Определение коэффициента крепости горной породы по М.М. Протодьяконову

Министерство  высшего образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

“Иркутский национальный исследовательский технический университет”

Институт Недропользования

Кафедра “Разработка месторождений полезных ископаемых”

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 3

(по дисциплине Физика горных пород)

«Определение коэффициента крепости горной породы по М.М. Протодьяконову. Гранулометрический состав разрушенных горных пород. Гипотеза Ритенгера, определение коэффициента пропорциональности»

Вариант № 10

г. Иркутск 2015 г

Цель работы: Определения коэффициента крепости, освоение метода его определения по  М. М. Протодъяконова. Определение гранулометрического состава. Вычисление коэффициента неоднородности.

Оборудование и материалы:

1. Трубчатый копер (ПОК), представляющий отрезок трубы диаметром 70 мм и высотой 700 мм (в нижнюю часть трубы впрессовывается металлическое основание).
2. Гири массой 2,4 кг в виде цилиндрической болванки диаметром 65-75 мм, с серьгой для закрепления бечёвки.
3. Объёмомер в виде металлического полого цилиндра внутренним диаметром 23 мм.
4. Сита с отверстиями 0,5 мм.

Определение коэффициента крепости горной породы по М.М. Протодьяконову

Крепость – свойство пород сопротивляться воздействию внешних усилий в процессе разрушения (при бурении, отбойке, взрывании).

Коэффициент крепости равен отношению внешнего сопротивления одноосному сжатию к единице крепости.

Существует три способа определения коэффициента крепости:

 1.Метод раздавливания образцов правильной формы;

                                                                   (1)[pic 1]

Где:  – временное сопротивление одноосному сжатию, МПа[pic 2]

Предоставляет метод испытания на одноосное сжатие образцов цилиндрической (с соотношением высоты к диаметру равном единице), кубической и полуправильной формы. Методика этих испытаний изложена в ГОСТ 21153.2-75.

        Анализируя накопившиеся фактические данные, Л.И. Барон предложил другую формулу, более точно отражающую физический смысл коэффициента крепости:

                                                                                     (2)[pic 3]

2. Метод раздавливания образцов неправильной формы:

Этот метод применяется в тех случаях, когда не представляется

возможным изготовить образцы правильной геометрической формы. Метод основан на том, что при разрушениях образца неправильной формы в нем возникают разрушающие сжимающие напряжения, величина которых характеризуется отношением:

                                                  (3)[pic 4]

Где:  – временное сопротивление одноосному сжатию, МПа [pic 5]

Р – разрушающая сила, действующая на образец, кН

V – объем образца, м3

Объем образцов горных пород вычисляют по формуле:

                                (4)[pic 6]

Где: m – масса образца, кг;

 – средняя плотность породы, кг/м3[pic 7]

Подставляя значение  , рассчитанное по формуле (3) в (1) определяют коэффициент крепости рассматриваемой породы по формуле М. М. Протодьяконова , а подставляя в (2)  , определяют коэффициент крепости по формуле Л. И. Барона.[pic 8]

Порядок выполнения работы.

Отбирается 15-20 кусков горной породы , каждый объемом 120-150 см3 .