1、目 录1 工程概况12 方案选择2 3 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.11150m 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，北侧地坪处开设一道0.8m0.6m 的矩形出灰口。1. 2 爆区周围的环境待拆烟囱位于某校区内，南
2、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。22. 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围；经分析决定采
3、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，倾倒过程不易后坐，倾倒过程中筒体折断现象较晚
4、，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3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。43. 爆破参数的确定3.1 爆破切口范围及高度的确定爆破切口采用梯形组合切
5、口，即切口展开呈梯形。爆破切口的高度 h 取壁厚 的两倍，壁厚 为 0.81m，实取爆破切口高度 h=2=1.6m。切口长度：L=0.62D=8.13m ，D为切口处烟囱外周长，D=13.118m，实际取 L=8 米。3.2 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 0.75 倍，实取 0.36-0.38 米，相临炮排一深一浅，深浅交叉布置。最小抵抗线 W=0.25m；炮孔间距 a=0.4m；炮孔排距 b=0.4m，炮眼按梅花形布置。炮孔示意图详见图 3。3.3 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折断，自由段倒向不便控制，发生意外事
6、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。54. 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 装药方法及装药结构装药采用耦合装药，填塞长度保证不
7、小于 25cm，填塞质量较好。装药结构示意图如下：导爆管 填塞 药包 雷管 砖墙4cm25cm 6cm 18cm65. 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。76. 安全距离核算6.1 爆破地震波效应根据公式 Qmax=R3（V/k）3/=43（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，爆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爆破产生的地震波、冲击波及飞散物的分析，待爆体西侧、南侧的警戒距离为 100 米；北侧、东侧警戒距离为 100 米。87. 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
9、受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。98附图8.1 爆破环境平面示意图倒 道45m 向电线4m 50m 路7m图 1 爆破环境平面示意图居 民 楼民房平房车 间烟 囱网球场活动中心108.2 爆破切口展开形状及炮孔布置、网路连线示意图6.2m+3.5 8m 0.6m图 2 爆破切口展开形状及炮孔布置、网路连线示意图118.3 待爆烟囱的立剖面图2m50m10.81m 4.04m 0.81m图 3 待爆烟囱的立剖面图1.3m128.4 警戒示意图防护墙50m 倒 道45m 向电线4m 50m 路7m50m50m 50m注： 为警戒设立位置，与烟囱直线距离均大于 100 米。图 4 警戒示意图居 民 楼民房平房车 间烟 囱网球场活动中心
