Основные виды оснований и покрытий из гравийно-щебеночно-песчаных материалов и отходов промышленности

Тип дорожной одежды	Вид покрытия	Категория дороги	Материал основания
1.Капитальный	Цементобетонное монолитное	I-IV	Щебень(шлак) по способу заклинки; готовые щебеночно-гравийно-песчаные и шлаковые смеси; щебень (шлак), обработанный в верхней части; активные шлаки и шламы
Асфальтобетонное	То же, фосфогипс
Железо- или армобетонное сборное	Гравийно-песчаные и шлаковые смеси, песок
2.Облегченный	Асфальтобетонное	III-IV и на 1-й стадии двухстадийного строительства дорог II категории	Щебень (шлак) по способу заклинки, готовые щебеночно-гравийно-песчаные смеси; щебень (шлак), обработанный в верхней части; активные шлаки, шламы и фосфогипс
Щебеночно-гравийно-песчаные и из грунтов, обработанных вяжущими, со слоем износа (в виде двойной поверхностной обработки) или мелкозернистый асфальтобетон	То же
3.Переходный	Щебень (шлак) по способу заклинки, готовые щебеночно-гравийно-песчаные смеси; щебень (шлак), обработанный в верхней части; активные шлаки, шламы и фосфогипс со слоем износа (в виде двойной поверхностной обработки), асфальтобетон	IV-V и на 1-й стадии двухстадийного строительства дорог III категории	Щебень (шлак) по способу заклинки, щебеночно-гравийно-песчаные смеси, грунт, укрепленный щебнем
4.Низший	Грунт, укрепленный или улучшенный добавками	V и на 1-й стадии двухстадийного строительства дорог IV категории	Щебеночно-гравийно-песчаные смеси и грунт

Проектирование карьеров нерудных материалов

Для использования месторождения создают производственное предприятие - карьер. Карьеры бывают промышленными и строительными.

Промышленные карьеры - постоянно действующие, капитально оборудованные предприятия, часто автоматизированные. Они снабжают дорожные стройки в радиусе 1000...1500 км. Промышленные карьеры, как правило, не подчинены дорожным хозяйствам.

Строительные карьеры - предприятия временного типа. Срок эксплуатации составляет 1...3 года. Сооружения на таких карьерах временного типа, сборно-разборные и передвижные. Строительные карьеры могут быть притрассовые и базисные. Базисные создают на мощных притрассовых месторождениях, удаленных от трассы. После окончания строительства эти карьеры часто используют для нужд эксплуатации дорог.

К подготовительным работам относят: очистку площади месторождения от леса, пней, кустарника, валунов, устройство откаточной (выездной) и разрезной траншей, зачистку уступов, обеспечение отвода поверхностных вод.

Вскрышные работы ведут открытым способом, применяя различную технологию, машины и механизмы.

Базы по переработке нерудных материалов

Технологические процессы переработки камня

Для получения нужной продукции полезные ископаемые подвергают переработке на дробильно-сортировочных заводах (стационарных или мобильных).

Переработка состоит из дробления, сортировки, промывки и обогащения щебня, гравия, песка.

Дробление и измельчение - уменьшение размера кусков горной массы путем механического разрушения. Принято считать, что при дроблении получают продукты преимущественно крупные, а при измельчении менее 0,5 мм. Для дробления используют дробилки, а для измельчения мельницы.

Сортировка (грохочение) - разделение продуктов переработки по крупности на грохотах.

Промывку щебня и гравия осуществляют с целью удаления комковой глины, пылеватых и глинистых частиц. Промывку можно производить на грохотах или в машинах-мойках.

Классификацию и обогащение песков применяют до доведения зернового состава до требований государственных стандартов. Эти операции выполняются в гидроклассификаторах и обогатительных аппаратах (гидроциклонах).

Обогащение щебня и гравия по прочности осуществляют в осадочных машинах, механических классификаторах, установках для обогащения в тяжелых средах.

Обогащение щебня по форме зерен предназначено для получения щебня кубовидной формы. Эту операцию осуществляют избирательной сортировкой на щелевидных ситах, грануляцией щебня в роторных дробилках ударного действия и в барабанах грануляторах.

Для выбора технологической схемы переработки полезного ископаемого необходимо иметь следующие данные:

- характеристику исходной горной массы;

- прочностной и зерновой состав;

- ассортимент готовой продукции.

Способность горных пород противостоять разрушению зависит от прочности, наличия трещин в кусках, способов воздействия на них разрушающих усилий. Наибольшее сопротивление оказывают горные породы раздавливанию, меньшее - изгибу и особенно растяжению.

При выборе технологической схемы производства учитывают тип перерабатываемой горной породы:

I - однородные магматические горные породы с пределом прочности при сжатии 600 МПа и более, метаморфические (осадочные) породы с прочностью 60-250 МПа;

II- прочные однородные осадочные породы с пределом прочности при сжатии 60-200 МПа;

III - неоднородные малоабразивные породы с прочностью от 10 до 150 МПа с содержанием труднопромываемых включений

Рис. Технологическая схема дробления, сортировки, промывки.

