ICS73.010 CCSD80 GRM 中关村绿色矿山产业联盟团体标准 T/GRM139—2025 岩石钻孔原位压痕测试规范 Specificationforin-situindentationtestofrockinborehole 2025-08-11发布 2025-08-11实施 中关村绿色矿山产业联盟  发布 全国团体标准信息平台 T/GRM139—2025 I目次 1范围.................................................................................1 2规范性引用文件.......................................................................1 3术语和定义...........................................................................1 4主要仪器设备.........................................................................1 5钻孔和测点布置.......................................................................2 6测试步骤.............................................................................3 7数据计算与整理.......................................................................3 附录A（资料性）钻孔原位压痕测试记录表..........................................5 全国团体标准信息平台 T/GRM139—2025 II前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中关村绿色矿山产业联盟提出并归口。 本文件起草单位：山东科技大学、中国科学院武汉岩土力学研究所、北京昊华能源股份有限公司、 新汶矿业集团有限责任公司、有研资源环境技术研究院（北京）有限公司。 本文件主要起草人：赵同彬、房凯、马成甫、肖亚勋、岳鹏飞、孟庆洲、崔建廷、李小平、李文娟、 白武、傅勇、李玉蓉、毛怀昆、于凤海、赵志刚、赵雨鑫、霍明贵、于亦飞。 全国团体标准信息平台 T/GRM139—2025 1岩石钻孔原位压痕测试规范 1范围 本文件给出了岩石钻孔原位压痕测试的基本要求和技术方法，包括仪器设备、钻孔和测点布置、测 试步骤、数据计算与整理等。适用于原位钻孔条件下岩体的压痕测试工作。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T50266工程岩体试验方法标准 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 岩石钻孔原位压痕测试in-situindentationtestofrockinborehole 采用标准的压头垂直压入原位钻孔内侧岩壁，通过压入力和压入深度的关系来评估孔壁岩石特性的 测试方法。 3.2 压痕硬度指数indentationhardnessindex（IHI） 压痕测试中峰值压入力和对应压入深度的比值。 3.3 压痕模量指数indentationmodulus（IM） 压痕测试中压入力和压入深度关系曲线直线段的均值斜率。 4主要仪器设备 4.1钻孔设备 钻机，宜采用回转式钻机，成孔质量应能满足孔内测试需求。 4.2加载装置 加载装置主要包括： a)孔内压痕加载装置，如图1所示。加载压头宜采用球形锥状压头，压头半径5mm，锥角60°； 压头应选用硬质合金或淬硬钢等高硬度材料加工。 b)液压泵，工作压力不小于60MPa，可以0.1MPa/s的速率进行平稳液压加载。 c)液压管路，压力范围不小于液压泵的工作压力。 全国团体标准信息平台 T/GRM139—2025 2 图1孔内压痕加载装置 4.3采集装置 采集装置主要包括： a)压力传感器，位于加载装置端，测量范围不小于60MPa，测量精度不应低于±1%。 b)位移传感器，测量范围不小于5mm，测量精度不应低于±1%。 c)数据采集仪，井下应用时应满足防爆等安全要求。 4.4推送装置 推送杆，可采用分段式杆体，应标有刻度（精度以厘米计）以便记录测试深度。 