Гранулометрический состав отвальных массивов разрезов Кузбасса

Гранулометрический состав как структурная характеристика отвальных и насыпных массивов при ведении горных и строительных работ приобретает количественные значения в процессе взрывной подготовки горных пород, погрузочных операций и транспортирования горной массы. Такие физико-механические и структурно-текстурные параметры скального массива горных пород, как предел прочности пород и массива, трещиноватость, диаметр естественной отдельности горных пород, оказывают значительное влияние на гранулометрический состав взорванной горной массы. С другой стороны, такие характеристики, как устойчивость, проницаемость отвальных массивов, во многом зависят от литологического и гранулометрического состава разрыхленных горных пород, слагающих отвалы, и их распределения по высоте. В статье описаны результаты исследования гранулометрического состава горных пород отвалов разрезов Кузбасса и особенности его пространственного изменения в теле отвалов. Изучение текстур насыпных массивов и физико-технических свойств укладываемых пород проводилось как на отвалах Кузбасса, так и в лабораторных условиях. Гранулометрический состав мелкокусковой части отвалов с размерами кусков пород до 50 мм исследовался ситовым методом по ГОСТ 12536-2014, а средне- и крупнокусковой - методом косоугольной фотопланиметрии. Полевые наблюдения показали, что нижняя часть отсыпанных по бульдозерной периферийной или экскаваторной технологии отвальных массивов сформирована крупной фракцией со средним размером кусков dср = 0,8-1 м, средняя часть - кусками породы размером dср = 0,4-0,6 м, верхняя - преимущественно мелкой фракцией с размером кусков менее 0,1 м. Соотношение длины, ширины и толщины у кусков взорванных горных пород составляет 1:0,85:0,8, что соответствует удлиненно-уплощенной форме частиц. Это требует значительного числа координат при описании положения кусков в массиве, а также учета моментов инерции при моделировании движения таких частиц до достижения ими устойчивого положения. Для учета неизометричной формы частиц при моделировании может быть использовано современное некоммерческое и коммерческое программное обеспечение при наличии необходимых аппаратных мощностей.