煤和岩石物理力学性质测定方法
1 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
本部分规定了煤和岩石物理力学性质测定所需煤、岩样的采样的设备工具、技术要求、方法、记录与编号和封装要求。
本部分适用于煤及与煤层相关岩层中岩石的基本性质及冲击倾向性鉴定的室内实验。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T ××××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/T 19222-2003 煤岩样品采取方法
JIS M0301-1975 强度试验用岩石的取样和试样的制备方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。
3.1 说明
煤、岩样 coal rock sample
采集后基本能保持煤、岩体原有结构和状态的煤、岩块体。
4 设备工具和包装器材
4.1 取样设备及工具
取样设备和工具主要有：煤电钻、风镐、地质钻机（钻取煤、岩芯）。
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） 铁锅、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 2 构。
5.1.2 在研究某一局部地点的岩石性质时，应在所研究地点附近，应寻找具有代表性的采样点采样。按照GB/T 19222-2003的规定，常规煤层煤岩样品采样点应避开岩浆岩体侵入区、烧变区、风化带、冲蚀带、断层破碎带及其影响区域等地段。煤岩样采样前应清理煤壁，使表面新鲜、平整。。
5.1.3 在研究较大范围内的岩石性质时，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、岩样应采自岩性相同的同一层位。
5.1.6 对岩性变化很大的岩层，禁止将在不同地点和不同层位采取的煤、岩样编为一组。
5.1.7 按照JIS M0301-1975的规定，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，以防产生大量人为裂隙。
5.2 采样技术要求
5.2.1 煤层取样
根据试验要求及煤层厚度分层取样，煤层厚度3.5m以下，采一组煤样；（3.5～5.0）m之间采两组煤样，一组靠近煤层顶板取样，另一组靠近煤层底板取样；煤层厚度大于（5.0～10）m之间可分上、中、下采取三组煤样；如煤层厚度大于10m，可根据煤层厚度，分更多层次采取煤样或用钻机采取煤样。
5.2.2 岩层取样
5.2.2.1 如测试岩层的常规物理力学性质，一般采集煤层的直接顶与基本顶两层岩样。
5.2.2.2 如需鉴定岩层冲击倾向性，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，采取各个分层的岩样。
5.2.2.3 煤层底板一般只采一组岩样。如有厚度小于1.0m的伪底，并有底臌现象，除采此层伪底外，还应采其下另一组不同岩性的底板岩样。
5.2.2.4 如煤层中有夹矸层，应根据夹矸层的厚度、岩性、及对煤层开采影响的程度，酌情采取各夹矸层的岩样。
5.2.3 采样规格及数量
5.2.3.1 岩样每组四块，煤样每组七块。所采的岩块与煤块的规格大体为（25×25×20）cm的六面体，其高度方位应垂直煤、岩层的层理面。所采集的煤、岩样不 3 得有明显裂隙。
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、岩样，可采取较小煤、岩块，其最小尺寸不得小于（15×15×15）cm的六面体，但相应增加采集煤、岩样块的数量。
