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高炉残铁爆破安全专项施工方案

宝钢集团不锈钢有限公司

1.1爆破目标及工程量 1

广东省水利水电建筑工程预算定额(下册)（广东省水利厅发布2017年7月实施）1.2工程内容与工期 1

1.3工程总体环境 1

2.方案设计的依据 2

3.1.项目部人员组成 3

3.1.1.组织结构 3

3.1.2.项目部人员组成 3

3.1.3.项目部人员职责 3

3.2.1．机械设备配置 4

3.2.2.人员配备 4

3.3.施工进度安排 5

3.4.进场前施工准备 5

3.5施工流程安排 6

3.5.1.施工流程 7

3.5.2.施工节点的控制 7

4.1.劈裂爆破法 8

4.2.劈裂爆破残铁爆破参数 8

4.2.1残铁厚度不超过200mm。孔网参数如下： 8

4.2.2残铁厚度在200mm～400mm之间。 10

4.2.3残铁厚度超过400mm 12

4.3.爆破次数确定 14

4.5.2.最小装药面密度确定 17

4.6高炉炉壳保护 17

4.6.出入口防护措施 18

5.爆破安全设计 19

5.2爆破周边及内部保护目标 20

5.3.爆破振动速度的校核 20

5.3爆破飞溅物 21

6.爆破警戒方案 21

6.1、安全准备工作流程 21

6.2、爆破现场指挥部： 21

6.3、火工品的运输安全。 22

6.4、防护验收 23

6.5.装药、填塞、联线装药 23

6.7、安全检查 24

7.安全文明施工措施 24

7.1实施方案的保证措施 24

7.2施工组织管理措施 25

7.3一般安全措施 25

7.4爆破作业安全措施 26

7.5爆破器材管理安全措施。 26

7.7爆破安全警戒措施 26

8、需要甲方配合工作： 27

9.抢救、排险应急预案 27

9.3车辆器材配备 28

9.4信集号规定 28

9.5发生事故时处理流程: 28

宝钢不锈钢2500m3高炉大修炉底残铁在线爆破方案

工程名称：宝钢不锈钢2500高炉大修炉底残铁在线爆破拆除工程

工程地点：宝钢集团不锈钢公司

工程甲方：上海宝冶集团有限公司

工程乙方：工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部（沪）

1.1爆破目标及工程量

爆破目标为宝钢不锈钢2500m3高炉炉底残铁。在2500m3高炉大修过程中，需对高炉炉壳内进行清理，其中残铁的清理是一大难题。炉底残铁是以生铁为主并混有少量焦碳渣及矿石渣的固体混合物，总体呈饼状，具体情况不明，根据类似工程经验，可基本确定为：直径约11m；上、下表面均凹凸不平，周边不规则；根据业主提供的要求，其厚度分三种情况分别进行处置：20cm以内、20cm～40cm、40cm以上。

1.2.1工程内容：通过爆破，使残铁破碎或劈成块，便于机械清除。

1.2.2三种残铁厚度的计划工期分别是：20cm以内计划工期4天；20cm～40cm计划工期6天；40cm以上计划工期为11天.

炉底残铁距高炉冷却壁约1.0M，炉壳距最近的管道10M，炉底部的碳砖需保护，高炉四周环境有待进一步了解。

1.4.1确保冷却壁及炉底冷却管的安全，保证壁的安全，如果残铁侵蚀到第四层炭砖，要保证第三层炭砖的安全。

1.4.2确保安全：确保在施工全过程中，人员、设备、四周建构筑物、设备和管线等的安全。

1.4.3确保工期：必须在合同规定的时间内完成预期爆破任务。

1.4.4确保质量：确保爆破后残铁块度最大不超过10吨，以方便后续的清理。

1.5.1残铁材质特殊。残铁爆破目标与常规的非金属爆破目标相比：硬度更大，没有可用的穿凿工具，必须进行专项研制，施工成本高。

1.5.2周边环境差。爆破时，周围的设施设备必须进行安全保护，爆破不伤及周边设备、设施是关键，防护是重点。

1.5.3技术难度大。目前国内高炉大修的相关技术基本成熟，而残铁清理问题还没有解决，常规爆破法时间长，破坏性大，无法满足本工程的需要。本工程拟采用的劈裂爆破技术是我单位为宝钢3BF大修研究的《宝钢3BF残铁钻孔爆破技术》新技术，该技术经过沙钢2500高炉大修、宝钢不锈钢事业部750高炉大修、溧阳申特380高炉大修等三次实际工程验证，残铁爆破技术基本成熟。