5钻孔和测点布置 5.1钻孔布置 5.1.1应根据测试需求和地质条件开展钻孔布置工作，确定钻孔位置、方位和深度，钻孔应穿过主要 测试岩层，深度应超过测试深度0.5m~1.0m。 5.1.2钻孔孔径应根据加载装置尺寸确定，可选为50mm~100mm；宜大于加载装置最大外接圆直径 1mm~5mm。 5.1.3钻孔宜连续钻进一次性成孔，孔壁应平直光滑，钻孔施工后应进行清孔，检查钻孔通畅程度， 确保孔内不残留堆积钻屑、碎石等。 5.2测点布置 5.2.1钻孔内测试断面宜沿钻孔轴向均匀布置，各测试断面间距应根据工程测试需求确定，且不应小 于5cm。同一测试断面宜沿着钻孔孔周环向间隔120°布置3个测点，如图2所示。 图2孔内测点布置示意图 全国团体标准信息平台 T/GRM139—2025 35.2.2测点应避开结构面、表面缺陷等非完整钻孔岩壁区域。 6测试步骤 6.1测试准备 6.1.1利用钻机在预定的测试位置钻孔，钻孔应合理控制钻压、转速以减少对孔壁岩体的扰动，若测 试岩体中存在遇水软化的泥岩等岩石，宜采用干法钻孔施工方式。 6.1.2钻孔后应进行钻孔窥视工作，了解孔壁岩体状态，对孔壁岩体进行地质描述，应符合GB/T50266 的要求；地质描述内容包括：钻孔钻进过程中的情况、孔壁岩体岩性、完整性状态、岩体结构面特性及 其位置等，填入记录表中，见附录A。 6.1.3仪器设备在使用前应进行室内标定，当仪器维修、数据异常时应重新标定；两次标定间隔周期 不应大于12个月。 6.1.4加载装置通过液压管与液压泵相连，通过数据线与数据采集仪相连；在测试之前应进行装置的 检查和调试工作。 6.1.5加载装置通过推送杆送入孔内预定测点位置，加载装置与孔壁应平顺接触，确保测试压头垂直 于孔壁岩石。 6.2测试过程 6.2.1测试开始前应施加0.5kN的初始压力，使得压头与孔壁接触，并记录初始读数。 6.2.2测试过程中，应以恒定的加载速率对孔壁岩石施加荷载，加载速率宜控制在0.05kN/s~0.15kN/s 范围内，记录压入过程中压入力和压入深度曲线。 6.2.3当压头压入深度超过2.5mm或者压入力出现明显的突降时，停止加载。 6.2.4测试结束后，应将全部压力退至零，通过控制推送杆深入长度将装置移至下一测点。 6.2.5测试可自孔底向孔口逐点进行。 6.2.6全孔测试结束后，应从测试孔中取出加载装置，并通过钻孔窥视对孔壁压痕进行检查，当单一 测点压痕形态与周围测点明显不同时，可标记为异常测点。 6.2.7测试过程中记录每个测试断面深度和测点角度信息，填入记录表中，见附录A。 7数据计算与整理 7.1指标计算 7.1.1岩石压痕硬度指数 岩石压痕硬度指数的计算应符合下列要求： a)当压入力-压入深度曲线有峰值时，按（1）式计算岩石压痕硬度指数： p pFIHId·························································(1) 式中： Fp—压入力-压入深度曲线峰值荷载，当存在多段峰值时，取第一个峰值荷载，kN； dp—压入力-压入深度曲线峰值荷载对应的压入深度，mm。 b)当压入力-压入深度曲线无峰值时，按（2）式计算岩石压痕硬度指数： t tFIHId·························································(2) 式中： Ft—测试终止时对应的最大压入荷载，kN； dt—测试终止时对应的压入深度，mm。 7.1.2岩石压痕模量指数 岩石压痕模量指数的计算应符合下列要求： 全国团体标准信息平台 T/GRM139—2025 4a)当压入力-压入深度曲线为单一峰值或无峰值曲线时，如图3（a），按（3）式计算岩石压痕 模量指数： FIMd························································(3) 式中： ΔF—压入力-压入深度曲线直线段荷载增量，kN； Δd—压入力-压入深度曲线直线段对应的位移增量，mm。 b)当压入力-压入深度曲线为多峰值曲线时，如图3（b），按（4）式计算岩石压痕模量指标： 11m i i iFIMm d·····················································(4) 式中： ΔFi—压入力-压入深度曲线中第i段直线段中的荷载增量，kN； Δdi—压入力-压入深度曲线中第i段直线段对应的位移增量，mm； m—参与计算的直线段的段数。 a)单一峰值 b)多峰值 图3岩石压痕模量指数的计算 7.2数据整理 7.2.1岩石压痕硬度指数和岩石压痕模量指数的算数平均值分别按（