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复杂环境下烟囱爆破拆除设计及环境保护

发表时间：2021/6/7 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李耀光刘晓平宋子明

[导读] 摘要：根据烟囱周围实际环境要求，制订出一套爆破拆除方案，达到预期效果，为类似工程提供借鉴。

        介休市汾泰爆破技术服务有限公司山西介休 032000
        摘要：根据烟囱周围实际环境要求，制订出一套爆破拆除方案，达到预期效果，为类似工程提供借鉴。
        关键词：复杂环境；烟囱；爆破拆除
        一、工程概况
        烘干机厂位于介休市西南3公里处，该厂东南角137m有一乡镇变压器站，南围墙外20米有一加工厂，西紧挨公路，北紧挨乡村公路，公路北30米有一条军用铁路线，东北1.5公里有一村庄（常乐村）。该厂有一烟囱弃用需拆除，烟囱位于烘干机厂院内，烟囱东为380m空场地，西10m锅炉房，北10m有一条8m宽乡镇公路，南60m有一排长厂房。烟囱南北两侧有烟道，烟道距地面-0.8m，烟囱为砖混结构，高40m，底部直径3.8m，壁厚800mm，其中砖层厚500mm，夹层厚50mm，耐火层厚240mm。顶部直径1.5m，壁厚0.5m。（平面图见图一）

        二、爆破方案
        根据现场环境该烟囱东侧有380m空地，故本次爆破采用由西向东定向拆除方案。
        三、爆破切口设计
        3.1缺口形状
        根据烟囱周边环境，为严格控制烟囱倒塌方向本次爆破切口采用正梯形。
        3.2缺口弧长
        烟囱烟道对倒塌方向影响很大，两侧侧烟道距地面-0.8米，为了保证倒塌方向不受影响布孔自距地面0.5m开始。缺口下弧长取周长S的1/2～2/3倍，即L1=6m，缺口采用正梯形即下弧长L2=4.8m，根据以往经验及理论分析这样的开口长度足以破坏烟囱的稳定性导致整个结构失稳、重心严重偏移，烟囱在自重的作用下形成倾覆力矩，迫使烟囱按预定方向倒塌。
        3.3缺口高度
        对于砖砌烟囱，爆破缺口高度h0一般取烟囱壁厚的3～4倍，即可使烟囱在自重的重力下失稳并形成充分的倾覆力矩，保证顺利倒塌，烟囱壁厚0.5m，因此切口高度h0=1.6m。
        四、爆破参数
        爆破缺口区炮眼采用梅花形布孔，采用YG20型手持钻机，70mm钻头，具体参数如下：
        孔径：D=40mm
        孔深：L=350mm
        孔距： a=350mm
        排距： b=400mm
        排数=1.6/0.4=4排
        孔数：上一排=14个，二排=15，三排=16个，三排=17个，总孔数=62个，采用梅花形（布孔图见图二）。

        E、单孔装药量
        按体积数量计算确定Q=qabδ，式中Q为单孔装药量，本次爆破取单耗1.5 kg（因打孔打到夹层，炸药装到夹层及砖层中，爆炸能量有部分损耗，因此需加大药量。），Q=1.5*0.7*0.6*0.85≈0.1kg，总药量Q总=62*0.1=6.2 kg。
        F、填塞长度
        l=L-药长=350-100=250mm
        （本次爆破采用Ø30*200mm每卷200g的药卷）
        爆破参数表如下

五、起爆网路
为了保证网路准爆性、根据周围环境及用药量本次爆破孔内采用1段导爆管雷管，每孔装1个导爆管雷管，采用复式网路，导爆管分5组（每组不超16个），为保证网路的准爆性每组由两个电雷管引爆，（注意：电雷管绑在导爆管时必须反向以免雷管碎片炸断导爆管造成拒爆）电雷管采用大串联，用HA—200型起爆器起爆。网路敷设完后用爆破电桥测试无误后接入主线。网路图如下。

        六、安全防护
        塌落震动计算：v=k[R/（MgH/σ）1/3]β=0.82cm/s
        M=体积*密度=101.25*2500kg（砖砌体密度）
        根据爆破安全规程规定，工业建筑物安全允许质点震动频率ƒ≦10Hz、震动速度1.5～2 cm/s，因此本次爆破塌落震动不会对附近建筑物造成损害。
        飞石防护：在东侧孔外先挂一层草帘，草帘外再挡一层废旧胶皮防止飞石。
        七、警戒线范围
        根据环境条件在烟囱围墙外四角侧警戒，严禁人员车辆进入警戒区域，厂内人员全部撤离。起爆设在厂门外东侧背墙处。
        八、施工机具
        1、YG200手持钻机一台，50mm*1m钻头二支
        2、3m3/min内燃式空压机一台
        3、HA—200起爆器一台
        九、爆破施工组织
        1、首先根据设计确定倒塌中心线，然后布置炮孔。
        2、打孔、验孔。
        3、装药。按设计进行装药每孔两发导爆管雷管。
        4、填塞。用湿黄土填塞密实。
        5、根据设计连接网路并检测。
        6、根据警戒方案设立岗哨、警戒，起爆员在接到起爆信号后起爆。
        7、爆后检查，待烟囱倒塌稳定后进入现场检查，在确认无盲炮及安全隐患后解除警戒。
        十、爆破效果预计
        根据烟囱结构、爆破缺口形状及起爆网路为复式网路，预计起爆后烟囱能按预定方向顺利倒塌。