1.5.4工期紧。残铁爆破清理时间长短直接影响到整个高炉大修的进程，必须在最短的时间内完成残铁的清理工作。

2.1《民用爆炸物品管理条例》（2005.9.1）

2.3国内外有关残铁爆破的论文及资料。

2.4甲方提供的有关图纸资料。

2.5现场勘察所获取的有关资料。

3.1.项目部人员组成

3.1.2.项目部人员组成

3.1.3.项目部人员职责

3.1.3.1.项目经理：全面负责施工中的安全、进度、质量和甲方重大问题的协调工作。

3.1.3.2.施工负责人：主要负责组织施工。

3.1.3.3.技术负责人：现场指导各队按技术设计方案施工，检查施工质量，解决施工中的技术问题，重大技术问题的变更必须经总工批准后才能实施。

3.1.3.4.安全负责人：负责施工中的各项安全工作，提出具体安全要求和制度，做好安全检查，搞好安全保障。

3.1.3.5.保障负责人：保证施工所用机械、设备和器材，搞好维护、保养、保证施工人员的食宿。

3.2.1．机械设备配置

爆破施工进度总体安排：如果残铁厚度20㎝，计划工期4日历天，一次爆破；残铁厚度20㎝～40㎝，计划工期为7日历天，一次爆破；残铁厚度40㎝以上，计划工期11日历天，爆破次数为2至3次。

3.4.进场前施工准备

3.4.1.现场勘查：对照平面布置图现场测量高炉距离周围建筑、设施的距离，查看周围建筑物的稳固程度；了解地下管线情况；掌握现场施工布置情况；详细了解与工程有关的其它事项。

3.4.2.阅读高炉图纸，掌握高炉内部结构情况，确定合理爆破参数,为制定方案打下基础。

3.4.3.编制施工方案:组织技术人员及项目经理编制技术设计与施工组织方案

3.4.4.召开专家论证会：邀请爆协爆破专家，研究我公司提交的爆破方案，对爆破方案的可行性及安全性进行论证，进一步修改补充爆破技术参数及有关防护措施。

3.4.5.爆破协调会：组织当地有关部门及爆破部位的周围单位，就爆破时间、爆破周围重点目标保护、人员撤离、警戒范围等相关问题进行协调。

3.4.6.办理爆破施工有关手续：向消防局提交有关爆破的技术资料和申请爆破报告，办理爆破手续。

3.4.7.加强沟通：随时同业主和施工方保持联系，确保工作连续性。

残铁爆破是一项危险性高，工期要求紧，对爆破目标的形状、厚度等参数存在较大不确定性。因此要求专业分包单位对施工流程安排要周密、严谨、细致，施工中的每个环节要经过反复推敲，确保施工过程中不出差错，少出差错。要求项目经理对整个施工流程要心中有数，责任落实到人，防止人人管，最后人人都不管的事情发生。

3.5.2.施工节点的控制

3.5.2.1.钻孔节点的控制

总包方开设完上扒渣口后，修筑完临时施工栈道后，把残铁上部的焦渣全部清理完工后，我方钻孔机进入到高炉内，开始钻孔作业。

3.5.2.2.装药节点控制

孔内温度必须在50度以下，测量次数不少于三次，方可进行装药作业。装药过程中，如果发现孔内温度超过50度，人员必须马上撤离。

3.5.2.3.交叉作业点控制

3.5.2.3.1.爆破方机械在钻孔作业时，如果总包方上面的防护棚已搭设完毕，总包方可以在炉上方及炉外部进行其它作业。

3.5.2.3.2.爆破方在开始装药作业时，总包方停止一切作业，所有总包方人员及无关人员撤离到安全区域。

3.5.2.3.3.爆破结束后，爆破方安全检查结束后，总包方才能进场清理残铁。

4.2.劈裂爆破残铁爆破参数

由于残铁的高度现在还是个未知数，下面分三种工况分别进行爆破参数设计

4.2.1残铁厚度不超过200mm。孔网参数如下：

⑴.炮孔直径D：66.0mm

⑵.炮孔深度L：300mm

⑶.炮孔孔距a：1000mm

⑷.钻孔角度45 度。

⑸.残铁分割水平边长：1000*1000mm2

⑹.残铁分块后最大重量不超过：3T

⑺.单孔装药：400g

⑼.打孔数量：约96个

4.2.2残铁厚度在200mm～400mm之间。

⑴.炮孔直径D：66.0mm

⑵.炮孔深度L：400mm

⑶.炮孔孔距a：900mm

⑸.残铁分割水平边长：900*900mm2

⑹.残铁分块后最大重量不超过：5T

⑺.单孔装药：1.0Kg

⑼.打孔数量：约96个

4.2.3残铁厚度超过400mm

⑴.炮孔直径D：66.0mm

⑵.炮孔深度L：600mm

⑶.炮孔孔距a：600mm

⑸.残铁分割水平边长：1200*1200mm2

⑹.残铁分块后最大重量不超过：9.6T

⑺.单孔装药：1.5Kg以上

⑼.打孔数量：约221个

确定爆破次数，主要是根据残铁的厚度来确定。爆破次数同施工工期是一对矛盾体，爆破次数越多，施工工期越长，应尽量减少爆破次数，缩短施工工期。但同时也要兼顾一次使用的药量，确保高炉内部及外部的设施的安全。

