煤岩变形参数测试.doc

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1、煤和岩石弹性模量，泊松比的测定1仪器、设备和材料1.1仪器a.电阻应变仪；b.电桥，万用表；c.高阻计。1.2设备a.材料试验机；b.钻石机或车床，磨石机或磨床。1.3材料a.电阻应变片（以下简称电阻片），标距3mm×15mm～3mm×20mm,电阻值约为120Ω;b.粘结剂(502胶水，环氧树指胶等)，防潮胶，清洁剂（丙酮、纱布之类）。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、加工精度、数量和含水状态试件规格、加工精度、数量和含水状态等须符合《煤和岩石单向抗压强度及软化系数测定方法》的规定。3电阻应变片的粘贴和防潮处理3.1粘贴电阻

2、片前，对电阻片要进行检查，要求阻丝平直，间距均匀，丝与基粘贴牢固，阻栅的长度要大于岩石最大颗粒的10倍。同一试件所用的工作片和补偿片的电阻差值不应超过0.5Ω。3.2电阻片粘贴在试件高度方向的中部，尽量避开裂隙。每个试件只在对称两侧中部粘贴纵、横电阻片各一对。3.3电阻片的粘贴工艺a.清理表面在粘贴部位先用零号砂纸打磨，其面积要大于电阻片。再用洁白纱布或脱指棉蘸上丙酮等易挥发溶剂清洗表面，直至纱布没有灰痕为止。b.涂胶贴片一般试件可用502胶水或环氧树脂胶等。贴片时，先在贴片部位涂上一薄层粘结剂，待粘结剂干后，再在电阻片背面涂一薄层粘结剂，随即将电阻片按要求的方向和部位贴上。然后在电阻片

3、上盖一小块塑料纸，用手指在上面滚压挤出电阻片和试件之间的气泡和多余的粘结剂，约按压十几秒即可贴牢。c.接线：电阻片尾端引线用绝缘导线焊接引出。焊前需先将导线固定，以防碰动导线时拉坏电阻片。每根导线的长度、线径都要相同，长度不宜超过10m。3.4防潮处理3.4.1防底潮：试件表面用丙酮清洗后，涂上厚度不超过0.1mm的环氧树脂胶，面积要大于电阻片，以防止水分从试件内部进入电阻片。3.4.2防底潮胶固化，贴电阻片，并焊上短线引出。电阻片贴好固化后，对地绝缘电阻应满足试验要求，一般应大于200MΩ，然后再在电阻片上涂上厚度1mm左右的防潮胶，导线接头也做同样的防潮处理。水饱和处理后的试件，绝缘

4、电阻值一般也应大于200MΩ。4测定步骤4.1测定前核对岩石名称和岩样编号，对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述，并填入记录表内（见附录A）。4.2检查试件加工精度，测量试件尺寸（应在试件高度中部两个互相垂直方向测量其直径，取算术平均值），填入记录表内。4.3选择材料试验机度盘时，一般应满足下式：0.2P0

5、时，连接线路，预调平衡。接线方式可用全桥或半桥。施加初载荷，检查仪器工作情况，同时观察两边的应变值是否接近，如两边应变值相差较大，则必须调整试件位置和球队形座，使试件受力均匀。4.6按约0.5～1.0MPa/s的速度逐级加载。按估计破坏载荷的十分之一间隔读一次读数，记录载荷与应变值，直至破坏。每个测定过程，读数不得少于七个点，同一试件的所有应变值，应尽量同时测出。当仪器有自动记录装置时，可按上列加载速度连续加载直至试件破坏。4.7记录破坏载荷值以及加载过程中出现的现象。并对试件的破坏进行描述或摄影。5测定结果的计算与整理5.1检查测定结果，废弃可疑数据，分别计算应力值、纵向应变和横向应变

6、值，以及体积应变值。5.1.1应力按下式计算：………………………………………（2）式中：σ——应力，MPa；P′——与应变相对应的载荷，kN；F——试件初始截面积，cm2。5.1.2纵向应变和横向应变取各应变片测值的平均值。5.2绘制应力-纵向应变曲线和应力-横向应变曲线，必要时尚应绘制应力-体积应变曲线。应力-应变曲线如下图所示。应力-应变曲线1-σ与εv曲线；2-σ与ε1曲线；3-σ与εd曲线5.3根据破坏载荷计算单向抗压强度：………………………………（4）式中：R——单向抗压强度，MPa；P——破坏载荷，kN；F——试件初始截面积cm2。5.4在应力-纵向应变曲线上，原点与应力-纵

7、向应变曲线上σ为50%抗压强度点连线的斜率即为割线模量，可用下式计算：………………………………（5）式中：E50——割线模量，MPa；σ50——单向抗压强度的50%,MPa；ε50——试件承受σ50应力时的纵向应变值。5.5在应力-纵向应变曲线上直线段（如上图ab线段）的斜率为切线模量（通称弹性模量），可按下试计算：…………………………………（6）式中：——切线（弹性）模量，MPa；——应力-应变曲线中直线段始点的应力，MPa；——