Построение карты дорог карьера по сообщениям самосвалов

В статье приведён краткий исторический обзор исследований в области проектирования, строительства и содерж

Транспортные схемы глубоких карьеров. Технологические схемы комбинированного транспорта.

Транспортные схемы карьеров. Карьерные автодороги разделяются на основные – между приемными пунктами ПИ или отвалами и рабочими горизонтами и соединительные – по рабочим горизонтам и отвальным уступам. Основные автодороги располагают в системе траншей, на поверхности и на въездах на отвалы. Дороги состоят из участков, различающихся положением и характеристиками: уклоном, шириной, радиусом закругления и типом дорожной одежды, что характерно для отдельных зон карьерного поля. Обычно МР, разрабатываемые с использованием автотранспорта, имеют сложную форму, горные работы развиваются неравномерно, в рабочей зоне карьера часто изменяются положение и число вскрывающих выработок, дорог и их участков. Горизонты первоначально обычно вскрывают временными наклонными траншеями, проведенными при разработке скальных пород – по взорванной горной массе на высоту уступа. После подготовки ФГР уступа грузотранспортная связь забоев с поверхностью осуществляется обычно по временным съездам, располагаемым на откосах уступов. После достижения верхними уступами конечного или промежуточного (этапного) контура карьера устраивают капитальные съезды по этим нерабочим бортам карьера и постоянные автодороги на них с покрытием усовершенствованного типа, уклоном 5-7 процентов и радиусом кривых 20-120 м. С углублением горных работ уменьшается длина фронта работ и снижаются общие объемы горных работ на горизонтах. Поэтому в нижней части рабочей зоны карьера уменьшают число съездов на каждом горизонте и постоянные дороги устраивают с параметрами, характерными для временных дорог: повышенными уклонами, дорожной одеждой переходного и низшего типа, малыми радиусами кривых и т.д.

Особенности вскрытия и способы отстройки бортов алмазных карьеров, Реконструкция вскрытия и способы отстройки бортов глубоких карьеров.

Способ отстройки нерабочего борта карьера, включающий сооружение в смежных горизонтах горизонтальных предохранительных берм и спиральной транспортной бермы, пересекающихся между собой, формирование нерабочего уступа. На участках пересечения спиральной транспортной бермы с горизонтальными предохранительными бермами, расположенных под и над спиральной транспортной бермой, сооружают со смежных горизонтов крутонаклонные предохранительные бермы. Площадки пересечения крутонаклонных предохранительных берм со спиральной транспортной бермой шириной, равной ширине спиральной транспортной бермы, располагают на глубине от вышележащего горизонта не менее 1/3 высоты рабочего уступа, а не пересекающиеся со спиральной транспортной бермой участки горизонтальных предохранительных берм последнего и предпоследнего горизонтов от дна карьера соединяют путем сооружения крутонаклонной предохранительной бермы. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работ при разработке глубоких карьеров за счет увеличения угла наклона нерабочего борта карьера

Разработка пологих месторождений. Основные грузопотоки, технологические комплексы и схемы при углубочно-сплошных системах разработки. Особенности расчета схем при использовании экскаваторно-отвальных и выемочно-конвейер-отвальных комплексов оборудования.

Разработка наклонных и крутых месторождений. Основные грузопотоки, технологические комплексы и схемы при углубочных системах отработки, варианты этих систем. Технология формирования внешних отвалов.

Технология горных работ при разработке наклонных и крутых МР. При углубочных системах разработки в условиях отработки наклонных и крутых залежей глубинного, нагорного или смешанного типа вскрыша средствами транспорта перемещается обычно на внешние отвалы. Размещение части вскрыши на внутренних отвалах возможно в частных случаях (например, при отработке синклинальных складок на полную глубину или вытянутого МР с фланга). На вытянутых наклонных залежах развитие горных работ осуществляется в направлении от лежачего бока к висячему. Трасса каптраншеи располагается стационарно в породах лежачего бока. В этом случае применяется продольная однобортовая система разработки. На крутых МР развитие горных работ начинается на выходе ПИ под наносы с целью снижения объема горно-строительных работ. Горные работы развиваются в сторону висячего и лежачего боков от середины карьерного поля к его границам, т.е. применяется продольная двухбортовая система разработки. Поперечные однобортовая и двухбортовая системы разработки применяются при использовании мобильных видов карьерного транспорта, что позволяет уменьшить объемы горно-подготовительных работ и внутрикарьерное расстояние перевозок горной массы. При разработке небольших МР округлой формы горные работы ведутся на всех бортах карьера с использованием спиральной трассы. Фронт работ на рабочих горизонтах подвигается по вееру.

