MT 48-1987 煤和岩石抗剪试验方法.pdf

1、中华人民共和国煤炭工业部部标准MT 48-87 煤和岩石抗剪试验方法代替MT48-80 本标准适用F煤和岩石抗剪试验。1 规则试件抗剪试验本方法适用于能加工成规则试件的煤和岩石抗剪试验。用试验结果绘制正应力与剪应力的关系曲线.求得煤或岩石的内摩擦角和凝聚力c, 1. 1 设备、量具1. 1. 1 设备a. 材料试验机$b. 岩石试样加工机械:锯石机、磨石机或磨床sc 变角剪切夹具(图1)。1. 1. 2 量具a. 游标卡尺，精度0.02mm; b 钢板尺，c 直角尺gd 百分表架;e. 百分表$1 水平检测台。1. 2 试件规格、加工精度、数量和含水状态1. 2. 1 标准试件采用正立方体，规

2、格5cmX5 cmX5 cm。1. 2. 2 加工精度1.2.2.1 试件各边长公差不得超过21mm.1.2.2.2 两端固不平行度不大于0.1mm。1.2.2.3 相邻两平丽的不垂直度s将试件放在水平检测台上，用直角尺紧贴试件垂直侧边，要求两者之间元明显缝隙。1. 2. 3 试件数量应根据试验方式确定，当取5个以上的剪切角度，每个角度下作1个试件的剪切试验时，所需试件最低数量为5个$当取3个剪切角度，每个角度下作3个试件的剪切试验，取其算术平均值时，所需试件最低数量为9个。当采取第二种试验方式时，在计算平均值的同时，应计算偏离度。若偏离度超过20%贝应增补试件数量，使偏离度不大于20%。1.

3、 2. 4 试件含水状态按MT44-. 87 图2岩石剪切强度曲线?在-1与测定角度在5个以上，每个测角F只作-个试件的剪切试验时，直角坐标上所标各点为各测角下单个试件的测值。65 MT 4887 .4.3.2 为便于工程上的应用，可将岩石强度曲线简化为直线，简化后可以下列方程表示:C+. tan . ( 10 ) 式中，C岩石强度曲线在轴上的截距，即岩石的凝聚力;一岩石强度曲线的倾角，即岩石的内摩擦角。岩石强度曲线的简化方法:在曲线上之A，B，C、D各点问试作直线，使该直线通过的点为最多，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，各点距直线距离最小，该直线即为反映试验结果的最佳直线。,. 4.

4、 4 C和值的计算z在简化后的直线上任意取l点和2点(如图2中所示)，求出剪应力机和鸟，正应力矶和盯，代入下面公式，即可求出C和值。C二，-a，.tan 21 = arc tan ， -t C值计算结果取到小数点后一位.最小位数取到分.2 不规则试件抗剪试验本方法适用于不能加工成规则试件的软岩右抗剪试验。2. , 设备、量具及材料2. ,. , 设备. 材料试验机Fb 变角剪切夹具(见图1)，c. 7.07cmX7.07cmX7.07cm方形试模。2. ,. 2 量具及材料. 游标卡尺，精度为0.02mm，b. 玻璃板或透明纸，e 求积仪或坐标纸gd 钢板尺，e. 高铝水泥或高标号水泥(其强度

5、应高于岩石强度), t 云母片或云母粉gg. 防水油漆或防水套。2.2 试件规格、数量和含水状态. ( 11 ) ( 12 ) 2. 2. , 试件应近似于圆柱体，不得采用圆锥体或双锥体，其表面要求比较平滑。试件高度约6cm，直径约4.55. 0 cm。2. 2. 2 试件数量和含水状态按本标准第.2. 3和1.2. 4款的规定执行.2. 3 试验步骤2. 3. , 制作衬模将不规则试件表面涂以防水泊漆后风干或用防水套扎紧).然后用加速凝剂的高铝水泥或高标号水泥胶固在7.07cmX7. 07 cmX7. 07 cm方形试模中，在试模中部平面上铺一层约1mm厚的云母片或云母粉，作为试件的剪切面(

