[发明专利]不同孔隙率型煤的制作方法

权利要求书

1.不同孔隙率型煤的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

①将从工作面取回的新鲜煤样进行粉碎，粉碎后进行筛选，筛选出粒径为0~0.25mm的煤样；

②将筛选出的粒径为0~0.25mm的煤样放置在干燥箱中进行干燥，并设置干燥箱温度为105℃，每隔0.5小时测试颗粒煤的质量，直至质量不再发生变化，然后放入干燥器中冷却、备用；

③称取一定质量上述已经干燥过的煤样，添加20%的蒸馏水，均匀搅拌；

④将均匀搅拌后的湿润煤样加入型煤模具中，采用伺服万能试验机在恒定的压制负荷（F₁）下，稳压20min，即可加工制作成型煤；

⑤将制作好的型煤放置在干燥箱中干燥，并设置干燥箱的温度为105℃，每隔0.5小时测试型煤质量，直至型煤质量不再发生变化，并记录最后一次称重的质量（m₁），从而得到干燥的型煤；

⑥孔隙率=（真相对密度-视相对密度）/真相对密度，即（TRD-ARD）*100%/TRD；煤的真相对密度采用《煤的真相对密度测定方法》GBT217-2008进行测定，测定结果为TRD；采用游标卡尺测量干燥型煤的高度h₁及型煤的直径为d，并计算出型煤的视相对密度ARD=4m₁/πd²h₁，即可计算出压制负荷为F₁时型煤的孔隙率Φ₁ ；

⑦重复步骤③~⑥，将压制负荷设置为F₂、F₃、F₄及F₅，即可计算出压制负荷为F₂、F₃、F₄及F₅时型煤的孔隙率Φ₂、Φ₃、Φ₄ 及Φ₅；

⑧采用origin软件绘制孔隙率（Φ）、压制负荷（F）的二维坐标图，并进行非线性拟合，根据拟合公式计算目标孔隙率时所对应的压制负荷。

2.如权利要求1所述的不同孔隙率型煤的制作方法，其特征在于：步骤①中可供选择的粒径有0~0.25mm、0.25mm~0.5mm及按照一定的比例进行混合， 本文以单一的粒径区间0~0.25mm为例进行说明不同孔隙率型煤的制作方法。

3.如权利要求1所述的不同孔隙率型煤的制作方法，其特征在于：步骤③中压制每个型煤时所添加的含水率相同。

4.如权利要求1所述的不同孔隙率型煤的制作方法，其特征在于：步骤④中的型煤模具由压力头（1）、圆筒（5）及退模套筒（8）组成，手柄（4）、（7）、（10）分别与压力头（1）、圆筒（5）、退模套筒（8）固定连接，退模套筒（8）的空心部分由空心部分（9）及空心部分（11）组成，空心部分（9）的直径与圆筒（5）的直径相同，空心部分（9）的直径大于空心部分（11）的直径，退模套筒（8）的空心部分（11）的直径大于圆筒（5）的空心部分（6）的直径。

5.如权利要求1所述的不同孔隙率型煤的制作方法，其特征在于：步骤④中的伺服万能试验机由控制面板（12）、伺服控制系统（13）、带螺纹的柱子（14）、上压板（15）、下压板（16）、台面（17）、空壳箱体（18）及液压千斤顶（19）组成；控制面板（12）通过信号线与伺服控制系统（13）连接，伺服控制系统（13）通过信号线与液压千斤顶（19）连接；液压千斤顶（19）与台面（17）的中心固定连接，台面（17）与空壳箱体（18）固定连接，台面（17）与下压板（16）固定连接，上压板（15）通过螺纹与带螺纹的柱子（14）连接，带螺纹的柱子（14）与地面（20）固定连接。