漂流船舶爆破方案

1、漂流船舶爆破實施方案單 位： 編制人： 審 核： 2011年10月12日目 錄1 概 況 2 爆破漂流船舶的適應條件和可行性3 投入與作戰(zhàn)效能分析和經濟可行性4 培訓及實施5 爆破方案編制依據6爆破方案7爆破安全技術措施8安全管理措施1 概 況 重慶地處長江上游，長江和嘉陵江在重慶朝天門交匯。由于重慶境內地形為丘陵和山區(qū)，因此河流具有山區(qū)河流的特點即在洪水期水位暴漲暴落。一日內水位可暴漲10米以上，特別是嘉陵江因江面較窄，過水段面較小，洪峰到來時水流湍急，表面最大流速達4米/秒左右。在重慶主城區(qū)的嘉陵江和長江的兩江四岸分布眾多的各種船舶。按用途分為餐飲船、躉船、駁船、貨船、危險化學品船等。按動

2、力分可分為有動力船和無動力船。由于重慶主城區(qū)有兩條江從主城穿過，隨著重慶經濟的發(fā)展，在主城的兩江在建和已建成的大橋在18座以上。從近年來洪水期出現的險情分析，出現船舶斷纜漂移主要為餐飲船。就其原因，主要是餐飲船為其他船舶改造而成，船舶老舊、年久失修。船員大都未經正規(guī)培訓，鋼纜沒有定期更換或鋼纜的大小不能滿足抗擊洪水期的強大水流力，鋼纜設置不合理或布置數量太少。例如：2011年9月20日14時許，嘉陵江渝澳大橋水域一艘餐飲船副纜斷裂出現險情，16時許，該船主纜斷裂，隨后出現漂流險情。該餐飲船漂流過程中與另一艘船碰撞，導致該餐飲船翻沉，船上11人全部落水。事發(fā)后，重慶各有關部門立即啟動緊急應急預案

3、，積極展開救援。經過緊急施救，最終落水人員獲救，并且避免了船舶撞擊大橋造成更大的事故。見圖12 爆破漂流船舶的適應條件和可行性2.1 項目研究的背景鑒于流經重慶主城的長江和嘉陵江具有顯著的山區(qū)性河流的特點，洪水期船舶出現斷纜漂流的幾率較大，而重慶主城區(qū)已建和在建橋梁有18座，在斷纜漂流船舶到達下游橋梁之前用爆破的方法將其爆破沉沒是應急處置的方法之一。船舶沉沒后受底層水流的沖刷進入深槽，深槽分布在順水流的方向，呈U形分布。沉沒的船舶進入深槽后，因水流減緩，就固定在深槽內，不會對下游的橋梁和其他船舶造成危害。2.2 爆破漂流船舶的必要性如逢特大洪水，船舶斷纜后向下游漂流，由于船舶自身重量大（一般自

4、重在100噸以上），船舶漂流后瞬間產生的沖擊力可上百噸。如果直接撞擊下游的船舶和橋梁，危害性極大，可能產生災難性后果，造成更大損失。特大洪水出現后，海事部門要求所有船舶進入洪水錨地或加固錨纜設施就地防洪。由于出現特大洪水后，很多河段水流速度大于3.5米/秒。通航船舶自身的安全都很難保證，用船舶施救拖帶漂流船舶的風險性很大，極易發(fā)生新的事故，造成更多的船舶漂流或沉沒。此時如用快艇送人到漂流船舶進行爆破，由于快艇自身動力大，船舶小，機動靈活，其航行的安全性比用普通船舶施救的安全性要高。因此，在一定的水文條件、水深條件和環(huán)境條件下，用爆破的方法炸沉漂流船舶很有必要。2.3 爆破漂流船的適應條件 由于

5、布置爆破藥包需要輔助船舶，當河水流速大于3.5米/秒時，船舶航行的安全性不高，流速需小于3.5米/秒，作業(yè)船舶航行才可靠，才能保證自身安全。當漂流船舶流向正對下游其他船舶（橋墩）時，爆破漂流船舶與其他船舶（橋墩）的距離應大于150米，防止漂流船舶下沉過程中撞擊下游其他船舶或橋墩。因此，爆破漂流船的流向在遠離下游的其他船舶和橋墩的情況下實施最安全。爆破漂流船舶應盡量選在深槽河段，防止漂流船舶爆破沉沒后出現礙航或受水流力的沖刷繼續(xù)向下游移動，對下游船舶或橋墩產生隱患。2.4 技術可行性 切割爆破并非目前才涉及。目前隨著爆破器材的改進，我國已經積累了一些經驗，并且還有一些成功的案例和經驗。如長江重慶