6、如图3所示)。经24h后拆模，用湿毛巾覆盖，啧水养护28d. 2. 3. 2 将制作好的不规则试件衬模加工成7cmX7 cmX7 cm的立方体试件。其余试验步骤按本标准第1.3条规定进行。2.4 试验结果计算和数据整理2. 4. , 计算不规则试件剪切面积66 MT 48-87 利用玻璃板或透明纸，将不规则试件的剪切面用笔描下来，然后用求积仪或者用坐标纸画出的方格网.f算出剪切面积。一-4 5 J一图3不规则试件衬模制作示意图l-1ilB试模泣不规则试件，3云母粉或云母片川胶团在试模中的高铝水泥或高标号水泥，5试模底座l P 图4不规则试件抗剪试验方法示意图l一钢垫板，2变角剪切夹具上座，3不

7、规则试件，4一正立方体衬模，8 变角剪切夹具F座，6液柱2. 4. 2 试验结果计算和数据整理，按本标准第1.4条规定进行。3 抗剪强度测定当只需要测定岩石或煤的抗剪强度，而不需要测定内摩擦角时，可用此法。3. 1 设备及量具8. 材料试验机gb. 双剪夹具(如图5所示), C. 岩石加工机械:钻石机或车床，锯石机，磨石机或磨床gd. 游标卡尺，精度0.02mm , 3. 2 试件规格、加工精度、数量和含水状态3. 2. 1 标准试件为圆柱形，直径为2.5-o 01 crn.高约12cm。3. 2. 2 试件数量和含水状态按MT44-87第2.3、2.4条规定。67 MT 48-87 3.-

8、3 测定步骤3. 3. 1 测定前核对岩石名称和岩样编号，对试件的颜色、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进行描述，并填入记录表内(见附录时，3. 3. 2 用红铅笔在试件受剪处画记号，用游标卡尺测量试件受剪处直径，测两次取算术平均值。3. 3. 3 将试件冒于YY.剪夹具中(如图5所示)，再将叹剪夹具放在材料试验机的承压板中心，调整展压板的球形座，使材料试验机的上承压板平行于双剪夹具受压面。3. 3. 4 按本标准第1.3. 4款选择材料试验机度盘，调整材料试验机度盘指针为零，开动材料试验矶，以O.030. 05 MPa/s的速度平稳加载直至试件被剪断为止。3

9、. 3. 5 对试件破坏状况进行描述或摄影。l 图5双剪夹具1 压杆.2夹具座.3一试件刊受剪切面非干燥状态试件破坏后，立即取出部分碎块用塑料袋封存严防失水，并尽快测定其含水率，填入记录表中。3. 4 测定结果计算和数据整理3. 4. 1 抗剪强度按下式计算2式巾:。试件的抗剪强度，MPa;P 试件剪断时的载荷，kN;F 剪切面面积，cmz，F=?DZFD 试件直径，cm。 -去X10 . . . . . . ( 13 ) 计算结果取到小数点后两位。试验报告中列出每个试件的测值。68 送样单位:IJF下采取试件摘述试, 47 试?可iJQ(iP !中样i 件拥IJI li!i ?飞地在/j(

10、编1; 编. m : I 状U 称LJ 义巳又. m) tFJ盯内摩擦角测定:MT 48-87 附录A岩石抗剪试验记录表(参考件)采样地点:试1年尺寸剪剪切破坏cm 切最大正而积角载荷A. )J (! JJ F P K宽 岛，p，cm 度kN 测定日期.青最大剪应h水采如Pa% 凝聚力C计算:校核平均最大于均最大备Jr.应力，剪州j)Tp MPa MP, 注69 MT 48-87 附录B岩石抗剪强度测定记录表(参考件)送样单位:采样地点测定日期z试件描述试试件尺J岩苦，于t 岩样来取试件cm 样石深!l!(距件测测吉编名地表编水直KJ L 称m主m)号定定4忧径前后态测定:计算s附加说明:本标准由煤炭科学研究院北京开采研究所起草。本标准主要起草人潘清莲、郑直。本标准于1980年首次发布。高本标准委托煤炭科学研究院北京开采研究所负责解释。70 剪切破坏面积F载荷Fc俨MPa 校核g抗含剪强度。;在备率注MPa %