Физико-механические свойства горных пород

Основные физико-механические свойства горных пород.

13.2. Испытания горной породы.

Физико-механические свойства горных пород характеризуются рядом показателей: крепостю, добротностью, абразивностью, контактной прочностью, хрупкостью, пластичностью, твердостью, вязкостью, плотностью, пористостью, упругостью, деформируемостью, ползучестью, устойчивостью, разрыхляемостью, трещиноватостью, зернистостью, влажностью, влагоемкостью, водопроницаемостью, водоотдачей, газонасыщенностью, газопроницаемостью, каверхностью, сланцеватостью, слоистостью, пределом прочности на сжатие, пределом прочности на растяжение, пределом прочности на скалывание, пределом прочности на изгиб, разрушающим напряжением, удельной контактной работой разрушения.

Испытания горных пород могут производиться методами, перечисленными ниже.

Метод определения коэффициента крепости по Протодьяконову по ГОСТ 21153.1-75*. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии по ГОСТ 21153.2-84. Методы определения предела прочности при одноосном растяжении по ГОСТ 21153.3-85. Метод определения предела прочности при срезе со сжатием по ГОСТ 21153.5-88. Метод определения предела прочности при изгибе по ГОСТ 21153.6-75. Метод определения предела прочности при объемном сжатии по ГОСТ 21153.8-88. Метод определения скоростей распространения упругих продольных и поперечных волн по ГОСТ 21153.7-75. Метод определения деформационных характеристик при одноосном сжатии по ГОСТ 28985-91. Определение надежности и погрешности результатов испытания, уточнение необходимого числа образцов. Метод полевого испытания горных пород пенетрационным каротажом по ГОСТ 25260–82 [9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18].

Темы теоретических вопросов

1. Показатели, характеризующие физико-механические свойства горных пород.

2. Метод определения коэффициента крепости по Протодьяконову.

3. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии.

4. Методы определения предела прочности при одноосном растяжении.

5. Метод определения предела прочности при срезе со сжатием.

6. Метод определения предела прочности при изгибе.

7. Метод определения предела прочности при объемном сжатии.

8. Метод определения скоростей распространения упругих продольных и поперечных волн.

9. Метод определения деформационных характеристик при одноосном сжатии.

10. Метод полевого испытания горных пород пенетрационным
каротажом.

Характеристики бурых и каменных углей

Физические и технические характеристики углей.

14.2. Методы испытания углей.

Физические и технические характеристики углей определяют по следующим показателям: механической прочности, твердости и микротвердости, действительной плотности, электропроводности, элементным и групповым составом.

Механическая прочность. Способность угля противостоять ударам и истиранию рассматривается как его механическая прочность. Коэффициентом размолоспособности называют отношение удельного расхода энергии при измельчении эталонного материала к удельному расходу энергии на измельчение сопоставляемого с ним материала (в воздушно-сухом состоянии) при одинаковой степени их измельчения.

Твердость и микротвердость. Минералогическая твердость углей по шкале Мооса изменяется от 1 до 5. Твердость витринита в бурых углях не превышает 2, а в антрацитах достигает 4.

Действительная плотность. Действительная плотность угля (d_r) - масса единицы объема угля (г/см³) без учета пор и трещин.

Электропроводность углей. Удельное электрическое сопротивление ρ (Ом · м) бурых углей колеблется в пределах 10–200, каменных – 10²–10⁶, антрацитов – 10–10³.

Элементный состав.Групповой состав углей.

По ГОСТ 1137-88 расчетные пробы подвергают в лабораториях анализу по всем показателям, предусмотренным стандартами, техническими условиями или временными нормами, При этом:

а) содержание влаги (W^p) и зольность (A^d);

б) содержание общей серы (S^d_об);

в) выход летучих веществ (V^r);

г) теплоту сгорания в бомбе на сухую и горючую массу (Q^c_б и Q^г_б);

д) углекислоту карбонатов (СО₂).

Применяются следующие методы испытания углей.

