烟囱爆破设计方案

豫粮集团睢县农业产业有限公司

2#烟囱定向拆除爆破工程

施

工

方

案

设计人：云治平

审核人：任震

审批人：云治平

编制单位：许昌万通爆破工程有限公司

编制日期：2018年6月24日

目录

第一章、工程概述 (1)

爆破方案的选择 (2)

拆除内容 (3)

工程要求 (3)

工程特点 (3)

第二章、施工方案设计的依据与原则 (4)

设计依据 (4)

设计原则 (4)

方案的设计思路 (4)

第三章、爆破方案 (4)

确定拆除方案 (4)

确定爆破切口方案 (5)

爆破参数的选取及确定 (6)

起爆网络设计 (7)

装药填塞设计： (8)

填塞 (10)

延期时间的设计 (10)

第四章、爆破安全设计 (10)

爆破振动控制 (10)

爆破飞石控制 (11)

爆破空气冲击波 (13)

塌落震动计算 (13)

第五章、施工组织设计 (14)

机构设置与人员配备原则 (14)

拟投入人员、设备、材料 (15)

爆破安全、警戒方案 (15)

第六章、质量、安全及进度保障措施 (18)

质量保障措施 (18)

施工组织管理措施 (19)

施工进度保障措施 (20)

安全生产保障措施 (21)

第七章、安全保证措施 (22)

、火灾、爆炸事故隐患的预防措施 (27)

、爆破施工线路封锁控制措施 (29)

豫粮集团睢县农业产业有限公司2#烟囱定向拆除爆破工程

豫粮集团睢县农业产业有限公司酒精厂2#烟囱现阶段正在投入生产，因需要除旧建新，现委托许昌万通爆破工程有限公司进行爆破作业。

第一章、工程概述

此烟囱为砖结构内含保温砖，高45m，壁厚，底部外直径为，周长约为15m。在该烟囱的北侧43m为锅炉，15m为两座脱硫塔,脱硫塔紧挨风机；西侧20m为粮库道路，47m为粮库；南侧10m 为工厂围墙，围墙紧挨场外道路；东侧8m为监控室；东南侧30m 为灰棚，80m为废弃房屋。根据周围环境，采用定向倾倒控制拆除此烟囱。烟囱剖面如图1所示。

烟囱结构图（图1）

爆破方案的选择

对于高耸建筑物采用定向爆破，施工速度快，成本低。经现场环境勘察烟囱倾倒方向选择正南方向，完全符合并有足够的空间满足烟囱倒塌长度。（图2）。

N

拆除内容

要拆除的烟囱为砖结构，高为45m，下部直径为，壁厚为，周长约为15m。

工程要求

（1）安全要求：爆破时，保证拆除点周围人员、车辆、设备、管线、建筑物的安全。

（2）工期要求：按施工进度计划，在规定的时间内完成。可能的情况下尽量提前。

（3）质量要求：按照设计要求爆破破碎、解体块度达到清运要求。

工程特点

环境复杂：烟囱倒塌方向为正南方向倒塌，周围建筑要保护好。

爆破前准备工作量大：由于烟囱周边的环境复杂，爆前准备工作量大。

拆除采用控制爆破方法施工，技术含量较高。

第二章、施工方案设计的依据与原则

设计依据

《工程爆破实用手册》。

《爆破安全规程》（GB6722-2014）

《民用爆炸物品安全管理条例》；

我公司类似工程的施工经验。

设计原则

安全是整个工程设计、施工的灵魂。

优质是整个工程施工过程的基本要求。

工期是业主对工程的重要要求，追求高效是工程各方的共同目标。

方案的设计思路

发挥公司在定向拆除爆破方面的技术优势，抓住影响施工工期的主线，系统规划、合理安排、节点控制、确保优质高效完成爆破拆除工作。

第三章、爆破方案

确定拆除方案

环境：由于现场环境复杂，东、北、西无倒塌空间。设计正南倒塌。

烟囱的拆除方案：本次工程采用人工法、机械法及爆破法相结合的方案。

确定爆破切口方案

根据我单位多年来对烟囱的控制爆破技术的研究成果和施工经验，爆破切口可采用正梯形切口和倒梯形切口两种，正梯形切口控制倒塌方向较好，倒梯形切口烟囱后座效应较小，为保证倒塌方向的精度，确保保护目标的安全，确定选用正梯形切口方案。

切口位置与切口形式如图所示。

由测量人员确定好烟囱倒塌方向后划定倒塌中心线，然后沿中心线用风镐挖出定向窗，尺寸为高、宽4m，最后再在正梯下角两侧用风镐开挖三角形定位孔，尺寸为底边、高。如图所示。

