ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ РАЗДРОБЛЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ОСАДОЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

С. Н. Шабаев

 Шабаев С. Н. Факторы, влияющие на несущую способность раздробленных горных пород осадочного происхождения //
Известия УГГУ. 2018. Вып. 2(50). С. 85-94. DOI 10.21440/2307-2091-2018-2-85-94

Актуальность работы обусловлена тем, что качество автомобильных дорог открытых горных разработок оказывает значительное влияние на эффективность работы карьерного автотранспорта, при этом использование вскрышных и вмещающих горных пород может снизить капитальные и эксплуатационные затраты на устройство и содержание путей сообщения.
Цель работы: определить факторы, оказывающие значительное влияние на несущую способность раздробленных горных пород.
Методология исследования. На основе анализа ранее выполненных исследований дедуктивными методами выявляются факторы, влияющие на модуль упругости раздробленных горных пород осадочного происхождения, и определяются те из них, которые играют наибольшую роль в формировании несущей способности. Лабораторными экспериментами определяются зависимости объемной массы и статического модуля упругости раздробленных горных пород различного гранулометрического состава в зависимости от их влажности.
Результаты. Определено, что наибольшее влияние на несущую способность оказывают размер и плотность упаковки частиц раздробленной горной породы, ее влажность, а также содержание в ней пылевидных и глинистых частиц, при этом значительная роль последних трех факторов доказана экспериментальным путем. Факторами, которыми можно пренебречь, являются форма, шероховатость, прочность и сжимаемость частиц.
Выводы. При использовании раздробленных горных пород осадочного происхождения для устройства конструктивных слоев дорожной одежды технологических автомобильных дорог для правильного прогнозирования несущей способности необходимо учитывать не только степень (коэффициент) уплотнения и (или) остаточную пустотность, но также и их физические параметры, а именно гранулометрический состав и влажность, в том числе оптимальную. В противном случае получаемые результаты характеризуют лишь частные случаи достижения того или иного модуля упругости и могут дать совершенно иные результаты в случае изменения любого из оказывающих значительное влияние факторов.

Ключевые слова: горные породы; модуль упругости; несущая способность; факторы; дороги; открытые горные разработки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Арефьев С. А. Оценка и обоснование рациональных дорожных условий эксплуатации карьерных автосамосвалов большой грузоподъемности: дис. … канд. техн. наук. Екатеринбург, 2015. 179 с.
2. Афиногенов О. П., Шаламанов В. А., Шабаев С. Н. и др. Карьерные автомобильные дороги: совершенствование методов проектирования земляного полотна и дорожных одежд. Кемерово: ООО «Офсет», 2015. 222 с.
3. Du C.-F., Li L. Development and characterization of formulation of dust-suppressant used for stope road in open-pit mines // Journal of Coal Science and Engineering. 2013. Vol. 19, issue 2. P. 219–225.
4. Moldovan D. V., Chernobai V. I. The rock pile quality control during the blasting operations at the construction materials open-cast mines // Journal of Industrial Pollution Control. 2017. Vol. 33, issue 1. P. 1007–1012.
5. Khristoforova A. A., Sokolova M. D., Filippov S. E., Semenova S. M., Gogolev I. N. Perspectives of technogenic raw stuff and nanomodifers at career roads building // Chemical technologies and nanomaterials: the materials of the international conference (Yakutsk, February 11–12, 2014). Ставрополь: Изд-во «Центр научного знания «Логос», 2014. P. 41–46.
6. Khristoforova A. A., Sokolova M. D., Zarovnyaev B. N., Akishev A. N. Prospects for modifed bitumen in construction of semi-steep pit roads // Mining Journal. 2016, issue 3. P. 47–50.
7. Solovyev G. V., Vatchnadze K. I. Improving of Performance Characteristics During Mechanical Stabilization of Quarry Haul Roads with Stiff Polymeric Tensar Triax Hexagonal Geogrid // Procedia Engineering. 2017. Vol. 189. P. 666–672.
8. Jackson S. L. Dusty roads and disconnections: Perceptions of dust from unpaved mining roads in Mongolia’s South Gobi province // Geoforum. 2015. Vol. 66. P. 94–105.
9. King B., Goycoolea M., Newman A. Optimizing the open pit-to-underground mining transition // European Journal of Operational Research. 2017. Vol. 257. P. 297–309.
10. Кандауров И. И. Механика зернистых сред и ее применение в строительстве. 2-е изд., испр. и перераб. Л.: Стройиздат, Ленингр. отдние, 1988. 280 с.
11. Лысенко М. П. Состав и физико-механические свойства грунтов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Недра, 1980. 272 с.
12. Иванов П. Л., Шульц Л. В. Влияние формы частиц на свойства песков намывных сооружений // Гидротехническое строительство. 1972. № 11. С. 47–49.
13. Королев И. В. Пути экономии битума в дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1986. 149 с.
14. Применение местных каменных материалов и отходов промышленности для строительства оснований дорожных одежд: сб. науч. тр. / под ред. В. М. Юмашева. М.: Союздорнии, 1987. 320 с.
15. Юмашев В. М., Туренк К. Применение малопрочных каменных материалов // Автомобильные дороги. 1990. № 7. С. 17–18.
16. Васильев, А. П., Марышев Б. С., Силкин В. В. и др. Строительство и реконструкция автомобильных дорог: справ. энциклопедия дорожника (СЭД). М.: Информавтодор, 2005. Т. I. 646 с.
17. Физико-технические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна: справочник / Г. Г. Штумпф [и др.]. М.: Недра, 1994. 447 с.
18. Особенности открытой добычи и переработки углей сложноструктурных месторождений Кузбасса / И. А. Паначев [и др.]. Кемерово: Кузбассвузиздат, 1997. 220 с.
19. Добров Э. М., Каменецкая Л. Б., Иванова Т. М. Влияние состава крупнообломочных грунтов на их физико-механические свойства // Тр. Союздорнии. 1972. Вып. 80. С. 107–128.
20. Калужский Л. А., Батраков О. П. Уплотнение земляного полотна и дорожных одежд. М.: Транспорт, 1971. 158 с.
21. Авакян Л. А. Уплотнение крупнообломочных грунтов трамбованием и вибрацией // Изв. ТНИСГЭИ. 1966. Т. 16 (50). С. 409–413.