14.Разработка наклонных и крутых месторождений. Основные грузопотоки, технологические комплексы и схемы при углубочных системах отработки, варианты этих систем.

14. —

15.Основные грузопотоки, технологические комплексы и схемы при сплошных системах разработки. Расчет схем с перевалкой мягких и скальных вскрышных пород драглайнами и использовании отвалообразователей.

Каждый выемочный слой в общем случаем может быть представлен: вскрышными породами; некондиционными и забалансовыми ПИ, складируемыми в отдельные отвалы для использования в последующие периоды; ПИ, в которых согласно плановым заданиям выделяют типы и сорта для раздельного транспортирования и использования. Поток грузов определенного качества, характеризуемый сравнительно устойчивым (во времени) направлением и определенным объемом перевозок в единицу времени (смену или сутки), называется элементарным грузопотоком. Если породы в забое однородны (простой забой), то от него начинается один элементарный грузопоток; от сложного забоя (при разнородны породах и раздельной выемке) начинаются 2 или 3 элементарных грузопотока. Т.о. число элементарных потоков на уступе зависит от числа забоев и способа выемки в них. Число элементарных потоков всегда меньше числа действующих забоев. Элементарные грузопотоки могут различаться направлением, видом транспорта, транспортными коммуникациями или моделями одного вида карьерного транспорта. Они могут различаться по всем перечисленным признакам или отдельным из них. Группа соединяющихся элементарных грузопотоков образует сходящийся грузопоток. Общий поток, разделяющийся за тем на отдельные грузопотоки, называется расходящимся грузопотоком. Разделяются в основном грузопотоки вскрышных пород и ПИ. Общий грузопоток карьера, образованный сходящимися вначале элементарными грузопотоками, а затем расходящийся, называют сложным грузопотоком. На карьерах средней мощности и мощных преобладают сложные и комбинированные грузопотоки. Если грузопотоки уступа или карьера состоят из разнородных пород, их называют разнородными грузопотоками. Общий грузопоток карьера называют сосредоточенным, если основные грузопотоки перемещаются по одним выходным транспортным коммуникациям из карьера и рассредоточенным, если отдельные грузопотоки перемещаются по различным основным коммуникациям. Несколько грузопотоков в карьере могут быть: независимыми друг от друга, если работа комплекса оборудования, обслуживающего данный грузопоток (от его начала до конца), не зависит от работы оборудования, обслуживающего другие грузопотоки. Зависимыми др. от др., если необходимо периодически перераспределять оборудование по смежным грузопотокам для более полного его использования (производится диспетчерской службой). Жестко зависимыми, если диспетчерская служба постоянно изменяет загрузку оборудования, перераспределяет оборудование и регулирует объемы элементарных грузопотоков (например, для достижения нужного усреднения ПИ, поступающего из карьера на ОФ). При сплошных с/р горизонтальных месторождений создание схемы вскрытия заканчивается с вводом карьера в эксплуатацию или с освоением производственной мощности карьера по ПИ. После этого данная схема вскрытия при устойчивых грузопотоках действует обычно до окончания отработки карьерного поля или до периода реконструкции карьера.