6、航道工程局在2002年，在江西省境內的長江馬當河段成功地進行了爆破打撈。長江重慶航道工程局具有50多年的水下爆破經驗，長期致力于長江航道的水下炸礁及礙航水下爆破。此外，該單位還在沿海從事水下爆破和疏浚工程。既有內河水下爆破的經驗又有沿海水下爆破的經驗。除長江重慶航道工程局以外，海軍某部為了疏通航道也有爆破打撈船舶的成功先例。效率比常規(guī)打撈高一倍以上，費用也為其的三分之一左右。2.5 組織協(xié)調和人力資源可行性重慶特警隊是一支組織嚴密，技術過硬，特別能戰(zhàn)斗的隊伍。在打擊犯罪和各種應急搶險中多次榮立戰(zhàn)功。針對漂流船舶處置搶險的特殊性我們擬設立如下組織機構?？傊笓]： 技術指導： 、沖鋒艇負責人： ，下

7、設一個爆破班，其組員由六名人員組成。分別是：（組織機構圖見下圖）。爆破現場指揮網絡圖總指揮：技術指導：負責人：快 艇爆破班負責人：組織機構確立后，要選擇思想好、作風硬、經驗豐富的隊員進入爆破班。各層次人員、建立良好的協(xié)作關系、保證項目順利執(zhí)行。 3 投入與作戰(zhàn)效能分析和經濟可行性3.1爆破漂流船舶所需的爆破器材乳化炸藥：150kg，電雷管：12發(fā) 導爆索：1卷雷管測試儀器、起爆器：1個。 電線： 尼龍繩： 輔助器材：鋼絲鉗、撥線鉗、剪刀、防水膠布、草球、救生衣等。強力磁鐵：輔助設備：8人座快艇一艘（帶發(fā)電機220v 或380v）器材費用統(tǒng)計表序號名稱單位數量單價合價（元）合計（元）1乳化炸藥公

8、斤150111650258982電雷管發(fā)124483導爆索米5031504雷管測試儀個1150015005起爆器個1280028006電線（銅芯）米300412007強力磁鐵個92000180008輔助器材500.09救生衣件10505025898 注： 8人座快艇一艘可從其他部門調用本次不計費。表中雷管測試儀、起爆器、電線（銅芯）可多次利用。其攤銷費用很低。 3.2 爆破處理漂流船舶與其他方案的比較應急處置漂流船舶還可以用大功率的拖輪頂推漂流船舶變向，使漂流船從橋墩之間通過。但重慶主城區(qū)橋梁眾多，在橋梁附近船舶為了保證自身安全，不能頂推。拖輪頂推往往只能處置少數流速小，水流條件好的區(qū)域。而當

9、水流速大于3米/秒時，或水流紊亂的區(qū)域拖輪也不能處置。拖輪所需的功率大1900千瓦，其每個臺班（8小時）的費用在20000元左右。根據海事部門的要求，特大洪水期所有船舶都要禁航。即使用拖輪頂推，稍有不慎，拖輪自身容易出現新的險情。如操作不當，易發(fā)生船毀人亡的特大事故。綜上所述，用拖輪頂推漂流船只能選在流速較小，水流條件好，水深大于5米的區(qū)域。其處置的適應性較爆破處置差，其處置費用也較高，安全隱患多。 此外，還可以用軍事武器擊沉漂流船舶。但軍事武器的穿透力和爆破威力很強，在船舶眾多的城市區(qū)域使用也可能傷害到其他船舶或設施。 3.3 社會影響分析 用爆破法處置，投入少，機動靈活，反應迅速。爆破法是

10、用民用的方法處置自然災害造成的事故，其社會負面影響較小，國內外都有類似的例子和經驗。人們更易接受民用的方法。用軍事武器處置靈活、準確。但社會的負面影響大，人們的心理接受還有個過程。相對來說，民用法處置更能得到社會的理解。4 培訓及實施4.1參加培訓的人員現場處置的負責人、爆破班隊員。4.2培訓目標設置課程、教材，確定培訓教師，聯系培訓地點。經過培訓達到熟悉爆破的理論知識，掌握爆破的操作全過程。形成聯系溝通機制（內部外部和參與應急處置的相關單位），通過培訓達到應急處置的認同感和使命感。4.3理論培訓結合爆破員培訓教材，重點掌握乳化炸藥，導爆索的性能和使用條件、使用方法。熟悉電雷管的炸藥參數、電爆

11、網路的組成、電爆網路的計算、電爆網路的連接及布置方式。掌握爆破藥包的加工方法。熟悉船舶的結構，掌握船舶最薄弱的結構部分。最薄弱部分為布藥的最佳位置。4.4實作演練及爆破試驗實戰(zhàn)中理論和實踐相結合，做到來之能戰(zhàn)，戰(zhàn)之能勝。爆破工作是一個實戰(zhàn)性和經驗性很強的工作。特別是在應急事故處置中，只能勝利不能失敗。除了掌握好理論外，還必須實作演練。通過演練積累經驗、掌握實作技巧，以便在實戰(zhàn)中萬無一失。爆破科學是一個經驗性很強的科學。為了取得更合理的爆破參數，做到對環(huán)境影響最小，操作性強、操作安全、按相似性的原則，應分別安排模型船舶正向漂流和倒扣漂流的爆破試驗。試驗選取不同厚度的鋼板、鋼板容器作爆破試驗，為實

12、戰(zhàn)提供可靠的爆破參數。綜上所述，為了保證兩江四岸船舶和大橋的安全，需要對漂流的船舶進行應急處置。為達到安全、快速的處置目的，可用爆破的方法將漂流的船舶炸沉。5 爆破方案編制依據5.1 爆破安全規(guī)程（GB 6722-2003)。5.2民用爆炸物品安全管理條例。5.3水運工程爆破技術規(guī)范（JTJ286-90）；5.4其他同類型工程的施工經驗和工程技術總結。5.5工程爆破實用手冊。6爆破方案6.1、爆破方案選擇根據山區(qū)河流水位暴漲暴落和流速大的特點，為了保證下游船舶和大橋的安全，能在最短的時間內處置漂流船舶，可采用爆破的方法將漂流船舶炸沉避免產生更大事故。爆破方案：采用裸露藥包爆破切割法。即在切割部

13、位布置條型藥包或集中藥包，利用炸藥爆炸產生的強大剪切作用，將船板切割破裂。引起船艙進水，危船沉沒。6.2、設計原則 根據漂流船舶正向和倒扣方式選用不同的布藥方式。為獲得較好爆破效果選定漂流船薄弱環(huán)節(jié)即不同的位置布置藥包。藥包加工成帶錐型，利用錐型的作用產生聚能效應，從而獲得好的爆破效果。利用防水導爆索和電雷管起爆，爆炸炸藥的準爆性。6.3漂流船倒扣爆破方案設計原則 1)、當船舶為倒扣漂流時?？紤]到爆破人員可到船艙布置藥包的困難性，適宜在倒扣的船底布設裸露的條型藥包。2)、爆破器材種類：選用防水性能較好的乳化炸藥、防水導爆索、電雷管爆破。3)、藥包的加工形狀藥包加工成錐型，產生聚能效應，對船底板

14、產生足夠大的能量破壞船底。炸藥選用直徑為80mm，長度500mm。先將直徑為90mm的塑料軟管破開，然后裝入炸藥，再用薄鋁板加工成無底邊的三角形，三角形的頂角60度，高4mm。三角形聚能罩置于條型藥包內。最后每間隔500mm用繩子將炸藥和三角形聚能罩綁扎好。為能做到條型藥能與船底板固定，每間隔3米在條型藥側面綁扎強力磁鐵如圖2聚能爆破，爆轟產物質點以一定速度沿近似垂直于錐面的方向向軸線匯集，使能量集中。爆轟產物的壓力本來就很高，匯集時在軸線形成更高的壓力區(qū)，能量過了最高壓區(qū)后，高壓促使爆轟產物向周圍低壓區(qū)膨脹，使能量分散。綜上所述，帶錐型的藥包有利于在某個高度形成特高壓區(qū)，它的破甲作用比無錐型

15、的藥包大得多。4)、在條型藥包中放置防水導爆索和電雷管起爆。5)、炸藥的布置位置根據船舶倒扣裸露的面積，觀察船底板裸露的焊縫位置，分別在船底板的前部、中部、尾部布設條型藥包。前部藥包考慮到水可能沖刷，稍靠后布置。布置藥包時由于條型藥包較長，條型藥包需由兩人配合布置。藥包兩端距中軸線兩邊盡量相等。藥包布置好后用沙袋覆蓋，減小爆破噪聲。爆破參數及實施1）、炸藥量的確定 切割爆破的藥量一般通過實驗方法確定，根據過去類似爆破的經驗（長江馬當河斷沉船打撈的經驗）。鋼板厚度小于2.5cm時經驗公式如下：Q=25F*1.2Q-乳化炸藥量（g）F-鋼板切斷面積一般的老舊船舶船舶的有效鋼板厚度為1cm。長度10

