袁翊硕,罗宁,杨振,王结飞,柴亚博,韩涛,曹祺

• 1:中国矿业大学力学与土木工程学院
• 2:中国矿业大学爆炸力学与智能工程爆破研究中心
• 3:洛阳市宇航爆破工程有限公司
• 4:淮南职业技术学院能源工程学院

摘要(Abstract)：

为成功爆破拆除复杂环境下位于同一厂区的两座砖烟囱和两座钢筋混凝土烟囱，通过分析周边环境条件以及烟囱结构特点，确定“单切口，定向倒塌”的总体爆破方案对四座烟囱进行齐次拆除。根据工程经验确定烟囱切口底边位置为标高+0.5 m处，切口角度为215°,切口高度、切口长度以及相关爆破参数通过理论公式计算得到具体数值，切口形式采用类梯形切口，起爆网路采用精准度更高的数码电子雷管起爆系统以顺发齐爆的方式进行起爆。考虑四座烟囱不同的结构组成分别制定对应的预处理方案，并通过对烟囱的倒塌可靠性、爆破振动、倒塌振动进行安全校核以及对爆后飞溅碎片和爆破飞石的有效控制，从而确保四座烟囱按设计方向倒塌，防止对周围保护目标造成危害。通过使用有限元软件LS-DYNA对四座烟囱的倒塌过程进行模拟，结果表明模拟倒塌过程与实际过程几乎一致，倒塌完成时间均在14 s左右，并且通过分析顶部节点的位移与速度规律可以判断烟囱倒塌效果充分，达到预期目标，进一步表明了数值模拟对工程实践的指导意义，可为类似工程提供参考。

关键词(KeyWords)： 爆破拆除;定向倒塌;安全校核;数值模拟

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(12072363);; 精细爆破重点实验室开放基金重点项目(BL2021-03);; 安徽高校自然科学研究重点项目(KJ2020A1160)