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和最低数量如表1所示。考虑到加工中的损耗以及偏离度大于20%时，试样数量需适当增多等因素，采样时一般应按表1中所列数量的两倍采取。对于软岩，采样的数量还应更大一些。
6 采样方法
6.1 煤、岩试块采样
6.1.1 单一薄、中厚煤层采样
在单一薄、中厚煤层中可在回采、综掘工作面选取新冒落、没有裂隙并能辨别清楚层位的煤、岩块作为试样。
6.1.2 巷道采样
可在新掘出的穿层巷道或石门中用煤电钻或风镐采取；如在老巷道采样，应在巷道松动圈以外，采用掘侧短巷或用钻机采取煤、岩样。
6.2 钻取岩芯采样
6.2.1 用地质钻机采样时，至少打二个钻孔，取二组岩芯。
6.2.2 钻孔应尽量垂直岩层层理面钻进，偏斜度不得大于5°。如有特殊困难不能做到上述要求时，应注明偏斜角度。
6.2.3 钻取岩芯的直径不得小于70mm。
6.2.4 如要判定岩层的冲击倾向性，钻机取样深度应根据地质综合柱状图，在煤层顶板30m以内的岩层中分别钻取不同岩性，单层厚度大于2m的各分岩层的岩样。
6.3 岩样弯曲强度试验样品采样
在做岩层冲击倾向性鉴定试验中需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芯，其直径应大于50mm。
7 采样记录与编号
7.1 采样记录
采样时设专人做煤、岩样描述记录与编号工作。描述采样点的岩性，如节理、层理、裂隙、破碎度等情况；记录采样地点、采样日期、采样方法等内容。在记录中， 4 煤、岩样的编号应与煤、岩样一一对应。
表1 各项试验所需标准试样尺寸与最低数量表
测定项目 标准试样尺寸
cm 标准试样最低数量 备 注
真密度 岩粉 300g 可用测视密度的试样粉碎
视密度、吸水性和含水率 / / 用量积法测视密度时，可采用测定力学性质的试件。用不规则试样时，可用加工规则试样时剩余的边角料
单向抗压强度 直径5，高10 3个
每个煤、岩块尺寸不小于15cm。在上、中、下部位采取 变形参数 直径5，高10 3个
单向抗拉强度 直径5，高2.5 5个
抗剪试验（变角法） 直径5，高5.0 16个
抗剪强度 直径2.5，高12 3个
三轴试验 直径5，高10 5个
煤冲击倾向性鉴定 直径5，高10 15个
坚固性系数 煤块 6个
膨胀率 高2，径高比≥2.5 3个
弯曲强度 直径2.5，长12 5个 试件长轴平行岩层层面
膨胀应力 高2，径高比≥2.5 3个
耐崩解性 大致为球形，40~50g/个 10个球
点荷载强度 直径5，高径比0.8~1.4 5个 规则试验
双点间距 3~5 15个 不规则试验
7.2 采样编号
采样后应用油漆对煤、岩样进行编号，编号方式可采用（ ）、（ ）等标记，其中分母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表示为煤层夹矸；第三数字表示由上而下的分层层数。
示例 ：编号为 试样，分母数字4表明此块试样采自地质柱状图中的4号煤层；分子上的第一个数字2表明此块试样采自第二个采样地点；分子上的字母R表明此块试样采自煤层顶板；分子上的第三个数字3表明此块试样采自该煤层顶板自上而下的 5 第三个分层（其上已采了2个顶板分层）。
7.3 层理方位标记
用油漆在煤、岩样上涂写箭头符号标明层理方向，箭头指向为垂直层理向上，见图1。
8 封固与装箱要求
8.1 密封
8.1.1 包装
采得的煤、岩样应在井下采样点立即用塑料布包好，按7.2要求进行编号，标明该煤、岩样的特征，将说明卡片放入塑料包装内，外边用宽胶带将其捆扎紧，起到密封煤、岩样的作用。塑料布应有足够的强度与厚度，如没有合适大小的塑料布，可用多层塑料布包裹煤、岩样。
8.1.2 浸蜡
煤、岩样采好后，立即用纸包好，写上编号，运到井上后立即浸蜡整体封固。
8.2 装箱
