Масаев Ю.А., Першин В.В. Технология и безопасность взрывных работ в практических задачах

Подождите немного. Документ загружается.

Суммарная поверхность кусочков после дробления образца

может быть определена из выражения





dndndnS

 ,

где n

, n

– количество кусочков каждой фракции; d

, d

–

принятые диметры кусочков фракций, см.

Подставив значения n

в выражение для определения S

, по-

лучим



















Таким образом, вновь образованная поверхность опреде-

лится как

SSS



















 .

Отсюда энергоемкость разрушения породы (Дж/см

) может

быть рассчитана по формуле

Qqhk



















 .

3. Методика выполнения работы

Лабораторная работа по определению энергоемкости раз-

рушения породы состоит из следующих этапов:

1. Записи в тетради основных теоретических положений и

подготовки таблиц по определению энергоемкости разрушения

породы.

2. Определения диаметра и массы образцов породы, взя-

тых для испытания (Р

, d

3. Дробления породы на копре методом сбрасывания груза

(10 кг с высоты 1 м). Количество сбрасываний груза зависит от

степени дробления образцов породы.

4. Рассеивания разрушенной породы на фракции, опреде-

ления среднего диаметра кусочков каждой фракции (d

, d

5. Взвешивания каждой фракции (Р

, Р

6. Заполнения табл. 1.1 данными экспериментов.

7. Аналитического определения энергоемкости разрушения

испытуемых пород и построения графика зависимости Э от f.

8. Математической обработки данных эксперимента и по-

строения теоретической кривой зависимости энергоемкости

разрушения от коэффициента крепости породы. Для этого ре-

зультаты экспериментов каждого звена студентов объединяют-

ся и по суммарному числу испытанных образцов породы про-

изводится математическая обработка данных.

9. Определения степени вариации признака.

После заполнения табл. 1.1 необходимо определить связь

между энергоемкостью разрушения и крепостью породы. Для

определения этой связи используется метод математической ста-

тистики.

С увеличением крепости породы энергоемкость разрушения

возрастает, следовательно, в общем виде эта зависимость графи-

чески может быть представлена в виде кривой (рис. 1.2 кривая 1

или 2) и аналитически выражена уравнением у = а х

+bх+с.

Рис. 1.2. График зависимости Э от f

Приняв крепость породы за х, энергоемкость разрушения за

у, для определения коэффициентов α, b и с необходимо решить

следующую систему уравнений:

Таблица 1.1

Характеристика образца

породы до разрушения

Масса

фракций, г

Средний

диаметр

фракций, см

Номер опыта

Масса, г

Коэффициент крепо-

сти, f

Плотность, г/см

Средний диаметр, см

Начальная поверх-

ность, см

Число сбрасываний

Высота сбрасывания

Затраченная энергия, Дж

Приращение поверхности, см

Энергоемкость разрушения,

Дж/см

   

 0

2234

yxxcxbxa ;

   

 0

xyxcxbxa ;

  

 0

ykcxbxa ,

где k – число образцов с различными коэффициентами крепости.

Для облегчения решения системы уравнений рекоменду-

ется предварительно составить табл. 1.2, найти величины Σx

Σх

, Σх

, Σх, Σху, Σу.

Таблица 1.2

Номер

образца

x y x¥y x

Найденные коэффициенты a, b и c подставляются в уравне-

ние кривой и получается уравнение аналитической зависимости

Э от f.

Задаваясь значениями коэффициента крепости пород от 1 до

10, по полученному уравнению необходимо построить теорети-

ческую зависимость Э от f. Данные зависимости заносятся в

табл. 1.3.

Таблица 1.3

Коэффициент крепости пород, f

Расчетная энергоемкость

разрушения, Дж/см

На графике строят две кривые:

1. Ломаная по экспериментальным данным, табл. 1.1.

2. Теоретическая кривая по данным табл. 1.3.

Для установления достоверности и надежности эксперимен-

тальных данных необходимо определить степень вариации при-

знака.

1. В табл. 1.4 вносят экспериментальные и расчетные дан-

ные энергоемкости и подсчитывают погрешность отдельных по-

казателей.

2. Определяется среднеарифметическое значение расчетного

признака (табл. 1.4)









xКxx

Таблица 1.4

Коэффициент

крепости

пород, f

Эксперимен-

тальная энер-

гоемкость

разрушения

, Дж/см

Расчетные

данные Э

Дж/см

Погрешность

признака

–Э

, Дж/см

3. Находятся погрешности отдельных измерений

iii

рэ







4. Вычисляются квадраты погрешностей отдельных измере-

ний

 

рэ

ЭЭ







iii

x .

5. Определяется средняя квадратическая погрешность ре-

зультатов серии измерений

 











6. Определяется граница доверительного интервала (по-

грешность результатов измерений)

 

Stx ΔΔ



где

 



– коэффициент Стьюдента, при четырех измерениях и

относительном коэффициенте надежности α = 0,95 его величина

составляет 2,78.

7. Относительная величина результата записывается в виде







8. Оценивается относительная погрешность результатов се-

рии измерений

%100



 .

4. Содержание отчета

Отчет представляется в требуемой форме и включает:

1. Название темы и цель работы.

2. Теоретическое обоснование вопроса.

3. Методику исполнения работы.

4. Аналитические расчеты энергоемкости разрушения породы.

5. Запись исходных данных и результатов испытаний в таблицу.

6. Аналитические расчеты и построение графика зависимости

энергоемкости разрушения породы от ее крепости.

7. Определение вариации признаков.

8. Выводы.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое удельная энергоемкость разрушения горных по-

род?

2. Для чего необходимо знать энергоемкость разрушения гор-

ной породы?

3. Какие свойства горных пород затрудняют ее разрушение?

4. Как влияет упругость горной породы на величину удельной

энергоемкости?

5. Чем предопределяется вязкость горных пород и как она

влияет на энергоемкость разрушения?

6. Каким показателем оценивается дробимость горных пород?

7. Каким показателем оценивается взрываемость горных по-

род?

8. В чем сущность использованного метода определения удель-

ной энергоемкости горных пород?

9. Что вы знаете о классификациях горных пород, для чего они

созданы?

10. Какие классификации горных пород используются при до-

быче полезных ископаемых?

11. Принцип построения классификации горных пород проф.

М. М. Протодьяконова.

12. Принцип построения классификации горных пород по бу-

римости.

13. Принцип построения классификации горных пород по

взрываемости.

14. Принцип построения классификации горных пород по дро-

бимости.

15. Как определял относительный коэффициент крепости гор-

ных пород проф. М. М. Протодьяконов?