[發(fā)明專利]一種真實(shí)煤二維微流體模型制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210084589.2
• 申請(qǐng)日: 2022-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN114495679B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申建;韓磊;桑國(guó)蘊(yùn);屈晶;程慧杰;李偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/00
• 分類號(hào): G09B25/00;G06T3/00
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧道花

1.一種真實(shí)煤二維微流體模型制作方法，其特征在于：所述方法包括：

步驟一：采用CT儀器對(duì)柱狀煤樣進(jìn)行掃描獲得真實(shí)裂隙網(wǎng)絡(luò)；

步驟二：采用線切割機(jī)，在大塊煤樣上切割出7.2*7.2*1.5 cm的塊狀煤巖；

步驟三：將真實(shí)的煤巖塊放置在內(nèi)壁尺寸為8 cm*8 cm*2 cm的硅膠磨具后倒入環(huán)氧樹脂膠直至凝固；

步驟四：將步驟三得到固化的煤樣表面的環(huán)氧樹脂進(jìn)行打磨拋光，并將煤塊拋光面朝上的放置在操作臺(tái)上；并上下移動(dòng)激光發(fā)射器找到激光的焦點(diǎn)，并使焦點(diǎn)保持在煤樣表面，將真實(shí)裂隙網(wǎng)絡(luò)或者簡(jiǎn)化的裂隙輸入到激光打標(biāo)機(jī)中，在塊狀煤樣表面點(diǎn)擊開始進(jìn)行激光刻蝕裂隙；

步驟五：制作7.2*7.2 cm的PET薄膜，通過涂層工藝在PET薄膜的一面添加一層納米厚度的硅膠涂層，隨后通過硅膠涂層將PET薄膜與煤巖鍵合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真實(shí)煤二維微流體模型制作方法，其特征在于：提取真實(shí)煤巖裂隙網(wǎng)絡(luò)包括：通過取樣機(jī)在大塊煤巖上鉆取直徑為2.5 cm，長(zhǎng)為5 cm的煤柱。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真實(shí)煤二維微流體模型制作方法，其特征在于：步驟一中的CT儀器，電壓為120 KV，電流為110 μA，獲得分辨率為18.84 μm的煤巖切片，采用VG軟件重構(gòu)煤巖三維模型，通過Avizo軟件結(jié)合interactive thresholding 和top-hat模塊分割裂隙和基質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真實(shí)煤二維微流體模型制作方法，其特征在于：步驟三中將獲得的7.2 cm*7.2 cm*1.5 cm的真實(shí)煤塊放置在8*8*2 cm的硅膠模具中，按照固化劑：樹脂=1：2的比例調(diào)和環(huán)氧樹脂膠，隨后將膠倒入模具中靜置25小時(shí)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真實(shí)煤二維微流體模型制作方法，其特征在于：步驟三中的環(huán)氧樹脂凝固之后，選擇其中一個(gè)8*8 cm的面采用3000目、1500目、800目、200目、100目和60目的砂紙進(jìn)行打磨，隨后對(duì)被打磨的表面使用絲綢輪盤和拋光液進(jìn)行拋光打磨拋光。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真實(shí)煤二維微流體模型制作方法，其特征在于：步驟四中的激光打標(biāo)機(jī)采用紫光激光打標(biāo)機(jī)，在煤樣表面進(jìn)行裂隙刻蝕，選取激光參數(shù)為頻率：50Hz，脈寬：1，速度：50 mm/s，在刻蝕之前需要進(jìn)行打點(diǎn)嘗試，確保激光的焦點(diǎn)位于煤樣表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真實(shí)煤二維微流體模型制作方法，其特征在于：制作的微觀模型包括PET薄膜、環(huán)氧樹脂和煤巖，所述PET薄膜和所述煤巖都設(shè)置了注入孔和采出孔，所述煤巖表面刻蝕了微觀裂隙。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真實(shí)煤二維微流體模型制作方法，其特征在于：步驟五中的PET薄膜的厚度為0.1 mm，將PET膜與煤巖進(jìn)行鍵合，將煤巖和PET膜表面噴灑酒精進(jìn)行清理，通過干法涂層工藝在在PET膜表面形成連續(xù)的納米硅膠薄膜。