煤、岩样包装密封后，装入木箱中。木箱四周及上下需用木屑或泡沫塑料填实，木箱用铁丝扎紧，并写明编号。装箱时填写“煤、岩样送验单”(见附录A)及“煤、岩样装箱编号对照表”(见附录B)各一式两份，一份随箱寄送，一份单位留底。木箱尺寸不宜过大，一般为（50×50×40）cm。
图1 采集的煤、岩样规格及标记示意图
7 煤岩样运输
煤岩样应尽快运达北京。最好用汽车运至北京，否则要用火车快件运至北京。
煤炭科学研究总院开采设计分院
岩石的基本物理力学性质
岩石的基本物理力学性质
岩石的基本物理力学性质是岩体最基本、最重
要的性质之一，也是岩体力学中研究最早、最完善
的力学性质。
岩石密度：天然密度、饱和密度、
质量指标 密度、重力密度
岩石颗粒密度
孔隙性 孔隙比、孔隙率
含水率、吸水率
水理指标
渗透系数
抗风化指标 软化系数、耐崩解性指数、膨胀率
抗冻性 抗冻性系数
单轴抗压强度
单轴抗拉强度
抗剪强度
三向压缩强度
岩石的基本物理力学性质
岩石的变形特性
岩石的强度理论
试验方法参照标准：《工程岩体试验方法标准》（GB/T
50266-99）。
第二章 岩石的基本物理力学性质
第一节 岩石的基本物理性质
第二节 岩石的强度特性
第三节 岩石的变形特性 第四节 岩石的强度理论
回 顾----岩石的基本构成
岩石是自然界中各种矿物的集合体，是天然地质作用的产物，一般而言，大部分新鲜岩石质地均坚硬致密，空隙小而少，抗水性强，透水性弱，力学强度高。
岩石是构成岩体的基本组成单元。相对于岩体而言，岩石可看作是连续的、均质的、各向同性的介质。
岩石的基本构成：由组成岩石的物质成分和结构两大方 面来决定的。
回 顾----岩石的基本构成
一、岩石的物质成分
岩石是自然界中各种矿物的集合体。
岩石中主要的造岩矿物有：正长石、斜长石、石英、黑云母、角闪石、辉石、方解石、白云石、高岭石等。
岩石中的矿物成分会影响岩石的抗风化能力、物理性质和强度特性。
岩石取芯的方法及保护措施
岩石取芯的方法及保护措施
一、采样基本要求
岩石的采样应遵照中华人民共和国国家标准《煤和岩石物理力学性质测定──采样一般规定》GB/T23561.1—2009 的规定执行。取样需注意以下几点：
（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。
（2）采样地点应符合要求，注意所取的煤岩样必须具有代表性。
（3）所采试样的规格应满足实验要求。
（4）按 GB/T 19222的规定；采样地点应避开岩浆岩体侵入区、蚀变区、风化区、冲蚀带、断层破碎带及其影响区域等地段。采样前应清理岩壁，使表面新鲜、平整。
（5）在采样过程中，应使试样原有的结构和状态尽可能不受破坏，以便最大限度的保持岩样原有的物理力学性质。
（6）采样时应有专人做好岩样描述记录和编号工作。并且对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。对于不同地点和不同层位采取的岩样不应编为一组。
（7）每组岩样的数量，应满足试样制备的需要，按要求测定的项目确定。考虑到试样加工过程中的损耗或其它因素，采样时应注意在数量上有所富余。对于软岩，采样的数量还应大一些。
（8）岩样取出后应注意封闭包装好，避免外部环境对试样的影响。
二、采样技术要求
（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。
（2）如采样的目的为测定岩层冲击倾向性，应在煤层顶板或底板30 m以内的岩层中，分别取不同岩性，单层厚度大于2 m的各分层为一组，采各分层的岩样。
（3）煤层底板可只采一组岩样。如有厚度小于1.0 m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。
三、采样规格及数量
（1）岩样每组四块。所采的岩样的规格大体为25 cm×25 cm×20
