МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ (СОЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО УСТРОЙСТВУ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИТУМОСОДЕРЖАЩИХ ПОРОД ( КИРОВ)

УРАЛО - ЭМБЕНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Одобрены ГУЖДС Казахстана и Средней Азии Минтрансстроя

Москм I9M

УДК 553.985:625.85.08 (075.5)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИТУ-МОСОДЕРЖАЩИХ ПОРОД (КИРОВ) У РАЛО-ЭМ БЕН -СКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ. Союздорнии. М., 1981.

Приведены требования к кирам и кмроминерапьн ы м смесям, используемым для устройства дорожных покрытий. Изложены особенности разработки месторож -дений киров, их транспортирования и хранения. Предложена конструкция гранулятора* позволяющего измель -чать и обрабатывать кир для предотвращения его ели -пания. Приводятся особенности технологии приготовления кироминеральных смесей способом смешения на Дороге и устройства из них дорожных покрытий.

Табл.5, рис.4.

® Союздорнии, 1981

Транспорт ная	Вскрышные породы перемещаются средствами транспорта на внутренние или внешние отвалы
Комбини рованная	Вскрышные породы верхних уступов вывозятся средствами транспорта на внешние или внутренние отвалы; породы нижних уступов перемешаются во внутренние отвалы экскаваторами; другие сочетания систем разработки 1,2

При любой форме месторождений и при любой крепости вскрышных пород

Пласты горизонтальные или пологие ограниченной мощности; покрывающие породы мягкие, рыхлые или не выше средней крепости Бульдозеры - рыхлите -ли и одноковшовые строительные экскаваторы любых типов; автомобильный транспорт и тракторы Одноковшовые строи -тельные экскаваторы любых типов для верхних уступов и экска -ваторы с удлиненным рабочим оборудовани -ем для нижних усту -пов, автомобильный транспорт и тракторы

---

погрузки вскрышных пород, не препятствовать разви -тию добычных работ в карьере, при этом работы должны выполняться с учетом требований техники безопасности,

3.8.При разработке месторождений кира воэмож н о применение бестранспортной системы отвалообразова -ния с организацией внутреннего отвала, когда выемка вскрышных пород и отсыпка в отвал производятся вскрышным экскаватором. Такая технологическая схе -ма производства отвальных работ целесообразна при наличии специального экскаватора-драглайна для пере-экскавации породы в отвале.

3.7.    При транспортных системах разработки вскрышные породы следует доставлять на внешние отвалы автомобильным транспортом или тракторами. В комплекс отвальных работ для данной системы входят разгрузка, планирование отвального уступа и передвижка транс -портных средств в исходное положение.

Бульдозерные отвалы целесообразно применять в yc-t ловиях осадочных и хорошо взрываемых вскрышных пород при вывозке их на отвалы автосамосвалами, тягачами с прицепами и полуприцепами, либо, при небольших расстояниях трансп ортирования при перемете н и и вскрыши непосредственно бульдозерами .

3.8.    В процессе вскрышных работ или по их окон -чании необходимо предусмотреть устройство подъездных и внутрихарьерных дорог для въезда транспорта в карьер и его выезда. Необходимо организовать движение транспортных средств в карьере без пересечений и встречного движения.

3.9.    Вскрышные работы должны быть четко организованы и производиться при строгом выполнении пра -вил техники безопасности.

3.10.    Расстояние от края гусеницы бульдозера до бровки откоса определяется с учетом горно-геологи -ческих условий и заносится в паспорт ведения работ в забое (отвале). Максимальные углы откоса забоя при

12

работе бульдозера на подъем не должны превышать 25° и под уклон (спуск с грузом ) - 30°. Работа на бульдозере поперек крутых склонов запрещается. В случае аварийной остановки бульдозера на наклонной плоскости принимают меры, исключающие его самопроизволь -ное движение под уклон.

ЗЛ1. Самоходные и прицепные скреперы на вскрышных работах должны находиться не ближе 2 м от бровки откоса. При разгрузке скрепер должен передвигать-ся назад под откос. Уклон съездов для загруженного скрепера может быть не более 15 , а для порожнего -не более 25°.

