- •Міністерство освіти і науки України
- •Порядок виконання лабораторних робіт
- •Цикл і щільнісні властивості гірських порід Загальні положення
- •Лабораторна робота №1 (п1) Визначення об’ємної ваги гірської породи
- •Порядок проведення експерименту
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота №2 (п2) Визначення питомої ваги гірських порід
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота №3 (п3) Визначення коефіцієнта пористості гірських порід
- •Порядок проведення експерименту
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота № 4 (вг) Визначення вологоємкості гірської породи
- •Порядок виконання експерименту
- •Питання для самоконтролю
- •Цикл II. Механічні властивості гірських порід.
- •Лабораторна робота №5 ( мгп 1) Визначення коефіцієнта міцності гірських порід
- •Питання для самоконтролю:
- •Лабораторна робота №6 (мгп 2) Визначення пружних показників гірських порід статичним методом
- •Лабораторна робота №7 (а1) Визначення питомого хвильового опору і динамічного модуля пружності методом імпульсивного прозвучування.
- •Порядок виконання експерименту.
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота №8 ( а2) Визначення динамічного модуля поздовжньої пружності і питомого хвильового опору гірських порід.
- •Порядок виконання експерименту.
- •Питання для самоконтролю:
- •Цикл III теплові властивості гірських порід Загальні положення
- •Лабораторна робота №9 (т1) Визначення коефіцієнта теплового розширення гірських порід
- •Порядок виконання експерименту
- •Питання для самоконтролю
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота № 11 (е3) Дослідження впливу зміни температури гірської породи на її електричний опір
- •Діелектрика (в):
- •Порядок виконання експерименту
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота №12 (м2) Визначення питомої магнітної сприйнятливості гірських порід методом гуі
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоконтролю
- •Цикл V характеристики розпушених порід
- •Лабораторна робота №13 (см1) Визначення фізико-механічних властивостей подрібнених гірських порід
- •Порядок виконання експерименту
- •Обробка експериментальних даних
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота № 14 (см2) Визначення кута природного відкосу подрібнених порід
- •Визначення кута природного відкосу по методиці 2
- •Питання для самоконтролю:
- •Література
Лабораторна робота №13 (см1) Визначення фізико-механічних властивостей подрібнених гірських порід
Сипкі матеріали – подрібнені руди, піски, брекчії, які знаходяться у ємностях (рудоспусках, бункерах) зазнають напруженого стану, який створюється вагою вище лежачих верств. Ущільнювання сипкого тіла супроводжується витисненням повітря і виникненням молекулярних сил зчеплення між часточками. Істотну роль у цьому процесі відіграють зміни вологості, температури та характеру формування сипкого тіла. Однак не всі матеріали ущільнюються однаково. Сухі кварцові піски зчепленням майже не володіють, тому вони мало ущільнюються під дією тиску, який виникає при їх зберіганні.
Щоб викликати зсув – початок витікання в сипкому матеріалі, достатньо подолати силу тертя між частинками, яка виражається через кут внутрішнього тертя – φ.
Якщо до сухого піску, який знаходиться у ємності приладу для визначення опору зсуву, прикласти нормальний ущільнюючий тиск P1, а потім на утворене сипке тіло діяти зсувним зусиллям P2, то при досягненні умови P2≥P1tgφ почнеться пересування частинок, а також рух матеріалу в ємності.
Але при P2<P1 tgφ рух частинок в ємкості не виникне.
Виразивши поперечний переріз через площу S, ущільнююче напруження σ як σ1=P1S кг/см2, Н/м2 і зсувне напруження як σ2=P2S, можна побудувати в прямокутній системі координат σ і τ обгинаючу криву (пряму) Мора, виразивши характер сипкості матеріалу, який складується у бункері чи в рудоспуску.
Порядок виконання експерименту
Ємність приладу, який складається з основи і кільця, наповнюється піском, на поверхні якого встановлюється кришка з конічним штифтом. На штифт встановлюються ущільнюючі сипке тіло вантажі. Після навантаження сипкого тіла втримується пауза 45-60 секунд. Цим закінчується ущільнюючий процес першого порядку. До сформованого сипкого тіла, через кільце, підводиться зрушуюче зусилля, в результаті якого кільце зазнає зміщення на 5-6 мм і не більше, що призводить до зрушуючої (зрізуючої) деформації сипкого тіла. Зусилля, необхідне для цієї деформації, визначається за допомогою індикатора динамометра та вимірюється в кілограмах.
Чисельне значення ущільнюючих і зрушуючих зусиль заносять до таблиці 13.1.
Таблиця 13.1
|
№ |
Ущіль-нююче зусилля P1, кгс |
Зрушу-юче зусилля P2, кгс |
Ущільнююча напруга σ1, кг/см2 |
Зрушуюча напруга, σ2 кг/см2 |
Ефективний кут тертя, δ0 |
Кут внутрішнього тертя, φ |
Об’ємна насипна вага матеріалу γ |
Розрахунковий діаметр випуск-ного отвору, м |
|
1 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|