无倒塌位置水塔定向爆破拆除.pdf

第 “ 卷 第 期 年 “ 月 爆 破 “1-, ./ ,-K9’; HJK9;D -’R,S ,;I9’;,;K 9J 9;K’G-,，; KC, ,J9J 9J 9;K’G-, , 8/3 9,-K9’; HJK9;；-C;;, K’ ,G-, JCO,；QK, K’Q, 收稿日期 .3 .2 作者简介 王 洪 （“34/ . ） ， 男； 襄樊 武警黄金技术学校副教授 T 武汉 中国地质大学在读博士生 AB 工程概况 河南油田五一社区一院内有一废弃水塔根据有 关部门要求需将其拆除。该水塔高 2 / ， 底部周 长 “4 7 ， 壁厚 42 。水塔高 / 处周长为 “7 3 ， 壁厚 20 。水塔底部正西边有一出入 口， 高 7 ， 宽“ 。水塔塔体系砖结构， 表面无 明显风化剥蚀现象， 整体结构较为坚固。 水塔周围环境很复杂， 北边“2 4 为五层住宅 楼； 西边 “2 、 南边 ““ 处有一层为门面房， 二层以上为办公区的楼房； 东边 为一大型超 市。爆区内场地均为混凝土地坪， 见图 “。 图 “ 爆区周围环境示意图 （单位 ） CB 爆破方案的确定 根据水塔周围环境和自身状况， 四周没有任何 一个方向能满足水塔定向爆破拆除的要求， 只有正 东方向的倒塌空间较大， 确定水塔向东稍偏北方向 倒塌。考虑到水塔的水罐落地震动可能对周围门 面， 尤其是对超市的不利影响， 设计的水塔倒塌距离 万方数据 不能超过 “ 。基于以上想法， 经过计算和根据以 往施工经验， 确定把爆破切口的最下边设在水塔的 高处 ［， ’］。 “ 爆破切口的形状与尺寸 为减少水塔的倒塌长度， 使其在倒塌时有一定 的下坐， 避免对其它建筑物的影响， 取爆破部位周长 的 “作为爆破切口， 即 ， 切口高度为 ’ 。 “ 定向窗 在环境复杂的情况下， 细长建筑物的爆破拆除 应开定向窗， 它不仅能保证爆体的准确倒塌， 减少了 装药量， 而且对爆破砖块的飞散也能起到一定的抑 制作用。为准确控制倒塌方向， 爆破在切口两端采 用了底边 * ， 高 “ 的等腰三角形。中间设 高 * ， 宽 的长方形开口区。有关参数见 图 ’。 图 ’ 爆破切口展开形状及炮眼布置示意图 （单位 ） “ 孔网参数 孔距 “（ “ ’ “） ， ， 取 , ； 排距 “ （ “） ， 取 ； 孔深 ’ “（ ’） ， ， 取 ’ 。炮孔呈梅花型布置， 除去定向窗及中 间开口区切口区共布孔 * 个。 “ 炸药单耗及单孔药量 考虑到空中防护问题， 切口上下两边和靠近自 由面的一排孔炸药单耗取 - “ ./ ， 其余部 位取 ’-’ ’ ./ 。单孔装药量 “ ， 取 *“ .； ’“ ’ ， 取 .。炸药用 ’0岩石乳化炸 药， 总装药量为 .。 “ ’ 爆破网路 靠中心部位 “ 孔各装一发 段毫秒延期电雷 管， 其余 “ 孔各装一发 “ 段毫秒延期电雷管， 最后 串联起爆。为保证网路能安全、 全部顺利起爆， 应确 保每发雷管电阻差不大于 ’ 。 爆破安全技术和防护 影响本次爆破安全的因素有倒塌距离、 最大起 爆药量、 塔体落地引起的震动和爆破飞石。根据计 算 ［， ’］， 爆破切口抬高 后， 倒塌距离可控制在 “ 内， 因此可不考虑倒塌距离对周围建筑物的 影响。 “ 最大一段起爆药量的确定 距爆点最近的建筑物是 远的办公楼， 取 安全振动速度 *1- ’ “ 1/ 2。对不同距离 处允 许的最大一段起爆药量 ,34， 系根据 爆破安全规 程（567*’’7） 给出的公式经过修正后的下式计 算 ,34-（*1/ -） . “ 根据本次爆点周围的实际地质条件， 参考以往 工程实测数据， 选取 -“， - - ’“，“ - “。 则 ,34-* 8.。 本次爆破最大一段起爆药量为 8.， 因此爆 破震动对周围建筑物及设施不会产生任何影响。 “ 塔体落地引起的震动 对于爆体落地处地面铺有一定厚度缓冲材料情 况下的坍塌体落地地震效应， 中国科学院力学所按 照最不理想情况 （刚性爆体对刚性地面） 推荐的经 验公式为 * “ （/.. ） * 式中， * 为落地震动速度， 1/ 2； 为铺垫材料的减 震系数， 爆破采用沙包松土铺垫厚度达 9 “ ， 取 - “；/ 为爆体落地冲量， 2，/ “ 0 （’121） .’； 0 为爆体有效质量， 8.