Особливості гірських порід, які розробляються кар'єрами, їх вплив на проектні рішення

ПІДПРИЄМСТВА ВИДОБУТКУ МІНЕРАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

Природними дорожніми матеріалами називають, породи, що розташовані в земній корі та які можуть бути використані для будівництва і при експлуатації автомобільних доріг. Породи, що здобуваються, застосовують в їх природному вигляді (бутовий камінь, пісок), після механічної переробки (щебінь, шашка) або після сортування здобутої маси, тобто після відділення матеріалу від «шкідливих» порід. Значні скупчення порід називають родовищами даних порід.

Відповідно до дорожньої галузі гірничі породи розподіляють на ґрунти та гірські породи. Ґрунти за складом розподіляють на глини, супісок, пісок та суглинок. За походженням всі гірські породи можна розділити на три основні групи: вивержені, осадкові і метаморфічні.

Вивержені (первинні породи) утворюються в результаті застигання розплавленої магми. Залежно від умов застигання вивержені породи ділять на глибинні (інтрузивні) і ті що вилилися (ефузивні). Перші мають кристалічну будову, другі – щільніші (склоподібні або дрібнозернисті). Осадкові породи утворюються при руйнуванні вивержених порід під впливом різних механічних і хімічних дій (пісковики) або в результаті осадження з води за допомогою органічних речовин (вапняки). До осадових порід відносяться і уламкові, що утворилися з уламків і частинок зруйнованих порід (валуни, гравій). Метаморфічні породи утворюються на глибині в результаті зміни осадових або вивержених порід під впливом вулканічних явищ (кварцити, доломіт, мармури).

Залягання порід в значній мірі залежить від їх походження. Вивержені глибинні породи залягають головним чином у вигляді штоків, батолітів, лакколітів, пластів, а ті що вилилися - у вигляді потоків та куполів. Осадкові породи залягають пластами. Пластом називається маса гірської породи, що має значний протяг по простяганню і падінню, достатньо витриману потужність і залягає між двома паралельними площинами.

Пласти породи невеликої потужності називаються пропластками. Прикладами пластоподібного залягання порід є родовища вапняку. Протяг пласта в довжину називається простяганням. Лінія перетину пласта з горизонтальною площиною називається лінією простягання, а перпендикулярна їй лінія в площині пласта - лінією падіння. Кут, утворений лінією падіння з горизонтальною площиною, називається кутом падіння пласта. Потужністю пласта називається найкоротша відстань між крівлею і підошвою, тобто між верхньою і нижньою межами пласта. Кут падіння пласта і його потужність є важливими геологічними показниками, які впливають при проектуванні на вибір систем розробки, на техніко-економічні показники роботи кар'єру. Точне визначення їх є однією з основних задач розвідувальних робіт.

З різних гірських порід в дорожньому будівництві найбільш поширені граніти (вивержені), пісковики, вапняки (осадові породи).

Граніт - поширена гірська порода, кристалічно-зернистої будови, яка складається з кварцу (20-40%), польового шпату (40-60%) і слюди (5-20%). Міцність граніту залежить від крупності і однорідності зерен мінералів: чим дрібніші зерна, тим граніт міцніше. За величиною зерен (кристалів) граніт ділять на дрібно-, средньо- і грубозернистий. Тимчасовий опір стисненню гранітів коливається в значних межах, досягаючи 240 МПа або 2400 кг/см² і більш (дуже міцні граніти), 220-160 МПа, 2200-1600 кг/см² (міцні), 150-110 МПа, 1500-1100 кг/см² (середні), 90-60 МПа, 900-600 кг/см² (слабкі). Граніти морозостійкі і витримують до 200 і більш циклів заморожування і відтавання. Об’ємна вага граніту 2,6-2,7 т/м³.

Пісковики є масою зерен - піщинок, зв'язаних між собою природним цементуючим речовинам. Міцність пісковиків в основному залежить від характеру цементуючої речовини, від якого і відбувається назва різновидів пісковику. Міцними вважають крем'янисті пісковики, в яких зерна зв'язані кремнеземом, а найслабкішими - глинисті, зерна яких зцементовані глиною. За кольором і якості пісковики різноманітні. Тимчасовий опір їх стисненню коливається у великих межах. Залежно від розміру зерен пісковики ділять на грубо-, крупно-, средньо- і дрібнозернисті. З різновидів вапняків в дорожньому будівництві застосовують головним чином щільні вапняки, які складаються з подрібнених уламків вапняних раковин, зцементованих вуглекислим кальцієм. Чим дрібніше окремі частини і більш щільне їх зрощення, тим твердіше і щільніша порода. Фізичні властивості вапняків дуже різноманітні: часто вапняки одного родовища мають різну міцність. Тому при виборі їх для дорожнього будівництва необхідна ретельна розвідка і випробування зразків породи (випробування родовища).

Валуни мають майже завжди закруглену форму. Залежно від породи, з якої вони складаються, змінюється їх щільність і міцність. Розмір валунів коливається у великих межах, досягаючи іноді декількох метрів в поперечнику.

Гравій складається з достатньо обкатаних уламків різних мінералів і гірських порід, розмірами від 5 до 70 мм. Порода, в якій більше 50% гравію, а інше пилові, піщані і глинисті частинки, називається гравійним матеріалом. За походженням і місцю залягання гравій буває льодовиковим (гірський), береговим і річковим.

Дата добавления: 2014-01-07