GB T 23561.1-2009 煤和岩石物理力学性质测定方法.第1部分 采样一般规定.pdf

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1、ICS 73010D 04 a冒中华人民共和国国家标准GBT 2356112009煤和岩石物理力学性质测定方法第1部分：采样一般规定Methods for determining the physical and mechanical properties of coal and rockPart 1：General requirements for sampling2009-04-08发布 20091201实施宰瞀髅鬻瓣訾矬赞星发布中国国家标准化管理委员会况1”前 言GBT 2356112009GBT 23561煤和岩石物理力学性质测定方法按部分发布，拟分为16个部分：第1部分：采样一般规定

2、；第2部分：煤和岩石真密度测定方法；第3部分；煤和岩石块体密度测定方法；第4部分：煤和岩石孔隙率计算方法；第5部分：煤和岩石吸水性测定方法；第6部分：煤和岩石含水率测定方法；第7部分：单轴抗压强度测定及软化系数计算方法；第8部分：煤和岩石变形参数测定方法；第9部分：煤和岩石三轴强度及变形参数测定方法；第10部分：煤和岩石抗拉强度测定方法；第11部分：煤和岩石抗剪试验方法；第12部分：煤的坚固性系数测定方法；第13部分：煤和岩石点载荷强度测定方法；第14部分：岩石膨胀率测定方法；第15部分：岩石膨胀应力测定方法；第16部分：岩石耐崩解性指数测定方法。本部分是GBT 23561的第1部分。本部分的

3、附录A、附录B、附录c为规范性附录。本部分由中国煤炭工业协会提出并归口。本部分起草单位：煤炭科学研究总院开采设计研究分院和煤炭科学研究总院检测研究分院。本部分主要起草人：齐庆新、李纪青、毛德兵、傅京昱、张学亮、王元杰。煤和岩石物理力学性质测定方法第1部分：采样一般规定GBT 23561120091范围GBT 23561的本部分规定了煤和岩石物理力学性质测定所需煤样、岩样采样的术语和定义、设备工具和包装器材、技术要求、采样方法、记录与编号、封固与装箱和煤样、岩样后处理工作。本部分适用于煤及与煤层相关岩层中岩石的基本性质测定及冲击倾向性测试等室内实验。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 2

4、3561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。GBT 19222煤岩样品采取方法3术语和定义下列术语和定义适用于GBT 23561的本部分。31煤样coal sample采集后基本能保持煤体原有结构和物理状态的煤块。32岩样rock sample采集后基本能保持岩体原有结构和物理状态的岩块。4设备工具和包装器材41设备工具采样设备和工具主要有：煤电钻、风镐、地质钻机(钻取煤、岩心)、切割锯。42包装

5、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)容器、石蜡；c)木屑、泡沫塑料、木箱。5技术要求51采样基本要求511 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。512在研究某一局部地点的煤或岩性质时，应在所研究地点附近，寻找具有代表性的采样点采样。按照GBT 19222的规定，常规煤样、岩样采样点应避开岩浆岩体侵入区、蚀变区、风化带、冲蚀带、断层破碎带及其影响区域等地段。煤样、岩样采样前应清理煤岩壁，使表面新鲜、平整。1GBT 2356112009513在研究较大范围内的煤岩性质时，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。514当

6、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。515每一组煤样、岩样应采自岩性相同的同一层位与同一方向。516对岩性变化很大的岩层，不应将在不同地点和不同层位采取的煤样、岩样编为一组。517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，采取合理的炮眼布置方式，以达到减少或防止人为裂隙的产生。518对部分特殊试验的采样，应根据试验规定提出相应的要求。52采样技术要求521煤层采样根据试验要求及煤层厚度分层采样，煤层厚度35 m以下，采一组煤样；煤层厚度35 m50 ITt之间采两组煤样，一组靠近煤层顶板，另一组靠近煤层底板；煤层厚度50 m10 m之间可分上、

7、中、下采三组煤样；煤层厚度10 m以上，可根据煤层厚度，分更多层采样或用钻机采样。522岩层采样5221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。5222如采样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。5223煤层底板可只采一组岩样。如有厚度小于10 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。5224如煤层中有夹矸层，应根据夹矸层的厚度、岩性及其对煤层开采影响的程度，酌情采取各夹矸层的岩样。523采样规格及数量5231煤样每组七块，岩样每组四块。所采的煤

8、样、岩样的规格大体为25 crux 25 cm20 cm，其高度方位应垂直煤、岩层的层理面。所采煤样、岩样不应有明显裂隙。5232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样、岩样，可采较小煤样、岩样，其最小尺寸应大于15 crux 15 crux 15 CITI，并相应增加煤样、岩样数量。5233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与最低数量见表1。考虑到加工中的损耗以及试样偏离度大于20时数量应适当增多，采样时一般应按表1中所列数量的两倍采取。对于软岩，采样数量不应少于所列数量的3倍。6采样方法61试块采样611 单一薄及中

