рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ЛЕКЦИЯ 9

ЛЕКЦИЯ 9 - раздел Физика, ЛЕКЦИЯ 1 Место физики горных пород и процессов среди других наук определяется объектами, методами и направленностью исследований Грубые Методы   Метод Определения Коэффициента Креп...

Грубые методы

 

Метод определения коэффициента крепости по Протодьяконову

Сущность метода заключается в определении коэффициента крепости, который пропорционален отношению работы, затраченной на дробление горной породы к вновь образованной при дроблении поверхности, оцениваемой суммарным объемом частиц размером менее 0.5 мм.

Для проведения испытания применяют: прибор ПОК, состоящий из стакана, вставленного в него трубчатого хопра, внутри которого свободно помещается гиря массой 2.4 ± 0.01 кг с ручкой, привязанной к гире шнуром. Трубчатый копер имеет в верхней части отверстия, в которые вставляются штифты, ограничивающие подъем гири. К комплект прибора входит объемомер, состоящий из стакана и плунжера со шкалой измерений с диапазоном показаний от 0 до 150 мм вдоль его продольной оси; сито с сеткой № 05 по ГОСТ 6613-73 для просеивания породы после дробления. Пробу горной породы раскалывают молотком до получения кусков размером 20-40 мм. Из измельченного материала пробы отбирают 20 навесок массой 40-60 г каждая.

Число сбрасывания гири на каждую навеску устанавливают при дроблении первых пяти навесок. Каждую навеску отдельно дробят в стакане гирей, падающей с высоты 60 см. Число сбрасываний гири принимают в зависимости от ожидаемой крепости породы, обычно от 5 до 15 сбрасываний на каждую навеску.

При очень мягких породах число сбрасываний может быть сокращено до 1, а при очень крепких - увеличено до 30.

Правильность выбранного режима испытания контролируют после просеивания первых пяти раздробленных навесок на сите до прекращения выделения подрешетного продукта и замера его объема в объемомере. При получении столбика мелочи высотой 20-100 мм по шкале плунжера число сбрасываний на каждую навеску сохраняют для оставшихся 15-ти навесок. При меньшей или большей высоте столбика мелочи в объемомере число сбрасываний корректируют соответственно в большую или меньшую сторону.

Оставшиеся 15 навесок дробят в приборе последовательно в установленном режиме испытания: при постоянном числе сбрасываний гири n и высоте подъема гири 60 см.

После дробления каждых пяти навесок их просеивают на сите, подрешетный продукт сита ссыпают в объемомер, замеряют плунжером высоту столбика мелочи и записывают ее.

Коэффициент крепости горной породы (f) вычисляют по формуле

f = 20 · n / h, где

20 - эмпирический числовой коэффициент, обеспечивающий получение общепринятых значений коэффициента крепости и учитывающий затраченную на дробление работу;

n - число сбрасываний гири при испытании одной навески;

h - высота столбика мелкой фракции в объемомере после испытания пяти навесок, мм.

За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов четырех определений.

Данный метод применяется, когда для определения предела прочности при сжатии пород со значительной структурной нарушенностью ни один из вышеперечисленных методов не приемлем. Метод по надежности относится к грубым и пригоден лишь для испытания невязких пород и углей.

Методы определения предела прочности

горных пород при растяжении

а) Метод раскалывания цилиндрических образцов по образующей

(“бразильский” метод)

Сущность метода заключается в определении максимальной разрушающей силы, приложенной перпендикулярно к образующей цилиндрического образца породы, в результате чего в образце возникают растягивающие напряжения, приводящие к его разрушению в плоскости продольного сечения.

Для проведения испытания образец породы кладут боковой поверхностью без каких-либо прокладок и смазки в центре опорной плиты пресса или испытательной машины (Рис.6).

Нагружение производят плавно до разрушения образца. После разрушения образца плиты пресса разводят, вынимают обе половины образца и штангенциркулем измеряют размеры плоскости его разрушения в двух направлениях: по образующей и диаметру.

Предел прочности горной породы при растяжении в Па вычисляют по формуле:

Rp = 0.64 · Pmax / (d · h )· 105 ,

гдеPmax - максимальная разрушающая нагрузка в кг;

d - диаметр образца , см;

h - высота образца, см.

Преимуществом метода является его простота, а к недостаткам относятся: потребность в большом количестве кернового материалами невозможность определения предела прочности породы при при растяжении перпендикулярно к слоистости, а также трудность точной обработки боковой поверхности образцов.

б) Метод разрыва соосными пуансонами образцов

дисковой формы с отверстием

Метод применим к породам с прочностью при растяжении от 5 до 120·105 Па.

Для проведения испытания применяются оборудование, инструменты и материалы, указанные в п.3.5.1. и дополнительно резиновые цилиндры диаметром 11.3-12 мм, которые вставляют в отверстие, просверленное в центре образца.

Форма образцов круглая цилиндрическая диаметром от 30 до 100 мм с плоскопараллельными торцами - сторонами диска, с концентрическим отверстием диаметром в пределах 11.35-11.45 мм. Толщина диска 10-12 мм с допустимым отклонением от параллельности, плоскости и шероховатости в пределах 1.1 мм. Отверстие должно быть точно притерто и на его краях не должно быть отколов. В отверстие вставляют резиновый цилиндр, а пуансоны устанавливают непосредственно на торцы этого цилиндра. Пресс приводится в действие и в результате давления на резинку соосных пуансонов образец подвергается радиальному разрыву. Растягивающие напряжения в нагрузочном образце аналогичны напряжениям в стенках толстостенного сосуда и по величине зависят от усиления давления пуансонов Р кг и диаметров образца D, см, и отверстия d, см. Радиальный разрыв начинается вблизи стенок отверстия и трещина появляется по радиусу образца, разрывая его на секторы.

