52. Рыхлые гп. Классификация рыхлых пород

Рыхлые- (раздельно-зернистые) связи между зернами молекулярные и часто практически отсутствуют, породы представляют собой механические смеси частиц одного или нескольких минералов (пески, гравий, галечник);

Рыхлые породы подразделяются в результате ведения горных работ:

• естественно рыхлые

• разрыхленные.

Естественно рыхлые (так называемые сыпучие) породы — это пески различной крупности.

Разрыхленные (разрушенные) породы в зависимости от степени разрушения делятся на следующие технологические виды:

1. Связновзорванные скальные и полускальные породы —отдельности массива пород, находящиеся в таком состоянии, не разрываются полностью, лишь увеличивается трещиноватость массива и в значительной мере сохраняются силы сцепления между отдельностями. Линейные размеры отдельностей зависят от естественной блочности и могут превышать 1,5 м; средний размер отдельностей достигает 1 м.

2. Крупновзорванные породы — это породы с большими промежутками между блоками и кусками, которые зажаты во взорванной массе. Силы сцепления существуют но неразрушенным природным трещинам в кусках и зацепление—между кусками. Линейные размеры наиболее крупных кусков составляют 1 —1,5 м.

3. Мелковзорваиные породы характеризуются наличием большого числа промежутков между кусками. Отдельные куски часто зажаты во взорванной массе. Линейные размеры наиболее крупных кусков составляют 0,6—0,7 м.

4 Раздробленные породы — это все взорванные породы, дополнительно раздробленные другими способами, с кусками крупностью не более 0.2 м. Они обладают сыпучестью. Обычно до такой крупности дробят только полезные ископаемые.

5. Мелкораздробленные (щебеночного типа) породы с частицами размером не более 0.1 м.Породы подчиняются закономерностям сыпучих сред.

6. Разрыхленные мягкие породы, теряющие естественное сцепление. Разрыхленные мягкие породы характеризуются непостоянными показателями трения и сцепления.

53. Параметры строения рыхлых пород

Рыхлые и разрушенные породы описываются особыми ха- рактеристиками строения:

• параметры дисперсности: средний диаметр частиц разрых- ленной породы; гранулометрический состав; удельная поверх- ность;

• характеристики формы частиц рыхлого материала: соотно- шение линейных размеров куска; угловое распределение;

• параметры укладки, основной- коэффициент разрыхления.

Средний диаметр частиц d_сp характеризует среднюю крупность горной массы.

Иногда пользуются понятием дисперсности D — мерой раздробленности рыхлых пород, равной величине, обратной среднему размеру частиц грунта.

Значительно полнее горную массу характеризуют сведения о распределении частиц каждого диаметра в горной массе.

Измеренный количестиенно выход (по массе, объему или числу зерен) отдельных классов крупности, выраженный в процентах к общей массе, объему или числу, называется гранулометрическим составом породы.

54. Гранулометрический состав рыхлых пород. Коэффициент неоднородности.

гранулометрический состав породы - измеренный количестиенно выход (по массе, объему или числу зерен) отдельных классов крупности, выраженный в процентах к общей массе, объему или числу.

Гранулометрический состав породы изображают в виде кривой на графике, где по оси абсцисс откладывают диаметры частиц d, а по оси ординат - суммарное содержание (количество,объем или массу) частиц с диаметром, меньшим или равным данному.

1-однородная и 2 – неоднородная порода;

Для численной оненки неоднородности рыхлых пород по размерам зерен пользуются также отношением, называемым коэффициентом неоднородности,

d₆₀ и d₁₀ — максимальные диаметры кусков, составляющих соответственно 60 и 10 % обшей массы рыхлой породы.

Гранулометрический - важнейшей характеристикой рыхлых пород, обусловливающей свойства рыхлой горной массы. Гранулометрический состав определяет величину свободной поверхности частиц породы.

Отношение суммарной площади поверхности S_пов всех ча- стиц и кусков рыхлой породы к ее объему U_пор называется удельной поверхностью S_уд :

Если считать частицы породы по форме шароподобными с объемом Vшар, то S_уд приближенно может быть рассчитана по известному d_сp.

где N — количество частиц в изучаемом объеме породы Vпор. P- пустотность (внешняя пористость) рыхлой массы пород, доли единицы.

Иногда рассчитывают удельную поверхность на единицу массы породы.

Тогда

Эти формулы справедливы для расчета удельной поверхности горной массы, состоящей как из сферических, так и кубических (или близких к ним) зерен одного размера.

Удельная поверхность пород зависит от рас- пределения частиц по размерам, доли мелких частиц в массе и формы частичек. Так. s_yд особенно возрастает, если куски по- роды представлены пластинками или столбиками, т. е. образ- цами удлиненной формы. На s_yд оказывают влияние величина и количество ребер граней и вершин в куске. Если форма кусков при последующем измельчении сохраняется, то удельная по-

верхность возрастает меньше, чем при изменении этой формы.

Объем любой разрыхленной горной породы обусловлен гранулометрическим составом, а также формой.,

Отношение - коэффициентом разрыхления пород.

Коэффициент разрыхления бусловлен характером и качеством дробления породы и значительно меньше — типом породы.