Физика горных пород

Министерство  образования РФ

НИ Иркутский  государственный технический университет

Кафедра подземной  разработки месторождения

 

 

 

 

 

 

 

Отчет

по лабораторным работам

по дисциплине: «Физика горных пород»

 

 

 

 

Выполнил: ст.гр ГГ-11-1

Яковлева  М.И.

Проверил: профессор, д.т.н

Сосновский  Л.И

 

 

 

 

 

Иркутск, 2013

Лабораторная  работа №1

Определение предела прочности на сжатие

Цель работы: определить предел прочности на сжатие

Оборудования  и принадлежности: испытательная  машина ЦДМ30, образцы штангенциркуль.

Методики: Измеряем высоту и диаметр образцов штангенциркулем, записываем в таблицу. Испытательная  машина ПРЕСС давит на образец, компьютер выдает на экран значения нагрузки в кН.

 

Результаты  испытаний

№	D,, м	h, м		Р, кН
1	47,465	47,55	1768	56,0	31,67	24,41	595,8
2	47,29	47,55	1755	57,4	32,7	23,38	546,6
3	47,36	47,55	1760	40,0	22,72	33,36	1112,8
4	47,56	47,55	1775	40,9	23,04	33,04	1091,6
5	47,5	47,55	1771	114,0	64,37	-8,29	68,72
6	47,98	47,55	1807	137,8	76,26	-20,18	407,23
7	47,8	47,55	1793	208,9	116,5	-60,42	3650,57
8	47,45	47,55	1767	143,9	81,43	-25,35	642,62

                       56,08             8115,94

 

 

Среднеквадратическое  значение: =

Ошибка среднего:

 МПа

 

 

Вывод: на основе проделанной работы предел прочности  на сжатие получился МПа.

 

 

 

Лабораторная  работа №2

Определение предела прочности пород на растяжение

Цель работы: определить , МПа.

Оборудования  и принадлежности: ЗЦДМ – 30, штангенциркуль.

Методика: определяем по методу Герцена.

 

Результаты  испытаний

№	МПа	h * м	l * м	h * l * м	=
1	93,881	35,36	60,76	2148,4	43,7	1,37	1,69
2	50,317	34,94	30,43	1063,2	47,3	-2,3	5,29
3	39,406	35,47	31,88	1130,7	34,8	10,2	104,04
4	64,832	35,47	60,83	2157,6	30,04	14,96	223,8
5	64,031	35,95	28,22	1014,5	63,11	-18,11	327,9
6	64,145	35,19	60,88	2142,3	29,9	15,1	228,9
7	55,257	35,32	26,30	928,9	59,9	-14,5	210,25
8	55,543	35,17	31,07	1092,7	50,8	-5,8	33,64
9	42,153	35,46	26,03	923,02	45,6	-0,6	0,36

                                                                  44,97               1134,97

t=1,86 при n = 9

Погрешность:

 

Погрешность среднего:

= МПа

= (457,37)

 

Вывод:  на основе проделанной работы предел прочности на растяжение получился (457,37) МПа.

 

Лабораторная работа №3

Определение естественной плотности  горной породы.

Цель работы: определить плотность  горной породы.

Оборудование и принадлежности: образцы ГП(правильной и неправлильной формы), аналитические весы, прибор для взвешивания, штангенциркуль.

Методики:

1. Взвешивание

Геометрическим измерением (на образцах правильной геометрической формы)

2. Метод двух взвешиваний.

 

Способ №1.