， 以上塔体 的质量为 0 -“ 8.； 塔体的重心高度 21-’ ； 塔体的落地冲量 / - “ ’ 2， 重心落地点 至被保护建筑物的最近距离大于 ， 则塔体落 地震速为 * -’ ** 1/ 2。 因塔体落地震动速度较大， 为避免该震动对周 围建筑物尤其是大跨度砖结构超市及易碎物品的影 响， 在落体地点的东、北、南三面挖一宽 ， 深 ’ 的减震沟。根据有关文献， 减震沟可减震 ,爆 破 ’, 年 ’ 月 万方数据 “以上， 因此塔体落地对最近建筑物造成的震动 不会超过 ’ ， 不会对周围建筑物及其设施造 成危害。 “ 防护措施 为防止爆破碎块对周围建筑物及人员造成危害， 在爆破部位用一层草袋， 两层钢丝网进行覆盖防护。 爆破效果 随着一声低沉的响声， 爆破切口形成。随着水 塔倾斜角度的增大， 其下坐速度也明显加快。根据 爆破后观察和测量， 水塔倒向非常准确， 罐体较为破 碎。倒塌方向长 ， 横向散落范围* 。值 得一提的是， 由于采用了大切口技术， 水塔后坐明 显，背向散落碎块范围为 , ，剩余部分塔体高 - , 。爆破对超市未造成任何影响， 唯一不足的是 在距爆破部位 以内的范围内， 爆破碎块击碎了 . 小块玻璃。 几点体会 /0 合理开设定向窗是确保水塔准确倒向的保 证。根据具体的施工条件， 在不影响整体稳定的前 提下， 合理选用定向窗的规格， 它有利于对支撑体的 保护， 减少主爆破孔数。 10 对于空中爆破面积较大的建筑物防护材料 选用是一个值得探讨的问题， 也曾经作过多次尝试， 认为传送带的防护效果比钢丝网更好一些。 0 水塔爆破有时倒塌距离远一些， 有时近一 些， 在环境复杂的情况下， 应留有一定余地。 参考文献 ［］ 2 陈华腾 爆破计算手册 ［3］ 沈阳 辽宁科学技术出 版社， ,,0 ［-］ 2 何广沂 拆除爆破新技术 ［3］ 北京 中国铁道出版 社， -“““0 ［］ 2 王2成 复杂环境下薄壁水塔的爆破拆除 ［4］ 爆破， -““-， , （） 5. 65 ［5］ 2胡2刚， 杨2军 废旧水塔的拆除爆破 ［4］ 爆破， -““， -“ （） .- 6.5 （上接第 -. 页） 距， 炮眼密度有所减小 同时装药量受到了严格控 制， 炸药消耗量明显降低。经坑耗、 火工材料消耗等 费用综合平衡计算， 得到综合经济效益。在试验研 究和应用期间， 材料消耗平均降低 5。 ）增加了产量， 提高了工效 减少钻眼数量， 钻孔密度降低 5左右。由于 炮孔密度降低， 减少了钻眼数量， 这是提高工效的一 个因素。爆破下来的煤块均匀， 且抛掷距离近， 煤堆 集中在运输机附近， 这样攉煤的劳动强度大大减轻， 攉煤时间也大为缩短。 5）增长了安全因素 由于采用了微差起爆方法， - 次放炮时间间隔加 大， 在同样采用水封爆破的情况下， 有足够时间把煤 尘吹走， 杜绝了第 - 次放炮时煤尘爆炸事故隐患。 ）利于顶板管理 由于放炮次数减少， 震动次数也相应减少， 同时 也缩短了控顶时间， 顶板下沉明显减小， 有利于顶板 管理。特别是对易冒落的松软破碎顶板 （伪顶） ， 实 现了托伪顶开采。 .）可延长单体液压支柱的使用寿命 由于药量小， 崩下煤块不会抛掷飞散， 因而减轻 了崩坏柱子的现象。在试验期间未发生崩倒柱子的 情况， 这样有利于单体液压支柱的使用， 可延长柱子 的使用寿命。 *）提高了煤炭资源的回收率 以前采取留顶煤的办法来托伪顶开采。留顶煤 “ 6 “ ， 甚至达 - ， 这样煤炭资源损失很 大。采用控制爆破托伪顶开采， 提高煤炭资源回收 率达 “ 左右。 采用微差起爆的控制爆破技术， 可以在较松软 破碎、 易冒落顶板 （伪顶） 的采面， 实现托伪顶开采， 达到安全、 优质、 低耗、 高产的目的。提高了煤质以 及企业的经济效益。 参考文献 ［］ 2 陈华腾 控制爆破技术 ［3］ 沈阳 辽宁科学技术出版 社， ,5 ［-］ 2 张守中 爆破基本原理 ［3］ 北京 国防工业出版社， , ［］ 2 朱忠节 岩石爆破新技术 ［3］ 北京 中国铁道出版 社， ,. ［5］ 2 刘清荣 控制爆破技术 ［3］ 武汉 湖北省爆破学会， ,5 5第 - 卷2 第 5 期2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 王2 洪2 等2 无倒塌位置水塔定向爆破拆除 万方数据