
- •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
4.5Фиксация и обработка результатов опытов
Данная процедура заключается в заполнении таблицы опытными и расчётными данными, на основе сравнения которых делаются выводы.
Во время опытов и обработки их результатов, в строки таблицы со следующими названиями соответственно записываются:
1.Пара - материал, из которого изготовлена пара трения, и её собственный номер.
2.Флюид - название жидкости или газа присутствующего между образцами пары трения.
3.Дата - дата и текущее время суток.
4.Время опыта - время взаимодействия флюида с парой трения до момента нагружения боковой пружины.
5. № срыва - порядковый номер срыва, в случае проведения серии последовательных догружений боковой пружины до момента сдвига нижнего образца относительно верхнего, не возвращая тележку в первоначальное положение.
6. ln нач. - показание верхнего индикатора в начале опыта.
7. σn - нормальное напряжение в плоскости стыка образцов пары трения вначале опыта.
8. ln срыва - показание верхнего индикатора непосредственно до момента срыва.
9. σn срыва - нормальное напряжение в плоскости стыка образцов пары трения непосредственно до момента срыва.
10. ln ост. - остаточное показание верхнего индикатора после остановки движения нижнего образца.
11. σn ост. - нормальное остаточное напряжение в плоскости стыка образцов пары трения после остановки движения нижнего образца.
12. Δln - разность между ln срыва и ln ост.
13. Δσn - разность между σn срыва и σn ост..
14. lf срыва – наибольшее показание бокового индикатора (в момент срыва).
15. σf срыва – наибольшее касательное напряжение в плоскости стыка образцов пары трения.
16. lf ост. - показание бокового индикатора в момент остановки движения нижнего образца.
17. σf ост. - касательное напряжение в плоскости стыка образцов пары трения в момент остановки движения нижнего образца.
18. Δ lf - разность между lf срыва и lf ост..
19. Δσf - разность между σf срыва и σf ост..
20. ΣΔlf - сумма текущего значения Δ lf с предыдущими в данной серии опытов.
21.Sтр - общий путь трения (нижнего образца относительно верхнего). Его значение в последней колонке каждого испытания замеряется с помощью возвратного винта на боковом индикаторе таким образом, как написано в порядке выполнения работы. А предыдущие значения приближенно вычисляются методом пропорции между 20-й и 21-й строчками таблицы.
22. .Sтр - Σ Δ lf - суть - общая длина проскальзывания нижнего образца до момента срыва.
23.Кср - коэффициент срыва (сцепления).
24.Кост - коэффициент остаточный (трения).
Примечание:
а)Для правомерности сопоставления результатов опытов с физико-механическими параметрами размокшей горной породы в скважине, образцы необходимо предварительно вымачивать в соответствующем растворе соответствующее время при соответствующем давлении и соответствующей температуре.
б)Для правомерности сравнения воздействий разных растворов на одну и ту же пару трения, необходимо, чтобы суммарные пути трения в сравниваемых случаях были приблизительно одинаковыми.
4.6 Задание
Провести исследование мраморной пары трения в воздушной и водяной ваннах. Результаты представить в виде таблицы 4.1.
Таблица 4.10 – Результаты опытов и вычислений
|
Дата |
|
|
|||||||
|
Время опыта |
|
|
|||||||
|
Пара |
Мрамор – мрамор |
|
|||||||
|
Флюид |
Воздух |
Вода |
|
||||||
|
№ срыва |
1 |
2 |
… |
n |
1 |
2 |
… |
n |
|
|
ln нач., м · 10-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σn, Па· 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln срыва, м · 10-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σn срыва, Па · 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln ост., м · 10-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σn ост, Па · 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Δln, м · 10-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Δσn, Па· 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lf срыва, м · 10-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σf срыва, Па · 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lf ост., м · 10-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σf ост., Па · 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Δ lf, м · 10-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Δσf, Па · 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ΣΔlf, м · 10-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sтр, м · 10-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sтр - Σ Δ lf, м · 10-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кост |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|