发布时间 : 星期日 文章《岩体工程力学》实验指导书更新完毕开始阅读
实验三 岩石点荷载强度实验
一、实验目的：
1. 掌握煤和岩石试件点荷载强度测定方法。
2. 了解煤和岩石抗压强度、抗拉强度与点荷载强度的折算关系。 二 实验设备、仪器
1. 试件加工设备：钻石机、锯石机。 2. 检测工具：游标卡尺； 3. 实验设备：数显式点荷载仪。
三 岩石试件的规格、加工精度、数量及含水状态
1. 试件规格： 试件采用圆柱体，垂直层理钻取。直径为5（-0.2+0.6）mm，高径比为0.8—1.4的圆柱体，对于两端面无特殊要求。
2. 试件数量：每个参数实验的试件数量一般5——10试件。
3. 试件的含水状态：一般采用自然含水状态，其他含水状态加以说明。 四、实验步骤
1. 测定前核对岩石名称和试件编号，并对试件的颜色、颗粒、层理、裂隙、分化程度、含
水状态等问题进行描述。 2. 用游标卡尺测量试件尺寸。
3. 接通数数显点荷载仪电源，调整加载间距。 4. 选择点荷载测量范围，一般选0--20KN。
5. 将试件放入点荷载仪的加载锥头之间，加载锥头应在直径两端与试件接触，并使接触电与试件两端头的距离大致相等，试件层理一般应与纵向加载方向平行，其他方向应加以说明，
6. 关闭手动油泵的卸载阀，缓缓摇动油泵均匀加载至试件破坏，记录破坏载荷 7. 如果破裂面仅通过一个加载点，判断测定结果无效。 五、岩石点荷载强度测定结果计算。
1. 岩石试件的点荷载指数IS: IS?pd2?10
式中： IS--试件点荷载指数,MPa； P--试件破坏载荷，KN；
d—加载双点间距，cm。
- 13 -
2. 每组试件的点荷载指数的算术平均值 ISPISi? ?n式中： ISP--试件平均点荷载指数,MPa； Isi—第i个试件点荷载指数,MPa；
n—每组试件个数。
3. 每组试件的点荷载指数的偏离度 V?mIsp
式中：v—偏离度；
m--点荷载指数的标准差，MPa
m??(Isi?Isp)n?12
六. 煤和岩石点荷载强度与单项抗压强度、单向抗拉强度的换算 1. 点荷载指数与单轴抗压强度的换算：
a 加载方向平行层理时：煤和岩石径向点荷载强度换算 岩石： RCP?24Isp Ι RCP?66Isp Ι 煤： RCP?26Isp 式中： ISP-- 平均点荷载指数,MPa； RCP---平均单轴抗压强度，MPa。
b 加载方向垂直层理时：煤和岩石的点荷载强度与抗压强度的换算 岩石： RCP?11.5Isp 煤： RCP?19Isp 式中： ISP-- 平均点荷载指数,MPa； RCP---平均单轴抗压强度，MPa。
2. 加载方向垂直层理时：煤和岩石点荷载指数与单向抗拉强度的换算 岩石： RLP?0.43Isp
- 14 -
sp
≥2MPa <2MPa
sp
煤： RLP?0.82Isp 式中： ISP-- 平均点荷载指数,MPa；
RLP—煤、岩平均单轴抗压强度，MPa。
煤、岩点荷载强度以及抗压强度 和抗拉强度测定结果填入表3-1。
表3-1 煤、岩点荷载强度测定结果 岩 石 名 称 试 件 岩性描述 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 直径 长度 方向 KN MPa 试件规格cm 加破坏 载载荷指 数 点荷载 平 均 点荷载 指 数 MPa 偏 离 度 % 折算抗压强度 MPa 折算抗拉强渡 MPa 七、回答问题
1. 点荷载强度测定法的优点在哪里？
2. 影响点荷载强度测定结果的主要因素有哪些？ 3. 你对本次实验有何建议和意见。
- 15 -
实验四 岩石的三轴压缩实验
一、实验目的：
掌握岩石在轴对称应力组合方式（σ1>σ2=σ3）应力条件下的三轴实验方法，并能根据实验结果计算出岩石的内摩擦角?与粘结力c，绘制出岩石的强度曲线。 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-2000型液压材料试验机；三轴压力室；三轴液压源。 4. 实验材料：防油乳胶套、胶、密封圈等。 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）mm，高径比 为2（-0.2+0.2）的圆柱体。
2. 试件加工精度和含水状态：试件加工精度与实验一相同。
3. 试件数量：每种岩石同一状态下，每个参数实验的试件数量一般不少于5试件做不同围压下的三轴压缩实验。 三、
实验步骤。
1. 测定前核对岩石名称和试件编号，并对试件的颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态等问题进行描述。
2. 检查试件加工精度，测量试件尺寸，一般在试件中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。
3. 围压力的选择应与所研究的范围内实际情况选定，一般可根据岩层在矿井所处的深度或原岩应力状况来确定围压的范围。
4. 选择试验机度盘，一般应满足 0.2P0
5. 试件的安装,把上、下垫块端面擦净，将试件置于上、下垫块之间使三者中心为一条直线，再将试件与垫块套上防油乳胶套，乳胶套与垫块间用胶布缠紧，并再用密封圈固定试件两端见图4-1。打开三轴压力室上压盖，再将制备好的试件下垫块置下放入三轴压力室底座中心，上好压力室顶盖活塞，将装有试件的三轴压力室放入试验机的下承压板上，并使三轴压力室的中心与试验机的中心一致。
- 16 -