复杂环境下烟囱的爆破拆除
1、工程概况
1.1周围环境
益海嘉里(岳阳)粮油工业有限公司烟囱位于岳阳市岳阳楼区沿湖大道25号益海嘉里(岳阳)粮油工业有限公司厂内,东经113°8′57″,北纬29°25′41″。该烟囱为钢筋混凝土结构,烟囱高度50m,底部外径为4.2m,底部主体壁厚为0.4m,顶部外径为1.98m,顶部内径为1.5cm,在其底部北面2.5m位置有一个100×140cm的烟道进口,在其底部南面位置有一个60×60cm的已封闭的出灰口。
烟囱坐落在厂房北面,南面约64m为厂房车间、南偏西约18m为原料库房;西侧14.5m为空压机房、31.5m为原料库房;北面约10m为高压管线、围墙、水沟,北偏东约81m为原水泥制品厂;东侧围墙外为水泥制品厂空坪、约120m为四栋旧厂房。爆破环境较复杂。根据烟囱周围环境及业主要求,烟囱选择正东方向倒塌(见图1-1 烟囱平面布置示意图)。
1.2烟囱结构
烟囱底部为红砖浆砌结构
底部外径: R=420cm
底部内径: r=340cm
底部砖壁厚: B=40cm
顶部外径: R=198cm
顶部内径: r=150cm
顶部砖壁厚: B=24cm
烟囱高度: H=50m
图1-1 烟囱平面布置示意图
2、爆破设计方案
2.1倾倒方向
2.1.1 烟囱倾倒方向
根据该烟囱所处的地理环境和位置,确定益海嘉里(岳阳)粮油工业有限公司烟囱其爆破后的倾倒方向为正东方向。
2.2 爆裂切口设计
爆裂切口的范围为外径的54%,成正梯形,炮孔布置沿倾倒轴线向两侧平均分布(见图2-1爆裂切口炮孔布置示意图)。
图2-1爆裂切口炮孔布置示意图
爆裂切口的下口宽=Rπ×54%=4.2×3.14×54%=7.125 取7.0m
爆裂切口的上口宽=Rπ×40%=5.278m 取5.2m
爆裂切口的高度=4B=4×40cm=1.6m 取1.6m
3、爆破参数设计与炮孔布置
3.1 爆破参数设计
最小抵抗线:W=1/2B=1/2×40cm=20cm
孔 间 距:a=(1~2)W=20×1.5=30cm 取a=30cm
孔 排 距:b=(0.8~1)a=1.0×30cm=30cm 取b=30cm
孔 径:Φ=38-40mm
孔 深:L=65%B=26.0 取L=26cm
单排孔数:n=爆裂切口上口宽÷a-1=520cm÷30cm-1≈16个
排数:m=爆裂切口高度÷b+1=160cm÷30cm+1≈6排
孔数:N=n×m=16×6=96个
炸药单耗:q取1.5kg/m3(经验值)
单孔装药:Q=abqB=0.30×0.30×1.5×0.40=54.0g/孔
取Q=60g/孔
总装药量:ΣQ=N·Q=60×96=5.76kg
3.2 炮孔布置
炮孔布置在爆裂切口内,定向窗内不设炮孔,爆前采用机械或人工开凿。倒向轴线两侧对称布孔,各布置8列炮孔,列距为30cm。每列炮孔6个,间距30cm。
4、起爆网络
烟囱采用非电导爆管雷管复式网络,每孔一发起爆雷管,用以引爆孔内炸药。以“大把抓”的形式每10~20发雷管的导爆管抓成一把,再用过桥雷管引爆每把导爆管。将所有过桥雷管再抓成一把,用一发雷管击发网络。
孔内用M5非电雷管,过桥雷管用M2非电雷管。击发用M2非电雷管,起爆网络(见图3导爆管复式网络起爆示意图)。
图3 导爆管复式网络起爆示意图
5、预处理
5.1定向窗开设
定向窗的开设,先在烟囱筒体上标示出定向窗的位置,再用常规炮机或人工破碎定向窗范围内的钢筋混凝土,形成定向窗洞口,定向窗须左右完全对称。
5.2内衬处理
待爆破烟囱内衬,在爆破前采用人工拆除,或者与外筒壁同时进行爆破。