煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第11部分：煤和巖石抗剪強度測定方法-編制說明

GBT23561.11-202x

《煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第11部

分：煤和巖石抗剪強度測定方法》

（計劃編號：20220503-T-603）

編制說明

2023年4月20日

GBT23561.11-202x《煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第11部分：煤

和巖石抗剪強度測定方法》

編制說明

一、工作簡況

1、任務來源

《煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第11部分：煤和巖石抗剪強度測定方法》是《國

家標準化管理委員會關(guān)于下達2022年第二批推薦性國家標準計劃及相關(guān)標準外文版計

劃的通知》（國標委發(fā)[2022]22號）中計劃任務，計劃編號20220503-T-603，歸口單位

為中國煤炭工業(yè)協(xié)會，本標準類別為方法標準、性質(zhì)為推薦性。

2、制定背景

抗剪強度，又稱剪切強度，是材料產(chǎn)生剪斷時的極限強度，反映材料抵抗剪切滑動的

能力。在實際工程中巖石是處在復雜的受力狀態(tài)中，工程巖體的破壞往往不是簡單的壓碎

和拉裂，而是在復雜的受力作用下的剪切破壞，因此，該指標正確與否直接關(guān)系到工程的

安全與經(jīng)濟性。

本標準本標準屬于GB/T23561系列標準第11部分，規(guī)定了煤和巖石抗剪強度測定方法

中涉及的術(shù)語和定義、標準試件抗剪強度測定、非標準試件抗剪強度測定和雙面剪切強度

測定。適用于煤和巖石抗剪強度測定。其中標準試件抗剪強度測定適用于能加工成標準試

件的煤和巖石；非標準試件抗剪強度測定適用于不能加工成標準試件的軟弱煤和巖石；雙

面剪切強度測定適用于只測定煤和巖石剪切強度。

3、起草過程

本標準于2022年7月立項，標準起草小組經(jīng)過大量的現(xiàn)場調(diào)研、數(shù)據(jù)統(tǒng)計，多次研

討，于2023年4月完成《征求意見稿》。

（1）成立標準起草小組：2022年7月，牽頭單位組織專家和技術(shù)人員成立了標準起

草小組。

（2）標準《討論稿》起草：2022年8月~10月，起草小組開展了大量資料收集、調(diào)

研和分析論證工作，完成了《討論稿》起草工作。

（3）標準《討論稿》研討：2022年11月~2022年12月，對《討論稿》進行了研討，

提出了修改意見，于2022年12月形成了《征求意見稿》（初稿）。

1

（6）標準《征求意見稿》（初稿）研討：2023年1月~2023年3月，起草單位對《征

求意見稿》（初稿）進行多次研討，根據(jù)研討的意見對《征求意見稿》（初稿）進行了

修改，于2023年4月形成了《征求意見稿》。

4、標準起草單位及起草人

本標準由國家標準化管理委員會提出、中國煤炭工業(yè)協(xié)會歸口。

起草單位：煤炭科學技術(shù)研究院有限公司、煤炭科學研究總院深部開采與沖擊地

壓防治技術(shù)研究院

主要起草人：孫中學、李宏艷、齊慶新、鄧志剛、趙善坤、劉學。

二、編制原則和主要內(nèi)容

1、編制原則

本標準按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草

規(guī)則》的規(guī)定起草，本標準確定主要技術(shù)指標時，充分體現(xiàn)了標準在技術(shù)上的先進性和

經(jīng)濟上的合理性。

2.主要內(nèi)容及確定依據(jù)

2.1標準性質(zhì)

2022年7月19日，《國家標準化管理委員會關(guān)于下達2022年第二批推薦性國家

標準計劃及相關(guān)標準外文版計劃的通知》（國標委發(fā)[2022]22號）發(fā)布文件中標明本標

準性質(zhì)為推薦性標準，本次為修訂。

2.2主要內(nèi)容

（1）標準名稱

本標準名稱為“《煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第11部分：煤和巖石抗剪強度

測定方法》”。

（2）適用范圍

本標準本標準屬于GB/T23561系列標準第11部分，規(guī)定了煤和巖石抗剪強度測定

方法中涉及的術(shù)語和定義、標準試件抗剪強度測定、非標準試件抗剪強度測定和雙面

剪切強度測定。

本標準適用于煤和巖石抗剪強度測定。其中標準試件抗剪強度測定適用于能加工

成標準試件的煤和巖石；非標準試件抗剪強度測定適用于不能加工成標準試件的軟弱

煤和巖石；雙面剪切強度測定適用于只測定煤和巖石剪切強度。

2

2.3標準確定依據(jù)

