ICS 73. 010 D 04 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 23561.1—2009 煤和岩石物理力学性质测定方法 第1部分：采样一般规定 Methods for determining the physical and mechanical properties of coal and rock Part 1:General requirements for sampling 2009-04-08发布 2009-12-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 23561.1—2009 前言 第1部分：采样一般规定； 第2部分：煤和岩石真密度测定方法； 第3部分：煤和岩石块体密度测定方法； 第4部分：煤和岩石孔隙率计算方法； 第5部分：煤和岩石吸水性测定方法； 第6部分：煤和岩石含水率测定方法； 第7部分：单轴抗压强度测定及软化系数计算方法； 第8部分：煤和岩石变形参数测定方法； 第9部分：煤和岩石三轴强度及变形参数测定方法； 第10部分：煤和岩石抗拉强度测定方法； 第11部分：煤和岩石抗剪试验方法； 第12部分：煤的坚固性系数测定方法； 第13部分：煤和岩石点载荷强度测定方法； 第14部分：岩石膨胀率测定方法； 第15部分：岩石膨胀应力测定方法； 第16部分：岩石耐崩解性指数测定方法。 本部分是GB/T23561的第1部分。 本部分的附录A、附录B、附录C为规范性附录。 本部分由中国煤炭工业协会提出并归口。 本部分起草单位：煤炭科学研究总院开采设计研究分院和煤炭科学研究总院检测研究分院。 本部分主要起草人：齐庆新、李纪青、毛德兵、傅京昱、张学亮、王元杰。 GB/T23561.1—2009 煤和岩石物理力学性质测定方法 第1部分：采样一般规定 1范围 GB/T23561的本部分规定了煤和岩石物理力学性质测定所需煤样、岩样采样的术语和定义、设备 工具和包装器材、技术要求、采样方法、记录与编号、封固与装箱和煤样、岩样后处理工作。 本部分适用于煤及与煤层相关岩层中岩石的基本性质测定及冲击倾向性测试等室内实验。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T23561的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文 件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本 部分。 GB/T19222煤岩样品采取方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于GB/T23561的本部分。 3. 1 煤样coalsample 采集后基本能保持煤体原有结构和物理状态的煤块。 3. 2 岩样rocksample 采集后基本能保持岩体原有结构和物理状态的岩块。 4设备工具和包装器材 4.1设备工具 采样设备和工具主要有：煤电钻、风镐、地质钻机（钻取煤、岩心）、切割锯 4.2包装器材 试验样品的包装器材如下： a）具有一定厚度及强度的塑料布、宽胶带； b）容器、石蜡； c）木屑、泡沫塑料、木箱。 5技术要求 5.1采样基本要求 5.1.1采样前应提取采样地点的地质综合柱状图，了解清楚采样地点的地层结构 5.1.2在研究某一局部地点的煤或岩性质时，应在所研究地点附近，寻找具有代表性的采样点采样。 按照GB/T19222的规定，常规煤样岩样采样点应避开岩浆岩体侵入区，蚀变区、风化带、冲蚀带、断层 破碎带及其影响区域等地段。煤样、岩样采样前应清理煤岩壁，使表面新鲜、平整。 1 GB/T23561.12009 5.1.3在研究较大范围内的煤岩性质时，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。 5.1.4当沿岩层厚度方向上岩性变化较大时应分别在上、中、下不同层位采样。 5.1.5每一组煤样、岩样应采自岩性相同的同一层位与同一方向。 5.1.6对岩性变化很大的岩层，不应将在不同地点和不同层位采取的煤样、岩样编为一组。 5.1.7尽量不采用爆破方法采样。如只能用爆破方法采样时，应降低炮眼装药量，采取合理的炮眼布 置方式，以达到减少或防止人为裂隙的产生。 5.1.8对部分特殊试验的采样，应根据试验规定提出相应的要求。 