测试技术实验指导书及实验报告2006级用

1、矿压测试技术实 验 指 导 书学号： 班级： 姓名： 安徽理工大学能源与安全学院采矿工程实验室实验一 常用矿山压力仪器原理及使用方法第一部分 观测岩层移动的部分仪器深基点钻孔多点位移计 一、结构简介深基点钻孔多点位移计是监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间，围岩内部变形随时间变化情况的一种仪器。深基点钻孔多点位移包括孔内固定装置、孔中连接钢丝绳、孔口测读装置组成。每套位移计内有56个测点。其结构及其安装如图1所示。二、安装方法 1.在巷道两帮及顶板各钻出32的钻孔。 2.将带有连接钢丝绳的孔内固定装置，由远及近分别用安装圆管将其推至所要求的深度。 (每个钻孔布置56个测点，分别为；6m、5

2、m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。 3.将孔口测读装置，用水泥药圈或木条固定在孔口。 4。拉紧每个测点的钢丝绳，将孔口测读装置上的测尺推至l00mm左右的位置后，由螺丝将钢丝绳与测尺固定在一起。 三、测试方法安装后先读出每个测点的初读数，以后每次读得的数值与初读数之差，即为测点的位移值。当读数将到零刻度时，松开螺丝，使测尺再回到l00mm左右的位置，重新读出初读数。顶板离层指示仪 一、结构简介： 顶板离层指示仪是监测顶板锚杆范围内及锚固范围外离层值大小的一种监测仪器，在顶板钻孔中布置两个测点，一个在围岩深部稳定处，一个在锚杆端部围岩中。离层值就是围岩中两测点

3、之间以及锚杆端部围岩与巷道顶板表面间的相对位移值。顶板离层指示仪由孔内固定装置、测量钢丝绳及孔口显示装置组成如图1所示。 二、安装方法： 1.在巷道顶板钻出32的钻孔，孔深由要求而定。 2.将带有长钢丝绳的孔内固定装置用安装杆推到所要求的位置；抽出安装杆后再将带有短钢丝绳的孔内固定装置推到所要求的位置。 3.将孔口显示装置用木条固定在孔口(在显示装置与钻孔间要留有钢丝绳运动的间隙)。 4.将钢丝绳拉紧后，用螺丝将其分别与孔口显示装置中的圆管相连接，且使其显示读数超过零刻度线。 三、测读方法： 孔口测读装置上所显示的颜色，反映出顶板离层的范围及所处状态，显示数值表示顶板的离层量。DY82型顶板动

4、态仪一、用途 DY-82型顶板动态仪是一种机械式高灵敏位移计。用于监测顶底板移近量、移近速度，进行采场“初次来压”和“周期来压”的预报，探测超前支撑压力高峰位置，监测顶板活动及其它相对位移的测量。 二、技术特征 (1)灵敏度(mm) 0.01 (2)精度() 粗读±1,微读±2.5 (3)量程(mm) 0200 (4)使用高度(mm) 10003000三、原理、结构其结构和安装见图。仪器的核心部件是齿条6、指针8以及与指针相连的齿轮、微读数刻线盘9、齿条下端带有读数横刻线的游标和粗读数刻度管11。当动态仪安装在顶底板之间时，依靠压力弹簧7产生的弹力而站立。安好后记下读数 (

5、初读数)并由手表读出时间。粗读数由游标10的横刻线在刻度管11上的位置读出，每小格2毫米，每大格(标有“1”、“22'等)为10毫米，微读数由指针8在刻线盘9的位置读出，每小格为0.01毫米(共200小格，对应2毫米)。粗读数加微读数即为此时刻的读数。当顶底板移近时，通过压杆3压缩压力弹簧7，推动齿条6下移，带动齿轮，齿轮带动指针8顺时针方向旋转，顶底板每移近0.01毫米，指针转过1小格；同时齿条下端游标随齿条下移，读数增大。后次读数减去前次读数，即为这段时间内的顶底板移近量。除以经过的时间，即得此段时间内顶底板的平均移近速度。显然读数次数越多越能精确得到各段时间内的移近速度值，相应地

6、也要耗费较多的劳动。读数时间间隔要依具体情况决定。平时每隔2小时读一次，临近来压时可适当增加次数.如每小时一次等。 四、使用说明 1、使用前准备 1)制作安装铁钎，数量略多于安设的动态仪台数。 2)熟悉读数。粗读数从刻度套管上读出，每两相邻刻线距离2毫米，故读数为偶数毫米数；微读数由刻线盘上读出。每格0.01毫米，共200小格(2毫米)，两读数直接相加即为顶底板某一距离里的读数，经过一段时间后的新读数减原读数，即得此段时间内的顶底板移近量(单位为毫米)，通常为正。若相减为负，则表示顶板回弹。 2、安装 1)一般安装。选好安装地点，顶板岩石较完整、较平为好，将铁钎在对应位置打入底板，选择适当的接

7、长杆，安到动态仪上，调整动态仪接长杆长度，使动态仪全长略大于铁钎顶端到顶板的距离。然后将动态仪底部尖锥对准铁钎上端圆孔，手握压杆压缩弹簧，到直立安装位置，然后逐渐减力放手，动态仪即站立。 2)顺槽安装。为避免动态仪易被碰动，应在煤壁上刨一槽，在槽底打好铁钎，然后安装。 3)注意事项：a.在工作面安装动态仪要靠近柱子，必要时用铁丝将动态仪系在柱子上，以防碰倒摔坏部件。b.卸动态仪时，一定注意切不可突然放手，以免弹力冲击损伤齿轮和指针。第二部分 观测矿山压力的部分仪器测力计标定一、实验目的与要求了解液压枕的结构、原理，通过实验求出液压枕的特性曲线。二、实验设备压力试验机1台；测力计1台；垫板若干块

8、。三、实验步骤(一) 准备；1、测定测力计的零读数是否符合要求。 2、测力计置于试验机下承压板正中，测力计上下各放一块相互平行的垫板，使加压过程中不致损坏指示器等附件。 3、以较快速度预压13次至满荷，以消除加工时残余应力或检查加载情况。(二) 分级加载1、加载级数为0;25;50;75;100;125;150;175;200;225;250;275kN。记录每一加载级之液压表读数，填入表格中，加载速度要均匀，每一加载级约1分钟左右（用进油阀控制）。至最大值后保持10分钟。 2、卸载按相同级数记录读数（用回油阀控制）。3、分级加载要反复3次，如同一加载级读数变异不大即可停止。(三)绘制测力计特

9、性曲线根据三次加、卸载之平均读数，以纵坐标为压力(KN)，横坐标为压力表读数，进行绘制测力计特性曲线。测力计标定记录表仪器名称： 校验人： 日期：所加载荷/kN液压表读数第一次第二次第三次平均加卸加卸加卸0255075100125150175200225250275 KYJ200型压力自动记录仪一、用途 KYJ200型压力自动记录仪是用来测量、记录液体的压力随时间变化情况。特别适用于综采液压支架受力状态的测量。 该仪表具有结构合理，密封性能好，体积小，重量轻便于安装等特点。 1.管部连接采用快速接头。 2.表内设有专用密封圈，表盖锁紧，表内完全密封，解决了使用环境、湿度对表内机构影响。 3.记

10、时部分采用机械记时机构。 机械记时采用不锈钢(1CN8NiqTi)材料的8日记时器，平均日差小于±30秒，走时可靠，误差小，上弦孔设在盘板上，每上一次弦可连续定时8日，且上弦方便。 4.记录笔架采用高弹性合金材料，弹性大，调零螺钉设在侧面，调零方便，记录笔采用新型小笔，纤维棉作笔材料，划线计时准确，灵敏度高。二、使用安装与维修 1.仪表出厂时，已按标准调校好，使用时请勿拆卸。 2.使用时，机械式用上弦钥匙上满；即可听到转动的声音，然后装好记录纸取下记录笔帽压下记录笔架，仪表便可正常工作。 3.仪表使用过程中应定期更换记录纸，以免重复记录。 4.当记录笔迹不清晰时，应更换记录笔头，更换

11、时将笔头沿笔架方向拨出即可。安装时要注意使笔头到位，以确保记录的准确性。 5.仪表每年至少鉴定一次，两年保养一次。三、主要参数 1.记录走纸速度：24小时转； 2.精度等级：1.5级：3.测量范围：0-60MPa；四、思考题1 分别简述本次实验所介绍仪器的工作原理及使用方法。2 测力计特性曲线是如何使用的？3 分别说明观测岩层移动和矿山压力对矿山开采具有什么指导意义？4 谈谈你对当前岩层移动和矿山压力观测的看法。实验二 电阻应变式传感器制作一、传感器工作原理 电阻应变式传感器通常是由电阻应变片、弹性元件、导线等制作而成。其工作原理是：弹性元件受力后产生变形，这时紧贴在弹性元件上的电阻应变片也随

12、之产生一定的应变，该应变可由电阻应变仪测定。较好的弹性元件在一定的范围内产生的变形与所需要的外力是成正比关系的。据此，可由事先标定的应力-应变曲线测得传感器所受的力。二、 传感器制作1实验材料电阻应变片，弹性元件，接线端子，导线，瞬干胶，电烙铁，其它辅助材料等。2弹性元件表面处理弹性元件（弹性钢片）表面要进行去污除锈、细砂纸打磨、丙酮清洗，使其表面清洁、光滑。3应变片粘贴与焊接1） 检查应变片的电阻值，一般电阻应变片的阻值为120左右，用于组成同一电桥的电阻应变片其阻值差应小于0.5。2） 准备连接导线，一般情况下每一个应变片用一种颜色的两根导线。3） 粘贴应变片，在弹性元件两侧对应位置分别粘贴两个电阻应变片，并在相应位置粘贴接线端子。如下图。4） 焊接，首先将应变片与 接线端子之间的基底进行绝缘处理，避免应变片引出线与基底短路，然后在接线端子的铜铂上和导线的金属丝上镀一层焊锡，最后将应变片的引出线和导线分别焊接于接线端子的铜铂上。5） 用万用表检查各应变片的阻值是否正确。三、思考题1 实验目的是什么？2 简要写出你制作传感器的过程。3 谈谈你对该实验的体会。实验三 电阻应变式传