Контрольные вопросы

1. Перечислите способы электротермического разрушения горных пород.

2. Назовите основные факторы, влияющие на выбор способа электротермического разрушения.

3. В чем заключается сущность разрушения горных пород диэлектрическим нагревом.

4. Объясните механизм разрушения породы тепловым пробоем.

5. Объясните сущность метода разрушения сверхвысокими частотами.

6. Перечислите преимущества и недостатки способа разрушения СВЧ по сравнению с другими способами

7. Перечислите области применения электротермических способов разрушения горных пород.

Работа № 8 Определение дробимости горных пород

Цель работы: Ознакомиться с основами метода определения дробимости горных пород. Изучить методы обработки результатов.

Введение

Разрушение пород в основном происходит под действием динамических нагрузок. Ударным нагрузкам горные породы подвергаются в процессе бурения и разрушения взрывом. Без учета дробимости невозможно оценить энергоемкость разрушения пород в процессе бурения с динамическим приложением нагрузок.

Под дробимостью горной породы подразумевают способность ее оказывать сопротивление диспернированию под воздействием динамической нагрузки. Количественная оценка этого свойства горных пород необходима для создания методов расчета взрывной отбойки с учетом получения горной массы определенного гранулометрического состава.

Определение дробимости может осуществляться как в лабораторных условиях, так и непосредственно в забое.

В соответствии с классификацией, предложенной проф. Л.И.Бароном, в зависимости от характера разрушений лабораторные методы испытания горных пород можно разделить на два вида: с объемным разрушением образца породы и с разрушением образца породы в приповерхностном слое, например при вдавли­вании в образец штампа для определения контактной прочности (твердости по штампу).

1. Испытания с объемным разрушением образцов

Методы с оценкой по характеристикам нагрузки, вызывающей разрушение

1. Испытания однократным ударом. Метод Мартенса

Основной принцип испытания по этому методу заключается в установлении высоты поднятия груза определенного веса, при сбрасывании с которой испытуемый образец породы разрушается с первого удара. За меру хрупкой прочности принимается величина кинетической энергии, приходящейся на величину объема образца.

2. Испытания многократным ударом. Метод Педжа

Испытания проводятся на копре с падающим грузом 2 кг. Начальная высота поднятия груза 1 см независимо от размеров образца. Для каждого последующего удара высоту поднятия груза увеличивают на 1 см. За меру сопротивления породы действию ударной нагрузки принимается разрушение высоты, при которой наступает разрушение образца.

Методы с оценкой по характеристикам продуктов разрушения

1. Испытания однократным ударом без дробящего тела

Метод Всесоюзного теплотехнического института разработан для оценки механической прочности углей и представляет собой вариант так называемого метода ящичного сбрасывания. Куски угля фракции 50-250 мм, вес которых должен составить 20 кг, загружаются в железный ящик. Затем этот ящик сбрасывают с высоты 2 м на твердое основание. После сбрасывания ящик открывают и просеивают уголь через сито с квадратными отверстиями 12,5x12,5 мм. Показателем сопротивляемости разрушению считается выраженный в процентах выход фракций крупнее 12,5 мм.

2. Испытания многократными ударами без дробящего тела при свободном падении

Методы этой подгруппы называются методами сбрасывания, так как в их основу положено дробление кусков ископаемого путем повторных сбрасываний с определенной высоты (группами в ящике или по одиночке) и полученных результатов по характеристикам полученного дробленого продукта.

3. Испытания многократными ударами без дробящего тела при вращении

Испытания, основанные на разрушении кусков испытуемой породы при вращательном движении без применения дробящих тел, получили название барабанных проб. Сущность процесса испытания заключается в измельчении материала пробы при вращении барабана. Оценка производится по одной из характеристик, связанных с полнотой измельчения материала. Например по методу ДонУГИ в качестве показателя сопротивляемости разрушению при­нимают выход кусков диаметром более 25 мм после испытания.

4. Испытания многократными ударами с дробящими телами при свободном падении

Методы данной подгруппы основаны на дроблении образцов испытуемой горной породы повторными ударами груза, сбрасываемого с некоторой постоянной высоты. Одним из них является метод толчения при определенном коэффициенте крепости горных пород.

5. Испытания многократными ударами с дробящими телами при вращении

Основаны на разрушении образцов дробящими телами при вращении. Для них характерно использование лабораторных шаровых мельниц. Показатель относительной сопротивляемости горных пород в различных разновидностях данной методики определяется либо по выходу фракций определенной крупности, либо по величине вновь образованной поверхности.