5.2采样技术要求 5.2.1煤层采样 根据试验要求及煤层厚度分层采样，煤层厚度3.5m以下，采一组煤样；煤层厚度3.5m～5.0m 之间采两组煤样，一组靠近煤层顶板，另一组靠近煤层底板；煤层厚度5.0m～10m之间可分上、中、下 采三组煤样；煤层厚度10m以上，可根据煤层厚度，分更多层采样或用钻机采样。 5.2.2岩层采样 5.2.2.1如采样目的为测定岩层常规物理力学性质，应采煤层直接顶、基本顶和底板的岩样。 5.2.2.2如采样目的为测定岩层冲击倾向性，应在煤层顶板或底板30m以内的岩层中，分别取不同 岩性、单层厚度大于2m的各分层为一组，采各分层的岩样。 5.2.2.3煤层底板可只采一组岩样。如有厚度小于1.0m的伪底，除采此伪底层外，还应采其下另一 组不同岩性的底板岩样。 5.2.2.4如煤层中有夹研层，应根据夹研层的厚度、岩性及其对煤层开采影响的程度，酌情采取各夹研 层的岩样 5.2.3采样规格及数量 5.2.3.1煤样每组七块，岩样每组四块。所采的煤样、岩样的规格大体为25cm×25cm×20cm，其高 度方位应垂直煤、岩层的层理面。所采煤样、岩样不应有明显裂隙。 5.2.3.2如煤体强度较低、解理和裂隙发育或为软岩采不出上述大块煤样、岩样，可采较小煤样、岩样， 其最小尺寸应大于15cm×15cm×15cm，并相应增加煤样、岩样数量。 5.2.3.3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。各项试验所需标 准试样尺寸与最低数量见表1。考虑到加工中的损耗以及试样偏离度大于20%时数量应适当增多，采 样时一般应按表1中所列数量的两倍采取。对于软岩，采样数量不应少于所列数量的3倍。 6采样方法 6.1试块采样 6.1.1单一薄及中厚煤层采样 在单一薄及中厚煤层中可在回采、掘进工作面选取新冒落、没有裂隙并能辨别清楚层位的煤块、岩 块作为试样。 6.1.2巷道采样 在新掘出的穿层巷道或石门中可用煤电钻或风镐采取；在老巷道采样，应掘侧短巷或用钻机采取煤 样、岩样。 6.2钻取岩心采样 6.2.1用地质钻机采样时，至少打两个钻孔，取两组岩心。 6.2.2钻孔应尽量垂直岩层层理面钻进，偏斜度应小于5°并标明所取岩样与层理面的倾角。如偏斜 角较天时，应加大取岩心直径。 6.2.3钻取岩心的直径宜大于70mm。 6.2.4如取样目的为测定岩层的冲击倾向性，取样深度应根据地质综合柱状图，在煤层顶板30m以 2 GB/T 23561.1—2009 内的岩层中分别取不同岩层的岩样。 6.3弯曲强度样品采样 表1各项试验所需标准试样尺寸与最低数量 标准试样 序号 测定项目 标准试样尺寸/cm 备注 最低数量 真密度 岩粉 300 g 1 可用测块体密度的试样粉碎 用量积法测块体密度时，可采用测定力学 块体密度、吸水性 性质的试件。用不规则试样时，可用加工规 2 和含水率 则试样时剩余的边角料 单轴抗压强度 直径5，高10 3个 3 变形参数 直径5，高10 3个 4 5 抗拉强度 直径5，高2.5 5个 每个煤样、岩样尺寸不小于15cm。在煤 抗剪试验(变角法) 直径5，高5.0 16个 6 岩层的上、中、下部位采取，其中，抗拉强度 抗剪强度 直径2.5.高12 3个 7 试样尺寸仅适用于巴西试验法 8 三轴试验 直径5，高10 5个 9 煤冲击倾向性鉴定 直径5，高10 15个 10 坚固性系数 煤块 6个 11 膨胀率 高2.径高比≥2.5 3个 12 弯曲强度 直径2.5.长12 5个 试件长轴平行岩层层面 13 膨胀应力 高2，径高比≥2.5 3个 大致为球形， 14 耐崩解性 10个 40 g~50 g 直径5，高径比 5个~10个 规则试验 0.8~1.4 15 点荷载强度 双点间距3~5 15个~20个 不规则试验 在做岩层冲击倾向性测定试验中应测试该岩层的弯曲强度，要求试件的长轴平行岩层层面，最好采 取岩块做试件。如用钻机取样，应平行岩层层面钻取岩心，其直径应大于50mm。在巷道或采煤工作 面应将岩心直径加大到12cm~15cm。 7记录与编号 7.1采样记录 采样时设专人做煤样、岩样描述记录与编号工作。描述采样点的岩性，包括节理、层理、裂隙、破碎 程度等；记录采样地点、采样日期、采样方法等内容，见附录A。在记录中，煤样、岩样的编号应与煤样、 岩样一一对应 7.2采样编号 3 数字表示该试样取自地质柱状图中煤层编号；分子上的第一数字表示第几个采样地点第二个字母R 表示为煤层顶板、F表示为煤层底板、C表示为煤层、M表示为煤层夹研；第三数字表示由上而下的分层 层数。 3