《岩体工程力学》实验指导书2012.9.10.doc

《力学》实验指导书 河南理工大学能源学院 采矿工程实验室 煤和岩石物理力学性质测定的采样一般规定 在选择采样方法时，以及在采样操作过程中，应使试样原有结构和状态尽量不受破坏，一般采用打钻取样，也可以在巷道中或回采工作面采空区及煤壁直接采样。 采样地点应该符合研究的目的要求，并应特别注意岩（煤）样的代表性。在研究某一局部地点的岩石性质时，应在所研究地点附近，找具有代表性的采样点采样；在研究较大范围内的岩石性质时，应根据岩性变化情况，分别在几个具有代表性的采样点采样；当沿层厚变化较大时应分别在上、中、下不同部位采样。每组岩（煤）样应采自岩性相同的同一层位。对岩性变化很大的岩层，禁止将在不同地点和不同部位采取的岩（煤）样编为一组。 钻孔取样应尽量垂直层面打钻，偏斜不大于5o。有特殊困难不能做到上述要求，应注明偏斜角度。尽量不采样爆破方法采样，以产生大量人为裂隙。如只能用爆破方法时，也应降低炮眼的装药量，以减小其影响。所采煤块和岩块的规格大体为长×宽×高＝20cm×20cm×15cm的立方体。 采样时应有专人做好岩（煤）样描述记录和编号工作。岩块岩样编号方式采用，…等标记，其中罗马数字表示煤层别，前一个阿拉伯数字表示煤层顶板（底板）之第几层，后一个阿拉伯数字表示该岩层之第几块岩样。阿拉伯字在上（分子）表示为顶板岩样，在下（分母）表示底板岩样。煤块煤样编号方式可采用（II-1），（II-2），罗马数字表示煤层别，阿拉伯数字表示第几块煤样。钻孔采样时应附柱状图，岩芯岩（样）编号可采用柱状图上的岩层层序号。编号用颜色漆写在岩（煤）样上，同时在岩（煤）样上用符号“ ╧”表明其层理方向。 每组煤样或岩样的数量，应满足试样制备的需要，按要求测定的项目确定。考虑到加工是的损耗以及偏离度大于20％是试样数量要适当增高等因素，采样时一般应按表列数量的两倍采取。对于软岩，采样数量还应该更大一些。 煤样或岩样采好后，迅即用纸包好，写上编号，运到井上后立即浸蜡整体封固。对松软吸水风化的煤和岩石最好能在井下立即包装封固。 试样封固后装入上下四周均填塞木屑的木箱内，编号发运到实验单位 岩（煤）样送验单 地质时代及说明 柱状图 层次 累厚 层厚 煤岩名称 岩性描述 采样地点 采样日期 采样方法 采样深度 岩芯总长度 分段编号 分段长度 岩煤样编号 实验目的和要求 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 注：1、简要地质说明包括采样地点及其附近地质构造，裂隙和节理情况； 2、岩性描述填写，岩石主要充分，颜色，颗粒，胶结物，岩（煤）层沿厚度岩性变化； 3、柱状图应该做出详细分层； 4、非钻孔取样时，本表2，4，12三栏取消，13改为岩（煤）样块数编号，14改为岩（煤）样规格。 各项实验所需标准试样尺寸与最低数量表 测定项目 标准试样尺寸，cm 标准试样数量 备 注 真密度 岩粉 300g 可用测视密度的试样粉碎 视密度，吸水性和含水率 用量积法测视密度时，可采用测定力学性质的试件，用不规则的试样时，可用加工规则试样时剩余的边角料 单向抗压强度 直径5，高10 3个 每个煤、岩块尺寸不小于10cm。在上中下部位采取 变形参数 直径5，高10 3个 单向抗拉强度 直径5，高2.5 个 抗剪实验(变角法) 5×5×5 9个 抗剪实验 直径2.5，高10 3个 三轴实验 直径5，高10 5个 坚固性系数 煤块 6个 膨胀率 高2，径高比≥2.5 3个 膨胀应力 高2，径高比≥2.5 3个 耐崩解性 大致球形40-50一个 450g 点荷载强度 直径5，高径比0.8-1.4 5个 规则实验 双点间距0.3-0.5 15 不规则实验 实验一 岩石单轴压缩实验 一、实验目的： 掌握岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的测定方法。 了解岩石单轴压缩。 了解岩石的破坏类型。 二、实验设备、仪器和材料 1. 试件加工设备：钻石机、锯石机、磨石机。 2. 检测工具：游标卡尺（精度0.02mm）、直角尺、水平检测台、百分表及百分表架。 3. 实验设备及仪器：YE-600型液压材料试验机；静态电阻应变仪。 4. 实验材料：电阻应变片（BX-120型），胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。 三、石试件的规格、加工精度、数量及含水状态 1. 试件规格：标准试件均采用垂直于岩石层理的方向钻取，直径为5（-0.2+0.6）m，高径比为2（-0.2+0.2）的圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用5m×50mm×100mm的立方体，对于砾岩等大颗粒岩石，试件尺寸应放大，其直径应大于岩石最大颗粒尺寸的10倍，高径比不小于1.8；由于特殊原因（