Цель работы:
1. Знакомство с наиболее распространенным способом определения коэффициента абразивности горных пород.
2. Изучение конструкции и приобретение практических навыков экспериментального определения коэффициента абразивности пород.
3. Изучение методики определения коэффициента абразивности на установке П0АП-2М.
Приборы и материалы
1. Экспериментальная установка П0АП-2М.
2. Образец испытуемой горной породы.
3. Аналитические весы с разновесками.
Экспериментальная установка П0АП-2М
Установка П0АП-2М предназначена для определения коэффициента абразивности горных пород методом исти-рания свинцовой дроби порошком раздробленной породы.
Установка П0АП-2М настольного типа, имеющая электрический привод, состоит из следующих основных частей: электродвигателя, муфты, рабочих органов, узлов коленчатого вала; кожуха; пульта управления.
Муфта служит для передачи вращения от вала электродвигателя валу с шатунами. Состоит из двух полумуфт, резиновой втулки и пальцев. Полумуфта вала шатунов выполнена в виде маховика.
Рабочие органы являются основными элементами прибора, при помощи которых происходит процесс истирания свинцовой дроби порошком испытуемой породы. Они состоят из двух корпусов - правого и левого, одинаковых по конструкции. В корпусе имеется полость для размещения загрузочных цилиндров. Корпус закрывается крышкой с резиновой прокладкой.
Узлы коленчатого вала служат для передачи вращения рабочим органам, превращая вращательное движение в возвратно-поступательное.
Кожух служит для ограждения движущихся частей прибора и состоит из коробки и крышки.
Пульт управления служит для включения прибора в работу и автоматического отключения его. В пульт управления входят кнопочная станция KC-2-I2 (ГОСТ 2492-61), реле времени BC-I0-64; Un =220 В с пределом выдержки времени 1-30 мин. (ГОСТ 11538-65) и магнитный пускатель ЛME-III; UКСТ = 380 В (МРТУ 16529008).
Аппаратура установлена на панели и закрыта кожухом.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
От электродвигателя вращательное движение через муфту передается валу с шатунами, которые сообщают возвратно-поступательное движение рабочим органам.
Возвратно-поступательное движение рабочего органа сообщает испытуемой породе и свинцовой дроби, находящимся в загрузочных цилиндрах, движение, при котором происходит истирание породой свинцовой дроби. Величина истирания дроби за определенный период времени - 20 минут, для всех без исключения пород характеризует степень относительной абразивности испытуемой породы.
Техническая характеристика
1.Размер частиц испытываемой породы, мм - не более 0,5
2.Число загрузочных цилиндров – 6 шт.
3.Объем пробы в одном цилиндре, см3 - I.
4.Угол наклона рабочих органов, град. – 45.
5.Максимальный ход рабочих органов, мм – 16.
6.Число двойных ходов рабочих органов, мм
в мин........................................................... 1400
за цикл испытаний………………………. 28000
7. Относительная погрешность, % - около 5
8. Привод – электрический.
9. Питание - однофазный переменный ток (220 В, 50 Гц)
10. Установочная мощность, кВт - 0,18.
11. Размеры, мм
высота................................................................ 220
ширина............................................................... 407
длина....................................................... 480
12. Масса, кг............................................. 26,5
ПОРЯДОК РАБОТЫ
1. Растолочь испытуемую горную породу на ударном копре и просеять полученный материал через сито.
2. Снять крышки и прокладки с корпусов рабочих органов.
3. Извлечь из корпусов рабочих органов загрузочные цилиндры и протереть их.
4. Взвесить по 19 шт. дроби № 5 для каждого загрузочного цилиндра на аналитических весах с точностью не менее 10 мгр ирезультаты записать в табл.1 с указанием номера загрузочных цилиндров, в которое помещается проба.
5. Засыпать в каждый загрузочный цилиндр по I см 3 раздробленной и просеянной породы.
6. Поместить загрузочные цилиндры в рабочие органы прибора, надеть крышки с прокладками и закрепить их.
7. Закрыть кожух.
8. Включить прибор в работу.
9. Через 20 мин. работы прибор автоматически выключится.
10. Извлечь из корпуса загрузочные цилиндры в поря-дке записи.
11. Извлечь из цилиндров дробь и в другом комплекте пробирок промыть водой, встряхивая на приборе в течение 3 мин., просушить ее при комнатной температуре.
12. Определить потерю веса с последующим определением коэффициента абразивности по следующей формуле
(2)
где Кабр - коэффициент абразивности горной порода; ∆Q - потеря веса дроби, мгр.
13. В процессе опыта не должно быть высыпания порошка из загрузочных цилиндров. Поэтому необходимо добиться плотного перекрытия загрузочных цилиндров резиновой прокладкой и крышкой рабочего органа. Высокая сходимость результатов определения коэффициента абразивности позволяет одновременно обрабатывать до трех проб.
14. Повторное использование дроби запрещается.
При смене комплекта загрузочных цилиндров необхо-димо провести калибровку прибора. Калибровка проводится по вышеизложенной методике,
только вместо порошка раздробленной породы нужно засыпать по I см3 порошка электрокорунда № 12. Потеря веса в каждом загрузочном цилиндре должна быть в пределах 190÷210 мгр. Если разница показаний будет больше или меньше 190÷210 мгр, то в этом случае производится уменьшение или увеличение количества дробинок в загрузочном цилиндре.
Результаты определений динамической прочности и абразивности горных пород по методу ЦНИГРИ рекомендуется использовать для контрольного определения категорий по буримости при вращательном бурении по ОСТ 41-89-74.
Категории горных пород по буримости определяются через объединенный расчетный показатель ρМ
(3)
в соответствии с вычисленным объединенным коэффициентом по табл.1.
Таблица 1. Шкала определения категорий горных пород по объединенному расчетному показателю
Категория пород Показатель Категория пород Показатель
III 2,0-3,0 VIII 15,2-22,7
IV 3,1-4,5 IX 22,8-34,1
V 4,6-6,7 X 34,2-51,2
VI 6,8-10,1 XI 51,3-76,8
VII 10,2-15,1 ХII 76,9-115,2
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Цель работы.
2. Приборы и материалы (краткая характеристика испытуемой породы).
3. Порядок выполнения работы.
4. Сводная таблица с результатами опыта и вычисленным средним значением Кабр (табл.2).
5. Заключение о степени абразивности горной породы и ее категории по буримости.
Таблица 2. Сводная таблица результатов наблюдений
№ цилинд-ров | Вес дроби до опыта, QI , мгр | Вес дроби после опыта, Q2 , мгр | Разность ∆Q=Q1-Q2 | Коэффициент абразивности,
![]() | Примеча-ния |
I II III IV V VI |
определение коэффициента динамической прочности, коэффициента абразивности и категории горныхпород по буримости на приборах пок и поап-2м
Методические указания
Составитель Виктор Дмитриевич Евсеев