[发明专利]不同孔隙率型煤的制作方法

说明书

不同孔隙率型煤的制作方法，主要采用软煤制作型煤，制作方法的主要过程是筛选煤样、干燥颗粒煤样、添加蒸馏水搅拌煤样、不同负荷下压制型煤、干燥型煤煤样、孔隙率的计算、origin软件绘制曲线及回归数据（拟合），本发明不仅提高了不同孔隙率型煤煤样制作的效率，还可为较好地研究深部软煤层瓦斯渗流规律奠定理论基础。

技术领域

本发明涉及一种不同孔隙率型煤的制作方法，主要适用于实验室内不同孔隙率型煤煤样的制作。

背景技术

随着煤炭需求量越来越大，煤层开采深度的增加，高瓦斯低渗透成为瓦斯治理的难题，煤层的渗透性越低，孔隙率越低。又因为软煤层较易发生突出，而硬煤层不易发生突出。软煤在原始煤层赋存状态下处于一定的形态，可以称之为型煤。但是，当煤样从原始煤层中被取出时处于松散状态，与原始煤层的赋存状态相差较大。为了在实验室做到相似模拟，需要对软煤体进行重新压制，但不同的压制负荷制作出的型煤孔隙率不同，为了得到某一定值孔隙率的型煤，须知道其压制负荷是多少。因此研究出不同孔隙率型煤的制作方法，不但提高了不同孔隙率型煤煤样制作的效率，还可为较好地研究深部软煤层瓦斯渗流规律奠定理论基础。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种不同孔隙率型煤的制作方法，以便提高不同孔隙率型煤煤样制作的效率，为较好地研究深部软煤层瓦斯渗流规律奠定理论基础。

不同孔隙率型煤的制作方法，按照如下步骤进行：

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Φ=（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；

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。

本发明步骤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。

本发明步骤③中压制每个型煤时所添加的含水率相同。