Раздел I. Физико-технические и упругие свойства горных пород.

К физико-техническим свойствам пород относятся объемная плотность, плотность минерального скелета, пористость, влажность, влагоемкость, водопроницаемость, угол естественно­го откоса, насыпная плотность и другие. Знание их необходимо при расчетах погрузочно-транспортных операций, расчете горного дав­ления, при расчетах земельных площадей для отвалов, при обога­щении руд гравитационными методами и т.п.

1.1. Определение объемной плотности пород методом гидростатического взвешивания.

Оборудование и материалы. Технические весы, ёмкость для плавления парафина, сосуд с водой, высушенные образцы породы массой 50-100г.

Порядок проведения эксперимента.

1. Берут первый образец, высушенный до постоянной массы при 105 -107°С, обвязывают его тонкой проволокой и взвешивают с точностью до 0,01г.

2. Опускают образец на 1- 2с. в расплавленный парафин (t = 80°C). Затем затирают пузырьки воздуха в слое парафина. Слой парафина необходим для предотвращения проникания воды в поры при взвешивании в воде. В этом случае объем вытесненной воды будет равен общему объему образца вместе с порами.

3. Запарафинированный образец взвешивают сначала в возду­хе, а затем в воде. Для гидростатического взвешивания образец подвешивается к коромыслу весов и помещается в сосуд с водой таким образом, чтобы он был полностью погружен и не касался стенок сосуда (рис.1.1).

4. Вычисляют объемную плотность по формуле, г/см³:

г де m - масса образца, г; m₁- масса запарафинированного образ­ца, г; m₂ - масса образца при взвешивании в воде, г; - плот­ность парафина ( = 0,93 г/см³), - плотность воды (или другой жидкости). Результаты измерений и вычисле­ний заносятся в таблицу (форма 1).

Рис. 1.1. Гидростатическое взвешивание

Форма 1

Номер образца	Исследуемая порода	m, г	m1, г	m2, г	, г/см3

1.2. Определение плотности минерального скелета пикнометрическим способом

Оборудование и материалы. Технические весы, электрическая плита и ёмкость для нагревания жидкости, сито с отвер­стиями 0,2мм для просеивания пробы, пикнометр объемом 100 или 150 мл (рис. 1.2). В качестве жидкости можно использовать керосин, толуол, бензол или воду.

Порядок проведения эксперимента.

1. Взвешивают сухой пикнометр с точностью до 10мг.

2. Берут навеску не менее 20г из раздробленной породы, про­шедшей через сито с отверстиями 0,2мм, засыпают ее в пикнометр и взвешивают пикнометр с навеской.

3. Заполняют пикнометр жидкостью примерно наполовину и для удаления воздуха либо кипятят его в водяной бане, либо выдержи­вают под вакуумом.

Рис 1.2. Пикнометр с навеской

4. Охлаждают пикнометр, доливают жидкости до метки и взвешива­ют его с навеской и жидкостью.

5. Выливают содержимое из пикнометра, промывают его, наполня­ют жидкостью до метки и взвешивают.

6. Рассчитывают плотность минеральной фазы по формуле, г/см³:

где m₁ - масса пикнометра с навеской, г; m₂ - масса сухого пикнометра, г; _ж - плотность жидкости: толуола (0,867 г/см³) или воды (1 г/см³); m₃ - масса пикнометра с жидкостью, г; m₄ - масса пикнометра с жидкостью и навеской породы, г.

Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу (форма 2).

Форма 2

Номер образца	Исследуемая порода	m1, г	m2, г	m3, г	m4, г	, г/см3