mt 46-1987 煤和岩石三轴强度及变形测定方法.pdf

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1、中华人民共和国煤炭工业部部标准MT46一87煤和岩石三轴强度及变形测定方法代替MT46一80本标准适用于轴对称应力组合方式(。，>。，二。)的三向应力条件下圆柱形煤和岩石试件强度与变形特性的测定。由该试验可以得出确定强度包络线所需的数据，并可计算出内摩擦角与凝聚力。1仪器、设备和材料1.1设备钻石机，切石机，磨石机(或车床、磨床、铣床)。岩石三轴应力试验机或普通材料试验机附加三轴压力室及能保持侧向压力a，稳定的侧向加压装As试验机应设有球形座，并有足够的出力，每年必须检定一次，其相对误差不能超过1%压力室内上、厂承压板硬度应不低于HRC58，不平度应小于0.02m

2、m，两承压板之一应带有球形座。1.2仪器a.电阻应变仪或其他具有精度为0.001mm的测量变形的装置(如千分表、变形传感器及其固定支座)h惠斯登电桥，万用表，高阻计。1.3材料压防油套:可采用各种能将试件与机油隔开的橡胶套、塑料套或薄铜套等。阮粘结剂:502胶水、环氧树脂胶或其他类似性能的粘结剂。么防潮、防油剂:环氧配胶、聚氯乙烯粘胶或聚乙烯缩醛胶。已电阻应变片:标距可选用3mmX15mm-3mmX20mm，电阻值约120Q,1.4检验_工具游标卡尺(精度0.02mm)，直角尺，水平检测台，百分表架及百分表。2试件规格、加工箱度、数A和含水状态2门试件规格标准试件

3、采用圆柱体，直径5_枕cm，高径比为2士0.2.2试件层理一般应和纵向加载方向垂直，其他方向应加以特别说明。川试件数量一种状态下每组岩样至少要选5个试件作不同侧压下的三轴试验。24试件的加工精度及含水状态等应符合MT44-87《煤和岩石单向抗压强度及软化系数测定方法》中2.2及2.4条的规定。3试验步骤3.1试验前核对岩石名称和岩样编号，对试件的颜色、颗粒层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态、加载方向以及加工过程中出现的问题等进行描述，并填入记录表内。3.2测散试件的直径与高度直径应在试件高度方向的中部两个互相垂直的方向上测量，取其算术,r.均值。中华人民共和国煤

4、炭工业部1987一11门8发布1987一12一10实施MT46一873.3侧压力的选择侧压力应在所研究的范围内根据实际情况选定。例如可根据岩层在矿井中所处的深度或原岩应力状况来选择侧压力范围乙月马选择材料试验机度盘时一般应满足下式0.2P,GP-G0.8尸。·······················。···。·····⋯⋯(1)式中:I'mP.}.预计最大破坏载荷IkN;一材料试验机度盘最大值，kNo乙‘J试件安装拭净上、下垫块端面，将试件置于上、下垫块间使三者中心成一直线再将试件与垫块套上防油套，用橡皮筋或密封带等封闭试件(见图1)。必要时防油套与上、下垫块

5、的接口处可涂上聚氯乙烯粘胶以增强封闭效果。然后将下部垫块置于压力室底座中心，上好压力室顶盖活塞。再将放好试件的压力室，置于材料试验机上、下加压板之间，并使压力室轴线与上、下加压板轴线相重合。开动材料试验机，略加几百牛顿的纵向压力，以固定试件。然后打开压力室的排气孔，启动油泵，向压力室注油，当压力室空气排净后拧紧排气孔图1试件安装图1一上垫块;2-橡胶环;3-防油胶套;4一电阻应变片;6一试件荃6一橡胶环;7一下垫块渭一电阻片引线3.6加载缓慢施加侧向压力到指定值，稳定数分钟，使侧压力保持恒定，变动范围不应超过选定值的士2%.此时可调整电阻应变仪读数使之为零，作为应

6、变测量的起始点。然后再以0.5^-1.0MPa/s的稳定加载速率施加纵向载荷直至试件破坏，记下破坏载荷值。卸载后取出试件，记录其破坏状况。必要时可量取破坏面与。.作用面的夹角0(如图2所示)。MT46一87图2做变形试验时，可按一定荷级测记一次变形值。有条件采用自动记录方式时，可一次连续加载到试件破坏3.了变形测定试件的纵向和横向变形的测量可采用电阻应变法，或其他精度为0.001mm以上的变形测定装置(参看MT45-87((煤和岩石变形参数测定方法》注①)。用电阻应变法测定变形时，电阻应变片粘贴和防潮处理按MT45-87第2章和第3章的规定进行。3.8一般采用半桥

7、连接方式的测量桥路(如图3所示)侧，片争卜偿片图3变形测量半桥接线图在同一测量桥路中，补偿片与测量片的电阻值之差不应大于0.562。补偿片应粘贴在与被测试件同种材料上，用防油套套好浸没在置于压力室附近的油盆内，油盆内放置与压力室同样的液压油4试验结果计算与整理4.1试验结果计算某一定侧压力作用下的岩石抗压强度按下式计算:a，m.1=lFop··，.·，.·.·······.·.··········⋯⋯(2)。〕，。一一在某一定侧压力作用下的岩石抗压强度，MPao尸-一纵向破坏载荷，kN;F一一受压试件初始截面积，cm,。4.2绘制应力一应变曲线以主应力差(o,-o

8、,)为纵坐