钻孔岩石强度原位测试仪

仪器介绍

煤岩体强度是岩体力学中最基本参数，是矿井开拓部署、巷道布置与支护、煤炭开采及冲击地压、煤与瓦斯突出等灾害防治的基础参数。煤岩体强度包括单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、三轴抗压强度等。其中单轴抗压强度是常用的岩石强度指标。

煤岩体强度可以通过实验室或现场原位测试得到。但实验室试验的煤岩块已经脱离煤岩体，在进行试验时很难准确模拟和反映煤岩体在井下的实际状态，如应力环境、结构面分布，以及其他井下环境因素。因此实验室煤岩块强度数据往往与井下煤岩体的实际情况出入较大，对于工程来讲一般偏大。实际上，大多数煤岩体都含有软弱结构面或夹层，而且煤体的强度一般较低，煤系地层中也经常遇到强度很低的岩石，都不易制备成试件。因此方法是在现场测量煤岩体的各种力学指标，用以比较准确地描述煤岩体的力学性质。

现场测试强度的方法主要有大尺寸直剪试验，压缩试验，声波探测法，钻孔钻进法等，但要耗费大量人力物力，费用很高，而且测试点很少。

钻孔岩石强度原位测试仪，可以在钻孔孔径32毫米左右的钻孔中使用，可以使用锚杆孔等已有钻孔进行测试。测量过程简单方便，可实现快速测量。能够测量井下不能取样的软弱破碎岩体。能够测量钻孔不同深度、不同层位的岩体。测量成本较低。

测试原理

设手动泵的油压为δp，则探针端部的压力δi 为：

δi=d12/d22 δp

δi=9δp

关于临界压力与煤岩体单轴抗压强度的关系，有多种表达式。美国的研究与试验表明，煤岩体的单轴抗压强度可用以下关系式表示：

δ cc =5.35+2.07δf

功能

测试煤矿井下钻孔中岩石的临界破环压力，通过简单换算，可得到岩石的单轴抗压强度。

1） 测试过程简单方便，可实现快速测试

2） 可以测试无法取样的软弱岩体

3） 可以测试钻孔内不同深度的岩体强度

主要技术指标

设置配备

数据采集仪

操作说明

仪器连接

仪器有两种连接方式：

a 把探头和高压管连接，高压管连接手动泵，手动泵接压力表，再把探头连接到安装杆。

b 把探头和高压管连接，高压管连接手动泵，手动泵接压力传感器，传感器和采集仪连接，再把探头连接到安装杆。

密封测试

测试

用安装杆将探头放至钻孔测试位置，加压，注意压力表压力变化，当压力达到测试点煤岩体临界强度时，压力表压力会突然变小，记录压力表临界压力值，该点测试完毕。

仪器在多个煤矿进行了钻孔岩石抗压强度测试，测试数据真实可靠。