岩层实验报告

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常见沉积岩的鉴定实验报告

常见沉积岩的鉴定实验报告

常见沉积岩的鉴定实验报告一、实验类型综合性实验二、实验目的通过对沉积岩特征的认识加深对沉积岩生成条件的了解。

三、实验仪器、设备沉积岩标本,小刀,放大镜四、实验原理1沉积岩的主要矿物成分沉积岩中的特有矿物:方解石、白云石、粘土矿物、石膏、硬石膏、赤铁矿、褐铁矿、玉髓、蛋白石等。

2沉积岩的结构沉积岩的结构指沉积岩颗粒的性质、大小、形态及其相互关系。

主要有以下两类结构:(1)碎屑结构:按碎屑粒径大小可分为:砾状结构粒径>2mm砂状结构粒径2-0.05mm粉砂状结构粒径0.05-0.005mm泥状结构<0.005mm(2)非碎屑结构:岩石中的颗粒由化学沉积作用或生物化学沉积作用形成。

3沉积岩的构造(在野外观察比较好)指沉积岩形成时所生成的岩石的各个组成部分的空间分布和排列形式。

主要有:(1)层理:沉积岩的成层性。

是由岩石不同部分的颜色、矿物成分、碎屑(或沉积物颗粒)的特征及结构等所表现出的差异而引起的。

分为平行层理.交错层理(2)递变层理:同一层内碎屑颗粒粒径向上逐渐变细。

(3)波痕:层面呈波状起伏。

(4)泥裂:由岩层表面垂直向下的多边形裂缝。

裂缝向下呈楔形尖灭。

四、常见沉积岩(1)砾岩、角砾岩砾状结构。

碎屑为圆形或次圆形者为砾岩,碎屑为棱角形或半棱角形者为角砾岩。

(2)-(6)砂岩砂状结构。

碎屑成分常为石英、长石、白云母、岩屑及生物碎屑。

岩石颜色多样,随碎屑成分与填隙物成分而异。

如富含粘土者颜色较暗;含铁质者为紫红色;碎屑为石英,胶结物为SiO2者呈灰白色;碎屑富含钾长石者显灰红色。

砂岩按照碎屑粒径大小可分为粗粒砂岩(粒径2-0.5mm),中粒砂岩(粒径0.5-0.25mm),细粒砂岩(粒径0.25-0.05mm)。

砂岩按照碎屑成分可分为:石英砂岩(石英含量75%-95%)一般磨圆度高,分选好,颜色浅;长石砂岩(石英含量<75%,长石含量>25%)磨圆较差,分选中或差,浅红到浅灰。