本標準參考國內(nèi)外標準制定的一般規(guī)則。

2.4標準修訂前后技術(shù)要點對比

本部分代替GB/T23561《煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第11部分：煤和巖石抗

剪強度測定方法》，本部分與GB/T23561.11-2009相比，主要技術(shù)變化如下：

增加單面剪切強度測定的規(guī)定。（見第7章）：增加了單面剪切強度測定的儀器

設備、試件規(guī)格、測定步驟、數(shù)據(jù)計算方法。

1儀器設備

儀器設備主要有：

a）材料試驗機：精度應不低于1級；

b）單剪夾具，見圖1；

c）鉆石機，鋸石機，磨石機或磨床；

d）游標卡尺，最小分度值0.02mm。

1

2

P

3

Q

4

1——壓板；

2——滾珠；

3——夾板；

4——試件。

圖1單剪夾具

2試件規(guī)格

2.1試件為立方體，邊長可以為100mm、150mm、200mm。

2.2試件數(shù)量和含水狀態(tài)按原標準中4.2.3和4.2.4規(guī)定執(zhí)行。

3測定步驟

3

3.1測定前應仔細核對煤巖樣名稱和編號，對試件的顏色、顆粒、層理、節(jié)理、裂

隙、風化程度、含水狀態(tài)以及加工過程中出現(xiàn)的問題進行描述，并填入記錄表內(nèi)，見附

錄B。

3.2用紅鉛筆在試件受剪處畫記號，用游標卡尺測量試件受剪處長度兩次，取算術(shù)

平均值。

3.3將試件置于單雙剪夾具中，見圖1，再將單剪夾具放在材料試驗機的承壓板中

心，保證法向力和切向力的合力通過剪切面的中心。

3.4試件上的法向應力在設計的正應力區(qū)向內(nèi)分5個等級選擇對應整數(shù)值施加。

3.5法向荷載分五次施加，每5min加荷一次，加荷前后讀取豎向變形，達到預定

荷載之后，豎向變形5min的讀數(shù)不超過0.01mm時，開始施加剪切荷載。

3.6剪切荷載分級施加，試驗按預估最大剪切荷載的8%~10%施加，剪切荷載的施

加采用時間控制，每5min加荷一次，并記錄加荷前后的切向和法向位移值，在剪切過

程過程中，法向應力保持恒定；

3.7測定結(jié)束后，觀察破壞狀態(tài)是否沿預定剪切面破壞，當不滿足測定設計方案要

求時，測定數(shù)據(jù)無效，對剪切面進行素描或拍照，記錄節(jié)理裂隙與剪切面的關(guān)系，測量

剪斷面積；

4數(shù)據(jù)計算

4.1單面剪切強度按式（1）（2）計算：

10p

=

A（1）

10Q

=

A（2）

式中：

σ——作用于剪切面上的法向應力，單位為兆帕（MPa）；

τ——作用于剪切面上剪應力，單位為兆帕（MPa）

P——作用于剪切面上的法向荷載，單位為千牛（kN）；

Q——作用于剪切面上的剪切荷載，單位為千牛（kN）；

A——實測剪切面積，單位為平方厘米（cm2）。

4.2采用算術(shù)平均值計算并確定單面剪切強度。計算結(jié)果取3位有效數(shù)字。試驗

報告中列出每個試件的測值。

4

三、主要試驗驗證情況和預期達到的效果

標準項目制定過程中，為了使相關(guān)條款制定的更加科學、合理、客觀，保證方法的

實用性、可靠性和測定結(jié)果的準確性，標準起草小組對相關(guān)實驗室試驗情況和經(jīng)驗進行

了大量調(diào)研，通過對調(diào)研、分析和總結(jié)，使得本標準更具科學性、嚴謹性和實用性，最

終保證本標準規(guī)定技術(shù)要求的合理性。

四、與國際、國外同類標準水平的對比情況

本標準在制定過程中未査到同類國際標準。

五、采用國際標準和國外先進標準情況

本標準沒有采用國際標準。

本標準在制定過程中未査到同類國際標準。

六、與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標準的協(xié)調(diào)性

本標準與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標準協(xié)調(diào)一致，沒有沖突。

七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

本標準在起草過程中聘請了行業(yè)專家進行了多次研討，未出現(xiàn)重大分歧意見。

八、涉及專利的有關(guān)說明

本文件編制過程中未識別出涉及專利，但本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件

的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。

九、實施標準的要求和措施建議

本標準由中國煤炭工業(yè)協(xié)會歸口，建議由國家礦山安全監(jiān)察局發(fā)布。發(fā)布后應及時

通知各相關(guān)應用單位、機構(gòu)、企業(yè)和煤礦安全監(jiān)察部門貫徹學習，必要時集中組織相關(guān)

應用人員學習。標準工作小組會及時收集應用人員在應用過程中的意見反饋，必要時對

標準進行修訂，增強標準的適用性和科學性。

十、重要內(nèi)容的解釋和其它應予說明的事項

無。

5

目次

一、工作簡況..............................................................1

二、編制原則和主要內(nèi)容....................................................2

三、主要試驗驗證情況和預期達到的效果......................................5

四、與國際、國外同類標準水平的對比情況....................................5

五、采用國際標準和國外先進標準情況.......................................5

六、與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標準的協(xié)調(diào)性.............................5

