К плотностным характеристикам относятся:

1. Насыпная масса (насыпная плотность) – масса единицы объема рыхлой или разрушенной горной породы (единица размерности – кг/м³ или т/м³);

2. Коэффициент разрыхления – параметр, показывающий, во сколько раз изменяется объем горной породы при ее разрушении, т.е. , где - объем массы разрушенной (разрыхленной) горной породы, - объем той же массы в целике (массиве, плотном теле).

Насыпная масса разрушенных пород может быть выражена через объемную массу отдельных кусков по формуле

.                                                             (3.5)

Коэффициент разрыхления является характеристикой горной массы, а объемная масса – характеристикой куска породы.

Значение - всегда больше единицы и зависит как от физико-механических свойств горной породы, так и от способа отделения горной породы от массива. В большинстве случаев величина - не превышает 2. Например, коэффициент разрыхления при отбойке «на зажатую среду» или «на неубранную горную массу» изменяется в пределах 1,07…1,2, при отбойке на «компенсационное» (свободное) пространство – до 1,3…1,5. Максимальное значение коэффициента разрыхления до 1,8…2 имеет место при транспортировке горной массы (при загрузке в откаточные сосуды, в автосамосвалы и в др.).

3.3. Методы определения плотностных характеристик горных пород

Таблица 3.1.

Классификация плотностных характеристик пород по определяемым параметрам

Определение объемной массы породы на образцах произвольной формы

Объемная масса рассчитывается по следующим формулам:

для метода прямого взвешивания (рис. 3.2)

;                     (3.6)

для метода обратного взвешивания (рис. 3.3)

 .                            (3.7)

Определение открытой пористости (ГОСТ 26450.1-85)

Физическая сущность метода заключается в определении изменения массы первоначально абсолютно сухого образца породы путем заполнения его открытого порового пространства жидкостью: дистиллированной водой, пластовой (минерализированной) водой, керосином.

Оценка открытой пористости производится по формуле

 или  ,                                        (3.8)

где - масса абсолютно сухого образца, - масса образца полностью насыщенного жидкостью в насыщающей жидкости, - масса образца полностью насыщенного жидкостью в воздухе.

Определение насыпной массы

Процедура сводится к определению объема разрыхленной горной породы (продуктов обогащения) с помощью мерного сосуда и его массы в пустом и наполненном состоянии по формуле

,                                                         (3.9)

где - масса порожнего сосуда, - масса сосуда с пробой, - объем сосуда. Размеры сосуда выбираются согласно крупности кусков (частиц).