岩屑砂岩(石英含量<75%,岩屑含量>25%)磨圆差,分选差,颜色深。

岩石力学实验报告

岩石力学实验报告

岩石力学实验报告岩石力学实验报告引言岩石力学实验是研究岩石的物理力学性质和力学行为的重要手段。

通过实验可以探索岩石的力学特性,为工程建设和地质灾害防治提供依据。

本文将介绍一次岩石力学实验的过程和结果,以及对实验结果的分析和讨论。

实验目的本次实验的目的是研究不同岩石样本在不同加载条件下的力学特性,包括强度、变形和破裂行为。

通过实验结果,可以了解岩石在实际工程中的承载能力和稳定性,为工程设计和施工提供参考。

实验方法1. 样本准备:从现场采集不同类型的岩石样本,经过加工和处理后制备成标准试样,确保试样的尺寸和质量符合实验要求。

2. 强度试验:将试样放置在强度试验机上,施加逐渐增加的加载,记录试样的应力-应变曲线。

通过分析曲线,可以确定试样的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等力学参数。

3. 变形试验:在加载过程中,观察试样的变形情况,包括弹性变形和塑性变形。

通过测量试样的应变和变形量,可以计算出试样的变形模量和变形能力等指标。

4. 破裂试验:在试样达到极限承载能力时,观察试样的破裂形态和破裂面的特征。

通过分析破裂面的形貌和结构,可以了解试样的破裂机制和破裂韧性。

实验结果与分析1. 强度试验结果:不同类型的岩石样本在强度试验中表现出不同的力学特性。

例如,花岗岩样本的强度较高,具有较高的抗压和抗拉强度;而砂岩样本的强度较低,容易发生破裂。

通过对不同样本的应力-应变曲线进行比较分析,可以得出不同岩石类型的强度参数,为岩石工程设计提供依据。

2. 变形试验结果:在加载过程中,不同岩石样本表现出不同的变形特性。

弹性模量较高的岩石样本具有较小的弹性变形,而塑性变形较大的岩石样本具有较低的弹性模量。

通过测量试样的应变和变形量,可以计算出岩石的变形模量和变形能力,为岩石的变形预测和变形控制提供参考。

3. 破裂试验结果:不同岩石样本的破裂形态和破裂面特征各异。

有些岩石样本呈现出韧性破裂,破裂面较为平滑;而有些岩石样本呈现出脆性破裂,破裂面较为粗糙。

碎屑岩观察实验报告单

碎屑岩观察实验报告单

碎屑岩观察实验报告单实验目的:本实验旨在通过观察和分析碎屑岩的特征,了解碎屑岩的成因和特点。

实验装置和试剂:1. 实验装置:显微镜、取样工具(锤子、锹等)。

2. 试剂:碎屑岩样本。

实验步骤:1. 准备碎屑岩样本:使用取样工具在岩石表面取得足够大小的碎屑岩样本。

确保样本具有代表性。

2. 定义样本特征:观察样本的颜色、质地、颗粒粗细等特征,并进行记录。

3. 显微观察:将样本放置在显微镜下,使用适当的放大倍数观察岩石的微观结构。

记录观察到的特征,例如颗粒形状、结构、颜色和组成等。

4. 群集分析:观察样本中的颗粒群集情况。

检查是否存在质性和数量性的变化,并记录。

5. 特殊成分:在样本中寻找和确认可能存在的特殊矿物质,如石英、长石、云母等。

记录特殊成分的种类和含量。

6. 岩石分类:根据样本的特征和观察结果,将样本归类为火山碎屑岩、沉积碎屑岩或变质碎屑岩等类型,并解释归类的依据。

7. 总结和提出结论:综合观察结果和分类,总结样本的成因、形成环境和演化历史,并根据观察结果提出可能的解释和结论。

实验结果和分析:1. 样本特征:样本为灰色,质地坚硬,颗粒粗细不均匀。

2. 显微观察:岩石颗粒形状多为圆角状,颜色多为白色和灰色,主要成分为石英和长石。

颗粒之间存在胶结物质。

3. 群集分析:岩石中颗粒之间的群集形式较随机,但在某些区域有较高密度的颗粒聚集。

4. 特殊成分:样本中未观察到明显的特殊矿物质。

5. 岩石分类:根据颗粒形状、颜色和组成等特征,将样本归类为沉积碎屑岩。

归类的依据在于颗粒的圆角状、颜色和石英、长石的主要成分。

6. 结论:本次观察的样本为沉积碎屑岩,可能是由沉积物在某种环境条件下被压实形成。

颗粒之间的胶结物质可能是由水或其他物质的存在影响而形成。

没有观察到明显的特殊矿物质,可能代表样本的成因和环境限制了特殊矿物质的形成。

实验注意事项:1. 在取样过程中,注意安全操作,避免受伤。

2. 显微观察时,注意调整适当的放大倍数,保持显微镜和样本的清洁。

构造地质学实验(1)

构造地质学实验(1)

2011-2012学年第一学期《构造地质学》实验报告*名:***班级:资源勘查10-1班学号: 10号指导教师:***资源与环境工程学院资源勘查工程专业实习一地质图的基本知识及读水平岩层地质图一、目的和要求1、了解地质图、地质剖面图、地层柱状图的基本内容、用途、作图原理和图示规格2、掌握阅读地质图件的步骤和方法二、内容说明(一)地质图1、地质图是用规定的符号、色谱和花纹将地壳的一部或全部地质组成和地质现象,按一定比例尺缩小,概括投影到平面(地形图)上的图件。

用以推论该地区地质发展历史及矿产分布规律,指导找矿。

因此,地质图是地质工作者经常应用的图件。

2、一幅正式的地质图应该有图名、比例尺、图例、编制单位和编图人、编制时间等。

图名:常用整齐美观的大字书写,图名要表明图幅所在的地区和图的类型。

一般是根据该图幅内最有名的城镇或地名命名,如《山东省地质图》,《泰安幅地质图》。

图名常居中放置在图幅上方。

图号:是为了图件的保存、整理、查找方便起见而统一规定的。

一般都是用地形图的国际统一分幅和编号。

比例尺:用以表明该图的缩小程度和精度,比例尺的形式有三种类型:数字比例尺:如1:200000自然比例尺:即图上相当于自然界真正的水平长度。

线条(图解式)比例尺:将比例尺作成尺子状,上面注明单位长度所代表的实际长度。

图例:指图的内容简要示例,是地质图不可缺少的部分。

不同类型的地质图有不同的图例。

一般地质图图例是用各种规定的颜色和符号来表明地层的时代、岩性、地质界线、构造、产状要素和矿产等几个方面。

图例一般放在图的右边或下方(如图内有空白也可放在图框内),并按一定顺序排列。

“图例”两字应用醒目的字体注明。

地层图例自上而上或自左而右由新到老顺序排列,图例格子的大小长宽比一般为0.8:1.2,格内注明地层代号,涂上颜色,右边注明岩性,左边写地层或时代名称。

已确定时代的岩浆岩、变质岩要按时代顺序排列在地层图例中,没有确定时代的岩浆岩、变质岩按酸性程度,变质深浅依次排列地层图例之后。

泥岩实验报告

泥岩实验报告

泥岩实验报告泥岩实验报告引言泥岩是一种由细粒颗粒组成的沉积岩石,具有较强的塑性和可压缩性。

在地质工程和建筑领域中,对泥岩的性质和力学行为进行实验研究具有重要意义。

本实验旨在通过一系列实验方法,探究泥岩的物理和力学特性。

实验一:泥岩的物理性质首先,我们对泥岩进行了物理性质的测试。

通过测量泥岩的密度、孔隙度和含水率,可以了解其基本特性。

实验结果显示,泥岩的密度为X g/cm³,孔隙度为X%,含水率为X%。

实验二:泥岩的抗压强度为了研究泥岩的力学特性,我们进行了抗压强度实验。

首先,我们制备了一系列泥岩样品,并通过一台万能试验机进行实验。

实验过程中,我们逐渐增加施加在泥岩样品上的压力,记录下相应的应力和应变数据。

实验结果显示,泥岩的抗压强度为X MPa。

同时,我们还观察到泥岩在受力过程中的变形行为。

随着压力的增加,泥岩样品发生了塑性变形,并最终破坏。

实验三:泥岩的剪切强度为了进一步了解泥岩的力学行为,我们进行了剪切强度实验。

通过将泥岩样品置于剪切试验机上,施加剪切力并记录下相应的剪切应力和剪切应变数据。

实验结果显示,泥岩的剪切强度为X MPa。

在剪切过程中,我们观察到泥岩样品呈现出剪切面的形成,并伴随着一定程度的塑性变形。

实验四:泥岩的渗透性泥岩的渗透性是指其对流体渗透的能力。

为了研究泥岩的渗透性,我们进行了渗透实验。

实验中,我们使用一台渗透仪,将水压力施加在泥岩样品上,并记录下渗透压力和渗透流量的变化。

实验结果显示,泥岩的渗透性较低,渗透流量较小。

这表明泥岩具有较好的密封性,适合用于一些需要防水的工程项目。

实验五:泥岩的膨胀性泥岩的膨胀性指的是其在受水浸泡或受湿润条件下的体积膨胀程度。

为了研究泥岩的膨胀性,我们进行了膨胀实验。

实验中,我们将泥岩样品放置在水中,并记录下其体积的变化。

实验结果显示,泥岩在受水浸泡后出现了一定程度的体积膨胀。

这表明泥岩在湿润条件下可能发生体积变化,需要注意其对工程结构的影响。

研究岩石的实验报告(3篇)

研究岩石的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过岩石力学实验,研究岩石的力学性质,包括抗压强度、抗拉强度、变形性能、水理性质等,为岩土工程设计和施工提供理论依据。

二、实验原理岩石力学实验主要包括以下几种:1. 岩石单轴抗压强度试验:在岩石试件上施加轴向压力,当试件破坏时,记录破坏时的最大轴向压力,以此确定岩石的单轴抗压强度。

2. 岩石抗拉强度试验(劈裂试验):将岩石试件沿劈裂面进行拉伸,当试件破坏时,记录破坏时的最大拉伸力,以此确定岩石的抗拉强度。

3. 岩石变形试验:通过施加轴向压力,观察岩石的变形情况,分析岩石的变形规律。

4. 岩石水理性质试验:测定岩石的吸水性、软化性、抗冻性和透水性等水理性质。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:岩石力学试验机、万能试验机、岩样制备设备、量筒、天平等。

2. 实验材料:岩石试件、砂、水等。

四、实验步骤1. 岩石单轴抗压强度试验:(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。

(2)将试件放入岩石力学试验机,调整试验机夹具,使试件轴向压力方向与试件轴线一致。

(3)启动试验机,以一定的加载速度对试件施加轴向压力,当试件破坏时,记录破坏时的最大轴向压力。

2. 岩石抗拉强度试验(劈裂试验):(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。

(2)将试件放入万能试验机,调整试验机夹具,使试件劈裂面与试验机轴线一致。

(3)启动试验机,以一定的拉伸速度对试件施加拉伸力,当试件破坏时,记录破坏时的最大拉伸力。

3. 岩石变形试验:(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。

(2)将试件放入岩石力学试验机,调整试验机夹具,使试件轴向压力方向与试件轴线一致。

(3)启动试验机,以一定的加载速度对试件施加轴向压力,记录试件的变形情况。

4. 岩石水理性质试验:(1)测定岩石的吸水性:将岩石试件放入量筒中,加入一定量的水,记录试件吸水后的质量。

(2)测定岩石的软化性:将岩石试件浸入水中,记录试件饱和后的抗压强度。

《沉积岩石学》实验报告册_实验报告_

《沉积岩石学》实验报告册_实验报告_

《沉积岩石学》实验报告册篇一:沉积岩实验报告册《沉积岩石学》实验报告册学院名称:专业班级:姓名:学号:成绩:实验一沉积岩的构造与结构(2学时)一、实习要求1.观察几种常见的沉积岩构造,并初步掌握分析及描述方法。

2.认识并掌握几种常见的碎屑岩结构,并学会分析及描述方法。

二、实习内容1.沉积岩的构造:观察层理、波痕、泥裂、晶体印模、槽模、结核、迭锥、圆度、分选性、球度)及表面特征;胶结物及杂基的结晶程度及排列方式(对于显晶质);胶结类型(包括接触类型和支撑类型)。

(2)泥质结构(粒度结构按粘土、砂、粉砂的相对含量来划分;(3)粒屑结构(包括颗粒种类及大小;胶结晶的结晶程度;泥晶基质(灰泥);支撑类型及胶结类型;(4)结晶(晶粒)结构(颗粒大小、自形程度及晶粒间接触界线)晶粒结构:粒屑结构:实验二碎屑岩—砾岩及角砾岩(2学时)一、实习要求1.学会对陆源碎屑岩的观察和描述方法,学会正确的命名。

2.镜下观察碎屑成分、胶结物成分及其特征。

二、实习内容1.手标本观察:岩石的颜色;岩石的结构(重点描述碎屑颗粒的粒度、形状(圆度和球度)、分选性和表面特征);碎屑颗粒的成分及含量;胶结物成分、结构特征及含量;杂基成分和含量;胶结类型和支撑关系;可见到的构造特征;成岩后2.镜下观察:重点观察成分(包括碎屑颗粒、杂基及胶结物成分);结构(包括颗粒大小(最大,最小,平均)、分选性、磨圆度、接触类型、支撑类型、胶结类型);微构造;成因分析(母岩性质、流体性质、搬运情况等)。

薄片:粒度:圆度:分选性:杂基含量及特征:胶结物成分、含量:接触类型、支撑类型及胶结类型:成因分析:次生变化现象:岩石命名:薄片:粒度:圆度:分选性:杂基含量及特征:胶结物成分、含量:接触类型、支撑类型及胶结类型:次生变化现象:成因分析:岩石命名:偏光倍偏光倍篇二:沉积岩石学实验指导书沉积岩肉眼观察、镜下鉴定的方法和实验肉眼观察和镜下鉴定是沉积岩最基本的、最简便的、最常用的研究方法。

岩层实验报告

岩层实验报告

中国矿业大学矿业工程学院实验报告《岩层控制》实验报告实验一矿山岩体力学实验注:包括岩石抗拉、抗压、抗剪三个内容。

岩石的抗拉强度试验一、实验目的与要求岩石在单轴拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度。

由于进行直接拉伸实验在准备试件方面要花费大量的人力、物力和时间,因此采用间接拉伸实验方法来测试岩石的抗拉强度。

劈裂法是最基本的方法。

二、实验仪器(1)钻石机或车床,锯石机,磨石机或磨床。

(2)劈裂法实验夹具,或直径2.0mm钢丝数根。

(3)游标卡尺(精度0.02mm),直角尺,水平检测台,百分表架和百分表。

(4)材料实验机。

三、实验原理图3-1显示的是在压应力作用下,沿圆盘直径y-y的应力分布图。

在圆盘边缘处,沿y-y方向(σy)和垂直y-y(σx)方向均为压应力,而离开边缘后,沿y-y方向仍为压应力,但应力值比边缘处显著减少,并趋于平均化;垂直y-y方向变成拉应力。

并在沿y-y的很长一段距离上呈均匀分布状态。

虽然拉应力的值比压应力值低很多,但由于岩石的抗拉强度很低,所以试件还是由于x方向的拉应力而导致试件沿直径的劈裂破坏,破坏是从直径中心开始,然后向两端发展,反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。

χyr/R0.5-0.5σyσxy压缩拉伸应力值/MPa160120804040图3-1 劈裂实验应力分布示意图四、实验内容(1) 了解试件的加工机具、检测机具,规程对精度的要求及检测方法; (2) 学会材料实验机的操作方法及拉压夹具的使用方法; (3) 学会间接测试岩石抗压强度及数据处理方法。

五、 实验步骤(1) 测定前核对岩石名称和岩样编号,对试件颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态机加工过程中出现的问题进行描述,并填入记录表1-1内。

(2) 检查试件加工精度,测量试件尺寸,填入记录表内。

(3) 选择材料实验机度盘时,一般应满足下式:0.2 P 0< P max <0.8P 0(4) 通过试件直径两端,沿轴线方向画两条互相平行的线作为加载基线。

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中国矿业大学矿业工程学院实验报告《岩层控制》实验报告实验一矿山岩体力学实验注:包括岩石抗拉、抗压、抗剪三个内容。

岩石的抗拉强度试验一、实验目的与要求岩石在单轴拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度。

由于进行直接拉伸实验在准备试件方面要花费大量的人力、物力和时间,因此采用间接拉伸实验方法来测试岩石的抗拉强度。

劈裂法是最基本的方法。

二、实验仪器(1)钻石机或车床,锯石机,磨石机或磨床。

(2)劈裂法实验夹具,或直径2.0mm钢丝数根。

(3)游标卡尺(精度0.02mm),直角尺,水平检测台,百分表架和百分表。

(4)材料实验机。

三、实验原理图3-1显示的是在压应力作用下,沿圆盘直径y-y的应力分布图。

在圆盘边缘处,沿y-y方向(σy)和垂直y-y(σx)方向均为压应力,而离开边缘后,沿y-y方向仍为压应力,但应力值比边缘处显著减少,并趋于平均化;垂直y-y方向变成拉应力。

并在沿y-y的很长一段距离上呈均匀分布状态。

虽然拉应力的值比压应力值低很多,但由于岩石的抗拉强度很低,所以试件还是由于x方向的拉应力而导致试件沿直径的劈裂破坏,破坏是从直径中心开始,然后向两端发展,反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。

χyr/R0.5-0.5σyσxy压缩拉伸应力值/MPa160120804040图3-1 劈裂实验应力分布示意图四、实验内容(1) 了解试件的加工机具、检测机具,规程对精度的要求及检测方法; (2) 学会材料实验机的操作方法及拉压夹具的使用方法; (3) 学会间接测试岩石抗压强度及数据处理方法。

五、 实验步骤(1) 测定前核对岩石名称和岩样编号,对试件颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态机加工过程中出现的问题进行描述,并填入记录表1-1内。

(2) 检查试件加工精度,测量试件尺寸,填入记录表内。

(3) 选择材料实验机度盘时,一般应满足下式:0.2 P 0< P max <0.8P 0(4) 通过试件直径两端,沿轴线方向画两条互相平行的线作为加载基线。

把试件放入夹具内,夹具上、下刀刃对准加载基线,用两侧夹持螺钉固定好试件,或用两根直径2.0mm 的钢丝放在加载基线上,钢丝间用橡皮筋固定。

(5) 把夹好试件的夹具或夹好钢丝的试件放入材料实验机的上、下承压板之间,使试件的中心线和材料实验机的中心线在一条直线上。

(6)开动材料实验机,施加数百牛载荷后,松开夹具两侧夹持螺钉,然后以0.03~0.05MPa/s 的速度加载,直至试件破坏。

(7)记录破坏载荷,对破坏后的试件进行摄影或描述。

六、 注意事项(1) 记录试件的完整状态,(2) 选择合适的材料实验机及合适的实验机度盘值,(3) 夹具对试件的加载方向要与试件的轴线在一平面上, (4) 选择合适的加载速率。

七、 数据处理 表1-1计算试件单向抗拉强度: R 1=102⨯DLPπ=5.98MPa 式中 R 1—试件的抗拉强度,MPa ;P —试件破坏载荷,kN; D —试件直径,cm; L —试件厚度,cm 。

八、误差分析(1)试件自身各方面的影响; (2)系统误差;(3)机器、设备的使用年限较长等等。

岩石的抗压强度试验一、实验目的与要求岩石在单独压缩载荷作用下所能承受的最大压应力称为岩石单轴抗压强度。

岩石的单轴抗压强度实验是研究岩石性质的最简单的方法。

通过本实验,要了解标准试件的加工机械、加工过程及检测程序,掌握岩石单向抗压强度的测试过程及计算方法。

二、实验仪器(1)试件加工机械。

钻石机或车床、锯石机、磨石机或磨床。

(2)检验工具。

水平检测台、百分表架机百分表、游标卡尺。

(3)材料实验机。

三、实验原理垂直或平行岩层层理方向对试块进行加载,试件的破坏载荷与试件的横截面积之比即为岩石的单向抗压强度。

四、实验内容(1)了解标准试件的加工机械、检测机具,规程对尺寸和精度的要求及检测方法;(2)学会材料实验机的操作方法;(3)学会岩石试件单向抗压强度的测试机计算方法。

五、实验步骤(1)测定前核对岩石名称和岩样编号,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,并填入记录表1-2内。

(2)检查试件加工精度,测量试件尺寸填入记录表内。

(3)选择材料实验机度盘时,一般满足下式:0.2P0<P max<0.8P0(4)开动材料实验机,使其处于可用状态。

将试件置于材料实验机承压板中心,调整球形座,是试件上下面受力均匀。

试件为脆性岩石时,应加设保护外罩。

(5)以0.5~1.0MPa/s的速度加载直至破坏。

如遇到软岩石时,加载速度应适当放慢。

(6)记录破坏载荷以及加压过程中出现的现象,并对破坏后的试件进行描述或摄影。

六、注意事项(1)记录岩石试件的完整状态及加工精度;(2)选择合适的材料试验机及合适的试验机度盘值;(3)要让试件的上端面与试验机的上压板面面接合;(4)要在试件加上保护罩;(5)选择合适的加载速率。

七、数据处理表1-2P F=—试件单向抗压强度:R=10FP=22.8MPa 式中 R —试件单向抗压强度,MPa ; P —试件破坏荷载,kN ; F —试件初始截面积,cm 2。

八、 误差分析(1)试件不可能接近标准试件;(2)系统误差;(3)机器、设备的使用年限较长等等。

岩石的剪切强度试验 一、实验目的与要求岩石在剪切载荷作用下达到破坏前所能承受的最大剪应力称为岩石的抗剪切强度,是反映岩石力学性质的重要参数之一。

剪切实验根据剪切面上有无正应力分为直剪实验和压剪实验。

通过采用压剪实验即角模压剪实验测得岩石的内摩擦角和黏聚集力。

二、实验仪器 (一)设备(1)材料实验机。

(2)岩石试样加工机械:锯石机、磨石机或磨床。

(3)变角剪切夹具。

(二)量具(1)游标卡尺,精度0.02mm 。

(2)钢板尺。

(3)直角尺。

(4)百分表架。

(5)百分表。

(6)水平检测台。

三、实验原理通过变角剪切夹具作用在试块上的力P 可分解为与剪切面垂直的正应力和与剪切面平行的剪应力。

当P 大到某一值时,剪应力大于岩石的黏聚力与因正应力而产生的摩擦力之和时,岩石即被剪切破坏。

此时,可通过已知的α值和破坏载荷P ,计算得到几组正应力σ和剪应力τ,最终通过绘图和计算求得岩石的黏聚力C 与内摩擦角ψ。

四、实验内容(1)了解标准试件的加工机械、检测机具,规程对尺寸和精度的要求及检测方法;(2)学会材料实验机的操作方法及变角剪切模具的使用方法;(3)学会变角剪切实验方法,岩石的内摩擦角及黏聚力的计算方法。

五、实验步骤(1)核对岩石编号,记为1号,2号,3号,并填入表1-3内; (2)选择3个试件,其剪切角均为45。

,并在试件上画出剪切线; (3)检查试件加工精度,测量试件尺寸,并填入表1-3内; (4)选择压力机度盘值时,一般满足下式:0.2P 0<P max <0.8P 0(5)调整材料试验机度盘指针为零,使材料试验机处于工作状态。

将已调好角度的变角剪切夹具下座放在材料实验机上,使中心线与承压板中心线重合,装上试件并安好夹具上座,调整承压板球形座,使变角剪切夹具受力均匀。

按操作规程开动材料试验机,施加数百牛载荷,检查试件及变角夹具放置是否良好,若产生偏载需卸载重调。

(6)夹具与试件调整好后,以0.5~1.0MPa/s 的速度加载直至试件破坏。

加载时,人员应离开工作台,并采取适当的保护措施。

(7)对试件破坏情况进行描述。

六、实验数据处理 表1-3(注:为方便剪切面积取其截面积)1、剪切破坏面上正应力和剪应力(1)σ1=10c FP 1⨯αos =5.51MPaσ2=10c FP 2⨯αos =6.70 MPa σ3=10c FP 3⨯αos =7.36 MPa τ1=10sin FP 1⨯α=5.51MPa τ2=10sin FP 2⨯α=6.70 MPa τ3=10sin FP 3⨯α=7.36 MPa (3) 平均正应力:σp =⨯31(σ1+σ2+σ3)=6.52MPa平均剪切力:τp =⨯31(τ1+τ2+τ3)= 6.52MPa(4)偏离度的计算M σ=1)(12--∑=n ni p iσσ=0.94MPaM τ=1)(12--∑=n ni p iττ=0.94MPaV σ=%100M ⨯pσσ=14.4% V τ=%100M ⨯pττ=14.4%八、 误差分析(1) 这里的剪切面积无工具准确测量,显然误差存在; (2) 系统误差;(3) 机器使用年限较长等等。

实验二 实验仪器仪表实验注:报告内容包括锚杆测力的相关数据及其它几个重要仪器的文字说明。

一、实验目的通过本实验主要了解有关仪器仪表的使用,工作原理,及用法。

二、仪器仪表简介(1) 深基点钻孔多点位移计其是测量地下岩块工程围岩变形与位移的常用仪表之一,它可以监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间围岩内部变形随时间变化情况,其测量结果可为工程质量检测、信息反馈、设计方案完善提供重要的参考。

(2)顶板离层指示仪其用以测试锚杆长度范围及范围外的顶板离层状况的监测仪器,用于判别锚杆支护参数是否合理,巷道服务期间顶板是否稳定。

(3)顶板动态仪其是一种机械式高灵敏位移计,用于监测顶底板移近量、移近速度,进行采场“初次来压”和“周期来压”的预报,探测超前支承压力高峰位置,监测顶板活动及其他相对位移的测量。

(4)柔性岩层窥视仪此仪器主要用来在井下对锚杆钻孔、岩孔进行检查和观测,从而来分析岩层的结构特征。

(5)岩层钻孔成像仪其可探测巷道围岩松动圈范围及其变化情况,可探测煤层及其顶板岩层的岩性、厚度,也可探测巷道及采煤工作面顶板离层、破裂、破坏情况。

(6)锚杆拉力计其主要用于锚杆、钢筋等锚固体锚固力及杆体的承载力的检测。

(7)锚杆测力计直读式锚杆测力计是一种新型的矿亚观测仪表,用它来观测锚杆锚固力具有直读、方便、灵敏度高、能重复使用等显著优点,并在井下工业性实验中获得较好成果。

实验数据记录表(8)电磁辐射监测仪可监测煤岩层动力灾害的孕育、发展过程,提出冲击矿压预测预报机制,导煤矿安全生产。

(9)地质雷达利用高频电磁波束的反射,可探测地下目标物的位置、基岩面的起伏变化、断裂构造的展布和岩溶发育带的分布等工程地质问题。

(10)微震仪使用微震仪监测系统采集煤岩材料在应力作用下破坏释放能量产生的震动波。

实验三砌体梁结构实验一、实验目的通过砌体梁结构模型实验,了解砌体梁的形成及水平阻力的大小与砌体梁的平衡关系。

二、实验仪器及工具液压千斤顶、模型架、卷尺、液压枕三、实验原理当老顶达到极限跨距后,随着采煤工作面继续推进,老顶即发生初次断裂。

其断裂后的一般状态如下图3-2所示。

A-A剖面图3-2 破断岩块的拱式平衡及其受力分析显然,根据老顶的“X”形破坏特点,可将工作面分为上中下三个区。

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