Характеристики горных пород как транспортируемых грузов - Карьерный автотранспорт

Горные породы, слагающие месторождения полезных ископаемых, разделяются на коренные (магматические, метафорические, осадочные), залегающие в толще земной коры по месту своего образования, и наносы (переотложенные или перенесенные измельченные породы), покрывающие коренные породы. Горные породы могут находиться в естественном (нетронутый массив) или искусственно измененном (посредством взрыва, механическим или химическим способом и др.) состоянии. При разработке горные породы подвергаются различного рода воздействиям (удару, сдвигу, уплотнению, перемещению), в результате чего изменяется их состояние.

К физико-техническим характеристикам горных пород, характеризующих их как объект открытой разработки, относятся плотность, пористость, влажность, сопротивление различным усилиям, абразивность, вязкость, хрупкость, устойчивость, увеличение объема при разрушении др.

К насыпным грузам относятся кусковые, зернистые или пылевидные материалы, которые транспортируются в насыпном виде, и следовательно, принимают форму сосуда. [1]

Кусковатостью, или гранулометрическим составом, называется количественное распределение частиц по крупности.

Насыпные грузы по однородности кусков делятся на рядовые и сортированные. У рядового груза отношение максимального бMax к минимальному бMin размеру куска более 2,5; у сортированного - менее 2,5. Сортированные грузы характеризуются средним размером куска бСр = (бMax+ бMin )/2, а рядовой размер типичного куска б= бMax, если масса кусков с размерами от 0,8 бMax до бMax составляет более 10% массы пробы и а=0,8 бMax, если масса этих кусков менее 10% массы пробы.

Наряду с этим по крупности насыпные грузы разделяют на: крупнокусковые при кусках более 160 мм; среднекусковые - 60-160 мм; мелкокусковые - 10-60 мм; зернистые - 0,5-10 мм; порошкообразные - с размером 0,05-0,5 мм и пылевидные с размерами частиц менее 0, 05 мм. Для руды принята другая градация кусковатости: очень крупная руда - более 600 мм; крупная - 300-600 мм; средней крупности - 100-300 мм; рудная мелочь - менее 100 мм.

Наибольшие куски руды, которые могут перемещаться имеющимися транспортными средствами, называющимися кондиционными. Куски руды размерами, превышающими эти размеры, называются негабаритом. Негабариты разрушаются вторичным дроблением в забое.

Плотность полезного ископаемого или породы может указываться как в неразрыхленном теле (в массиве) г1, так и в разрыхленном состоянии г (т/м3). Отношение этих величин называется коэффициентом разрыхления кР = г1/ г > 1. Коэффициент кР для мягких пород (песок, суглинок) составляет 1,1 - 1,3, для пород средней крепости (уголь, сланец) - 1,4 - 1,6 и для крепких пород - 1,5 - 1,8.

Грузы по насыпной плотности подразделяют на легкие (до 0,6 т/м3), средние (0,6 - 1,4 т/м3 ), тяжелые (1,2 - 2 т/м3) и весьма тяжелые (более 2).

Угол естественного откоса (с', градус) насыпного груза определяется углом наклона боковой поверхности конуса, образуемого при свободном насыпании этого груза на горизонтальную поверхность. При воздействии на насыпной груз вибраций, толчков, сотрясений подвижность частиц возрастает и угол с' уменьшается.

При выборе транспортных средств для эксплуатации на конкретном горном предприятии следует учитывать также абразивность груза - свойств горной массы истирать контактирующие с ней поверхности транспортных машин, влажность - содержание воды в грузе, влагоемкость - склонность груза поглощать воду и как следствие слеживаемость и смерзаемость, склонность к самовозгоранию, липкость, склонность к сводообразованию - образованию сводов над выпускными отверстиями бункеров, рудоспусков, блоков. [2]

Характеристики некоторых насыпных грузов представлены в таблице 1

Таблица 1 Характеристики насыпных грузов

Насыпной груз

Насыпная плотность, т/м3

Угол естественного откоса, градус

В покое

В движении

Антрацит

Уголь каменный

Порода, бутовый камень, песок, глинистый сланец
    0,8-1 0,65-0,8 1,5-2
    35-40° 30-45° 40-45°
    24-28° 18-30° 30-35°

Для выполнения таких процессов, как погрузка, перемещение, складирование, необходимо знать свойства искусственно измененных пород, которые зависят от свойств пород в их естественном состоянии, от способа воздействия на них и от стадии разработки.

Свойства горных пород изменяются в большом диапазоне, поэтому поды принято объединять в группы, категории, классы определенным диапазоном свойств, обуславливающих условия их разработки. При открытой разработке все горные породы разделяются на следующие группы: неразрушенные, скальные и полускальные (в естественном состоянии), разрушенные (искусственно или естественно измененные) скальные и полускальные, плотные, мягкие (связные) и сыпучие.

К скальным относятся породы, характеризующиеся пределом прочности при одноосном сжатии в куске в насыщенном водой состоянии (до 3- 5%) более 50 МПа. Сюда относятся большинство пород изверженных и метаморфических (кварциты, граниты, базальты, габбро и др.), а также некоторые осадочные (прочные известняки, песчаники, песчанистые сланцы, кремнистые конгломераты и др.).

К полускальным относятся породы, характеризующиеся пределом прочности при одноосном сжатии в куске в насыщенном состоянии в интервале 20-50 МПа. Сюда относятся породы изверженные выветрелые, метаморфические и коренные осадочные (глинистые и песчано-глинистые сланцы, глинистые и известковистые песчаники, руды, гематитовые, мергели, известняк-ракушечник, аргиллиты, алевролиты, гипс, каменная соль, каменные и прочие бурые угли и др.).

Для погрузки и перемещения скальных и полускальных пород обычными техническими средствами необходимо их предварительное разрушение взрывным или механическим способом. [1]

Похожие статьи




Характеристики горных пород как транспортируемых грузов - Карьерный автотранспорт

Предыдущая | Следующая