爆破参数的选取及确定

（1）最小抵抗线(w)通常取断面短边或爆体厚度（b）的一半，h=b/2=2=。

（2）药孔间距（a）：药孔间距一般取a=（～）h。取。

（3）药孔排距（b）：取（～）a。取。

（4）药孔深度（l）：药孔深度的确定以保证装药将构件破坏为原则，孔深取。

（5）单孔药量（q）：根据体积原理，对单孔装药量按下式确定：

q=k·a·b·b（多排）

式中：见爆破参数表(表1)

q____单孔装药量（kg）；

k____单位体积用药量系数（根据类似爆破，取经验值m3）；

a____药孔间距（m）；

b____药孔排距（m）；

b____爆破部位的厚度（m）；

计算得：q=k·a·b·b

=×××

=。本次单孔装药量取。

（6）确定起爆孔数及药量

经实算总孔数为：70，总起爆药量为：㎏、最大单段起爆药量为，毫秒电雷管共100发。具体炮眼布置见布孔施工图所示。

起爆网络设计

（1）起爆器材的选择，本次采用串联电起爆网路。

（2）针对爆破物体周围环境，在本次拆除爆破中使用安全可靠的毫秒电雷管。

（3）起爆网路连接方法及起爆方式：毫秒电雷管连成的起爆网路。具体见图所示。

装药填塞设计：

采取连续装药结构，严格按设计参数进行填塞，严格控制单段起爆装药量，以防振动过大和以防飞石产生。装药前制作起爆药包，起爆药包采用小药卷，制作起爆药包时要轻轻把雷管插入药卷中。装药长度为17cm ，填塞长度为18cm 。

装药结构如图：

、装药注意事项：

（1

）装药前，先清理现场，验孔并进行试爆，进一步确定和

修正装药量，准备工作完成后，在技术人员的指导下开始装药作业，严格控制装药量，施工前根据施工人数准备有刻度的炮棍，装药时由专人持炮棍控制装药量。严格控制装药量和填塞长度，确保药量和填塞长度。

（2）严格按技术交底进行作业，严格按设计装药，不准互相替换，严禁任何图省事而增减数量的行为。

（3）装药时应从分区的一端向另一端顺序作业，防止遗漏。

（4）同组的作业人员应协同配合，严格分片包干，各行其责，否则既不安全又容易出现错误。

（5）雷管安装时应注意将雷管的底部放置在药包的中央。在使用乳化炸药时应顺着药包插入雷管，禁止将雷管的聚能穴外露。雷管安装后应注意是不是雷管脱落或在药包中移动，可采用胶布，橡皮筋等物进行固定。禁止用手提雷管脚线或导爆管的方法传送药包。

（6）装药时应该使用有刻度的炮棍检测炮孔深度，防止由于测量不及时导致装药量过大，装药量过大时应当进行技术处理；当连续两次的插入尺寸与装药（填塞）量有差别时应该采取处理措施。

（7）当采取分段装药时不能随意用炸药代替炮孔中间填塞段，也不能随意改变炮孔中装药的位置。

（8）传递炸药雷管时应该手对手进行传递，严禁上下抛掷。

（9）按照施工标记进行装药，如错误地将药包装入已标记不

能装药炮孔，应立即按盲炮处理要求将炸药掏出。

（10）每片装药完成后应检查否有漏装，同时将电雷管理顺，置于不易被踩踏的位置。

填塞

填塞用准备好的泥条填塞，填塞要密实填满，不准用石块或易燃物填塞，不准不填塞实施爆破作业，填塞时注意保护好电雷管脚线不受损害。

延期时间的设计

延期时间的设计，主要考虑三个因素，一是爆破后产生的振动对周围建筑物的影响；二是有利于结构物爆破后坍塌和解体；三是延期雷管的种类和段别。根据现场的特殊环境及安全要求和国家有关爆破安全的有关规定，针对这次的爆破特点，拟采用毫秒延期起爆的方法。

