矿山岩石力学实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除矿山岩石力学实验报告篇一：cumT-矿山岩体力学-周华强-矿山岩体力学实验报告中国矿业大学矿业工程学院实验报告课程名称矿山岩体力学姓名班级学号日期成绩实验一测定掩饰的静力变行参数一、基本原理岩石静力变行参数主要有静变形模量、泊松比和剪切模量，本实验只介绍前两参数的测定。

变形模量是指岩石试样在单轴压缩条件下轴向压力与轴向应变之比。

（1）初始模量：应力-应变曲线远点处切线的斜率。

（2）切线模量：对应于曲线上某一点m的切线的斜率。

（3）割线模量：曲线上某一点m与原点o连线的斜率。

一般取抗压强度为50%的应力水平的割线模量代表该岩石的变形模量。

（4）泊松比：指单轴受压条件下横向应变与轴向应变之比，一般用单轴抗压强度的50%时的横向应变值和轴向应变值计算。

本试验是将岩石试样放在压力机上加压，用应变计或位移计测记不同应力作用下岩石试件的应变或变形值，绘出应力-应变曲线。

目前，侧记变形（或应变）的仪表很多，如机械测表、电位差传感器和电阻应变仪等，其中电阻应变仪在我国应用最广，在此着重介绍这种一起的测量方法。

电阻应变仪测量岩石应变的原理是将电阻应变片粘贴在试样的侧面上，当岩石受压下产生变形时，粘贴在其上的应变片与岩石一起变形，应变片变形后，其电阻值发生变化，通过电阻应变仪的电桥装置测出电阻值并转换成应变值，此值即为岩石应变值。

二、仪器设备（1）平台、角尺、卡尺；（2）压力机：能连续加荷，没有冲击，具足够的吨位（能在总吨位的10%~90%之间进行试验）；（3）电阻应变仪及贴片设备；（4）导线焊接工具三、操作步骤1.试样制备（1）采用圆柱体作为标准试样，直径为5cm，允许变化范围为4.8~5.2cm，高10cm，元需变化范围为9.5~10.5cm。

当缺乏圆柱体制样设备时，允许采用5cm×5cm×10cm方柱体。

（2）试样制备的精度，应叨叨下列标准：①沿试样整个高度上，直径差不超过0.3mm；②两断面的平行度，最大不超过0.05mm；③断面应垂直于试样轴，最大偏差不超过0.25度；④试样表面应处理光滑。

（3）每种情况制备不少于3个试样。

2.试样描述描述内容包括岩石的名称、颜色、矿物成分、结构、构造、风化程度、胶结物、微裂隙发情况及其与主应力间的关系和含水状态等。

3.电阻片的粘贴和防潮处理（1）选择电阻片：要求电阻丝平直，间距均匀，电阻丝的长度大于试样最大颗粒尺寸的10倍，同一试样的工作片和补偿片的电阻值差不超过±0.2欧姆。

（2）电阻片应贴在试样中部，每个试样采用纵向和周向电阻片各2片，沿圆周等距离分布；贴片前，用零号砂纸打磨试样面，并用酒精擦洗。

（3）贴片用的胶液，对于烘干试样，可采用一般胶合剂；对天然含水及饱水试样，需采用防潮胶液，并作防潮处理。

（4）待粘和胶液干固后，用等长金属隔离线与电阻片的引线焊接牢固。

此时，电阻片的组织增加值不得超过0.5欧姆。

（5）将导线固定，并在其端作号码标记以便识别。

4.安点接线将准备好的时间防止在压力机的压板中间，取另一电阻补偿时间置于试样附近，按半桥联线方式将仪A、b接线柱之间接测量片，b、c之间接温度补偿片。

5.施加载荷以0.5~0.8mpa/s的速度施加载荷，直至岩样破坏或至少超过抗压强的之50%：在施加荷载过程中，记录各级压力下的轴向和横向应变值。

每个电阻片测的的应变值不应少于10个。

四、成果整理（1）按下式计算应力值：σ=pA式中p—轴向荷载；A—试样横断面积；σ—压应力值，mpa。

（2）计算纵向应变相横向应变平均值。

（3）绘制应力—轴向应变曲线，应力—横向应变曲线及应力—体积应变曲线，体积应变按下式计算：ε式中εεεvv=εa+2εd----某一应力下体积应变；a-----同一应力下轴向应变；d-----同一应力下横向应变。

（4）在轴向应力—应变曲线上，作原点o与抗压强度为50%点的连线，其斜率即为变形模量：e0=?50?50式中?50----相当于抗压强度为50%的应力值，mpa；?50----应力为抗压强度的50%时的轴向应变值。

（5）取应力为抗压强度的50%时的纵向应变和横向应变值计算泊松比μ（取两位小数）：???d（50）?a（50）式中?d（50）----应力为抗压强度的50%时的横向应变；?a（50）----应力为抗压强度的50%时的轴向应变。