3.12, Экскаваторы следует располагать на уступе карье~ ра или отвала на твердом выровненном основании с уклоном, не превышающим допустимого техническим паспортом экскаватора. Во всех случаях расстояние между бортом ус -тупа, отвала или транспортными средствами и контргрузо м экскаватора должно быть не менее 1 м. Не допускается работа ^^слси-атора под 'козырьками* и нависающими уступами.

3 i3, Ожидающий погрузки автомобиль должен находиться за пределами радиуса действия экскаваторного ковша и устанавливается под погрузку только после разрешающего сигнала машиниста экскаватора. Находящийся под погрузкой автомобиль должен быть заторможен.

Запрещается во время работы экскаватора пребывание людей в зоне действия ковша. При погрузке киров в транспортные средства машинист экскаватора подает сигналы начала и окончания погрузки.

Погрузку материала в кузов автомобиля еле дует производить только сбоку или сзади, перенос экскава -торного ковша над кабиной автомобиля или трактора Запрещается. Кабину автомобиля закрывают спепиаль -ным защитным^козырьком^установленной конструкции, при отсутсгвии зашитного^козырька водитель автомобиля на время погрузки обязан выходить из кабины. Авто-

13

Рис Л. Технологическая схема разработки кира с использованием бульдозера :

А*В - размеры внешнего контура карьерного поля; ахв - размеры рабочего горизонта карьера; с - расстояние до оси главной откаточной дороги ; d -высота отвала вскрышных пород; d' -высота штабеля кира; g -ширина отвала вскрышных пород по верху; е* - ширина штабеля кира по верху; h -глу-

окна разработки

УЯК 553.985:625.85.08(075.5)

Предисловие

Дальнейшее развитие народного хозяйства нашей страны требует расширения сети автомобильных дорог. Однако существующий в настоящее время дефицит битума затрудняет решение этой задачи. В связи с этим пред -ставляют интерес исследования, направленные на изыскание источников органических вяжущих для дорожного строительства, одним из которых являются битумосодержащие породы. В данной работе нашли отражение исследования битумосодержащих пород - киров У рало -Эмбенского месторождения, расположенного в Запад -ном Казахстане.

Исследования, опытно-экспериментальные работы и некоторый опыт использования киров в дорожном строительстве позволили разработать настоящие 'Методи -ческие рекомендации по устройству дорожных покрытий с использованием битумосодержащих пород (киров) Ура-ло-Эмбенского месторождения'.

'Методические рекомендации' составлены канд.техн. наук И.А.Плотниковой, инж. М.Б.Сокальской, кандидатами технических наук В.С .Бочаровым, Г.А. Попандопуло , инженерами Г.Г .Кадетом, С.Г.Фурсовым.

При составлении 'Методических рекомендаций' была использованы результаты исследований канд.техн.наук Е.М.Гурарий, канд.геол.-минерал.наук" В.А.Ларюкова, инженеров В.В.Антонова, Э.А.Стадниковой.

Все замечания и предложения просьба направлять по адресу: 143900, г.Балашиха-6 Московской обл.,Со -юздорнии.

3

I. Общие положения

1 Л . Настоящими "'Методическими рекоменда циями* следует руководствоваться при строительстве дорожных покрытий с использованием битумосодержащих пород (киров) месторождений Копа, Кара-Мурат, Ак-Чий, Мур-заадыр и Беке-Таспас с содержанием природного битума не выше 25%.

1.2.    Киры представляют собой разновидность биту-мосодержаших пород, минеральная часть которых представлена песками. Киры и кироминеральные смеси предназначены для устройства:

дорожных покрытий усовершенствованного и облег -ченного типов на дорогах Ш-1У категорий;

покрытий на площадках, поселковых проездах, тротуарах и т.п.

1.3.    Расчет дорожной одежды с покрытиями из ки -ров и кироминеральных смесей следует осуществлять в соответствии с ""Инструкцией но расчету нежестких дорожных одежд" ВСН 46-72.

