[發明專利]一種重塑煤系泥巖樣的制備材料及其批量制備方法

有效

• 申請號: 202011085688.X
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112051389B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 孫中光;羅劍;孫維;賀奎;趙慶川;鐘宇;戴書球;張建鑫;薛宗杰;韓麟之;梁帥;周琪森
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司;中煤科工集團重慶智慧城市科技研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N3/08;G01N15/08;G01N1/44;G01N1/36;G01N1/28;C04B28/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種重塑煤系泥巖樣的制備材料，其特征在于，包括以下組分：煤粉、膨潤土、粘土、石英砂、水泥和水，其中各組分的質量占比為：煤粉占總料比重為5%~15%，膨潤土占總料比重為10%~20%，粘土占總料比重為5%~10%，石英砂占總料比重為30%~40%，水泥占總料比重為

5%~15%，其余占比為水；所述膨潤土為鈣基膨潤土或鈉基膨潤土中的一種或者兩種；經研磨后煤粉的粒徑小于0.5mm，鈣基膨潤土或鈉基膨潤土的粒徑均小于0.5mm，篩選石英砂的粒徑小于0.5mm；鈣基膨潤土或鈉基膨潤土的蒙脫石含量達到85%以上。

2.基于如權利要求1所述重塑煤系泥巖樣的制備材料的批量制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、現場采集巖樣，測定現場煤系泥巖巖樣在常溫下主要力學參數和礦物組分；

S2、選擇煤、膨潤土、粘土、石英砂、水泥和水作為原料進行研磨，根據現場采集巖樣礦物組分和強度，按照不同實驗分組配比制備煤系泥巖測試用巖樣；

S3、通過塑性烘干磨具制備測試煤系泥巖樣并烘干制樣；

S4、對各組測試泥巖巖樣開展常溫下巖石力學實驗，測定其單軸抗壓強度、軸向膨脹應變；

S5、選取測試巖樣與現場巖樣單軸抗壓強度和軸向膨脹應變最接近的一組作為標準配比；選取測試巖樣單軸抗壓強度平均值與現場巖樣單軸抗壓強度平均值相差不超過5%，選取測試巖樣軸向膨脹應變平均值與現場巖樣軸向膨脹應變平均值相差不超過10%；

S6、按照標準配比通過塑性烘干磨具批量制備實驗用巖樣；

S7、用巖石磨平機將實驗巖樣打磨成標準φ50mm×100mm標準圓柱體試件，進行稱重和分組編號。

3.如權利要求2所述的重塑煤系泥巖樣的制備材料的批量制備方法，其特征在于，步驟S3和S6中塑性烘干磨具包括保溫箱、放置在保溫箱內的若干塑形試件保護套、扣合在塑形試件保護套上的塑形試件保護蓋和放置在保溫箱底部的加熱管，塑形試件保護套上均勻開設有透氣孔。

4.如權利要求3所述的重塑煤系泥巖樣的制備材料的批量制備方法，其特征在于，所述保溫箱上安裝有溫控器，塑形試件保護套為兩塊均勻開設有透氣孔的弧形板拼裝而成。

5.如權利要求4所述的重塑煤系泥巖樣的制備材料的批量制備方法，其特征在于，步驟S3和S6原料置于塑性烘干磨具后，灘涂均勻平整，并采用振動和反復壓實排除砂漿內空隙，最后抹平樣板表面。