cm，其高度方位应垂直岩层的层理面。所采岩样不应有明显裂隙。
（2）若采出岩样满足不了，大块规格，则其最小尺寸应大于15
cm×15 cm×15 cm，并相应增加数量。
工程岩体试验方法标准
工程岩体试验方法标准
工程岩体试验是对岩石进行实验测试的方法，在应用中需要遵循一些标准和规范。以下是一些常用的工程岩体试验方法标准：
1. 岩石采样方法标准：该标准规定了岩石取样的方法，包括采样器选择、取样位置、取样数量等要求。
2. 岩石物理力学性质测试标准：该标准规定了测定岩石的强度、弹性模量、抗压强度、抗拉强度等物理力学性质的测试方法。
3. 岩石水文力学性质测试标准：该标准规定了岩石渗透性、孔隙度、渗透系数等水文力学性质的测试方法。
4. 岩石断裂特性测试标准：该标准规定了岩石强度、韧度、断裂模式等断裂特性的测试方法。
5. 岩石变形特性测试标准：该标准规定了岩石应力-应变关系、围压对变形的影响等变形特性的测试方法。
在进行工程岩体试验时，需要根据具体实验目的选择相应的标准，并按照标准要求进行实验操作。这些标准的遵循能够确保实验结果的准确性和可靠性，为工程设计和施工提供科学依据。
煤岩单轴压缩试验研究
- 1 - 煤岩单轴压缩试验研究
煤岩是地质学中最重要的成分之一，它不仅只是地质调查中的重要物质，而且在岩体物理性质、岩石力学性能、岩石工程设计、岩石矿物分析、油气资源开发等多个领域都占据了重要的地位。在传统的工程实践中，例如岩石压力实验、地质参数调查、地质模型研究等，煤岩的压缩性能测定一直是重要的内容。
煤岩单轴压缩试验是一种用于研究煤岩单轴压缩性能的试验方法，主要是通过将单轴力应用于某一节点，测定沿着压缩方向的总应力及其改变率，从而对煤岩的压缩性能进行准确的测量。压缩试验是煤岩力学性质研究的基础，也是煤岩工程设计和应用中的重要手段。
由于煤岩的不同性质、不同型号的单轴压缩机的使用和煤岩试件的制备，煤岩单轴压缩试验可以分为许多不同的类型。按照试验条件，分为室温单轴压缩试验和高温单轴压缩试验；按照试验类型，分为时间变化试验和力变化试验；按照单轴压缩机的不同，可以分为动力单轴压缩试验和静力单轴压缩试验。
煤岩单轴压缩试验的实施过程中应考虑各种因素，例如试件的制备、单轴压缩机的精度、实验参数的设定等。首先，为了使实验结果更准确，应以精度为首要考虑因素，选择正确的力学仪器和仪器参数；其次，要考虑煤岩的制备，以便确保煤岩试件的成型性和实验状态的稳定性；最后，要考虑实验参数的设定，以便确保试验中充分代表岩石压缩特性的参数和合理的试验数据采集。
煤岩单轴压缩试验同样也有可能会存在一定的误差，主要是由于 - 2 - 实验条件的复杂性、试件的制备和测量的不准确性等原因所造成的。因此，应采用不同的实验方法和不同的评价标准来确保煤岩单轴压缩试验结果的正确和准确。
此外，针对煤岩单轴压缩试验方法也有一些改进办法。如改变单轴压缩机的设计结构，使单轴力及其改变率更加准确和精确；研究不同型号煤岩试件在不同温度下的压缩变形特性，以及利用数字化技术处理煤岩单轴压缩试验数据。
通过对煤岩单轴压缩试验的研究，可以为煤岩的力学性质研究、岩石工程设计、岩石力学分析等奠定基础，为岩石矿物分析、地质参数调查和油气资源开发提供重要的参考。煤岩单轴压缩性能的测试将在不断的改进和发展中发挥重要的作用。
岩石的力学特性及强度准则
岩石的力学特性及强度准则
岩石力学性质主要是指岩石的变形特征及岩石的强度。由于在石油工程中，并壁稳定、
出砂分析、水力压裂、储层物性变化等都与岩石力学性质亲密相关，因此有必要讨论岩石的
力学性质及其在物理环境下应力场中的反映。影响岩石力学性质的因素许多，例如岩石的类
型、组构、围压、温度、应变率、含水量、载荷时间以及载荷性质等。要讨论这些简单因素
对岩石力学性质的影响，只能在试验艾博希室内严格掌握某些因素的状况下进行。
岩石的变形特性，最直观的表达方法是通过应力一应变关系曲线及应变随时间变化的曲
