Липкость и сопротивлениекопанию рыхлых и разрыхленных пород

Рыхлые и разрыхлённые породы, при изменении влажности приобретают ряд специфических свойств, которые необходимо учитывать в процессах горного производства.

Так, изменение свойств грунтов при увлажнении оценивают липкостью. Липкость – это способность рыхлых и разрыхлённых горных пород при определённом содержании влаги в них прилипать к поверхности инструмента и оборудования (ковш экскаватора). Физический смысл прилипания заключается в том, что при определённой влажности, толщина плёнок воды, обволакивающих частицы породы (физически связанная вода) становится такой, что они с равной силой воздействуют как с минеральными частицами породы, так и с поверхностью соприкасающихся с ними инструментов. Наибольшая липкость соответствует влажности пород близкой к молекулярной влагоёмкости. При дальнейшем повышении влажности и увеличении толщины плёнки происходит резкое снижение липкости.

Липкость пород оценивается напряжениями, необходимыми для отрыва прилипшего тела от грунта. Липкость пород изменяется от 2 кПа до 50 кПа. Она зависит от свойств пород, а также от свойств материала, из которого изготавливается инструмент, и характера поверхности контактирующего тела.

Сопротивляемость пород при их выемке экскаваторами принято оценивать величиной удельного сопротивления копанию К_F:

, (7.12)

гдеF_k – касательная сила сопротивления породы копанию, Н;

S – площадь поверхности отрыва, м.

Площадь поверхности отрыва находится как произведение ширины ковша на глубину внедрения ковша в породу при копании.

Удельное сопротивление копанию зависит от прочности параметров, плотности породы, сцепления пород и их влажности.

При выемке механической лопатой рыхлых песков K_F =(0,1640,25)10⁵ Па, у тяжёлых влажных глин K_F =(243)10⁵ Па. У полускальных пород в пределах одного структурного блока K_F достигает 1 Мпа.

В зависимости от величины K_F различают лёгкие условия копания (K_F <1,2·10⁵ Па) и тяжёлые условия копания (K_F >2,8·10⁵ Па).

Величина K_F определяет также относительную продолжительность рабочего цикла экскаваторов.

Иногда для получения ориентировочных параметров горно-технологических свойств используют следующие эмпирические формулы

Поиск по сайту: