R=V2/2g 计算及高 速摄影可知R在10-30m左右，本工程采用单耗较大，暴破 产生的砖碎块较小，飞散距离较小。6.3警戒范围的确定根据对暴破产生的地震波、冲击波及飞散物的分析，待 暴体西侧、南侧的警戒距离为100米；北侧、东侧警戒距离 为100米。7. 事故的预防及处理技术7.1 烟囱定向倒塌过程中，由于高径比大，重心偏移后，有 很大的加速度，触地后会产生很大的振动；落地碎块触地会 出现反弹、飞溅现象，而且反弹飞溅的碎块近着可击坏临近 设备、建筑物，远着可伤人毁物。加之本烟囱最上部整体倒 塌落地时，因惯性作用会有前冲的趋势，产生巨大的冲击很 可能使受
9、冲击的部位有大块飞石溅出，而且烟囱倒地产生的 冲击震动波远远大于爆破产生的地震波，故需特别注意防止 顶部前冲飞溅和烟囱落地反弹可能造成的危害。所以，以设 计倾倒中心线为中心，预计在整个烟囱倒塌着地区域挖松深 0.5米、宽10米、长65 米的地坪；并在其预计顶端着地处 构筑一道高2米、宽 1米、长10米的阻挡沙袋墙。7.2 采用竹笆和草帘遮挡爆破切口，防止爆破瞬间爆渣抛出。7.3 装药前清除烟囱内的煤尘，可用水枪把烟囱壁喷洒湿透， 防止爆破引起干燥粉状煤尘爆炸，从而改变定向倒塌方向。8附图8.1 爆破环境平面示意图道图 1 爆破环境平面示意图活动中心8.2 爆破切口展开形状及炮孔布置、网路连线示意图+ 3.56.2m图 2 爆破切口展开形状及炮孔布置、网路连线示意图8.3 待爆烟囱的立剖面图图3 待爆烟囱的立剖面图8.4 警戒示意图