如果残铁厚度在400mm以下，计划一次爆破；如果残铁在400㎜以上，计划二到三次爆破。

设计要求：孔内采用半秒Hs3导爆管雷管,双发并联；孔外采用毫秒Ms3导爆管雷管,双发并联；采用非电闭合传爆网络。

单个药块高度：100mm。

中心通水孔直径：13mm。

4.5.1.1在每次爆破的第一个装药内安装一个温度传感器，实时监测装药体内聚集的温度，设立500C为最高允许安全温度，一但装药体内温度达到该温度，施工人员应立即撤离作业现场，待全部人员撤至安全地点后，立即进行爆破。

4.5.1.4采用粗粒砂进行填塞。根据我单位在过去施工中的实践经验，在有水情况下，砂填塞具有填塞密度大、填塞效果好的特点，考虑到冷却水有一定的流速，填塞所用砂不可用海砂，应选用粗粒的河砂为宜。

4.5.1.5装药定位。为确保装药位置在炮孔中心，在装药外部安装弹性定位器。

4.5.2.最小装药面密度确定

4.5.2.1采用有限元法对劈裂爆破的过程进行模拟计算，确定出最小装药面密度。

4.5.2.2依据理论计算结果，进行实爆破试验，通过试验确定能将残铁劈开的最小装药面密度。

为保护高炉炉壳，在残铁与高炉之间采取以下保护措施：

4.6.1将残铁与炉壳之间的碳块清理干净。

4.6.2在炉壳内侧挂双层橡胶带进行防护。

4.6.3用砂包填充在残铁与炉壳之间形缓冲保护层。

4.6.出入口防护措施

为防止爆破飞溅物从出入口飞出对周边设施设备造成破坏，对出入口采用以下防护措施：

采用4层高强度柔性防护材料进行安全防护，从内向外依次为：橡胶带、钢丝绳网、橡胶带、钢丝绳网。

在高炉炉壳开出的出入口四周距边沿300mm位置间隔300mm焊一个带螺栓的固定点，将防护网固定在炉壳上，确保固定牢固。

钢丝绳网采用10mm的钢丝绳编制，网眼不超过100mm，网纲用20mm的钢丝绳，确保其牢固强度。

安全允许振速（cm/s）

土窑洞、土坯房、毛石房屋q

一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物q

水电站及发电厂中心控制室设备c

注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。

注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据:酮室爆破<20Hz；深孔爆破10H～60Hz；浅孔爆破40Hz～100Hz。

a选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。

b省级以上(含省级)重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。

c选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。

d非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。

5.2爆破周边及内部保护目标

5.3.爆破振动速度的校核

5.3.1爆破振动安全允许距离，可按式(1)计算。

R——爆破振动安全允许距离，单位为米(M);

V——保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒(cm/s);

K、——与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数。

5.4爆炸冲击波和噪音

此次爆破，是内部装药，且很分散，一次齐爆药量较少，爆炸冲击波和躁声不会对外界构成危害。

本次爆破，是在炉膛内进行的，高炉外壳厚达60mm，爆破飞溅物不会穿过炉壳对周边产生破坏，但2个开口部位会出现爆破飞溅物，为防止飞溅物产生的破坏，必须对开口部位进行专项安全防护措施。

6.1、安全准备工作流程

6.2、爆破现场指挥部：

6.3、火工品的运输安全。

要严格按照《民用爆炸物品安全管理条例》第四章中和第二十六条、二十七条、第二十八条、第二十九条执行常州腾龙苑二期塑钢窗工程施工方案，决不能变通。

（1）、堆放场所保管员必须严格执行四双制度（双人保管、双本帐、双人发放、双人领取），严格保管好堆放场所物品，禁止交给他人代管。

（2）、堆放场所保管员必须持有《爆炸物品保管员证》，熟悉爆炸物品的性能和技术要求，要将性质相抵触的爆炸物品分类、分开存放。

爆破前，技术员同安全员要对防护进行验收，验收要严格按照防护方案进行，发现问题及时整改，合格后方可签字。

6.5.装药、填塞、联线装药

爆破警戒任务主要由一钢厂、爆破方和公安部门负责完成。

6.6.1警戒区域：距离爆破支撑中心点100m范围内为爆破警戒区域。

6.6.2警戒点设置：此次爆破共设置8个警戒点DB44／T 2197-2019 配电房运维服务规范，

6.6.3点火站位置：设在1号警戒点处。点火2人，指挥1人，在1号警戒点。