Механические свойства образцов горных пород

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего образования

«КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Т.Ф. ГОРБАЧЕВА»

Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом  

Самостоятельная работа

по дисциплине: «Физика горных пород»

на тему: «МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД»

Содержание:

Решение задач

1.Задача №1……………………………………………………………….3

2.Задача №2……………………………………………………………….4

3.Задача №3……………………………………………………………….5

4.Задача №7……………………………………………………………….6

5.Задача №9……………………………………………………………….9

6.Задача №10…………………………………………………………….10

Список используемой литературы……….…………………………….12

[pic 1]

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Вариант № 4

Задачи №№ 1,2,3,7,9,10

Задача 1.

Определите насыпную массу горной породы в свежедобытом состоянии ρнс (кН/м3) и после уплотнения ρну (кН/м3), если известна объемная масса ρ (кН/м3) и соответствующие коэффициенты разрыхления kнс и kну.

Дано:

p, кН/м3 =23,5

kнс  =1,25

kну  = 1,07                              

Решение:

1)Для нахождения насыпной массы горной породы в свежедобытом

состоянии ρнс (кН/м3) и после уплотнения ρну (кН/м3) воспользуемся формулами нахождения коэффициентов разрыхления kнс и kну.  

Насыпная плотность породы зависит от степени ее разрыхления и связана с коэффициентом разрыхления — отношением объема породы в разрыхленном состоянии к ее объему в монолите. Эта величина всегда больше единицы за счет образования дополнительных пустот и трещин. Коэффициент разрыхления насыпной массы в свежедобытом состоянии kнс вычисляют по формуле:

kнс = p  / pнс , где

p – объемная масса горной породы (кН/м3)

pнс - насыпная масса горной породы в свежедобытом состоянии (кН/м3)

Из этого отношения можем сделать вывод, что для нахождения массы горной породы в свежедобытом состоянии pнс нужно:

pнс =  p /  kнс

pнс = 23,5 кН/м3 /1,25 = 18,8 кН/м3

2) При транспортировании и хранении сыпучие материалы уплотняются, при этом значение их насыпной плотности может оказаться на 15-30% выше, чем в рыхлонасыпном состоянии. Уплотняемость материала, которую принято характеризовать коэффициентом уплотнения kну  вычисляют по формуле:

kну= pну / pнс 

ρ ну - насыпная плотность материала в уплотненном состоянии,  кН/м3

ρнс -  насыпная плотность материала в рыхлонасыпном состоянии, кН/м3

Из этого отношения можем сделать вывод, что для нахождения массы горной породы  после уплотнения pнс нужно:

pну = pнс × kну 

pну =18,8 кН/м3 ×1,07 = 20,11≈20кН/м3     

Ответ:   pнс =18,8 кН/м3      pну = 20кН/м3

Задача 2.

Металлический цилиндр высотой 10 см и площадью 100 см2 засыпают рыхлой породой. После этого цилиндр поднимают вертикально. Замером установлено, что высота образовавшегося конуса рыхлой породы h (см). Определите угол естественного откоса рыхлой породы α (град).