第四章、爆破安全设计

安全是爆破施工的关键环节，爆破产生的不安全因素，必须进行严格的控制，以确保其在环境允许的范围内。根据甲方提出的要求和国家爆破安全的有关规定进行如下爆破安全设计。

爆破振动控制

通过控制一次齐爆的最大药量，从而把爆破振动引起的地面质点振动速度控制在周围需要保护的已有设施所允许的振动速度（即安全振动速度）以下。

根据萨道夫斯基的振动公式：

V=K×（Q1/3 /R）a （1）

式中：

Q—一次齐爆的最大药量，kg；

R—药包的中心距保护目标的最短距离，m；

K—岩石系数，根据现场取值150；

а—应力波衰减系数，根据现场取值；

V—安全振动速度，cm/s；

爆区不同岩性的K、а值

根据《爆破安全操作规程》GB6722-2014爆破振动安全允许标准中所允许的安全震速为s。

根据设计方案要求，一次单孔齐爆最大药量。

经计算得V=s

爆破振动不会对临近建构筑物造成影响。

爆破飞石控制

爆破飞石飞散距离计算

采用微差爆破技术，设计合理的起爆顺序，在控制爆破振动时，消除夹制爆破条件。各段之间的时间间隔控制在25ms以上，

把所有装药同时爆炸产生的大振源分成数个微差延时起爆的小振源，从而大大削弱爆破振动强度，既达到减振的目的，又有利于改善破碎效果和加大一次爆破量。

爆破飞石的控制验证：

R=40Kpn2·w

式中：R—飞石距离，m；

Kp—安全系数，一般取~，根据地形与不同方向上可能产生飞石的条件而定；

n—单响最大药包爆破作用指数，取1；

W—最小低抗线；

代入公式计算得到：

R=40××12×=15m

本次爆破飞石安全距离数据15m小于现场要求的警戒半径200m。但是此为经验公式计算所得安全距离，根据现场实际，为保证安全，必须按照上述措施加大对爆区和周边的防护力度。通过炮孔覆盖，关键部位安全防护，能够有效地控制爆破飞石。

减少个别飞石的飞散距离的主要措施是：

1）保证填塞质量和填塞长度；

2）为保证人员、设备的安全，划定爆破警戒范围，爆破前人员撤离至警戒范围以外；

控制飞石飞散距离的控制措施

对爆破部位，用两层铁丝网加四层草袋等进行主动安全防护。爆破空气冲击波

露天地表爆破当一次爆破炸药量不超过25kg时，按式(1)确定空气冲击波对在掩体内避炮作业人员的安全允许距离。

Rk=25Q1/3 (1)

式中：R k ——空气冲击波对掩体内人员的最小允许距离，m；

Q——一次爆破炸药当量，毫秒延时爆破为最大一段药量。

爆区不同岩性的K、а值

经计算可得Rk= 掩体内爆破人员允许的最小距离为。通过对爆破部位进行主动安全防护，可有效降低爆破冲击波。本方案设计掩体内爆破人员距离烟囱距离为200m。

塌落震动计算

塌落震动的计算公式为V=K t（2MgH/σR3）β

M-最先撞击地面且最大塌落物的质量；

H-塌落物质量为M的质心高度；

σ-地层介质的破坏程度，取10MPa；

g-重力加速度，取s2

R-触地点中心至测点距离，m；

K t、β-为塌落震动速度衰减系数和指数

根据烟囱拆除爆破实测资料整理：

K t =，β=其值是在没有开挖沟槽、不垒筑土墙减振措施的条件下选取；当在地面开挖沟槽、垒筑土墙及其它减振措施时，塌落震动明显减少，此时K t为原状地面的1/4-1/3；β值变化不大。

经计算，本次爆破烟囱的质量约为230t，H为25m。本次采用覆盖软土的方式进行减振，K t =（1/3）×=。

β=。

将数据代入公式可得距倒塌中心线8m的震动速度为V t =s,符合安全要求。

第五章、施工组织设计

机构设置与人员配备原则

施工管理机构根据施工管理本身的需要和工程管理的要求设置，管理人员实行岗位责任制，作业组实行承包制，强化管理。

根据岗位的需要，配备具有相应职称和能力的管理人员与熟练工人，一专多能、人尽其才，在作业过程中，鼓励先进、严格考核，搞好文明施工，严格控制工程质量，确保工期。

拟投入人员、设备、材料

1) 拟投入人员

A．管理人员：1 B．技术人员：1

C．施工人员：3 D．后勤人员：2

2)拟投入设备

爆破安全、警戒方案

根据“预防为主，安全第一”安全生产方针，做到防范于未然，特成立爆破警戒工作组，组成人员及职责如下表：

爆破警戒工作组职责表

现将爆破危险区划定、树立爆破警戒牌、派专人警戒、爆破信号等管理措施作如下规定：

（一）警戒距离

根据爆破点的实际地形情况和国家有关爆破安全规程，本工程因采用控制爆破技术施工，采取了严格的飞石防护措施，距爆破点200m划定为警戒区域。

（二）警戒点设置

警戒点设置在爆破区200m外的各进出路口，警戒点数量及位置应由爆破工程技术员根据现场实际情况确定设置。在所有警戒点和主要道路应设置警戒牌，写明爆破危险等内容。

（三）爆破前派专人在爆破区警戒点警戒

在进行起爆前20分钟，应派警戒人员进入各警戒点，每个警用对讲机通知起爆站暂停起爆。

N