- •Лабораторные работы по механике горных пород
- •©Ухтинский государственный технический университет, 2009
- •Содержание
- •1 Определение механических свойств горных пород методом статического вдавливания 5
- •2 Определение абразивной способности горных пород методом л.И. Барона и а.В. Кузнецова 29
- •3 Определение твёрдости минералов и металлов 38
- •3.1 Цель лабораторной работы 38
- •4 Изучение влияния воздействия буровых растворов внутреннее трение в лабораторной модели щели 48
- •4.1 Цель лабораторной работы 48
- •1Определение механических свойств горных пород методом статического вдавливания
- •1.1Цель лабораторной работы
- •1.2Приборы и материалы
- •1.3Начальные условия
- •1.4Подготовка к испытанию (для ознакомительного чтения)
- •1.5Общее руководство по проведению работы
- •1.6Правила пользования прессовой установкой
- •1.6.1Конструкция пресса
- •1.6.2Подготовка пресса к работе
- •1.6.3Возможные проблемы
- •1.6.4Ошибки в проведении работы
- •1.6.5Предварительные указания перед испытанием на твёрдость
- •1.6.6Установка образца на поршень пресса
- •1.6.7Порядок проведения испытания
- •1.7Состав протокола испытания
- •1.8Обработка результатов испытаний
- •1.8.1Первый способ графической обработки
- •1.8.1.1Метод палетки
- •1.8.1.2Метод разбивки площади диаграммы на правильные фигуры
- •1.8.2Второй способ графической обработки
- •1.9Точность результатов испытания
- •1.10Оформление лабораторной работы
- •1.11Контрольные вопросы
- •2Определение абразивной способности горных пород методом л.И. Барона и а.В. Кузнецова
- •2.1Краткая теория
- •2.2Цель лабораторной работы
- •2.3Установка и принцип её использования
- •2.4Режим испытания пород на абразивность
- •2.5Порядок испытания
- •3Определение твёрдости минералов и металлов
- •3.1Цель лабораторной работы
- •3.2Краткая теория
- •3.3Устройство прибора пмт-3
- •3.4Включение и выключение прибора
- •3.5Порядок выполнения работы
- •3.5.1Подготовка к испытанию
- •3.5.2Вдавливание пирамиды в образец
- •3.5.3Определение значений сдвига
- •3.5.4Измерение диагоналей отпечатков.
- •3.5.5Определение твёрдости.
- •4Изучение влияния воздействия буровых растворов внутреннее трение в лабораторной модели щели
- •4.1Цель лабораторной работы
- •4.2Ознакомление с прибором всв-25
- •4.3Подготовка пар трения исследуемых материалов к работе
- •4.4Порядок выполнения опытов
- •4.5Фиксация и обработка результатов опытов
- •4.6 Задание
- •Приложение Правила пользования аналитическими весами влр-200
- •5 Уборка рабочего места
1.9Точность результатов испытания
Результаты испытаний вычисляют и округляют со следующей точностью при определении:
предела твёрдости и предела упругости до целого числа;
диаметра зоны разрушения до первого знака;
глубины зоны разрушения до второго знака;
коэффициента пластичности до второго знака;
удельной объёмной работы на разрушение до второго знака;
диаметра и площади штампа до второго знака;
деформации породы до разрушения до третьего знака
деформации штампа до третьего знака
веса материала до третьего знака
объёма слепка зоны разрушения до третьего знака
Причём, если отбрасываемая цифра при округлении числа равна 5, то, при её отбрасывании, нечётную последнюю сохраняемую цифру увеличивают на единицу, а чётную или равную нулю оставляют без изменений.
Результатом лабораторного исследования горных пород является протокол испытаний, который составляется в виде Таблица 1 .3.
Особенность Таблица 1 .3 заключается в том, что в колонку 3 записывают порядковые номера достаточно большого числа испытаний каждого образца, а под ними буквенные обозначения параметров первичной статистической обработки: среднее арифметическое; среднеквадратичное отклонение (не путать с механическим напряжением); коэффициент вариации. Таким образом, каждая широкая строка под инвентарным номером какого-либо образца горной породы будет состоять из не менее шести строчек по числу испытаний этого образца и ещё из трёх строк первичной статистической обработки. То есть, в результате заполнения таблицы получится, что каждый отдельный столбик из не менее шести значений табличных параметров будет преобразован в подножную колонку значений из соответствующих параметров статистической обработки. В результате, каждое значение любого свойства опытной горной породы можно будет сразу выписать в виде:
или
[4].
1.10Оформление лабораторной работы
Оформление лабораторного исследования горных пород каждый студент производит индивидуально и самостоятельно. Оно должно содержать, как минимум, номер и название лабораторной работы, протокол испытаний в виде Таблица 1 .3.
Ниже Таблица 1 .3 по каждому уколу образца должна быть соответствующая пара таблиц: Таблица 1 .1 и Таблица 1 .2 (по второму способу только одна Таблица 1 .1).
На каждую пару таблиц чертится соответствующая диаграмма зависимости (по второму способу чертится диаграмма ).
Для примера необходимо один комплекс вычислений написать подробно, в том числе, в общем виде. Расчёт примера необходимо вести до конца с обозначением размерностей физических величин.
1.11Контрольные вопросы
Пресс. Работа на прессе.
Упругость. Зона упругих деформаций. Закон Гука. Предел упругости.
Пластичность. Зона пластических деформаций. Прочность. Общие деформации. Предел пластичности и предел прочности.
Твёрдость. Её отличие от прочности.
Приведённые упругие деформации, их отличие от упругих деформаций.
Измерение массы. Измерение объёма. Плотность.
Работа на совершение приведённых упругих деформаций. Работа на совершение общих деформаций. Коэффициент пластичности.
Удельная работа на разрушение единицы объёма горной породы.