Предел прочности при растяжении породы (Rr) в Па вычисляют по формуле:

Rr = Р / В · 105,

где В - расчетная площадь (см2).

Среднее значение предела прочности породы и коэффициент его вариации вычисляют по общепринятым формулам.

Метод имеет ограниченное применение из-за его трудоемкости.

Метод определения предела прочности при изгибе

Сущность метода заключается в определении разрушающей силы при изгибе образца породы, опирающегося на металлическое кольцо, при воздействии на него вертикальной нагрузки, передаваемой через кольцевой пуансон.

Образец горной породы кладут на опорное кольцо, а сверху на него ставят кольцевой пуансон. Отцентрировав испытательное устройство с образцом по вертикальной оси, помещают его между плитами пресса так, чтобы вертикальная ось устройства совмещалась с продольной осью пресса. Отклонения между осями при установке допускается не более 1-2 мм.

Пресс приводят в действие и образец плавно нагружают до его разрушения.

Предел прочности горной породы при изгибе

Rи = 0.75· Рmax /h · 105, где

Рmax - максимальная разрушающая сила, кг;

h - толщина образца, см.

Для практических расчетов с погрешностью не более 10% с учетом, что h = 1 см, предел прочности при изгибе вычисляют по формуле

Rи = 0.75 · Рmax · 105, Па

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ЛЕКЦИЯ 1 Место физики горных пород и процессов среди других наук определяется объектами, методами и направленностью исследований

ВВЕДЕНИЕ.. Физика горных пород это учение о физико технических свойствах и физических.. Физика горных пород оформившаяся в самостоятельный раздел горной науки в х годах положила начало новому подходу к..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЛЕКЦИЯ 9

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

СТРОЕНИЕ И СОСТАВ МИНЕРАЛОВ И ГОРНЫХ ПОРОД
Под минералом понимают природное тело, приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов в земной коре. К минералам отно

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ КАК ОБЪЕКТ РАЗРАБОТКИ. МАССИВ. ГОРНАЯ МАССА. ОБРАЗЕЦ
Объектами горных разработок являются все виды горных пород: коренные, залегающие в толще земной коры по месту своего образования, и покрывающие их наносы — породы измельченные, переотложенные или п

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОРОД
При измерении физико-технических параметров пород полученные данные должны обладать достаточной точностью, сопоставимостью и представительностью. В настоящее время разработано большое коли

МЕТОДИКА ОПРОБОВАНИЯ ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Оценка физико-механических свойств пород может быть произведена двумя путями - косвенно, по комплексу геолого-минералогических признаков или данным каротажа, и непосредственно, проведением лаборато

Горных пород
Физико-механическими свойствами горных пород называют такие, которые определяют их физическое (фазовое) состояние, отношение к воде, изменения формы и размеров (деформируемость), прочность.

КОМПЛЕКС ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОД
Исследования физико-механических свойств пород включают производство анализов по сокращенному комплексу определений, по полному комплексу и специальные виды анали

Физические свойства горных пород
Главными физическими свойствами скальных и полускальных горных пород, изучаемых в процессе геологоразведочных работ, являются плотность; плотность минеральной части (удельный вес) и плотность пород

Методы определения пористости
. Определение общей пористости методом расчета Пористостью горных пород называют общий объем пор в единице объема породы. Поры могут быть взаимосвязанными - открытыми (поры сообщают

Определение влажности горных пород
Из середины пробы берут навеску горной породы не менее 15 г и помещают в заранее высушенный, взвешенный и пронумерованный бокс с крышкой и взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0.01 г. По

Исследование механических свойств горных пород
Механическими свойствами горных пород называются такие, которые определяют их поведение под воздействием внешних усилий - нагрузки - и проявляются в сопротивлении разрушению и деформации. Свойство

Метод определения твердости пород по штампу
Сущность метода заключается во вдавливании в испытуемый образец горной породы цилиндрического или имеющего форму усеченного конуса пуансона с плоским основанием, в замере нагрузок, деформации до ра

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ ПОРОД
Метод определения динамического модуля упругости (П) Сущность метода заключается в измерении скорости прохождения продольных и поверхностных ультразвуковых волн по образцу

КРЕПОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД
Крепость горных пород — характеристика сопротивляемости пород их добыванию — технологическому разрушению. Это понятие крепости введено проф. М. М. Протодьяконовьм (старшим), который для количествен

ХРУПКОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ ПОРОД
Так как пластические и обратные им — хрупкие свойства пород существенно сказываются на процессах их разрушения (в частности, пластичность увеличивает энергоемкость дробления и измельчения пород), в

ТВЕРДОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД
Твердость горных пород определяет сопротивляемость пород внедрению в них острого инструмента, т. е. разрушению при точечном (контактном) нагружении. Твердость минералов принято оценивать по известн

ЛЕКЦИЯ 12
ВЯЗКОСТЬ, ДРОБИМОСТЬ И АБРАЗИВНОСТЬ ПОРОД Наиболее трудно поддаются разрушению породы, имеющие высокую прочность и

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ В ПОРОДАХ
Жидкости и газы способны перемещаться по поровым каналам трещинам породы. Свойство породы пропускать сквозь себя флюиды называется ее проницаемостью. Проницаемость бывает физическая (абсол

МЕРЗЛЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Понижение температуры ниже 0 °С приводит к смерзанию рыхлых влажных пород. Это, в свою очередь, сказывается на всех физических свойствах породы. По существу, рыхлая порода при этом перестает сущест

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги