[發明專利]一種固體充填材料力學特性測試方法

有效

• 申請號: 201410149522.8
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103940669A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 張吉雄;李猛;方坤;嚴紅
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種固體充填材料力學特性測試方法，其特征是將固體充填材料試樣裝入壓實鋼筒，然后將壓實鋼筒固定于加載試驗機上，進行固體充填材料力學特性測試，其具體步驟如下：

（1）將固體充填材料進行破碎篩分處理，按設定粒徑級制備試驗試樣；

（2）將試驗試樣分多層逐層裝入鋼筒內壓實，每層厚度為50mm，裝完后平整裝料表面；

（3）測量裝入鋼筒內固體充填材料的高度h；

（4）用與鋼筒口徑相同的活塞緩慢放入鋼筒中，并將鋼筒固定于加載試驗機上；

（5）以力加載速率對固體充填材料進行加載至工作面原巖應力σ₀，記錄加載過程中的壓力F與位移s；

σ₀＝γH

式中：γ為巖層平均容重；H為工作面埋深；

（6）處理試驗數據，按下列公式計算應力σ與應變ε，得到充填材料的應力-應變關系曲線；

σ=FA,ϵ=sh]]>

式中：A為壓實鋼筒的橫截面積；

（7）根據壓實度k計算公式：

k=VysVs=A(h-s)Ah=1-sh]]>

得到充填材料的壓實度-應力曲線，式中：V_ys為壓實后的體積；V_s為壓實前松散狀態的體積。

2.根據權利要求1所述的一種固體充填材料力學特性測試方法，其特征在于：所述的固體充填材料為矸石、粉煤灰、黃土、風積沙及露天礦渣。

3.根據權利要求1所述的一種固體充填材料力學特性測試方法，其特征在于：所述的破碎后固體充填材料最大粒徑不超過50mm。

4.根據權利要求1所述的一種固體充填材料力學特性測試方法，其特征在于：所述的試樣分層數為4～6層。

5.根據權利要求1所述的一種固體充填材料力學特性測試方法，其特征在于：所述的鋼筒內徑為120～150mm。

6.根據權利要求1所述的一種固體充填材料力學特性測試方法，其特征在于：所述的力加載速率為0.1～0.5kN/s。