线来表示。通常首先讨论在常温、常压（即室温与通常大气压）条件下岩石的力学性质，然
后再考虑其他影响因素下岩石的力学性质。这样才能渐渐弄清在地质条件下，综合因素对岩
石力学性质的影响。
岩石在常温、常压下一般产生脆性破坏，但深埋地下的岩石却表现为明显的延性。，岩
石这一性质的变化是由于所处物理环境的转变造成的。
所谓脆性与延性至今尚无非常明确的定义。一'般所谓脆性破坏是指由弹性变形发生急
剧破坏，破坏后塑性变形较小。延性是指弹性变形之后产生较大的塑性变形而导致破坏，或
直接进展为延性流淌。所谓延性流淌IC现货商是指有大量的永久变形而不至于破坏的性质*
对于岩石而言，破坏前的应变或永久应变在3%以下可作为脆性破坏，5%以上作为延性破
坏，3% 一
5%为过渡状况。
由于地下的岩体和井壁围岩均处于三向应力状态，所以对岩石力学性态的测定不能靠简
单的单轴压缩试验方法，而必需在肯定的围压作用厂（必要时还要考虑温度的作用）进行试
验测定。真三轴试验（岩石上三个主方向的作用力均不等）非常简单，一般均不采纳。普退
采纳的是常规三轴压缩试验方法，一般用圆柱形岩样，在其横向施加液体围压，即在水平的
两个主方向上的应力相等且等于围压久，如图1—1所示。
假如上下垫块是带孔可渗透的，亦可通入孔隙流体压力以讨论孔隙压力的影响。
岩石密度测定常用方法
岩石密度测定常用方法
岩石密度是岩石物理学中的重要参数，对于岩石的成因、岩石力学特性和岩石工程设计都具有重要意义。岩石密度的测定方法多种多样，目前主要有箍板法、水饱和法、氦置换法、悬挂法、超声波法等。本文将简述这几种方法的测定原理和应用范围。
1．箍板法（Pycnometer）
箍板法也称比重法或位移法，是一种根据磨光的岩石试样体积和重量计算出岩石密度的方法。常见的箍板法主要分为两种：密封箍板法和开放箍板法。
密封箍板法通常适用于石英砂岩、石灰岩等非破碎性岩石，其主要原理是测定岩石试样和灌满水的箍板一起的质量，算出总体积后，测定去掉箍板后两者的质量差，算出岩石试样的体积并求出密度。
2．水饱和法（Water Saturation method）
水饱和法是将干燥的岩石试样放在装有水的容器内，将其完全浸入水中，并尽量排出水中的空气，测算浸入水前和浸入水后的重量差，用水对其空隙和孔隙进予充填是新方法测定其体积，根据体积和质量的比值即可得到密度。
水饱和法通常适用于破碎性岩石或有吸水性的岩石，其应用范围要比箍板法大，如测定沉积岩、火山岩、鹅卵石、瓦斯石、石墨岩等。
氦置换法是使用氦气代替水来测定干燥岩石的密度的方法。由于氦的相对原子质量很小，极小的体积即可充填石样表面和孔隙中的氦气，得到了精确的保持岩石原始体积和重量，准确测定岩石密度的方法。由于氦气的极小分子，测量不仅仅适用于破碎性岩石，还适用于更为致密的岩石，同时适用于透水岩溶、地下工艺实验等领域。
4．悬挂法（Suspension）
悬挂法是一种测量岩石密度的直接方法，通常适用于大于样品针直径的圆柱形样品。常使用的是拉曼海赫滑轮悬挂式密度计，其原理是将样品以一端悬挂在设备上，通过测量悬挂绳的张力，来计算出样品的浸入深度，并测量试样的体积和重量，计算出密度。
5．超声波法（Ultrasonic）
煤、岩试样采样要求
1 煤、岩 试 样 采 样 要 求
1．采样目的
测试煤层及其围岩层的物理力学性能并进行冲击倾向性鉴定。
2．采样基本要求
为了保证试验结果具有代表性，应分2个地方采取每一个煤层及围岩的煤、岩样各一份。
2.1煤层取样
根据煤层厚度分层取样，煤厚3.0m以下，采一组煤样；5.0以下，采两组煤样，一组靠近煤层顶板取样；另一组靠近煤层底板取样。煤层厚度大于5.0m，应分上、中、下采取三组煤样；如煤厚大于10m，可根据煤厚度，分更多层次采取煤样或用钻机采取煤样。
2.2 岩样取样
1）在煤层顶板30m以内的岩层中，分别取不同岩性，单层厚度大于2m的各分岩层为1组采取岩样。