Технологический комплекс простой первалки при схеме экскавации с установкой драглайна на кровле вскрышного уступа применим при малой мощности вскрышных пород, не превышающей 20 м при работе драглайна с длиной стрелы 100 м (при h=5 м). при разработке скальных и полускальных пород драглайн должен устанавливаться на поверхности развала. Схему экскавации с установкой драглайна на промежуточном горизонте целесообразно применять при разработке мягких вскрышных пород или по крайней мере при наличии их в верхней части уступа. Наиболее простым технологическим комплексом является комплекс «экскаватор-карьер», предложенный акад. Н.В. Мельниковым. Вскрышные и добычные работы выполнятся поочередно одним драглайном, установленным на поверхности или на промежуточном горизонте. ПИ отгружается через самоходный бункер-перегружатель, вместимость которого д.б. в 8-10 раз больше вместимости ковша драглайна, или размещаться на поверхности, откуда грузится мехлопатой в а/с или ж/д составы. Достоинство комплекса – небольшие объёмы горно-капитальных работ и срок строительства карьера. При работе одного драглайна (рис. 2.21 ТКМ ОГР) после выемки заходки 1 с перемещением породы в отвал 10 экскаватор из положения I переходит в положение II для перевалки породы первоначального отвала дальше от траншеи в отвал 1’0. После этого драглайн занимает положение III и начинает укладывать породу из заходки на освободившееся место в отвал 20.

Допустимые по условиям выемки высота вскрышного уступа Ну.в и ширина вскрышной заходки Ав определяются линейными параметрами роторного экскаватора вскрышного комплекса. Ширина рабочей площадки вскрышного уступа зависит от ширины заходки, линейных параметров экскаватора и отвалообразователя, необходимых зазоров и ширины бермы безопасности, схемы экскавации (в первую очередь места установки отвалообразователя) и шины полосы вскрытых запасов ПИ, которая зависит от схемы экскавации.

16.

17.

18.Применение шагающих экскаваторов при производстве вскрышных работ. Технологические схемы. На открытых горных работах шагающие экскаваторы – драглайны традиционно используют для перевалки горных пород при производстве вскрышных работ, на отвалах, при проходке траншей. Рабочее оборудование драглайна наилучшим образом приспособлено для переэкскавации за счет значительных радиусов черпания и разгрузки, возможности отработки уступа как нижним, так и верхним черпанием. Важным преимуществом шагающего экскаватора является малое удельное давление на грунт, что дает возможность работать на относительно слабых породах, на отвалах и т. Д.

Основные преимущества шагающих экскаваторов: • большая надежность; • долговечность конструкций и узлов при большой нагрузке; • большая производительность при переэкскавации и приемкой грунта в отвалах; • возможность черпания как выше, так и ниже уровня стояния; • большая длина стрел (на 90-180% превышает длину стрел механических лопат той же массы);

• небольшое давление на грунт;

• конструкция машин позволяет производить ремонт основных узлов и агрегатов без привлечения вспомогательных грузоподъемных механизмов. Развитие машин идет по пути увеличения вместимости ковша и в меньшей мере длины стрел, определяющих массу экскаваторов. Ниже в таблице приведены базовые модели шагающих экскаваторов производства ОАО с их модификациями.

Шагающие экскаваторы эксплуатируют:

• на породах легких, средней крепости или взорванных крепких, когда целесообразно разрабатывать забои как нижним, так и верхним черпанием при бестранспортной системе разработки с непосредственной разгрузкой горной массы в отвал;

• на погрузке в транспорт с производительностью более низкой, чем у карьерной лопаты;

• при строительстве карьеров или проходке траншей и каналов, когда проектное сечение выработки мало и не допускает размещения в нем экскаватора.

Транспортные схемы карьеров . Карьерные автодороги разделяются на основные – между приемными пунктами ПИ или отвалами и рабочими горизонтами и соединительные – по рабочим горизонтам и отвальным уступам. Основные автодороги располагают в системе траншей, на поверхности и на въездах на отвалы. Дороги состоят из участков, различающихся положением и характеристиками: уклоном, шириной, радиусом закругления и типом дорожной одежды, что характерно для отдельных зон карьерного поля.

Проектирование карьерных дорог

В настоящее время в России открытым способом добывается более 60% угля, более 90% железной руды, более 70% цветных металлов, практически 100% природного сырья для промышленности стройматериалов. Общий объём ежегодных перевозок автомобильным транспортом в современных карьерах превышает 6 млрд. т. Наибольшее распространение при добыче рудных материалов и угля получили автосамосвалы грузоподъёмностью 110–130 т, наблюдается тенденция использования автосамосвалов особо большой грузоподъёмности 180–220 т и более.

Использование таких самосвалов приводит к увеличению ширины автомобильных дорог, толщины дорожных конструкций и соответственно их стоимости. Материалоёмкость дорожных конструкций на карьерных дорогах превышает в 15 раз и более материалоёмкость дорог общего использования. Поэтому обоснованное назначение толщины дорожных конструкций на карьерах и разрезах представляет собой одну из актуальных задач проектировщика.

В России первый системный подход к проектированию дорог был изложен в 1870 году Егором Головачёвым, который в своей книге представил анализ существующего положения в проектировании, строительстве и содержании дорог в России и аргументировано предложил свой подход к этим проблемам [1]. Свои выводы Е.Головачёв сделал на основе длительных и многочисленных наблюдений за работой дорог в разных регионах страны.

В период до 1930-х годов крупных работ в области дорожных исследований не проводилось. В 1936–1938 гг. под руководством профессора Н.Н. Иванова были проведены исследования работы дорожных конструкций и разработаны технические условия на их проектирование. В качестве критерия прочности дорожной одежды была использована крайне неопределённая величина несущей способности грунта [2].

В 1950-е годы на основе анализа работы дорожных конструкций и теоретических исследований с использованием распределения напряжений Буссинэска в качестве критерия прочности была использована величина вертикального накопленного перемещения поверхности покрытия. Предложенный метод позволил определять толщину дорожной одежды с учётом грунтовых и гидрологических условий, типа автомобиля и интенсивности движения. Метод использовался проектными организациями СССР более 20 лет и перестал удовлетворять в условиях возрастающей интенсивности и изменения состава движения, появления новых материалов и технологий строительства и другого. [3]. В связи с этим был разработан принципиально новый подход к проектированию дорожных одежд.

Проведённые исследования показали, что не только монолитные, но и дискретные материалы, не способные сопротивляться растяжению, могут работать в соответствующих конструкциях как упругие среды, что подтверждается также теоретическими исследованиями.

Это позволило рассматривать современные дорожные конструкции как сплошные квазиизотропные твёрдые среды, величину перемещений и деформаций – как незначительную по сравнению с размерами конструкций, связь деформаций и напряжений – линейную задачу о напряжённодеформированном состоянии как квазистатическую. Указанные предпосылки позволяют свести задачу о напряжённодеформированном состоянии к задаче теории упругости слоистого полупространства.

Однако, проектирование дорожных конструкций в упругой стадии целесообразно только для конструкций с капитальным типом покрытия (асфальтобетон и т.п.). Дорожные конструкции облегчённого и переходного типа целесообразно проектировать в упруго-вязко-пластической стадии. В соответствии с этим дорожные одежды с капитальным типом покрытия в России принято проектировать по трём критериям: упругому прогибу, сдвигу в грунте или слабосвязных материалах и растяжению при изгибе верхних монолитных слоёв (асфальтобетон и т.п.).

Дорожные одежды с облегчённым и переходным типом покрытия проектируют по двум критериям: упругому прогибу и сдвигу в грунте или в слабо связных материалах. Такой подход к проектированию дорожных конструкций принят и для карьерных дорог [4].

Однако, большое разнообразие подвижного состава и условий его работы в карьере потребовали длительных (более 30-летних) теоретических и экспериментальных наблюдений и исследований, которые были выполнены сотрудниками ЗАО «ПромтрансНИИпроект».

Основные задачи, которые решались в ходе исследований: — установление требуемой прочности дорожных конструкций в зависимости от общего объёма перевозок и состава движения;

— обоснование расчётных параметров подвижного состава;

— уточнение модулей упругости грунтов и асфальтобетонов с учётом фактической продолжительности воздействия нагрузки;

— определение сдвигающих напряжений в грунтах и слабосвязных материалах с учётом реальных значений параметров, определяющих данную конструкцию;

— определение коэффициентов приведения различных типов карьерных самосвалов к расчётному;

— определение коэффициентов приведения различных давлений в шинах к расчётному, и другие вопросы.

