2014-2巖石彈性模量測(cè)定實(shí)驗(yàn).doc

巖石彈性模量測(cè)定實(shí)驗(yàn)指 導(dǎo) 書(shū)黃冬梅適用專(zhuān)業(yè)： 采礦工程、安全工程等 山東科技大學(xué)資礦業(yè)與安全工程學(xué)院2014年 11 月3前 言巖石在狹義上說(shuō)來(lái)包括巖塊和巖體，巖塊一般是指從巖體中取出的、尺寸不大的巖石。它由一種（如石英巖、大理巖等）或幾種（如花崗巖、玄武巖等）礦物組成，具有相對(duì)的均勻性。由于尺寸較小而在其中不可能有大的地質(zhì)構(gòu)造的影響。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的試件是巖塊的一種。巖體是指工程實(shí)際中較大范圍的巖石。它可由一種或幾種巖石組成，并可能為巖脈或裂隙充填物所侵入，包括地質(zhì)構(gòu)造作用的明顯影響，并為結(jié)構(gòu)面 (層面、節(jié)理、裂隙等)所切割。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)巖塊和工程現(xiàn)場(chǎng)巖體均屬于巖石，它們是兩個(gè)既有相互聯(lián)系又有不同的概念，二者的力學(xué)性質(zhì)有相互關(guān)系但不能直接代用。室內(nèi)煤巖力學(xué)試驗(yàn)采用的是尺寸很小的巖塊，采礦工程實(shí)際中考慮的對(duì)象是煤巖體。一般的，由于現(xiàn)場(chǎng)巖體試驗(yàn)復(fù)雜、費(fèi)用高，人們很少進(jìn)行，只是在室內(nèi)進(jìn)行小塊的煤巖進(jìn)行力學(xué)參數(shù)測(cè)試，將其結(jié)果運(yùn)用到工程中去。因而對(duì)煤巖試塊和現(xiàn)場(chǎng)煤巖體的力學(xué)性質(zhì)（主要是強(qiáng)度）間關(guān)系的研究很有實(shí)際意義。彈性模量測(cè)定實(shí)驗(yàn)是采礦相關(guān)專(zhuān)業(yè)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中必不可少的組成部分，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和推導(dǎo)理論知識(shí)，又用理論知識(shí)解釋和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以達(dá)到鞏固理論知識(shí)和掌握實(shí)驗(yàn)方法的目的。指導(dǎo)書(shū)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、儀器設(shè)備、方法步驟、注意事項(xiàng)、結(jié)果整理等方面對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了介紹，并提出了要求，旨在讓學(xué)生掌握力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、技能和方法，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)學(xué)生開(kāi)拓創(chuàng)新的意識(shí)。巖石彈性模量測(cè)定試驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉁y(cè)定模型材料的彈性模量，繪制全應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)圖； 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過(guò)單軸壓縮實(shí)驗(yàn)獲取巖石試件的全應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)圖和彈性模量。三、實(shí)驗(yàn)條件（1）實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)與場(chǎng)地：MTS巖石伺服實(shí)驗(yàn)室（資源與環(huán)境工程學(xué)院119）。（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)備與耗材：島津AG-X250電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、電阻應(yīng)變儀、萬(wàn)用表、25瓦電烙鐵、鑷子、游標(biāo)卡尺、直角尺、塑料梁或巖石試件或金屬鋼條試件，溫度補(bǔ)償塊、應(yīng)變片、測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)若干。（3）專(zhuān)用計(jì)算機(jī)軟件：數(shù)據(jù)采集與處理軟件。（4）實(shí)驗(yàn)耗材：電阻應(yīng)變片、焊錫、松香、膠帶、砂紙、501或502粘結(jié)劑、凡士林、酒精。四、實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)方法（1）試樣制備1）試件規(guī)格：試件應(yīng)是整齊的園柱體，直徑約為50mm，高徑比為2.03.0;2）試件數(shù)量：每組試件應(yīng)不少于3塊，取其平均值作為單軸抗壓強(qiáng)度；3）試件加工精度：試件端面磨平度小于0.02mm；軸線(xiàn)垂度不超過(guò)0.001弧度；側(cè)面不平度小于0.3mm；4）試件含水狀態(tài)：試件保存期不超過(guò)30天，應(yīng)盡可能保持天然含水量。（2）試樣描述測(cè)定前核對(duì)巖石名稱(chēng)及其編號(hào)。對(duì)試件顏色、顆粒、層理、節(jié)理、裂隙、風(fēng)化程度、含水狀態(tài)等進(jìn)行描述并填入記錄表內(nèi)。（3）檢查試件加工精度，量測(cè)試件尺寸試件加工精度用專(zhuān)門(mén)的水平檢測(cè)臺(tái)檢查。試件直徑應(yīng)在其高度的中部?jī)蓚€(gè)互相垂直的方向分別測(cè)量，取其平均值，填入記錄表內(nèi)。（4）試件加載開(kāi)動(dòng)壓力機(jī)，使其處于可用狀態(tài)。將試件置于壓力機(jī)承壓板中心，使試件上下面受力均勻，以每秒0.51MPa的速度加載直至破壞。記錄破壞荷載，并對(duì)破壞后的試件進(jìn)行描述。五、實(shí)驗(yàn)要求與實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、實(shí)驗(yàn)要求（1）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)在實(shí)驗(yàn)前每位同學(xué)都需要充分預(yù)習(xí)相關(guān)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的內(nèi)容，并寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告，在預(yù)習(xí)報(bào)告中要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒁?，需要用到的儀器設(shè)備、物品資料以及簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟，形成一個(gè)操作提綱。對(duì)實(shí)驗(yàn)中的安全注意事項(xiàng)及可能出現(xiàn)的現(xiàn)象等做到心中有數(shù)。（2）實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極動(dòng)手、認(rèn)真按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)步驟進(jìn)行操作并對(duì)實(shí)驗(yàn)因素和結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)記錄。2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）繪制全應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)圖。 （2）計(jì)算試件的