Характеристика разрушенных пород

В результате воздействия взрыва, механического разрушения и дробления или природных сил (обрушение, выветривание и др.) скальные и полускальные породы переходят в разрушенное состояние и становятся пригодными для погрузки и перемещения обычными техническими средствами. Разрушенные породы различаются по степени связности, кусковатости и прочности в куске, которая соответствует прочности пород до разрушения.

Связанность отражает характер связей между смежными кусками породы, сопротивление отрыву которых значительно меньше по сравнению с сопротивлением сдвигу. Степень связности зависит в первую очередь от разрыхленности разрушенных пород, а также их кусковатости, что выражается величиной сцепления К_с (связи природного характера), зацепления Кз (связи механического характера разрушения) и угла внутреннего трения пород . Разрыхленность характеризует увеличение объема разрушенной породы по сравнению с занимаемым в массиве и определяется коэффициентом разрыхления Кр.

По степени связности разрушенные породы подразделяются на три категории:

І категория – сыпучие разрушенные породы. Характеризуются наличием многочисленных воздушных промежутков между кусками, но возможно зажатие отдельных кусков и зацепление между ними. Породы склонны к осыпанию и образованию четко выраженных откосов. Коэффициент разрыхления Кр = 1.4 – 1.65, а иногда и больше;

ІІ категория – связно-сыпуче разрушенные породы. Характеризуются наличием небольших промежутков (пустот) между отдельными природными блоками и кусками. Сцепление между ними отсутствуют. Но куски зажаты и сохраняют сцепление между кусками и сцепления по ненарушенным природным трещинам в кусках. Коэффициент разрыхления Кр = 1.2-1.3. Насыпь не имеет четко выраженных откосов;

ІІІ- категория – связно-разрушенные породы. Представлены природными отдельными массивами, не полностью разделенными между собой. При этом трещиноватость массива увеличивается, но сохраняется в значительной мере сцепление между блоками. Коэффициент разрыхления Кр = 1.03-1.05, реже 1.05-1.1. Уступы имеют крутой откос.

Кусковатость определяют по среднему линейному размеру куска.

Разрушенные породы по кусковатости подразделяют на пять категорий:

І- категория – очень мелко разрушенные породы с размером наиболее крупных кусков до 0.4-0.6 м; dср 0.1 м;

ІІ- категория – мелко разрушенные породы с размером кусков до 0.6-1.0 м; dср = 0.15-0.25 м;

ІІІ- категория – средне разрушенные породы с размером кусков до 1.0-1.4 м; dср= 0.25 -0.35 м;

ІV- категория – крупно разрушенные породы с размером наиболее крупных кусков 1.5-2.0 м; dср = 0.4-0.6 м;

V- категория весьма крупноразрушенные породы, которые содержат отдельные куски размером 2.5-3.0 м и более; dср = 0.7-0.9 м.

Для очень мелко-, мелко- и среднеразрушенных сыпучих пород максимальный коэффициент разрыхления ограничен и обычно не превышает 1.5.

Разрушенные взрывом породы называются соответственно весьма крупно-, крупно-, средне-, мелко- и очень мелковзорванными породами.

Полученные в результате механического дробления (в дробилках) мелкоразрушенные породы крупностью кусков не более 0.2 м называются раздробленными породами. К очень мелкоразрушенным продам, относятся и щебеночно-гравийная масса, крупность частиц которой составляет 70-40, 40-20, 20-10, 10-5 мм.

Разрушенные породы, перемещенные и уложенные в насыпи и отвалы, характеризуются коэффициентом внутреннего трения, равным тангенсу угла естественного откоса. Обычно = 34 - 38°. При высоте насыпей крупнокусковатых пород

Ни 10 м угол = 42 - 45°. В нижней части высоких насыпей вследствии разлета кусков угол откоса выполаживается до 25-30°. Только при Нп = 10-20 м породы имеют зацепление до 0.05-0.1 МПа.

Породные куски, имеющие размеры больше допустимых по техническим условиям разработки, называются негабаритными; они подлежат дополнительному дроблению. Размер и выход негабаритных кусков является понятиями относительными, определяемые мощностью погрузочного и транспортного оборудования. Чем больше допустимый размер куска, тем меньше при одинаковом качестве взрыва выход негабарита.