2. Требования к кирам и кироминеральным смесям

2Л. В зависимости от наличия каменных материа -лов, дальности возки киров и минеральных материалов, содержания битума в кирах и т.п. материал, используемый для устройства дорожных покрытий, может состоять как из одного кира, так и из смеси кира со щебнем (гравием), песком или гравийно-песчаной смесью.

2.2.    В зависимости от содержания битума и показателей их физико-механических свойств киры подразделяются на два класса (таблЛ).

2.3.    Для устройства дорожных покрытий из кира без добавления минеральных материалов следует ис -пользовать киры с содержанием природного битума 15-* 18%

4

Таблица 1

Класс кира Содер -жание битума, Показатели физико- механических свойств кира ненарушенной структуры при 25°с Сопротивление ленетрации R , Па(кгс/см2) Количество ударов динамического плотномера Дорнии 1 Менее 15 Более 1,9 10®(1Р) Более 50 И 15-25 0,17 -105-1,9-10® (0,17-1,9) 10-50

2.4. Для приготовления кироминеральных смесей следует использовать киры с содержанием природного битума не менее 10°о. При меньшем содержании природного битума в смесь необходимо добавлять нефтяные дорожные битумы марок МГ 40/70 и МГ 70/130 по ГОСТ 1 1955-74 'Битумы нефтяные дорожные жидкие'и марок БНЖ 40/70 и БНЖ 70/130 по ТУ 38-101725-78 'Битумы нефтяные жидкие (неокисленные)

2.5.    Перед использованием в естественном виде или при смешении с другими составляющими кир необходимо измельчать до такого состояния, чтобы максимальный размер кусков был не более 150 мм.

2.6.    Для приготовления кироминеральных смесей могут применяться шебень из естественного камня, полученный дроблением горных пород, щебень из гравия или гравий, отвечающие соответственно требованиям ГОСТ 8267-75 'Щебень из естественного камня для строительных работ', ГОСТ 10260-74 'Щебень из гравия для строительных работ', ГОСТ 8268-74 'Гравий для строительных работ'.

Марка шебня из изверженных и метаморфических пород по прочности при раздавливании в цилиндре долж-

5

CD

Таблица 2

Наименование смеси Содержание зерен минерального материала, %, мельче данного размера. мм (с учетом минеральной части киров) 20 15 10 _5___ 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 0,071 Среднезер нистая 95-100 - 70-88 53-72 42-65 38-58 33-55 28-52 10-48 3-35 Мелкозер нистая - 95-100 75-90 53-72 42-65 38-58 33-55 28-52 10-48 5-35 То же - - 95-100 67-83 48-70 38-58 33-55 28-52 10-48 5-35

на быть не менее 800, из осадочных горных пород - не менее 400, марка гравия и щебня из гравия - не ниже

Д р24.

2.7.    Для приготовления кироминеральных смесей применяют природные и дробленые пески с модулем круп -ности не менее 2,0.

Количество пылевидных и глинистых частиц в при -родном песке не должно превышать 3%.

2.8.    Дробленый песок должен изготавл и в а т ьс я из гравия и горных пород, рекомендуемых в виде щебня в п. 2.8 настоящих "Методических рекомендаций".

2.9.    В качестве дробленого песка допускается при -менять отходы дробления каменных материалов при условии их соответствия требованиям пп.2.7 и 2.8 настоящих "Методических рекомендаций".

2.10.    Для приготовления кироминеральных смесей допускается применение гравийно-песчаных смесей с ссн держанием гравия не менее 30%.

2.11.    Гравий, содержащийся в гравийно-п е с ч а но ft смеси, должен отвечать требованиям, изложенным в п*2,6 настоящих "Методических рекомендаций".

2.12.    Песок, содержащийся в гравийно-п е с ч а и о й смеси, должен отвечать требованиям п.2.7 настоящих "Методических рекомендаций".

2.13.    Нефть, используемая для приготовления кнро -минеральных смесей, должна отвечать требованиям ТУ 39-01-07-526-79 "Нефть для дорожных работ".

2.14.    Содержание парафина в нефти допускается не более 2%.

2.15.    Содержание воды в нефти не ограничива е тс я, но при содержании воды более 5% необходимо вносить соответствующие поправки к норме расхода нефти,

2.16.    Зерновой состав минеральной части кироминеральных смесей должен отвечать требованиям табл.2.

2.17.    Соотношение количества кира, щебня (гравия), песка в кироминеральной смеси назначают исходя из того, что содержание битума в смеси должно быть 8-11%.

7

2.18. Показатели физико-механических свойств образцов из киров и кироминеральных смесей привезены в табл.З.

Таблица 3

Наименование показателей	3начеиие по -казателей
Водонасыиенир, % объема	4-10
Набухание, объема, не более	3,0
Предел прочности при сжатии образцов
при температуре +20°С, Па (кгс/гм2),	с
не менее	9-105(9)
Коэффициент водо< тонкости, не менее	0,50

3.Разработка, транспортирование и хранение

киров

3.1. До начала производства работ на месторожде -нии кира следует составить и утвердить в установленном порядке план горных работ, в соответствии с которым разрабатывают технологические схемы для каждого специализированного отряда машин.

В технологических схемах долм;м быть отражены: технологическая последовательность ведения работ, потребность в материалах, затраты машино-смен. загрузка машин на технологических операциях, количество обглуживаюшего персонала и основных рабочих. Примерный состав технологических схем приведен в приложениях 1 и 2.

3.2. При производстве вскрышных работ в грунтах 1-1У групп в качестве ведущей землеройной машины следует применять одноковшовые строительные экска -ваторы 3-6-й размерных групп (ГОСТ 17343-71 'Экскаваторы одноковшовые универсальные с гибкой подвес -кой рабочего оборудования'), а также экскаваторы -

8

драглайны с ковшами полукруглой формы конструкции ЦНИИС Минтрансстроя.

Допускается производить вскрышу месторождений кира при значительной мощности и крепости вскрыш -ных пород с использованием буровзрывных работ. При этом обязательна последующая зачистка кровли местом рождения бульдозером.

При незначительной (до 2 м) мощности вскрышных пород и отсутствии в них скальных включений допуска-ется скреперный или бульдозерный способ вскрытия.

Вскрышные работы следует проводить до появления твердого (прочного) слоя кира. При любом способе вскрытия грунт с поверхности кира должен удалять с я полностью.

3.3.    Ориентировочные составы комплектов средств механизации вскрышных работ в грунтах II группы приведе -ны в приложении 3 настоящих 'Методических рекомендаций *

При выборе комплекта машин для вскрышных работ необходимо предусмотреть возможность их использования на добычных работах в период эксплуатации карьера.

3.4.    В зависимости от способа отвалообраз о ван и я системы открытой разработки месторождений кира подразделяют на бестранспортную, транспортную и комбинированную. Основные характеристики систем разработки , условия их применения и характерное забойное и транспортное оборудование приводятся в табл.4.

3.5.    Отвалы вскрышной породы следует размещать в старых выработках или на площадках за пределами месторождения. Для создания отвалов за пределами карьера необходимо в первую очередь использовать неров -ность рельефа местности (косогоры, овраги и т.п.).При размещении отвалов необходимо предусматривать воз -можность последующего освоения и использования их площадей для сельского хозяйства и лесонасаждений.

Отвалы вскрышных пород должны иметь достаточный объем, находиться на минимальном расстоянии от мест

9

о

Таблица 4

Наименование системы разработки Основная характери -стика системы разработки Условия применения системы разработки Забойное и транспортное оборудование Бестран Вскрышные породы Пласты горизонталь Экскаваторы, оборудо спортная перемешают на внут ные или пологие ог ванные механически ренние отвалы непос раниченной мощности, ми лопатами и драг редственно экскава - мощность покрываю лайнами с удлинен - торами; возможно пе щих пород ограничена ным рабочим обору - релопачивание вскрыш рабочими размерами дованием; оборудова ных пород на отвалах экскаваторов* Наклонные или крутые пласты при мягких вме -ща юпшх породах и ограниченной глубине карьера, позволяющей производить перелопачивание пород экскаваторами ние для транспорти -рования вскрыши отсутствует