Рис. Трёхстадийная схема дробления:1 - грохот; 2 - щёковая дробилка; 3 - конусная дробилка; 4 - валковая дробилка; I, II, III - стадии дробления

Получение высоких степеней дробления в одной дробилке практически невозможно, поскольку каждая дробилка работает только при ограниченной степени дробления. Рационально материал от большего размера до требуемого дробить в нескольких последовательно расположенных дробилках.

Степень дробления, получаемую в каждой стадии, называют частной, во всех стадиях - общей степенью дробления.

В материалах, поступающих на дробление, всегда имеются куски мельче того размера, до которого идет дробление в данной стадии. Такие куски выделяют из исходного материала исходя из принципа "не дроби ничего лишнего". Дробилки могут работать в открытом или замкнутом циклах. Раздробленный продукт поступает на грохот, выделяющий из него куски избыточного размера, которые возвращаются для повторного дробления в ту же или вторичную дробилку (рис. 7.2.2).

В паспортах заводов - изготовителей приводят выр₃аботку дробилок для горной породы средней плотности 1600 кг/м³ и при условии, что размер наибольших кусков должен быть не более 0,8...0,9 от ширины загрузочного отверстия дробилки.

При проектировании КДЗ и выборе дробилок их выработку принимают с учетом физико-механических свойств горной породы.

Механизация технологических процессов переработки камня

Машины для дробления и измельчения по технико-конструктивным признакам и основному методу дробления, осуществляемого в них, подразделяют на пять классов: дробилки щековые, конусные, валковые, ударно-молотковые роторные, барабанные мельницы

В щековых дробилках дробление камня производится раздавливанием, а в некоторых конструкциях частично и истиранием между дробящими плитами, подвижной и неподвижной щек.

Эффективность дробящих машин оценивают расходом энергии на дробление и выражают в тоннах дробленого продукта на 1 кВт/ ч израсходованной энергии. Удельный расход энергии

Зуд = Q/E,

где Q - производительность дробильной машины;

Е - энергия, затраченная на дробление, кВт-ч.

Щековые дробилки служат для измельчения пород средней и большой твердости и в зависимости от размеров приемного отверстия (160'250...2100'2500 мм) применяются как на первой, так и на последующих стадиях дробления. Производительность их при дроблении пород средней твердости достигает 300 м³/ч.

Конусные дробилки служат для измельчения каменных материалов средней и большой твердости и предназначены для крупного и мелкого дробления. Процесс дробления в них в отличии от щековых дробилок происходит непрерывно. Отечественные дробилки имеют ширину загрузочного кольцевого отверстия 300...1500 мм и нижний диаметр внутреннего дробящего конуса 600...2100 мм. Максимальная крупность загружаемых в дробилку камней не должна превышать 75...80 % ширины загрузочного отверстия.

Валковые дробилки служат для измельчения мягких пород, а также для вторичного дробления каменных материалов средней и большой твердости. Производительность их колеблется от 8... 10 до 80... 100 м³/ч. Отечественная промышленность выпускает валковые дробилки с гладкими и рифлеными валками диаметром 400...1500 мм и длиной, составляющей 40...100 % их диаметра.

В молотковых дробилках камень измельчается силой ударов, наносимых молотками. Они служат для дробления известняков и хрупких каменных материалов с прочностью на сжатие до 150 МПа. Производительность их колеблется от 40 до 400 м³/ч. Дробилки изготавливают с загрузочным отверстием шириной до 1400 мм, что позволяет загружать камни крупностью до 1100 мм.

Для помола каменных материалов и получения из них минерального порошка применяют шаровые (стержневые) мельницы. Измельчение материала достигается истиранием, раздавливанием и частично ударами металлических шаров (стержней), загружаемых вместе с измельчаемым материалом внутрь вращающегося барабана.

В процессе переработки материал необходимо разделить на классы крупности. Оборудование для этой цели основано на механическом или гидравлическом принципах действия. Для механического разделения на фракции каменных материалов применяют сортировочные машины-грохоты с просеивающей поверхностью в виде колосников, решет, сит.

Грохоты разделяются на плоские и барабанные. Последние на цилиндрические и конические. Грохоты могут иметь одну, две или более просеивающих поверхностей. Наиболее часто в грохотах устанавливают три просеивающие поверхности. Плоские грохоты могут быть неподвижными и подвижными. К неподвижным относят колосниковые решетки, перекрывающее бункера, а также колосники, установленные перед дробилками. Колосниковые решетки располагают горизонтально или с углом наклона до 18° для отделения крупных включений и с углом наклона 45...55° для отделения мелких включений.

Подвижные плоские грохоты делятся на колосниковые качающиеся с возвратно-поступающим движением, эксцентриковые качающиеся, инерционные. Качающиеся грохоты обеспечивают сортирование материала путем перемещения его по ситу. Эти грохоты широко применяются для просеивания песка. Эксцентриковые грохоты также являются качающимися, но характер движения их подвижной рамы круговой. Инерционные грохоты обеспечивают сортирование материала в результате вибрации, возникающей под действием сил инерции вращающихся неуравновешенных масс.