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

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

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.

---