To ensure the strength performance of the pavement of open pit truck roads, it is necessary that it conforms not only to the designed required deformation (elasticity) modulus, but also to the condition for ensuring the shear resistance of structural layers made from non-cohesive and lowly cohesive granular media. However, today there are no reliable methods for determining the strength performance of coarse-grained materials, therefore, for them there are no designstrength values, and therefore their shear resistance is not evaluated, which is a serious omission. It is proposed to evaluate the strength performance of granular media by the oblique sheartest, for which an improved design of oblique shear apparatus was developed, which made it possible to adjust the granular medium density (structure) to the corresponding density (structure) under construction conditions. An analysis was also made of the influence of the angle of inclination of the shear area on the predicted values of normal and shear stresses arising in the cross section, which made it possible to establish the recommended values of this indicator depending on the prevailing particle size of the test medium.
The constant increase in traffic load at mining enterprises forces to look for ways to improve the quality of feeder roads of coal open pits. There is a constant search for tools and methods for improving road pave- ment to increase the service life of truck haul roads. It is known that haul roads are topped mostly with lightweight flexible pavements due to the pe- culiarities of moving vehicles. One of the most applicable materials for pav- ing truck haul roads is crushed stone sand mixtures. However, the lack of scientific research aimed at finding ways to improve the riding quality of open pit haul roads and increase the efficiency of open-pit truck haulage op- eration due to the roads as component of a system did not allow the use of dense-graded mixtures as a pavement for open pit haul roads. In this work, studies were carried out to optimize the grain-size distribution of crushed stone sand mixtures taking into account the physical and mechanical, strength, and deformation properties of the material.
Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, Кемерово, Россия Аннотация. Постановка задачи (актуальность работы): в статье описаны особенности и результаты определения прочностных характеристик (угла внутреннего трения и удельного сцепления) сыпучих одноразмерных крупнозернистых сред, используемых для устройства карьерных автомобильных дорог. Цель работы: определение влияния размера частиц на угол внутреннего трения и удельное сцепление одноразмерных сыпучих зернистых сред. Используемые методы: применялись лабораторные методы определения прочностных характеристик с использованием сдвигового прибора одноплоскостного среза и усовершенствованной клиновой установки, реализующей метод косого среза. Новизна: к элементам новизны относится методика определения прочностных характеристик крупнозернистых сред с использованием усовершенствованной клиновой установки, что позволило установить наличие и зависимость удельного сцепления от крупности частиц. Результат: выявлено, что принципиальных отличий механических показателей, полученных как на сдвиговом приборе, так и на клиновой установке, нет, а значит, последняя может использоваться для определения прочностных характеристик сыпучих крупнозернистых сред. Установлено, что увеличение в два раза размера частиц однофракционной зернистой среды приводит не только к увеличению угла внутреннего трения приблизительно на два градуса, но также и удельного сцепления до 8 кПа. Однако рост удельного сцепления при размере частиц до 3 мм протекает по иному закону, чем при размере зерен свыше 3 мм. Практическая значимость: полученные данные позволят более обоснованно подходить к проектированию дорожных одежд со слоями из одноразмерных крупнозернистых сыпучих сред путем дополнительной оценки их сдвигоустойчивости, а также являются основой для разработки математической модели прогнозирования прочностных характеристик полифракционных зернистых материалов. Ключевые слова: карьерные автомобильные дороги, угол внутреннего трения, удельное сцепление, зернистая среда, раздробленные горные породы, прочность.
Открытым способом в Кузбассе в 2019 году будет добыто более 150 млн. т. угля и попутно разрушено более 1млрд. т. углевмещающих горных пород, которые вывезут в отвалы и частично складируют на землях сельскохозяйственного назначения. Для перемещения горной массы используется автомобильный транспорт ( 65% перевозок) , в общих затратах на добычу угля транспортные расходы доходят до 70%. Традиционно применяемые цементобетоны и асфальтобетоны для строительства временных технологических дорог использовать нецелесообразно с экономической точки зрения, а применение раздробленных горных пород позволит снизить затраты на добычу угля и улучшить экологическую ситуацию в регионе. Вопрос использования раздробленных пород, получаемых при добыче угля, для строительства покрытий технологических дорог еще недостаточно изучен.В работе на основе теоретических исследований оптимальной структуры зернистых материалов с учетом теории вероятности упаковки частиц обоснован оптимальный гранулометрический состав раздробленных пород в случае использования их для устройства покрытий технологических автомобильных дорог.Для обеспечения работоспособности дорожных одежд технологических дорог, сооружаемых из раздробленных горных пород в течение заданного срока службы, помимо гранулометрического состава обоснованы и другие физико-механические характеристики, основные из которых -марки по дробимости и морозостойкости.Установлено, что показатели дробимости в водонасыщенном состоянии нелинейно возрастают с увеличением скорости распространения продольных ультразвуковых волн. Доказано, что крупнозернистые песчаники могут использоваться для устройства оснований технологических дорог без ограничений, а для покрытий -при скорости распространения продольных ультразвуковых волн не менее 3600 м/с. Среднезернистые и мелкозернистые песчаники, а также мелкозернистые алевролиты могут применяться для устройства оснований технологических дорог, если скорость распространения продольных ультразвуковых волн в них составляет не менее 3500 м/с. Установлено, что требуемая марка по морозостойкости песчаников и алевролитов линейно возрастает с увеличением срока службы технологических дорог и составляет для условий Кузбасса F15 при сроке службы до 2 лет, F25 -от 2 до 3 лет, F50 -от 3 до 7 лет и F100 -более 7 лет.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.