[发明专利]一种固体充填材料力学特性测试方法

权利要求书

1.一种固体充填材料力学特性测试方法，其特征是将固体充填材料试样装入压实钢筒，然后将压实钢筒固定于加载试验机上，进行固体充填材料力学特性测试，其具体步骤如下：

（1）将固体充填材料进行破碎筛分处理，按设定粒径级制备试验试样；

（2）将试验试样分多层逐层装入钢筒内压实，每层厚度为50mm，装完后平整装料表面；

（3）测量装入钢筒内固体充填材料的高度h；

（4）用与钢筒口径相同的活塞缓慢放入钢筒中，并将钢筒固定于加载试验机上；

（5）以力加载速率对固体充填材料进行加载至工作面原岩应力σ₀，记录加载过程中的压力F与位移s；

σ₀＝γH

式中：γ为岩层平均容重；H为工作面埋深；

（6）处理试验数据，按下列公式计算应力σ与应变ε，得到充填材料的应力-应变关系曲线；

σ=FA,ϵ=sh]]>

式中：A为压实钢筒的横截面积；

（7）根据压实度k计算公式：

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

得到充填材料的压实度-应力曲线，式中：V_ys为压实后的体积；V_s为压实前松散状态的体积。

2.根据权利要求1所述的一种固体充填材料力学特性测试方法，其特征在于：所述的固体充填材料为矸石、粉煤灰、黄土、风积沙及露天矿渣。

3.根据权利要求1所述的一种固体充填材料力学特性测试方法，其特征在于：所述的破碎后固体充填材料最大粒径不超过50mm。

4.根据权利要求1所述的一种固体充填材料力学特性测试方法，其特征在于：所述的试样分层数为4～6层。

5.根据权利要求1所述的一种固体充填材料力学特性测试方法，其特征在于：所述的钢筒内径为120～150mm。

6.根据权利要求1所述的一种固体充填材料力学特性测试方法，其特征在于：所述的力加载速率为0.1～0.5kN/s。