16、00cm。推算藥量Q=25F*1.225100011.2=30000g=30kg為了確保能切斷鋼板，每個條型藥包按40kg布設。即藥條長10米，每延米乳化炸藥按4kg布置。2）、爆破試驗為了檢驗爆破效果。在爆破正式實施前，可選擇帶有焊縫的鋼板先進行爆破試驗，根據爆破試驗的爆破效果，再進行方案變更藥量。爆破試驗可安排在郊外無人的長江邊進行。3）、爆破網路設計采用電雷管和導爆索起爆起爆。導爆索在使用前應作放水處理。為了改善爆破效果每個條型藥包用兩根導爆索和兩發(fā)電雷管起爆。起爆網路為電導爆網路。電爆網絡具有抗干擾性強、安全性好、起爆可靠、使用方便簡單等特點。（1）、延期形式和網路聯結形式采用毫秒差電

17、雷管的延時起爆網路（見附圖）。每個條型藥包裝入毫秒差電雷管，導爆索與藥包緊密接觸。以確保爆破的可靠性。爆破網路聯接示意圖為了減少爆破震動效應，三條條型藥包采用不同的毫秒差電雷管雷管延期起爆，每條條型藥包用四發(fā)雷管，即兩發(fā)起爆導爆索，另兩發(fā)起爆乳化炸藥。四發(fā)雷管中兩發(fā)先并聯再串聯。條型藥包之間串聯，以達到準爆和降低每段齊爆的藥量，充分達到延期和減震的目的。電爆網路采用并串聯法，電力起爆，網路聯接等工序能通過儀表檢查，并能將計算數據與實測數據進行比較，及時發(fā)現錯誤。兩發(fā)電雷管并聯，提高了水下爆破可靠性，故并串聯法還具有可避免個別雷管質量不良發(fā)生瞎炮的弊病。除此之外，電爆網路可實現遠距離、大藥量的爆

18、破，利用微差電雷管還可實現特殊爆破。其并串聯法電阻計算公式如下：總電阻 R=R主+ R0+n.r/m總電流 I=V/R (A)雷管電流 i=I/m (A)式中： R0網路區(qū)間連接線電阻之和 n藥包個數 m同藥包中并聯電雷管數 r每個電雷管內阻值 R主網路主線電阻在實際工作中，可先加工好雷管和藥包，以免加工藥包不及時而貽誤“戰(zhàn)機”。兩發(fā)電雷管，首先將兩發(fā)電雷管并聯，再將各組電雷管串聯起來，接入起爆主線。為確保每發(fā)電雷管起爆擊發(fā)，流經每個電雷管的電流為：一般爆破，交流電不小于2.5A，直流不小于2A；大爆破，交流電不小于4A；直流電不小于2.5A。(2）、起爆方式考慮到船舶在漂流，用充電起爆器起爆

19、，充電需要花費時間15秒左右。時間越長爆破主線被水流沖斷的幾率就大。故用交流電起爆可靠性更高。充電式起爆器備用。6.4船舶正向漂流爆破方案設計原則 1)、當船舶為正向漂流時。爆破人員在船艙布置藥包較容易，適宜在船艙底板布設裸露的集中藥包。將船炸為洞狀而沉沒。2)、爆破器材種類：選用防水性能較好的乳化炸藥、防水導爆索、電雷管爆破。3)、藥包的加工形狀藥包外形為長方形（被子的形狀），底部加工成錐型，產生聚能效應，對船底板產生足夠大的能量將船底炸為洞狀。炸藥選用直徑為80mm，長度500mm。先將薄鋁板加工成無底邊的三角形，三角形的頂角60度，高4mm。即三角形聚能罩置裝入編織袋底部，然后在編織袋底

20、部布置防水導爆并索環(huán)繞藥包，其長度10米，然后裝入炸藥，最后用尼龍繩扎緊。4)、在長方形藥包中設置電雷管起爆。5)、炸藥的布置位置在船艙底板裸露出的焊縫靠中軸線附近，分別在船底板的前部、中部、機艙海底閥布設三組藥包。每組藥包兩個，藥包布置好后用沙袋覆蓋，減小爆破噪聲。6）、炸藥量的確定 每組藥包總量與條型藥包同，計算公式參照方案一。7、爆破安全技術措施爆破安全技術措施有三個方面：一是施爆過程中的安全；二是爆破個別飛散物、地震波、空氣沖擊波、爆破噪音方面的安全；做到既能滿足工程需要，又能保證安全要求的目的。7.1、個別飛散物的控制藥包用沙袋覆蓋后既可減少噪聲又可控制飛散物飛出的距離。由于爆破物為