Установление требуемой прочности дорожных конструкций

Практика проектирования конструкций по критерию предельного упругого прогиба подтверждает высокую надёжность этого метода при условии соответствия проектных значений модулей упругости фактическим и учёта неоднородности условий работы покрытия. Однако, этот метод не давал надёжных результатов в случае недостаточного возвышения бровки земляного полотна и переувлажнения грунтов, а также при зимнем вспучивании, превышающем предельное значение. Аналогичный по надёжности результат обеспечивали конструкции, содержащие неорганические вяжущие.

Исследования работы дорожных конструкций подтвердили, что неразрушенные конструкции, как правило, работают в стадии упругих деформаций. В связи с этим такой критерий необходим для проектирования дорожных конструкций, что подтверждается и зарубежными данными (AASHO и др.).

Для установления требуемого модуля упругости дорожных одежд были проведены измерения упругого прогиба прецизионным нивелиром под колёсами гружёных карьерных автосамосвалов с нагрузкой на ось от 150 кН до 1100 кН на дорогах с асфальтобетонным и другими типами покрытий [5]. Испытания проводились на дорогах с разрушенными и не разрушенными покрытиями.

На основании полученных данных по каждому участку были построены интегральные кривые распределения, которые позволили установить требуемый модуль для конкретного участка. Измерение прогибов проводили в различных регионах страны в течение длительного периода (более 5 лет). В результате испытаний было получено эмпирическое выражение для определения требуемого модуля.

В частности для самосвалов с нагрузкой на спаренное колесо 228 кН требуемый модуль упругости Етр предлагается определять из выражения:

где: ΣN – суммарное число проходов автомобиля с колёсной нагрузкой 228 кН.

Требуемый модуль для самосвалов с другой нагрузкой вычисляется с помощью коэффициента приведения.

Обоснование расчётных параметров карьерных самосвалов

Расчётный диаметр отпечатка в значительной степени определяет толщину дорожной конструкции. Поэтому обоснованное определение отпечатка колеса на поверхности покрытия стало одним из основных направлений наших исследований.

В настоящее время расчётный диаметр отпечатка определяется по выражению:

где: Qн – нормативная нагрузка на спаренное колесо автомобиля, кН; p – давление воздуха в шине, МПа.

Этот подход не учитывает того факта, что шины задних колёс автомобиля находятся друг от друга на некотором расстоянии, поэтому и напряжения в них меньше, чем, если бы колёсная нагрузка действовала на одиночные колёса. С целью определения диаметра отпечатка с учётом реальной расстановки шин заднего колеса (в дальнейшем – расчётный эквивалентный диаметр отпечатка) были проведены специальные аппаратурные исследования распределения напряжений, перемещений с параллельным измерением температуры в слоях дорожной одежды [6]. Измерение напряжений и перемещений осуществляли в горизонтальном и вертикальном направлениях, в статическом и динамическом положении.

Местоположение колеса относительно датчиков колебалось в пределах от 0 до 2 м с каждой стороны. Запись температуры осуществлялась круглосуточно в течение одного месяца с параллельным измерением температуры воздуха.

Сопоставление результатов экспериментальных и теоретических исследований показало хорошую их сходимость. Скорость движения автомобилей изменяли от 5 км/ч до 20 км/ч.

Для обоснования расчётного (эквивалентного) значения диаметра отпечатка для различных автомобилей были выполнены расчёты двухслойных систем с соотношением модулей упругости слоя и грунтового полупространства Е1/Е2 = 3ч30 и толщинами слоёв Н/Д от 0.5 до 1.5, а также трёхслойных систем с соотношением модулей упругости слоёв и грунтового полупространства Е1/Е2 = 3ч10 и Е2/Е3 = 3ч30 и толщинами слоёв Н/Д от 0.5 до 1.5 (см. расчётную схему на рис.).