作者(Author): 袁翊硕,罗宁,杨振,王结飞,柴亚博,韩涛,曹祺

参考文献(References)：

• [1] 庞维泰.定向爆破拆除钢筋混凝土烟囱[J].力学与实践，1983(3):64- 65.[1] PANG Wei-tai.Demolition of reinforced concrete chimney by directional blasting[J].Mechanics and Practice,1983(3):64- 65.(in Chinese)
• [2] 刘翼，谢守冬，傅建秋.180 m烟囱分段爆破拆除振动监测与安全分析[J].爆破，2020,37(3):103-108.[2] LIU Yi,XIE Shou-dong,FU Jian-qiu.Vibration monitoring and safety analysis for the demolition of an 80m chimney by sectional blasting[J].Blasting,2020,37(3):103-108.(in Chinese)
• [3] 董星，张哲，刘永强，等.100 m 钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除实践与数值模拟[J].爆破，2020,37(4):100-105,115.[3] DONG Xing,ZHANG Zhe,LIU Yong-qiang,et al.Demolition practice and numerical simulation of 100 m reinforced concrete chimney by directional blasting[J].Blasting,2020,37(4):100-105,115.(in Chinese)
• [4] 程楠.复杂环境下210 m烟囱定向爆破拆除[J].爆破，2021,38(1):100-104,158.[4] CHENG Nan.Directional blasting demolition of 210 m chimney in complex environment[J].Blasting,2021,38(1):100-104,158.(in Chinese)
• [5] 任江，汪高龙，王潇.两座150 m高钢筋混凝土烟囱同时爆破拆除[J].爆破，2020,37(4):94-99.[5] REN Jiang,WANG Gao-long,WANG Xiao.Simultaneous blasting demolition of two 150 m reinforced concrete chimneys[J].Blasting,2020,37(4):94-99.(in Chinese)
• [6] 徐顺香，谢广波，陈德志，等.+40 m高位切口定向爆破拆除一座150m和两座210m高烟囱[J/OL].爆破：1- 8.[2022- 09-14].http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1164.TJ.20220624.0832.002.html.[6] XU Shun-xiang,XIE Guang-bo,CHEN De-zhi,et al.Demolition of one 150m and two 210m high chimneys by directional blasting with+40m high cut[J/OL].Blasting:1- 8.[202- 09-14].http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1164.TJ.20220624.0832.002.html.(in Chinese)
• [7] 高文乐，段耀奎，柳鹏辉，等.120 m高钢筋混凝土排气塔爆破拆除数值模拟研究[J].爆破，2022,39(1):101-106,129.[7] GAO Wen-le,DUAN Yao-kui,LIU Peng-hui,et al.Numerical simulation on blasting demolition of 120m high reinforced concrete exhaust tower[J].Blasting,2022,39(1):101-106,129.(in Chinese)
• [8] 高文乐，刘志成，李坤鹏，等.100 m高钢筋混凝土烟囱双向切口爆破时差研究[J].爆破，2021,38(2):128-135.[8] GAO Wen-le,LIU Zhi-cheng,LI Kun-peng,et al.Delay time of two-way cut demolition blasting of 100 m high reinforced concrete chimney[J].Blasting,2021,38(2):128-135.(in Chinese)
• [9] 杨辉，袁翊硕，柴亚博，等.复杂环境下180 m高烟囱定向拆除爆破[J/OL].工程爆破：1-13.[2022- 04- 04].DOI:10.19931/j.EB.20210166.[9] YANG Hui,YUAN Yi-shuo,CHAI Ya-bo,et al.Directional demolition blasting of 180 m high reinforced concrete chimney in complex environment[J/OL].Engineering Blasting:1-13.[2022- 04- 04].DOI:10.19931/j.EB.20210166.(in Chinese)
• [10] 方桂富，余兴春，张孟昌.两座高105 m冷却塔相向爆破拆除[C]//郑炳旭.中国爆破新技术Ⅲ.北京：冶金工业出版社，2012.[10] FANG Gui-fu,YU Xing-chun,Zhang Meng-chang,et al.Demolition of two cooling towers with a height of 105m by opposite blasting[C]//ZHENG Bing-xu.China′s New Blasting Technology Ⅲ.Beijing:Metallurgical Industry Press,2012.(in Chinese)
• [11] 张建平，王俊生，胡俊涛.150 m钢筋混凝土烟囱爆破拆除[J].工程爆破，2016,22(1):82- 85.[11] ZHANG Jian-ping,WANG Jun-sheng,HU Jun-tao.Blasting demolition of 150 m reinforced concrete chimney[J].Engineering Blasting,2016,22(1):82- 85.(in Chinese)
• [12] 袁绍国，王宗国.破损倾斜烟囱的定向倾倒爆破及效果分析[J].爆破，2004,21(4):48- 47,67.[12] YUAN Shao-guo,WANG Zong-guo.Analysis of directional dumping blasting for damaged inclined chimney and its effect[J].Blasting,2004,21(4):48- 49,67.(in Chinese)
• [13] 胡彬，杨赛群，李洪伟，等.超高钢混烟囱爆破切口角度计算及数值模拟[J].工程爆破，2022,28(1):99-106.DOI:10.19931/j.EB.20210299.[13] HU bin,YANG Sai-qun,LI Hong-wei,et al.Calculation and numerical simulation of blasting notch angle of Ultra-high Steel Concrete Chimney[J].Engineering blasting,2022,28(1):99-106.Doi:10.19931/j.eb.20210299.(in Chinese)
• [14] 国家安全生产监督管理总局.GB6722—2014爆破安全规程[S].北京：中国标准出版社，2015.[14] GB 6722—2014 Safety regulations for blasting[S].Beijing:Standards Press of China,2015.(in Chinese)
• [15] 郑炳旭，魏晓林，陈庆寿.钢筋混凝土高烟囱切口支撑部失稳力学分析[J].岩石力学与工程学报，2007,26(S1):3348-3354.[15] ZHENG Bing-xu,WEI Xiao-lin,CHEN Qing-shou.Mechanical analysis of cutting support destabilization of high rein forced concrete chimney[J].Chinese Journalof Rock Mechanics and Engineering,2007,26(S1):3348-3354.(in Chinese)