2）煤层直接底板厚度大于2.0m采取一组底板岩样；底板厚度小于1.0m，采取两组不同岩性底板岩样。
3）如煤层中有夹矸层，采取夹矸作为一组岩样。
4）岩样每组４块，煤样每组7块。所采的岩块与煤块的规格大体为长×宽×高＝25cm×25cm×20cm的六面体，其高度方位应垂直煤、岩层的层理面。所采集的岩(煤)样不得有明显裂隙。
5）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、岩样，可采取较小煤、岩块，其最小尺寸不得小于（长×宽×高 2 ＝）15cm×15cm×15cm的六面体。
3． 采样方法
3.1 巷道采样
可在新掘出的穿层巷道或石门中用煤电钻或风镐采样；如在老巷道应在松动圈以外，采用掘窝或用钻机采集煤、岩样。
3.2 单一中厚煤层取样
在单一中厚煤层中可回采、或综掘工作面选采取新冒落、没有裂隙并其清楚层位的煤、岩块作为试件，
3.3 钻机采样
1）当用地质钻机采取煤、岩芯作为试样时，至少打两个钻孔，取两组岩芯；钻取的煤、岩芯直径不得小于70mm；钻机应垂直岩层层理钻取岩芯。
2）钻机采取岩芯深度，应根据煤层综合柱状图，在煤层顶板30m以内的岩层中，分别钻取不同岩性，单层厚度大于2m的各分岩层的岩样。
3.4 弯曲强度试件取样
煤的坚固性系数(f值)测试及影响分析
煤的坚固性系数(f值)测试及影响分析
发布时间：2022-08-31T00:52:29.850Z 来源：《中国科技信息》2022年第8期 作者： 付冬梅
[导读] 煤的坚固性系数是煤矿瓦斯治理中一项关键指标，测试准确性至关重要，本文以实验室测试过程中的影响及煤质本身对于坚固性影响进行分析
付冬梅
（贵州省煤矿设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550025）
【摘要】煤的坚固性系数是煤矿瓦斯治理中一项关键指标，测试准确性至关重要，本文以实验室测试过程中的影响及煤质本身对于坚固性影响进行分析，经过近几年对于盘江矿区瓦斯参数测试过程中总结经验，提出一些自己的看法。
【关键词】坚固性系数；测试；影响分析
一、引言
近几年煤矿现场发现煤层瓦斯含量不高的工作面,反而突出预测指标总是超标,说明现有指标测试至关重要。而且2022年版《煤矿安全规程》中已规定将煤层坚固性系数当作“在本巷道施工顺煤层钻孔预抽煤巷条带瓦斯作为区域防突措施冶”的判别条件之一，煤的坚固性系数(f
值)是预测煤与瓦斯突出危险性的重要指标之一f值越小,煤层发生突出的可能性越大。因此,f值测定是生产矿井一项长久且必要的基础测定工
作。
二、煤的坚固性系数(f值)测试方法基本原理
依据现行《煤和岩石物理力学性质测定方法》,实验室采用“落锤法”测定 f值，这个测定方法是建立在脆性材料破碎遵循面积力能说的基础上。这个学说是雷延智在1867年提出来的，他认为“破碎所消耗的功(A)与破碎物料所增加的表面积（△S）的n次方成正比”即：
式中：i=Dq/Dh，i称为破碎比，i＞1.
从（1-2）式可知，当破碎功A与破碎前的物料平均值为一定值时，与物料坚固性有关的常数K与破碎比有关，即破碎比i越大，K值越小，反之亦然。这样，物料的坚固性可以用破碎比来表达。
三、煤的坚固性系数(f值)测试过程
1仪器、设备和用具
1.1捣碎筒，如图1所示。
1.2计量筒，如图2所示。
岩石的物理性质与性质分析
岩石的物理性质与性质分析
岩石是地球表面最常见的地质材料之一，其物理性质和性质分析对于地质学研究以及工程建设都起到至关重要的作用。本文将对岩石的物理性质进行介绍，并探讨如何对岩石的性质进行分析。
一、岩石的物理性质
1. 密度
密度是岩石的重要物理性质之一，通常用质量与体积的比值表示。岩石的密度不仅与岩石的成分有关，还与其孔隙度和结构形态等因素密切相关。不同类型的岩石其密度差异较大，例如火山岩的密度一般较低，而花岗岩和玄武岩的密度相对较高。
