Метод объемной плотности путем заполнения выемки


Метод определения объемной плотности путем заполнения выемки в массиве горной породы глиной или песком. В почве выработки устраивается конусообразная выемка объемом 15—20 дм3. В крепких породах для этого применяется отбойный молоток или в шпуре взрывается небольшой заряд ВВ.
Вынимаемую при этом породу тщательно собирают и взвешивают с точностью до 100 г. В выработку доставляют 40—50 кг густозамешанной глины. Эта глина должна быть также взвешена. Образованную выемку заполняют глиной. Остаток глины взвешивают.
Объемную плотность породы вычисляют по формуле
Метод объемной плотности путем заполнения выемки

где m1 — масса породы; m2 — масса всей глины, доставленной в выработку; m3 — масса остатка глины; ρг — плотность густозамешанной глины.
Определение плотности минерального скелета с помощью пикнометра. Пикнометр представляет собой стеклянную колбу шаровидной формы с узким горлышком диаметром 10 мм. В средней части горлышка нанесена метка, служащая для установления уровня жидкости по нижней точке мениска.
Породу измельчают до размеров частиц 0,5 мм. От подготовленной пробы берут навеску массой около 30 г и высыпают ее в чистый, высушенный и взвешенный пикнометр. Пикнометр с навеской взвешивают, затем в него наливают воду примерно до половины объема. Для удаления воздуха из навески пикнометр ставят в песчаную или водяную баню и кипятят содержимое 15—20 мин.
Если отдельные компоненты породы растворяются в воде, химически взаимодействуют с ней или плохо смачиваются, то определение плотности пикнометрическим способом в воде может сопровождаться значительными погрешностями. В этих случаях следует применять такие органические жидкости, как спирт, толуол, керосин, четыреххлористый углерод и др. Однако в этом случае удаление воздуха из навески должно производиться только под вакуумом. Кроме того, необходимо строго следить за температурой, поскольку органические жидкости более летучи и заметно изменяют плотность в зависимости от температуры.
Полное удаление воздуха из навески контролируется по прекращению выделения пузырьков. Далее пикнометр для охлаждения выдерживают в водяной бане при температуре 20° С в течение 30 мин и доливают жидкость до метки. После чего пикнометр тщательно вытирают и взвешивают. Затем пикнометр освобождают от содержимого, хорошо ополаскивают, наполняют чистой жидкостью до метки и взвешивают.
Плотность минерального скелета рассчитывают по формуле
Метод объемной плотности путем заполнения выемки

где m1 — масса сухого пикнометра; m2 — масса пикнометра с породой; m3 — масса пикнометра с породой и жидкостью; m4 — масса пикнометра с жидкостью; ρж — плотность жидкости.