七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù).........................................5

八、涉及專利的有關(guān)說明...................................................5

九、實施標準的要求和措施建議.............................................5

十、重要內(nèi)容的解釋和其它應予說明的事項...................................5

GBT23561.11-202x《煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第11部分：煤

和巖石抗剪強度測定方法》

編制說明

一、工作簡況

1、任務來源

《煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第11部分：煤和巖石抗剪強度測定方法》是《國

家標準化管理委員會關(guān)于下達2022年第二批推薦性國家標準計劃及相關(guān)標準外文版計

劃的通知》（國標委發(fā)[2022]22號）中計劃任務，計劃編號20220503-T-603，歸口單位

為中國煤炭工業(yè)協(xié)會，本標準類別為方法標準、性質(zhì)為推薦性。

2、制定背景

抗剪強度，又稱剪切強度，是材料產(chǎn)生剪斷時的極限強度，反映材料抵抗剪切滑動的

能力。在實際工程中巖石是處在復雜的受力狀態(tài)中，工程巖體的破壞往往不是簡單的壓碎

和拉裂，而是在復雜的受力作用下的剪切破壞，因此，該指標正確與否直接關(guān)系到工程的

安全與經(jīng)濟性。

本標準本標準屬于GB/T23561系列標準第11部分，規(guī)定了煤和巖石抗剪強度測定方法

中涉及的術(shù)語和定義、標準試件抗剪強度測定、非標準試件抗剪強度測定和雙面剪切強度

測定。適用于煤和巖石抗剪強度測定。其中標準試件抗剪強度測定適用于能加工成標準試

件的煤和巖石；非標準試件抗剪強度測定適用于不能加工成標準試件的軟弱煤和巖石；雙

面剪切強度測定適用于只測定煤和巖石剪切強度。

3、起草過程

本標準于2022年7月立項，標準起草小組經(jīng)過大量的現(xiàn)場調(diào)研、數(shù)據(jù)統(tǒng)計，多次研

討，于2023年4月完成《征求意見稿》。

（1）成立標準起草小組：2022年7月，牽頭單位組織專家和技術(shù)人員成立了標準起

草小組。

（2）標準《討論稿》起草：2022年8月~10月，起草小組開展了大量資料收集、調(diào)

研和分析論證工作，完成了《討論稿》起草工作。

（3）標準《討論稿》研討：2022年11月~2022年12月，對《討論稿》進行了研討，

提出了修改意見，于2022年12月形成了《征求意見稿》（初稿）。

1

（6）標準《征求意見稿》（初稿）研討：2023年1月~2023年3月，起草單位對《征

求意見稿》（初稿）進行多次研討，根據(jù)研討的意見對《征求意見稿》（初稿）進行了

修改，于2023年4月形成了《征求意見稿》。

4、標準起草單位及起草人

本標準由國家標準化管理委員會提出、中國煤炭工業(yè)協(xié)會歸口。

起草單位：煤炭科學技術(shù)研究院有限公司、煤炭科學研究總院深部開采與沖擊地

壓防治技術(shù)研究院

主要起草人：孫中學、李宏艷、齊慶新、鄧志剛、趙善坤、劉學。

二、編制原則和主要內(nèi)容

1、編制原則

本標準按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草

規(guī)則》的規(guī)定起草，本標準確定主要技術(shù)指標時，充分體現(xiàn)了標準在技術(shù)上的先進性和

經(jīng)濟上的合理性。

2.主要內(nèi)容及確定依據(jù)

2.1標準性質(zhì)

2022年7月19日，《國家標準化管理委員會關(guān)于下達2022年第二批推薦性國家

標準計劃及相關(guān)標準外文版計劃的通知》（國標委發(fā)[2022]22號）發(fā)布文件中標明本標

準性質(zhì)為推薦性標準，本次為修訂。

2.2主要內(nèi)容

（1）標準名稱

本標準名稱為“《煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第11部分：煤和巖石抗剪強度

測定方法》”。

（2）適用范圍

本標準本標準屬于GB/T23561系列標準第11部分，規(guī)定了煤和巖石抗剪強度測定

方法中涉及的術(shù)語和定義、標準試件抗剪強度測定、非標準試件抗剪強度測定和雙面

剪切強度測定。

本標準適用于煤和巖石抗剪強度測定。其中標準試件抗剪強度測定適用于能加工

成標準試件的煤和巖石；非標準試件抗剪強度測定適用于不能加工成標準試件的軟弱

煤和巖石；雙面剪切強度測定適用于只測定煤和巖石剪切強度。

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2.3標準確定依據(jù)

本標準參考國內(nèi)外標準制定的一般規(guī)則。

2.4標準修訂前后技術(shù)要點對比

本部分代替GB/T23561《煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第