21、金屬，其韌性好，一般不會產生飛散物。7.2、爆破安全距離驗算a、根據水運工程爆破技術規(guī)范計算建筑物的爆破地震安全振動速度公式計算：V = K（Q1/3/R）式中：V垂直震動速度（cm/s），一般建筑物為2cm/s，混凝土構筑物為57 cm/s，此處按2 cm/s計算控制藥量。K與爆破點地形、地質等條件有關的系數，取為150R爆破地震安全距離（m），100mQ單段最大裝藥量60（kg）衰減指數，取為1.5則震動速度：V=150(601/3/100)1.51.16cm/s2cm/s為增加安全系數單段最大藥量為60公斤時產生的震動速度為1.16cm/s。實際單段最大藥量要小于60公斤，對等級較低的一

22、般建筑無害，一般建筑距爆源的距離遠大于100米。不同建筑震動速度控制標準見下表。爆破振動安全允許標準保護對象類別主振頻率F(Hz）允許安全振速（cm/s )土窯洞、土坯房、毛石房屋F100.51.010F500.71.250F1001.11.5一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物F102.02.510F502.32.850F1002.73.0鋼筋混凝土結構房屋F103.04.010F503.54.550F1004.25.0一般古建筑與古跡F100.10.310F500.20.450F1000.30.5重力式碼頭5.08.0水工隧道7.015.0交通隧道10.020.0礦山巷道15.030.0水電站

23、及發(fā)電廠中心控制室設備0.5新澆大體積混凝土初凝3天2.03.037天3.07.0728天7.012.0有關的系數K和衰減指數值巖 石 類 別K堅硬巖石501501.31.5中等硬度巖石1502501.51.8軟巖石2503501.82.07.3 爆破水中沖擊波對人員安全的驗算根據水運工程爆破技術規(guī)范規(guī)定，在水深小于30m的水域內進行爆破，當炸藥量為50Kg138Kg（暫定）之間時,水中沖擊波對人員安全距離為：游泳為700；潛水為900。7.4 爆破水中沖擊波對非施工船舶安全的驗算對于非施工船舶爆破安全距離為：位于爆破點上游時1000，位于爆破點下游時或靜水區(qū)時1500m。在距離不許可的情況下

24、，對保護船舶的安全距離按公式R=KO計算。藥量與安全距離的關系如下表：安全距離R（m）130140150160170180190193最大藥量Q（Kg）42526478931101301387.5爆破水中沖擊波對施工船舶安全的驗算爆破單段最大藥量為40Kg（暫定）之間時，對施工船舶的水中沖擊波安全距離為：木船150，鐵船100。也可按經驗公式計算，結果見下表對鐵船安全距離R（m）5659626568707477對木船安全距離R（m）9398104108113117124128最大藥量Q（Kg）50607080901001201407.6、水中沖擊波安全距離根據爆破安全規(guī)程，當一次起爆藥量少于1

25、000kg時的水中沖擊波安全距離如下表：Q1000kg時水中沖擊波安全距離/m炸藥量/kg50502002001000鉆孔或藥室游泳者5007001100潛水者6009001400木船100150250鐵船701001508、安全管理措施8.1應嚴格遵守以下安全規(guī)范爆破安全規(guī)程GB6722-86以及國家、省、市頒發(fā)的其它相關的有關安全規(guī)范和規(guī)定。8.2 爆破施工的安全措施爆破施工安全要求嚴格按國家有關法律、規(guī)定辦理爆破器材的購買手續(xù)，必須向所在地市、縣公安局申請領取“爆破物品使用許可證”方可使用爆破物品。爆破裝藥人員必須有“爆破員作業(yè)證”，方準從事爆破作業(yè)。嚴格領料和退料制度，每次爆破必須按量領料，多余的炸藥、雷管一律交庫保存，不準私自保管。嚴格按國家有關規(guī)定進行爆破材料的正確運輸、保管、加工和檢查試驗工作。起爆時間一定要定時、準確、每次爆破要有正規(guī)的爆破信號和安全警戒制度。在危險區(qū)內的建筑物、道路、管線等，采取安全保護措施。在爆破危險區(qū)的邊界設立警戒哨和警告標志。將爆破信號的警告標志和起爆時間通知當地單位和居民，起爆前，督促人員撤離危險區(qū)。禁止黃昏、黑夜、大