9、厚煤层采样在单一薄及中厚煤层中可在回采、掘进工作面选取新冒落、没有裂隙并能辨别清楚层位的煤块、岩块作为试样。612巷道采样在新掘出的穿层巷道或石门中可用煤电钻或风镐采取；在老巷道采样，应掘侧短巷或用钻机采取煤样、岩样。62钻取岩心采样621用地质钻机采样时，至少打两个钻孔，取两组岩心。622钻孔应尽量垂直岩层层理面钻进，偏斜度应小于5。，并标明所取岩样与层理面的倾角。如偏斜角较大时，应加大取岩心直径。623钻取岩心的直径宜大于70 mm。624如取样目的为测定岩层的冲击倾向性，取样深度应根据地质综合柱状图，在煤层顶板30 m以2内的岩层中分别取不同岩层的岩样。63弯曲强度样品采样表1 各项试验

10、所需标准试样尺寸与最低数量GBT 2356112009标准试样序号 测定项目 标准试样尺寸cm 备 注最低数量l 真密度 岩粉 300 g 可用测块体密度的试样粉碎块体密度、吸水性 用量积法测块体密度时，可采用测定力学2 性质的试件。用不规则试样时，可用加工规和含水率 则试样时剩余的边角料3 单轴抗压强度 直径5，高10 3个4 变形参数 直径5，高10 3个5 抗拉强度 直径5，高25 5个每个煤样、岩样尺寸不小于15 cm。在煤6 抗剪试验(变角法) 直径5，高50 16个岩层的上、中、下部位采取，其中，抗拉强度7 抗剪强度 直径25，高12 3个 试样尺寸仅适用于巴西试验法8 三轴试验

11、直径5，高10 5个9 煤冲击倾向性鉴定 直径5，高10 15个10 坚固性系数 煤块 6个11 膨胀率 高2，径高比25 3个12 弯曲强度 直径25，长12 5个 试件长轴平行岩层层面13 膨胀应力 高2，径高比25 3个大致为球形，14 耐崩解性 10个40 g50 g直径5，高径比15 点荷载强度 08145个10个 规则试验双点间距35 15个20个 不规则试验在做岩层冲击倾向性测定试验中应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心，其直径应大于50 mm。在巷道或采煤工作面应将岩心直径加大到12 cm15 cm。7记录

12、与编号71采样记录采样时设专人做煤样、岩样描述记录与编号工作。描述采样点的岩性，包括节理、层理、裂隙、破碎程度等；记录采样地点、采样日期、采样方法等内容，见附录A。在记录中，煤样、岩样的编号应与煤样、岩样一一对应。72采样编号采样后应用红油漆对煤、岩样进行编号，编号方式可采用(!二学兰)、(!二譬兰)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。3GBT 2356112009示例：编号为半试样，分母数字4表明试样采自地质柱状图中的4号煤层；

13、分子上的第一个数字2表明试样采白第二个采样地点分子上的字母R表明试样采自煤层顶板；分子上的第三个数字3表明试样采自该煤层顶板自上而下的第三个分层(其上已采了2个顶板分层)。73层理方位标记用红漆在煤、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封固与装箱图1采集的煤样、岩样规格及标记示意图81封固811包装采得的煤样、岩样应在井下采样点立即用塑料布包好，按72要求进行编号，标明该煤样、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，起到密封煤样、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样、岩样。812浸蜡宜尽快将包

14、装好的煤样、岩样运到井上，并立即浸蜡整体封固。82装箱煤样、岩样包装密封后，应用人工或专人专车运至地面指定地点，装入木箱中。木箱四周及上下应用木屑或泡沫塑料填实，用封装带丝扎紧，并写明编号。装箱时填写“煤样、岩样送验单”见附录B及“煤样、岩样装箱编号对照表”见附录c，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 cm50 cm40 cm。9煤样、岩样后处理工作91试样在装箱和运输过程中，应采取防护措施避免试样损坏。92试样采好后，应尽快运至实验室进行试验，并进行登记、验收，妥善贮存。93试验单位制备试件剩余的大块煤样、岩样，自试验结果提交委托单位之日起保存20 d。94

15、“采样记录说明书”及“煤样、岩样送验单”等应与试验原始记录及结果一并归档，作为长期资料保存。附录A(规范性附录)采样记录说明书采样单位： 记录日期：记录人GBT 2356112009采样点 煤岩 采样 采样 位置 地层年代及简要 煤岩层产状 岩性描述 备注编号 名称 日期 方法 地质说明 要素注1：位置包括矿井、巷道或工作面、采样点坐标等注2：简要地质说明包括：采样地点及其附近地质构造、裂晾、节理情况、含水状态等；注3：岩性描述主要包括：岩石主要成分、颜色、颗粒、胶结物、岩(煤)层沿厚度岩性变化情况等。5GBT 2356112009附录B(规范性附录)煤样、岩样送验单采样单位： 采样日期：记录人柱状 层次 累厚 层厚 采样深岩心分段分段 岩(煤) 试验煤岩名称 总长度 长度 目的和 备注图 m (距地表FP-至m) 编号 样编号cm 要求1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1】 12注1：“柱状图”中应做出详细分层；注2：非钻孔采样时，本表1、3、7三栏取消，8改为岩(煤)样块数编号，9改为岩(煤)样规格。6附录C(规范性附录)煤样、岩样装箱编号对照表采样单位：采样日期： 记录人CBT 2356112009所装岩(煤)样序号 术箱编号 备注煤、岩名称 岩(煤)样编号 封同情况