ICS 73.010 D 04 GR 中华人民共和国国家标准 GB/T 23561.8—2009 煤和岩石物理力学性质测定方法 第8部分：煤和岩石变形参数测定方法 Methods for determining the physical and mechanical properties of coal and rock-Part 8:Methods for determining the deformation parameters of coal and rock 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/T23561.8—2009 前言 GB/T23561《煤和岩石物理力学性质测定方法》按部分发布，分为16个部分： 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8部分。 本部分的附录A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。 1 GB/T23561.8—2009 煤和岩石物理力学性质测定方法 第8部分：煤和岩石变形参数测定方法 1范围 格、试验前准备工作、试验步骤和数据计算。 性模量E、泊松比等变形参数的测定 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/T23561.7—2009煤和岩石物理力学性质测定方法第7部分：单轴抗压强度测定及软化系 数计算方法 SL264一2001水利水电工程岩石试验规程 3术语和定义 下列术语和定义适用于GB/T23561的本部分。 3.1 割线模量 modulusof secant 根据试件在加载过程中的应力-纵向应变曲线上，原点与曲线上应力为50%抗压强度点连线的 斜率。 3.2 量modulus of elasticity 弹性模量 试件单轴受力时正应力与弹性正应变之比。 3. 3 泊松比Poisson's ratio 试件横向应变与纵向应变比的绝对值 4主要仪器设备 4.1加工机械 钻石机、锯石机、磨石机或磨床。 4.2检验工具 试验样品的检验工具如下： a) 游标卡尺，最小分度值0.02mm； b）万能角度尺、百分表架及百分表； c） 水平检测台。 1 GB/T23561.8—2009 4.3设备 4.3.1材料试验机 材料试验机精度应不低于一级。加载范围应满足式（1）： 1. 25pmax<p<5pmax :(1) 式中： po——材料试验机加载范围的最大值，单位为千牛(kN)； pmax—预计试件的最大破坏载荷，单位为千牛（kN）。 4.3.2电液伺服试验机 电液伺服试验机的精度应不低于一级，并能够以0.5MPa/s～1.0MPa/s的速率加载。上述2种 试验机可任选一种。 4.4测试系统 普通材料试验机升级改造中可选配如下仪器： a) 载荷传感器； b) 静态或动态电阻应变仪； c) 位移传感器，量程不大于50mm； d) 引伸计，量程5mm，测量精度土0.5%FS； e） 计算机数据采集处理系统； 可采用其他设备和仪器，但精度等级不得低于本部分的相应规定。 测试结果可由测表人工读数记录、电测数显记录、计算机数据采集处理系统自动检测和电液伺服试 验机内部测试系统自动检测等方法之一获得， 4.5材料 AC 试验所需材料如下： a) 电阻应变片（以下简称应变片）：常用标距3×15mm~3×20mm，精度0.2，电阻值为 (120±0.2)2; b) 粘结剂：502胶水，环氧树脂胶等或其他类似性能的粘结剂； c) 防潮胶：环氧配胶、聚氯乙烯粘胶或聚乙烯缩醛胶； d) 清洁剂：丙酮、分析纯乙醇、脱脂棉或纱布等。 5试件规格 试件规格、加工精度、数量和含水状态等应符合GB/T23561.7一2009中第5章的规定。 6试验前准备工作 6.1检验 粘贴应变片前，应对应变片进行检查，要求阻丝平直，间距均匀，阻丝与基底粘贴牢固，阻栅的长度 要大于岩石最大颗粒的10倍，小于试样半径。同一组试件的工作片与温度补偿片的规格和灵敏系数应 相同，温度补偿片电阻值允许偏差为土0.22。 6.2粘贴应变片方法 应变片应粘贴在试件高度方向的中部，尽量避开裂隙、节理和伟晶处。每个试件纵向和横向粘贴应 变片各2片～3片。纵、横应变片的排列采用“下”形或“工”形，见图1。贴片前，应在试件圆周三等分处 画垂线，二分之一高度处画圆周线，以便贴片对中。对于岩性均一、加工精度高的试件，可以只在对称两 侧中部粘贴纵、横应变片各一对。 2 GB/T23561.8—2009 b）工形连接方式 a）卜形连接方式 1——应变片； 2——试件。 图1应变片粘贴方式示意图 6.3应变片的粘贴工艺 6.3.1清理表面 在粘贴部位先用零号砂纸打磨，其面积要大于应变片。再用纱布或脱脂棉蘸上丙酮等易挥发溶剂 清洗表面，直至纱布或脱脂棉没有灰痕为止。 6.3.2涂胶贴片 般试件可用502胶水或环氧树脂胶等粘贴应变片。含水量多或饱和试件，需要采用防潮胶。胶 水的弹性模量应小于试件的弹性模量。贴片时，先在试件贴片部位涂上一薄层粘结剂，待粘结剂干后， 再在应变片背面涂上一薄层粘结剂，随即将应变片按要求的方向和部位贴上。然后在应变片上盖一小 块塑料纸，用手指在上面滚压挤出应变片和试件之间的气泡和多余的粘结剂，约按压几十秒即可贴牢。 6.3.3固化处理 粘结剂一般可在常温下自行固化。固化时间，应参照所用粘结剂的说明书。急用时，可按各类粘结 剂的说明加热烘干。 6.3.4接线 应变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应变片。每根 导线的长度、线径都要相同，长度不宜超过10m。 6.4防潮处理 6.4.1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，面积要大于应变片， 以防止水分从试件内部进入应变片。 6.4.2防底潮胶固化后，贴应变片，并焊上短线引出。应变片贴好固化后，对地绝缘电阻应满足试验要 求，一般应大于200Mα，然后再在应变片上涂上厚度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，绝缘电阻值一般也应大于200M2。 6.5按SL264一2001中5.1.7的规定，千分表主要用于测量变形较大，强度较低的软和极软煤与岩石 的纵、横向变形。 6.5.1将测表安装在磁性表架上，磁性表架安装在试验机的下承压板上，纵向测表的表头与上承压板 边缘接触，横向测表的表头直接与试件接触，测读初始值。两对相互垂直的纵向测表和横向测表应分别 安装在试件直径的对称位置上。 7试验步骤 7.1测定前核对煤、岩石名称和煤、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，填入记录表内，见附录A。 3