Результат испытаний

№	d*,м	*, м	h*,м
1	45,77	2094,89	16,84	3,26	-0,188	0,035
2	45,78	2095,81	17,31	3,12	-0,048	0,0023
3	45,58	2077,54	27,16	3,29	-0,218	0,0475
4	47,24	2231,62	19,91	2,72	0,352	0,124
5	47,29	2236,34	25,12	2,97	0,103	0,01

 

 

 

Единичная погрешность:

t = 2,02 при n = 5

 

Средняя погрешность:

 

 

 

 

 

Способ №2

Результат испытаний

№	, гр	, гр
1	70,02	44,93	2,79	-0,08	0,0064
2	78,90	50,41	2,77	-0,06	0,0036
3	79,56	50,87	2,77	-0,06	0,0036
4	74,05	47,41	2,77	-0,06	0,0036
5	83,18	52,84	2,74	-0,03	0,0009
6	56,09	34,41	2,58	-0,13	0,0169
7	96,02	58,85	2,58	-0,13	0,0169

 

Единичная погрешность:

t = 1,94 при n = 7

 

Средняя погрешность:

 

(2,71)

 

Вывод: на основе проделанной работы двумя способами плотность горной породы получились :   

(2,71)

 

 

 

Лабораторная работа №4

Определение коэффициента крепости пород f методом утолщения по методике М.М. Протодьяконова

Цель работы: Определить коэффициент крепости f методом утолщения.

Оборудования и принадлежности: образцы ГП, штангенциркуль, сито 0,5мм, труба (высотой 60см,диаметр 70 мм),гиря 24 кг,объемометр высота 198,3;диаметром 23мм.

Методика: определяем по методике М.М.Протодьяконова.

Результат испытаний

№	h, мм	n, шт
1	212,2	10	14,4	-2,7	7,29
2	223,4	12	9,3	2,4	5,76
3	228,9	14	9,1	2,6	6,76
4	16	16	14,1	-2,4	5,76

46,9 25,57 

Среднее значение :                             

 

Единичная погрешность:

 

Средняя погрешность:

При n=4,t=2,35

 

 

Вывод: На основе проделанной  работы коэффициент крепости пород  f получился  
.

 

Лабораторная работа №5

Определение геометрического  состава разрушенных горных пород

Оборудование:

1. сита 0,025 см; 0,05 см; 0,3 см; 0,7 см; 1,0 см.
2. Весы
3. Разрушенная горная порода.

Цель работы:

1. Освоить методику определения гранулометрического состава разрушенной горной породы.
2. Результаты определения  грансостава оформить в виде таблицы и графика.
3. Определить средний диаметр частиц.
4. Определить коэффициент неоднородности.

Определение: Гранулометрический состав есть отношение соединения частиц различного класса к общему весу (объему) или количеству выраженных в % или в долях единиц.

Классом называется частицы  разрушенной горной породы одинакового размера оставшиеся на сите.

Методы определения грансостава:

1. Ситовой анализ.
2. Планеметрический
3. Фотометрический.

В результате рассева порода разделяется на 6 классов. В 1-ый класс  попадают частицы с d<0,025 см, в 6-ой класс с d>1см.

Определяется масса частиц каждого класса с точностью 0,1 гр. Результаты заносятся в таблицу.

Номер класса	Граница класса		Выход класса Qi, гр	Выход в долях Wi	Суммарный выход Fi=Fi-1+Wi	Средний диаметр dср, см	Средневзвешенный размер частиц
	нг	вг
1	0	0,025	44,23	6,23	6,23	0,0125	0,078
2	0,025	0,5	42,07	5,93	12,16	0,0375	0,22
3	0,05	0,3	161,25	22,74	34,9	0,175	3,98
4	0,3	0,7	181,45	25,59	60,49	0,5	30,24
5	0,7	1	188,15	26,53	87,02	0,85	22,55
6	1		91,84	12,95	99,97	1	12,95

 

Выход частиц каждого класса в долях:

 

Если в качестве значения частиц принять верхнюю границу, то суммарный выход частиц:

, где i- номер класса

 

Порядок выполнения работы:

1. Берем материал и пропускаем через сито. Каждый материал взвешиваем.
2. Подсчитываем выход класса путем взвешивания последовательно каждого класса.
3. Определяем выход в долях W_i
4. Определяем средний диаметр класса d_ср для каждого класса.