[发明专利]硬度计测量岩石强度的方法

说明书

本发明涉及一种硬度计测量岩石强度的方法。

在已有技术中，岩石强度是通过现场取样，运往实验室加工成标准试件，再将试件放在压力试验机上进行试验测定的。这样，不仅费工时，需要费用也多，而且在很多情况下要求快速测量岩石强度，或者在室内干脆做不了试验。例如煤矿多数情况下采掘工艺和支架选择就需要及时测定煤层和顶板岩石的强度。

本发明的目的在于提供一种硬度计测量岩石强度的方法。以解决压力试验机测量岩石强度之不足和现场快速测量之急需。

本发明的目的是这样实现的，用硬度计打击一次岩石（岩体）表面，根据选用的金属标准试棒上和被测岩石表面上的压痕直径，测定岩石的强度。

本发明的目的可以通过如下措施来达到，其岩石的强度值，根据硬度计打在被测岩石上的压痕直径d和标准试棒上的压痕直径d′，以及标准试棒的布氏硬度H_B′，按公式H_B＝HB' (d²)/(d²) ，计算出被测岩石的硬度H_B，再用公式σ_C＝0.31H_B+5.1求出被测岩石的强度值σ_C。被测岩石强度值还可用σ_C-H_B关系曲线直接查出。

本发明的硬度计测量岩石强度的方法与上述已有技术用压力试验机测岩石强度的方法相比，即方便又省时省钱，即可用于现场又能快速测定。特别是对于矿山、地质、隧道等现场提供了一种简便易行、快速获得岩石强度的方法。

以下结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1示出本发明的硬度计测量岩石强度的方法示意图。

图2示出岩石强度与硬度的σ_C-HB关系曲线图

图中1-钢球，2-标准试棒，3-冲头，4-冲杆，5-弹簧，6-套筒，7-销钉，8-岩石。此种岩石硬度计由套筒[6]-端装有冲头[3]，冲头[3]-端装有钢球[1]，冲杆[4]穿过套筒[6]及冲头[3]的中间孔，冲杆[4]、弹簧[5]压紧标准试棒[2]和钢球[1]，冲杆[4]的露出端穿有销钉[7]，以便于用手拉出冲杆[4]。试验时，先将冲杆[4]用手拉出，把标准试棒[2]插入冲头[3]的孔中。标准试棒应根据被测岩石硬度不同而选用，对较硬的岩石用钢的标准试棒，对煤或较软的岩石及混凝土等用铜或铝的标准试棒。然后将钢球[1]抵住被测岩石[8]的平面上，使强度计与被测平面垂直，岩石平面要与岩石层理平行。此时可用手锤打击冲杆[4]露出端一次。这样钢球[1]就在被测岩石[8]平面和标准试棒[2]上分别打上一个园形压痕。再用一个带有刻度的放大镜量出被测岩石[8]上的压痕直径d和标准试棒[2]上的压痕直径d′，然后，根据按布氏硬度测量方法和国家标准（GB231-63）测定的标准试棒[2]的布氏硬度HB′，即可用下列公式计算出被测岩石[8]的硬度H

HB＝H_B' (d'²)/(d²)

岩石的硬度H算出后，用公式σ_C＝0.31HB+5.1算出岩石的强度σ_C。也可用σ_C-H_B关系曲线直接查出岩石的强度σ_C。