摘 要:对浅眼小炮孔、倒梯形开口、电雷管微差起爆技术在石中高速公路沥青拌和站院内烟囱定向控制爆破(以下简称控爆)拆除中应用全过程作了详细介绍及分析。控爆取得了满意的经济和社会效益。并对建筑群中柱状构体的定向控爆具有良好的借鉴作用。
关键词:定向控制爆破;开口高度;微差起爆;控爆安全距离
1 工程概况
石中高速公路沥青拌和站院内烟囱为一砖结构,烟囱外径为3.86 m,内径为2.6 m,高40 m,建筑面积11.6 m2,计划用定向控爆拆除,总拆除工程量338 m3,烟囱周边是围墙,环境比较简单,
其wwn-ees 34 m为10 kv高压线,其wwn-ees 54 m为110 kv高压线,如图1。
2 拆除原理及设计原则
拆除原理是通过控制爆破的作用在烟囱倾斜方向这一侧只破坏烟囱的一部分,打破其稳定状态,依靠烟囱本身的势能转化为其群体的动能,使结构重力与地面支撑力形成旋转力偶,产生偏斜位移,从而使之变形破坏导致塌落冲击地面而解体。设计原则采用等能、微分、失稳原理,并假定烟囱在建筑群中复杂环境进行定向控爆而设计施工。
3 烟囱定向控爆方向及其他参数的确定
烟囱的烟道方向nne-ssw,略偏离高压线方向,因其自然开口面积为1.0 m2,故选择烟道方向为烟囱的倾倒方向。开口形状选择梯形开口,以微差毫秒电雷管起爆,以保证定向倒塌的顺利实现。如图2。开口高度h2=2×0.4 m=0.8 m,烟囱内衬有0.23 m耐火砖在施工中沿梯形切口方向清掉。开口位置须满足12πd<l<23πd,根据现场施工要求:l=23πd=8.08 m,取l为8.0 m。
图1 烟囱平面位置烟囱结构示意图
4 爆破参数确定
按照“等能、微分、失稳”的控爆设计原则,用经验公式确定爆破参数。
(1)抵抗线:w=kb,式中k为系数取13;b为墙厚取0.4 m,代入上式w=0.13 m。
(2)眼距:a=mw,式中m为钻孔密集系数,取2,代入上式a=0.26 m,取0.25 m。
图2 定向开口布置图
(3)行距:b=na,式中n为炮孔邻近系数取0.8,代入上式b=0.2 m
(4)孔深:l=b-w=0.27 m。
(5)充填长度:l充=k充w,式中k充为充填长度系数取值1.6,代入上式l充=0.21 m
5 装药结构及火工品数量确定
(1)装药结构。装药结构与控爆效果有着密切的联系,根据以上确定的爆破参数,采用连续装
药炮泥充填。
(2)装药量的计算。爆破孔数125个,并在烟道两侧17个孔每孔加药量为30 g,同时在倒梯形
开口的末端对称设置0.8×0.5 m定向孔,每孔装药量为50 g,总装药量q=q孔n=6.26 kg。
(3)电雷管实际耗用,电雷管总计137发,其中瞬发雷管50发,3段毫秒电雷管50发,5段毫秒电雷管37发。
(4)其他火工品,起爆线300 m。
6 起爆顺序及起爆网络的选择
烟道两侧对称分布的50发瞬发电雷管先起爆,然后3段、5段毫秒电雷管先后起爆,毫秒差
△t=50~60 ms。网络采用大串联,大串联总电阻与单个电阻的和相吻合。
7 安全计算及技术措施
7.1 爆破飞石安全距离
r=20kf•n2•w
式中:kf———系数取1;
n———爆破作用指数2.5;
w———最小低抗线,取0.13 m。
则r=17.6 m 取20 m
7.2 安全技术措施
(1)严格执行民用火工品管理条例。
(2)装药联线必须由专业放炮员操作。
(3)严格组织纪律,听从指挥,放炮前认真作好防护工作。
(4)烟囱开口位置用草袋子和铁丝包扎,防个别飞石伤害人员和设备。
(5)施工人员严格按规程操作,确保人身设备安全。
(6)放炮前将移动设备和人员撤离警戒区。
(7)本次控爆确定警戒线为50 m。
8 效 果
本次定向控制爆破拆除烟囱主要是定向控制烟囱的倾倒方向及控制飞石抛散距离。爆破效果相当满意,烟囱倾倒方向与设计方向的角度误差为0,飞石控制在20 m范围内,20 m以外只有砖墙的粉尘,无设备和人身事故的发生,圆满完成了控爆任务。取得满意的经济和社会效益。
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