Анализ напряжённо-деформированного состояния дорожных одежд осуществлялся по перемещению поверхности покрытия, вертикальным нормальным напряжениям и сдвигающим напряжениям на поверхности земляного полотна с использованием принципа суперпозиций. Для расчёта использовалось точное решение задачи теории упругости для многослойного полупространства. Анализ напряжённодеформированного состояния дорожных одежд показал, что наилучшая сходимость значения напряжений от расчётного (эквивалентного) отпечатка и отпечатков от одиночных шин спаренного колеса наблюдается по нормальным вертикальным и сдвигающим напряжениям.

Для примера, в таблице представлен фрагмент расчёта трёхслойной конструкции по нормальным ω и сдвигающим τ напряжениям для самосвала БелАЗ-549 грузоподъёмностью 75 т. Угол внутреннего трения грунтов основания дороги ϕ принят равным 10°. Результаты расчётов показывают, что вертикальные и сдвигающие напряжения от двух шин заднего спаренного колеса самосвала БелАЗ-549 с диаметром отпечатка каждой шины D = 68 см, находящихся на расстоянии 80 см друг от друга, эквивалентны по своему воздействию одиночному колесу, диаметр отпечатка которого D = 80 см. В существующей расчётной схеме диаметр отпечатка составляет D = 102 см.

Расчёты дорожных одежд, выполненные для этих отпечатков, показывают, что толщина дорожной одежды, вычисляемая для отпечатка диаметром D = 80 см в среднем на 20% меньше, чем принятая в настоящее время (см. рис.) Таким образом, были определены расчётные эквивалентные диаметры отпечатков колёс для основных типов самосвалов БЕЛАЗ грузоподъёмностью до 180 т включительно.

Определение коэффициентов приведения различных типов самосвалов к расчётному

Коэффициенты приведения служат для приведения автомобилей разных типов к расчётному и представляют собой необходимую составную часть процесса проектирования дорожных одежд. Коэффициент приведения показывает отношение уровня напряжённо-деформированного состояния для автомобилей с разной колёсной нагрузкой.

Анализ существующих способов приведения различных автомобилей к расчётному показал, что рекомендуемые коэффициенты приведения основываются на экспериментальных результатах с автомобилями, колёсные нагрузки которых не превышают 70 кН. Попытки распространить рекомендуемые коэффициенты приведения для карьерных самосвалов не дают удовлетворительных результатов.

Более обоснованным на наш взгляд представляется анализ напряжённо-деформированного состояния для автомобилей с различной колёсной нагрузкой.

С этой целью были выполнены расчёты дорожных конструкций в широком диапазоне толщин H/D (от 0.5 до 2.0) и соотношением модулей упругости Е1/Е2 и Е2/Е3 в диапазоне от 3 до 30 [7].

Анализ напряжённо-деформированного состояния дорожных конструкций производился по трём критериям: перемещение поверхности покрытия, вертикальное нормальное напряжение и сдвигающее напряжение на поверхности земляного полотна.

На основе выполненного анализа была получена зависимость для определения коэффициента приведения различных колёсных нагрузок к расчётной нагрузке. На основании исследований, выполненных специалистами «ПромтрансНИИпроект», в качестве расчетной величины нагрузки предложена колёсная нагрузка задней оси гружёного самосвала БелАЗ-548 (228 кН).

Экспериментальные исследования показали, что для самосвалов БелАЗ-540, БелАЗ-548 и БелАЗ-549 может быть принят коэффициент динамичности k = 1.4. С учётом этого коэффициента расчётная колёсная нагрузка составляет Q = 319.5 кН. Расчётное давление на покрытие, равное давлению в шинах, составляет p = 0.62 МПа.

Приведение передних и задних осей различных типов самосвалов БЕЛАЗ осуществляется по формуле:

где: k – коэффициент приведения передних и задних осей различных типов карьерных самосвалов к задней оси груженого самосвала БелАЗ-548; D –диаметр отпечатка колеса приводимой оси карьерных самосвалов различных типов, см; H – общая толщина дорожной одежды, см.

