- •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
1.6.6Установка образца на поршень пресса
1) Опытный образец керна 15 устанавливают на полностью утопленный поршень 6 пресса таким образом, чтобы расстояние между испытываемой поверхностью образца и штампом составляло не более 1 ÷ 2 см. Чем оно меньше – тем лучше. Такого расстояния добиваются подкладыванием других образцов или железных плиток 16, при соблюдении последующих условий:
2) Испытываемая поверхность образца устанавливается перпендикулярно штампу.
3) Испытываемая поверхность образца ориентируется, чтобы в образец упирались и штамп, и шток индикатора часового типа.
1.6.7Порядок проведения испытания
Установить образец 15 на поршень 6.
Закрыть игольчатый клапан 4.
Рычагом 5 поднять образец 15 до касания с зубом штампа 14.
Ножку индикатора часового типа 12 упереть торцом в поверхность образца 15 и установить нулевую отметку шкалы на соответствующее положение стрелки индикатора 11
За нулевую отметку показания манометра 7 принять имеющееся показание (как правило, стрелка манометра при этом стоит на первом малом делении, соответствующем значению 1,25 кгс/см2).
Плавно перемещая рычаг, увеличить значение давления на манометре 7 на величину одного малого деления, то есть на 1,25 кгс/см2. В процессе нагружения на образец, за счёт перемещения поршня 6 (сопровождающегося вдавливанием зуба штампа 14 и движением стрелки индикатора), давление на манометре 7 может уменьшаться. В этом случае давление на замере необходимо поддерживать на соответствующем уровне, и до тех пор, пока изменения на индикаторе 11 не прекратятся2.
Записать показания манометра и индикатора в соответствующую таблицу.
Продолжать ступенчатое увеличение давления и соответствующие записи в таблице.
Испытание прекращается при разрушении подштамповой поверхности горной породы (слышен характерный щелчок) или до внедрения штампа в породу на глубину диаметра зуба штампа 14 (1,6 мм, т.е. приблизительно полтора оборота стрелки на индикаторе часового типа).
Записать в последней графе таблицы 1.1 наибольшее показание индикатора, при котором произошло разрушение породы. Это показание соответствует пределу прочности.
Записать значение индикатора после разрушения породы. Оно соответствует глубине лунки. (Глубина лунки вычисляется по диаграмме, Рисунок 1 .2, │АД│)
При прекращении опыта открыть игольчатый клапан и опустить поршень, надавив на него.
С помощью иглы или другого острого предмета вычистить образовавшуюся лунку от разрушенной породы и посредством шпателя замазать её пластилином или воском (в тёплое время используется парафин), сняв выступающие над поверхностью излишки.
Написать карандашом рядом с лункой ее порядковый номер.
Измерить средний диаметр лунки и записать в большую таблицу.
Для получения достоверных значений необходимо проделать не менее 6 опытов на образце кернового материала.
Взвесить пластилиновые (восковые, парафиновые) слепки с каждой лунки на аналитических весах.
Измерить плотность используемого пластического материала. Для этого взвесить произвольный плотно скатанный его кусок, массой не менее 20 граммов и определить объём данного куска методом Архимеда, то есть по вытесненному объёму воды.
Площадь поршня в прессе равна 26,4 см2.
В конце работы рабочее место приводится в порядок.