The utility model discloses a micro-scale mechanical testing device for coal and rock, which comprises indentation testing module, signal conversion module, micro-processing module, recording and storage module, screen display module, operation control module and measurement and calibration module. The utility model has the advantages of simple method, compact and reasonable structure, and the nano/micron indentation technology is applied to the micro-scale study of coal and rock. According to the loading conditions selected by the materials, the load and displacement values of the indenter during loading and unloading on the surface of coal and rock are recorded, and then the load-indentation depth curve is obtained. According to the recorded curve and the fitting function, the elastic modulus E and indentation hardness H of the basic mechanical parameters of coal and rock materials are obtained by using the indentation calculation formula, and the corresponding relationship between work and energy in indentation process is also obtained. The value of elastic energy constant E can reflect the strength of elastic-plastic properties of coal and rock mass, thus indirectly evaluating the possibility of impact instability of coal and rock mass.
【技术实现步骤摘要】
一种煤岩微观尺度力学测试装置
本技术涉及煤岩材料在微观尺度实验条件下的力学参数测量
,尤其涉及一种煤岩微观尺度力学测试装置。
技术介绍
目前对煤岩的力学性质研究主要集中在宏观尺度,获取力学参数时需要从原地质条件中取样,然后在实验室进行单轴或者其他力学测试实验,普遍存在着取样难度大、取样过程将破坏原煤岩结构、忽略原地质条件的影响因素等问题;在以研究煤岩材料的微观断裂和破坏过程为实验目的的数值模拟中,力学参数都是以宏观实验为基础测量得出的,但因宏观实验所得数据的不精确,往往对数值模拟结果的真实性有一定的影响。在对煤矿典型动力灾害之一—冲击地压事故的研究过程中,冲击倾向性指标作为评价煤岩发生冲击失稳可能性大小的重要标准,显得非常重要,但是评价指标的获取同样常常由宏观实验测量得出而且各指标之间可能会存在一定的矛盾,影响最终的评价结果。宏观尺度实验条件下对煤岩材料力学参数的测量具有相当程度的局限性,而以往由于技术和仪器设备的限制,在获取煤岩微观尺度上的力学性质时也有一定的难度,基于上述现状,迫切需要提出一种煤岩微观尺度力学测试装置解决上述问题。
技术实现思路
为解决上述技术难题,本技术提供了一种煤岩微观尺度力学测试装置,能够直接在原地质环境中测量煤岩体的弹性模量和压痕硬度,并通过计算弹性能量常数间接评价煤岩发生冲击失稳的可能性。为了实现上述目的,本技术采用如下技术方案:本技术提供了一种煤岩微观尺度力学测试装置,所述装置包括:压痕测试模块、信息变换模块、微型处理模块、记录存储模块、屏幕显示模块、操作控制模块和测量校准模块。优选地,所述压痕测试模块,由纳米/微米压痕测试仪 ...
【技术保护点】
1.一种煤岩微观尺度力学测试装置,其特征在于,所述装置包括:压痕测试模块、信息变换模块、微型处理模块、记录存储模块、屏幕显示模块、操作控制模块和测量校准模块;其中,所述的压痕测试模块,由纳米/微米压痕测试仪构成;所述信息变换模块,由模/数变换设备组成;所述微型处理模块,由单片微型处理器组成;所述记录存储模块,由分级存储器和读取装置组成;所述屏幕显示模块,主要由显示屏幕组成;所述操作控制模块,由控制键盘、扳机和控制电路板组成;所述测量校准模块,由调整旋钮和内部调节装置组成。
【技术特征摘要】
1.一种煤岩微观尺度力学测试装置,其特征在于,所述装置包括:压痕测试模块、信息变换模块、微型处理模块、记录存储模块、屏幕显示模块、操作控制模块和测量校准模块;其中,所述的压痕测试模块,由纳米/微米压痕测试仪构成;所述信息变换模块,由模/数变换设备组成;所述微型处理模块,由单片微型处理...
【专利技术属性】
技术研发人员:王振华,赵毅鑫,樊国伟,李鹏,
申请(专利权)人:中国矿业大学北京,
类型:新型
国别省市:北京,11
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