2. 弹性模量
弹性模量是衡量岩石抗弹性变形能力的重要指标，通常用应力与应变的比值表示。弹性模量可分为体积弹性模量、剪切模量和弯曲模量等。不同类型的岩石其弹性模量也不同，例如砂岩的弹性模量相对较低，而页岩和石灰岩的弹性模量相对较高。
3. 磁性
岩石的磁性是指岩石在外磁场作用下表现出的磁特性。大部分岩石都具有不同程度的磁性，但具体的磁性表现与岩石的成分、结构以及成岩过程等因素有关。通过对岩石的磁性分析，可以了解地质历史和构造变形。 4. 热性质
岩石的热性质包括导热性、热膨胀系数和热导率等。岩石的导热性取决于其成分、密度和孔隙度等因素，而热膨胀系数则决定了岩石在温度变化下的体积变化。热导率是指岩石传导热量的能力，与岩石的矿物含量和孔隙度等因素有关。
二、岩石性质分析方法
1. 物理试验
常用的岩石性质分析方法之一是物理试验，包括密度测定、弹性模量测定和磁性测定等。密度测定可通过称重和容器体积测量来完成，而弹性模量的测定通常使用弹性波速度的测量方法。磁性测定则需要使用磁化强度计等仪器完成。
2. 岩心实验
岩心是由地下取得的连续岩石样本，在岩石性质分析中起到非常重要的作用。通过对岩心的观察和实验室分析，可以了解岩石的颜色、质地、孔隙度、矿物组成等特征，从而推测岩石的物理性质。
3. 地球物理勘探
地球物理勘探是一种通过地球物理方法研究地壳结构和性质的方法。它包括地震勘探、电磁测深、重力测量和磁力测量等。地球物理方法可以提供大范围地质信息，帮助分析岩石的性质和成岩过程。
煤层冲击倾向鉴定试行技术规范
第 1 页 共 4 页 煤层冲击倾向鉴定试行技术规范
煤层冲击倾向的鉴定试验工作除应遵守煤炭工业部颁发的《煤和岩石物理力学性质测定方法》外，还应遵守本规范的规定。第一节 一般规定1、?煤层的冲击倾向分三类，强烈冲击倾向、中等冲击倾向和无冲击倾向。强烈冲击倾向煤层及中等冲击倾向煤层统称为有冲击倾向煤层。2、煤层的冲击倾向鉴定以井田为单位进行，鉴定试行工作由煤炭工业部指定单位负责。3、煤层冲击倾向鉴定的结果由鉴定试验单位报煤炭国，并通知有关单位。4、已发生破坏性冲击地压的煤层属于有冲击倾向煤层。第二节? 鉴定方法1、用煤样动态破坏时间DT、冲击能量指数KE与弹性能量指数WET等指标鉴定煤层的冲击倾向，各指标的界限值见表1。 表1 煤的冲击倾向鉴定指标值??
DT（ms）≤5050＜DT≤500＞500DE（注）≥55＞KE≥1.5＜1.5WET≥55＞WET≥2＜2鉴定结果强烈中等无注：煤样的全应力应变曲线属Ⅱ类时，不计算KE值，煤的冲击倾向指标用煤样力学试验方法求得，每种煤样的试件不得少于10件，否则应在鉴定试验报告中说明。 （一）煤的动态破坏时间测定
煤样的动态破坏时间是煤试件在常规单轴压缩试验条件下，从第 2 页 共 4 页 极限载荷到完全破坏所经历的时间，用符号DT表示。一、仪器、设备 1、载荷传感器 2、动态应变仪：工作频率≥2000HZ 3、记录仪 工作频率≥1000HZ的磁带记录仪或光线示波器。 4、信号处理仪器（1） 记忆示波器：时间精度优于1mS。（2）X—Y函数记录仪5、材料试验机二、试件规格，加工精度及数量 6、试件采用直径为5±0.6
0.2Cm，高径比为2±0.2圆柱体或采用5×5×10 Cm（公差与圆柱体相同）的方柱体试件。不能制取试件时，应在试验结果中加以说明。 7、试件加工精度（1） 试件两端面不平行度不得大于0.01 Cm。（2） 试件上下端直径偏差不得大于0.02Cm。（3） 轴向偏差：在试件检测台上，要求试件与直角尺垂边无明显缝隙。8、每组试验试件数为10件三、试验系统9、根据试验采用的记录装置不同，试验系统分为两类，见图1、图2。 1—上加压板：2—试件；3—载荷传感器；4—球形座；5—下加压板；6—位移传感器；7—磁力表架；8—动态应变仪；9—记忆示波器；10—磁带记录仪；11—函数仪。