岩石强度实验.docVIP

2.2 实验测定内容 实验测定内容包括：（1）单向抗压强度；（2）单向抗拉强度； （3）弹性模量； （4）泊松比； （5）内聚力； （6）内摩擦角。 .3 实验设备 （1）抗剪实验采用的仪器设备为：WE-60型万能材料试验机，见图.1。 （2）抗压和变形实验采用的仪器设备为： ① WE-30型万能材料试验机，见图.2； ② 静态电阻应变仪（型号YJ-31）； ③ 电阻应变计（型号：BF120～10AA；电阻值：120.2±0.1欧姆；灵敏系数：2.14±1%；级别：A），见图.3。 WE-60型万能材料试验机 抗剪夹具（变角剪） 图.1 WE-60型万能材料试验机与抗剪夹具 图.2 WE-30型万能材料试验机 静态电阻应变仪 电阻应变计 图.3 静态电阻应变仪与电阻应变计 （3）抗拉实验采用的实验设备为：WE-10型万能材料试验机（图.4）。 WE-10型万能材料试验机 抗拉夹具 图.4 WE-10型万能材料试验机与抗拉夹具 .4 测量工器具 （1）游标卡尺，精度为0.02mm； （2）天平（最大量程1000g，精确值1g）； （3）水平检测台。 .5 实验采用标准 实验按照《中华人民共和国煤炭工业部标准》（1987-11-18 发布，1987-12-10实施）规定的煤和岩石物理力学性质测定方法进行实验测定，包括： MT-38-87 煤和岩石物理力学性质测定的采样一般规定； MT-44-87 煤和岩石单向抗压强度及软化系数测定方法； MT-45-87 煤和岩石变形参数测定方法； MT-46-87 煤和岩石抗拉强度测定方法； MT-47-87 煤和岩石抗剪实验方法。 各项实验所需标准试样尺寸与最低数量见表.1。 表.1 各项实验所需标准式样尺寸与数量表 测定项目 标准式样尺寸（cm） 标准式样最低数量 单向抗压强度 直径5，高10 3个 变形参数 直径5，高10 3个 单向抗拉强度 直径5，高2.5 3个 抗剪强度 直径5，高10 5个 2.6 岩样加工 为测定岩样的物理力学性质，首先要对原始岩样进行加工，使其符合测量标准，方可进行测定。矿邮寄岩样共块，其中煤样2块，块，图.5为邮寄来的部分岩样。 下位直接顶岩样 煤样 图.5 首山一矿邮寄来的部分岩样 对岩样进行标准规格加工。岩样的钻取采用CS200型自动取芯机，加工后的岩样的直径约为50mm，运用岩石切割机对取芯后的岩样进行切割，用磨石机进行端面磨平，加工后岩样长度为100mm。岩样加工机械为，岩石自动取芯机、岩石切割机、磨石机或磨床，见图.6。 岩石自动取芯机 岩石切割机 侧面双端面磨石机 正面双端面磨石机 图.6 岩石自动取芯机、切割机与磨石机 提取到的岩芯如图.7所示。 （b）煤岩芯 图.7 提取到的部分岩芯 切割后岩样见图.8。通过加工最后成形岩样为实验规程所要求的圆柱体，岩样各边长误差不超过-0.1～+0.3mm，两端不平行度不大于0.1mm。将岩样放在水平检测台上，用直角尺紧贴岩样垂直测边，要求两者之间无明显缝隙，所加工岩样表面光滑，没有明显缺陷（极个别数量不足岩样除外）。 试件 （b）煤样试件 图.8 加工后的部分岩样 .7 岩样试验 2.7.1 岩样抗剪试验 对加工后岩样进行抗剪强度测定。图.9为用于做抗剪试验的岩样。在测定前，首先对岩样进行直径和长度的测量。测量直径与长度的工具为游标卡尺，其测量量程为300 mm精确度为0.02 mm。 岩样试件 （b）煤样试件 图.9 做抗剪试验的部分岩样 对于抗剪强度的测定，岩石会表现出剪切破坏的性质。一般较坚硬的脆性岩石都能表现出拉伸破坏的性质。 （1）实验步骤 ① 核对岩样名称和岩样编号，对岩样颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化度以及加工过程中出现的问题进行分析，从中选15个成型较好的进行编号，上位砂泥岩试件标号1-1～1-3，下位泥岩试件标号2-1～2-3，15煤试件标号3-1～3-3，下位16、17煤试件标号4-1～4-3上位细砂岩试件标号5-1～5-3； ② 在～60范围内选择3个或5个以上的剪切角度。按照不同的剪切角度将岩样分组编号，并在岩样上画出剪切线； ③ 检查岩样加工精度，测量岩样尺寸，按