Исследования показали, что значительное влияние на уровень напряженно-деформированного состояния оказывает давление воздуха в шине и соответственно давление на покрытие. Поэтому для учёта разницы в давлениях приводимого и расчётного автомобилей необходимо принимать во внимание дополнительный коэффициент, определяемый по формуле:

где: p – фактическое давление в шинах приводимых автомобилей, МПа.

Уточнение модулей упругости асфальтобетонов и грунтов

Значительно больший диаметр отпечатка колёс у карьерных самосвалов по сравнению с отпечатком колёс автомобилей общего назначения приводит к увеличению времени воздействия нагрузки на дорожную конструкцию в целом. Экспериментальные исследования, проведённые «Промтрансниипроект» показали, что продолжительность времени воздействия нагрузки примерно в два раза больше принятой в настоящее время для автомобилей общего назначения и составляет 0.2 с [8].

Поэтому модули упругости асфальтобетонов и грунтов, как реологических тел, будут отличаться от принятых в настоящее время при проектировании дорог общего пользования. Для уточнения модуля упругости асфальтобетонов в зависимости от времени воздействия принята зависимость:

где: Eф – модуль упругости при фактическом времени приложения нагрузок tф; Е0 – модуль упругости, принятый в нормативных документах при длительности действия нагрузки t0 = 0.1 с; ρ – коэффициент пластичности.

Расчёты показали, что модули упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, ниже нормативных значений, принятых при проектировании дорог общего пользования на 10–20%.

Необходимость пересчёта модулей упругости грунтов вызвана следующими обстоятельствами. Расчёт дорожных одежд производят для периода, когда грунт находится в переувлажнённом состоянии. При этом модуль упругости грунта, принятый в нормативных документах, представляет собой эквивалентный модуль упругости системы: талый и мёрзлый грунты. Экспериментальные исследования, проведённые в нашей стране, показали, что наименьшее значение модуля упругости грунта получается при определённой глубине его оттайки. При воздействии нагрузки, распределённой на большие отпечатки, напряжённо-деформированное состояние захватывает и мёрзлый грунт.

В связи с этим были проведены исследования по определению наименьших модулей упругости грунтов для различных климатических и грунтово-гидрогеологических условий страны с учётом фактического времени воздействия нагрузки. Значения рекомендуемых модулей упругости грунтов при расчёте дорожных одежд для карьерных самосвалов – выше принятых при проектировании дорог общего пользования на 15–20% [9].

Определение сдвигающих напряжений в грунтах и слабосвязных материалах

Анализ напряжённо-деформированного состояния дорожных одежд показал, что сдвигающие напряжения в существенной степени зависят от величины принятых расчётных параметров, в частности, от коэффициента Пуассона (μ). Принятый коэффициент Пуассона μ = 0.35 для всех конструктивных слоёв дорожной одежды и грунта не соответствует результатам исследований ведущих учёных (Цытович, Терцаги и др.). Так, для песчаных грунтов рекомендуется принимать μ = 0.20.

Расчёты показали, что сдвигающие напряжения при рекомендуемых значениях м выше в 2 раза, чем принятые в нормативных документах.

Были проведены и другие исследования, направленные на приближение расчётной схемы к реальным условиям работы дорожной конструкции.

В результате многолетних исследований впервые разработана методика расчёта дорожных одежд для карьерных дорог, которая позволяет существенно снизить капиталовложения в их строительство и, в тоже время, повысить надёжность запроектированных конструкций.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Е. Головачёв. Об устройстве земских дорог и отношений их к железным путям для развития производительности России. Киев, 1870.

2. Н.Н. Иванов, A.M. Кривисский. Выбор конструкций дорожных одежд. М. Дориздат. 1943.

3. Н.Н. Иванов и др. Инструкция по назначению конструкций дорожных одежд не жёсткого типа ВСН 46 60. М. Автотрансиздат. 1961.

4. Н.Н. Иванов и др. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежёсткого ти па ВСН 46 83. М. Транспорт. 1985, с. 157.

5. А.Г. Колчанов. О требуемой прочности дорожных конструкций для карьерных само свалов. М. Горный журнал. 1987 №6, с. 16–18.

6. А.Г. Колчанов. О некоторых расчётных параметрах при проектировании дорожных одежд на карьерах. М. Горный журнал. 1986 №1, с. 18–20.

7. А.Г. Колчанов. О расчёте дорожных конструкций для различных типов карьерных автосамосвалов М. Горный журнал. 1984 №10, с. 18–19.

8. Уточнение модулей упругости асфальтобетонов для сверхтяжёлых автомобилей. М. ПромтрансНИИпроект. 1989, с. 171–176.

9. А.Г. Колчанов. О расчётной прочности грунтов земляного полотна карьерных авто мобильных дорог. М. Горный журнал. 1988, №4 с. 26–28.

Эх, дороги . О состоянии карьерных дорог отлично осведомлены специалисты, работающие с КГШ: шины наглядно «подсвечивают» существующие дорожные проблемы. … Общее состояние дорог на отечественных карьерах он оценивает как «плачевное». Г-н Башинский подчёркивает, что по таким дорогам карьерные машины не могут перемещаться с той с скоростью, с которой могли бы работать. … Если же нужны самосвалы большей производительности, то ничего не попишешь, без строительства дорог и поддержания их состояния не обойтись. Такой подход требует больше времени для запуска, однако даёт значительно большую производительность и связанную с этим удельную стоимость вывозки.

Требования к карьерным дорогам

Карьерные автодороги разделяют на постоянные и времен­ные. К постоянным относят подъездные дороги к карьеру, в ка­питальных траншеях и нй отработанных уступах в карьере и на отвале. К временным относят дороги на скользящих съездах и на рабочих уступах карьера и отваЛов.

По грузонапряженности дороги карьеров облицовочного кам­ня относятся к Ш категории. Постоянные карьерные дороги строят с щебеночным покрытием. Дорога, проложенная на рых­лых грунтах, состоит из двух-трех слоев основания и слоя по­крытия с пропиткой вяжущими. В основании дороги укладывают слой скальных пород кусковатостью до 150 мм, а затем щебень фракции 5—40 мм. Слой покрытия подготавливают с примене­нием щебня фракции 5—20 мм и отсевов. Общая толщина покрытия дороги до 500 мм. Для укрепления покрытия и пылепо- давлёния применяют органические вяжущие — битумы, камен­ноугольные дегти или неорганические растворы сульфитноспир­товой барды различной концентрации.

При прокладке дорог на скальных грунтах после выполнения планировочных работ используют выравнивающий слой из щебня и отсевов скальных пород толщиной 100—150 мм с пропиткой вяжущими.

Временные дороги устраивают без покрытия. При располо­жении дороги на скальных породах для уменьшения износа Шин дорожное полотно посыпается слоем отсева скальных пород.

Постоянные дороги применяются двухпутными. Ширина про­езжей части принимается 9 м для автомобилей КрАЗ и 10 м

Для автосамосвалов БелАЗ-540. Ширина обочин карьерных до­рог 1,5—1,8 м. Максимальный продольный уклон принимается 8 %, поперечный уклон составляет 2 % • Радиусы кривых в плане на постоянных дорогах составляют 30—100 м, временных — 9— 25 м. В связи с незначительными объемами грузоперевозок вре­менные дороги в карьерах облицовочного камня принимаются однополосными.

Производственные дороги в карьерах должны располагаться вне призмы обрушения уступа и развалов. В карьерах со сто­роны бровки уступа производится ограждение дорог путем от- сыпки вала горной породы. Высота вала ограждения 1—1,5 м, ширина основания 1,5—3 м.

Карьеры и перевалки РФ. Карта карьеров и перевалок. Карта карьеров и перевалок России. выберите вид материала асфальтовая крошка бутовый камень гравийный бутовый камень гранитный бутовый камень известняковый гравий керамзит отсев щебня и крошка из гравия отсев щебня и крошка из гранита отсев щебня и крошка из известняка пескогрунт песок строительный песчано-гравийная смесь (ПГС) плодородный грунт торф щебень вторичный из бетона щебень гравийный щебень гранитный и подобный щебень известняковый и подобный ЩПС из гравийного щебня ЩПС.