（6）根据需要，也可确定任一应力下的切线模量、割线模量和泊松比。

五、注意事项（1）如压力机承压板的尺寸大于试样尺寸的两倍时，需要在试样上下端加辅助承压板。

（2）贴片应尽量避开显著的裂隙和特大矿物颗粒或斑晶。

（3）在试样加压前，应检查试件是否均匀受压。

其方法是给试样加上少许压力，观测各应变值是否接近，如纵向应变相差较大，应重新调整试件。

六、实验数据???d（50）?a（50）??七、实验小结??0.48?305?（?28）151?19通过本实验了解了岩石弹性模量和泊松比的测量仪器，通过实验数据了解了岩石的一些力学性质。

实验二岩石的单轴抗压强度试验一、基本原理岩石单轴受压至破坏时的最大压应力值称单轴抗压强度，简称抗压强度，以R表示。

岩石单轴抗压强度的测定，一般是采用直接压坏标准试件的方法。

二、仪器设备（1）岩石制样机械：钻石机、车床、锯石机、磨床；（2）检验工具：游标卡尺（精度0.02mm）、直角尺、水平检测台、百分表架及百分表；（3）材料试验机。

三、试件规格、加工精度、数量与含水量（1）采用圆柱体为标准试样，直径为5cm，允许变化范围为4.8~4.2cm；高度为10cm，允许变化范围为9.5~10.5cm。

当缺乏圆柱体制样设备时，允许采用5cm×5cm×10cm的方柱体。

（2）试样加工精度：试样两端面不平行度小于0.1mm；试样上下端直径偏差不得大于0.2mm。

（3）试样数量：试样数量按要求的受力状态或含水状态，每种情况下试样的数量一般不少于3块。

四、测定步骤（1）测定前核对岩石试样名称和岩样编号，对试样的颜色、颗粒、层理、节理、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并填入表内。

（2）检查试样加工精度、量测试样尺寸，填入记录表内。

（3）选择压力及机度盘：一般应满足0.2p0max式中pmax----预计最大破坏载荷；p0----压力机度盘最大值。

（4）试样安装将试样置于压力机承压板的中心，调整有球形座的承压板，使之均匀受压。

五、成果整理（1）计算单个试样的单向抗压强度按下式计算岩石单轴抗压强度R（mpa）R?式中p——最大破坏荷载，n；pA2A——垂直于加荷方向的试件断面积，mm。

篇二：岩石力学总结第一章绪论岩石力学是一门研究岩石在外界因素（如荷载、水流、温度变化等）作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。

又称岩体力学，是力学的一个分支。

研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。

它是一门新兴的，与有关学科相互交叉的工程学科，需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识，并与这些学科相互渗透。

应用：水利水电道路建设采矿工程等煤与瓦斯突出预测及处理理论和技术铁路隧道设计和施工技术水库诱发地震的预报问题地震预报中的岩石力学问题岩体力学的研究对象：岩石由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体岩体力学的发展历程：20世纪以前萌芽阶段宋应星《天工开物》古德恩维地表移动范围20世纪初到20世纪50年代第二阶段松散介质学派卡曼型三轴试验机三下开采20世纪50年代到现在现代阶段弹塑性理论流变理论百花齐放世界各国成立岩石力学学会论文的发表数值模拟方法矿山岩体力学的特点及其研究范围采深大计算精度低位置受限不断移动由于大面积开采还会引起采空区上方大量岩层移动和破坏，研究这些岩层的运动、破坏和平衡规律及其控制方法，是矿山岩石力学的重要课题，这也是区别于其他应用性岩石力学学科的重要内容。

矿山岩体力学的研究目的和方法在安全、经济、高强度、高指标的原则下最大限度地开采地下资源。

矿山岩石力学的研究方法是科学实践和理论分析相结合，二者互相联系，互相促进。

岩石的物理性质密度、视密度、孔隙性、碎胀性和压实性、吸水性、透水性、软化性、膨胀性和崩解性2.7?103kg/m3密度是指单位体积的岩石（包括空隙）的质量容重是指单位体积的岩石（包括空隙）的重量通常，岩石的容重愈大则它的性质就愈好孔隙度是岩石中各种孔洞、裂隙体积的总和与岩石总体积之比，故也称为孔隙率通常根据岩石的密度和干视密度经计算而求得碎胀性是岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大的性质吸水性是指遇水不崩解的岩石在一定的试验条件下(规定的试样尺寸和试验压力)吸入水分的能力，通常以岩石的自然吸水率和强制吸水率表示。

岩石的自然吸水率是试件在大气压力作用下吸入水分的质量与试件的干质量之比透水性是岩石能被水透过的性能。

达西定律可知Q=KAI 软化系数是指水饱和岩石试件的单向抗压强度与干燥岩石试件单向抗压强度之比膨胀性和崩解性主要取决于其胶结程度及造岩矿物的亲水性，一般含有大量粘土。