Метод отбора проб бурением скважин по ГОСТ 11223–88. Методы определения зольности минерального топлива по ГОСТ 11022-95 (ИСО 1171-97). Определение зольности углей бурых, каменных и антрацитов радиационными методами по ГОСТ 11055–78. Методы определения влаги в твердом минеральном топливе по ГОСТ 27314-91 (ИСО 589-81). Ускоренные методы определения влаги в углях по ГОСТ 11014-2001. Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания по ГОСТ 147-95 (ИСО 1928-76) [3, 4, 5, 6, 7, 8, 17].

Темы теоретических вопросов

Механическая прочность и твердость углей.

2. Действительная плотность и электропроводность углей.

3. Что такое содержание влаги (W^p), зольность (A^d), общей серы (S^d_об)?

4. Что такое выход летучих веществ (V^r), теплота сгорания в бомбе на сухую и горючую массу (Q^c_б и Q^г_б)?

5. Метод отбора проб бурением скважин.

6. Методы определения зольности минерального топлива.

7. Определение зольности углей бурых, каменных и антрацитов радиационными методами.

8. Методы определения влаги в твердом минеральном топливе.

9. Ускоренные методы определения влаги в углях.

10. Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.

Качество продукции в горном деле

15.1. Особенности оценки качества продукции в горнодобывающем и перерабатывющем предприятиях.

15.2. Показатели качество полезных ископаемых.

15.3. Факторы, влияющие на формирование качества продукции горного предприятия.

15.4. Методы оценки качества продукции горного предприятия.

Применительно к горному делу Ломоносов Г.Г [34] отметил, что качество продукции горного (горнодобывающего) производства представляет собой совокупность свойств добытого минерального продукта, обусловливающих пригодность использования его в виде сырья, а также для эксплуатации или потребления.

В горном производстве есть ряд особенностей, которые существенно отличают его от других производств.

Объектами количественной оценки в горной квалиметрии являются:

· продукция горного производства – добытое полезное ископаемое (руда, уголь, строительный или поделочный камень);

· технологии горных работ (в том числе добычных);

· месторождения полезных ископаемых и их составные части.

Качество добытой рудной массы зависит от:

· качества руды в промышленных контурах залежи;

· качества рудных работ;

· сложности природных условий производства горных работ.

Качество горных работ характеризуется совокупностью следующих показателей:

· уровнем извлечения полезного ископаемого из недр;

· его разубоживанием (засорением) вмещающими породами;

· степенью обеспечения стабильности качества рудного сырья в процессе его добычи.

Добытое полезное ископаемое обладает рядом свойств, которые с позиций потребителя можно подразделить на полезные, вредные и нейтральные. В зависимости от того, с каких позиций рассматривается качество продукта, необходимо различать качество полезных ископаемых по следующие категориям: теоретическое, потребительское и интегральное.

Совокупность потребительских свойств полезного ископаемого, которая обеспечивает в производстве конечного продукта наиболее выгодные экономические показатели по сумме затрат на добычу, обогащение и переработку, представляет собой оптимальное качество.

На формирование качества добытого полезного ископаемого влияют:

природные факторы, технологические, технические и организационные факторы, экономические факторы.

Качество полезных ископаемых, как отмечено в работе [34], обычно выражается в символизированной или расширенной форме. Для оценки качества продукции горного предприятия наиболее часто используют дифференцированный метод, основанный на сопоставлении каждого из единичных показателей качества с базовым.

Важными показателями качества минерального продукта являются: комплексный показатель качества минерального продукта и ценность полезного ископаемого(теоретическая ценность, промышленная ценность, эффективная ценность, реализуемая ценность) [34].

Темы теоретических вопросов

1. Особенности оценки качества продукции в горнодобывающем и перерабатывющем предприятиях.

2. Влияние природных факторов на формирование качества полезного ископаемого.

3. Влияние технологических, технических и организационных факторов на формирование качества полезного ископаемого.

4. Влияние экономических факторов на формирование качества минерального сырья.

5. Дифференцированный метод оценки качества минерального сырья.

6. Комплексный показатель качества минерального продукта

7. Теоретическая ценность полезного ископаемого.

8. Промышленная ценность полезного ископаемого.

9. Эффективная ценность полезного ископаемого.

10. Реализуемая ценностьполезного ископаемого.

Задача 1

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