[发明专利]煤系页岩物模试件以及煤系页岩物模试件的制备方法

权利要求书

1.一种煤系页岩物模试件，其特征在于，所述煤系页岩物模试件(1)包括：

物模本体，所述物模本体包括沿所述物模本体的厚度方向排列且彼此相互固定的煤岩层(10)和页岩层(12)，所述煤岩层(10)包括煤岩薄层(100)，所述物模本体上开设有井眼；

模拟井筒(11)，所述模拟井筒(11)插设于所述井眼；

割理组件(14)，所述割理组件(14)设置于所述煤岩层(10)中，所述割理组件(14)包括插设于所述煤岩薄层(100)中的多个第一渗透片(140)和多个第二渗透片(142)，所述第一渗透片(140)配置为面割理，所述第一渗透片(140)能够模拟所述煤岩层(10)的面割理的天然结构，所述第二渗透片(142)配置为端割理，所述第二渗透片(142)能够模拟所述煤岩层(10)的端割理的天然结构，所述第一渗透片(140)和所述第二渗透片(142)均由渗透性材料制备获得。

2.根据权利要求1所述的煤系页岩物模试件，其特征在于，所述物模本体包括在沿所述物模本体的厚度方向上叠置且彼此相互固定的多个所述煤岩层(10)和多个所述页岩层(12)。

3.根据权利要求2所述的煤系页岩物模试件，其特征在于，多个所述煤岩层(10)包括间隔设置的第一煤岩层(10a)和第二煤岩层(10b)，多个所述页岩层(12)沿所述物模本体的厚度方向叠置且设置在所述第一煤岩层(10a)和所述第二煤岩层(10b)之间。

4.根据权利要求3所述的煤系页岩物模试件，其特征在于，每个所述煤岩层(10)包括多个所述煤岩薄层(100)，多个所述煤岩薄层(100)在沿所述物模本体的厚度方向上叠置并且彼此相互固定，相邻的所述煤岩薄层(100)之间设置有第三渗透片(102)，所述第三渗透片(102)配置为煤岩层理；和/或

相邻的所述页岩层(12)之间设置有第四渗透片(122)，所述第四渗透片(122)配置为页岩层理。

5.根据权利要求4所述的煤系页岩物模试件，其特征在于，所述第一渗透片(140)包括纸板；所述第二渗透片(142)包括纸板；所述第三渗透片(102)包括纸片；所述第四渗透片(122)包括纸片。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的煤系页岩物模试件，其特征在于，所述物模本体包括粘结所述煤岩层(10)和与该煤岩层(10)相邻的所述页岩层(12)的粘结层(16)。

7.一种煤系页岩物模试件的制备方法，其特征在于，所述煤系页岩物模试件的制备方法用于制备权利要求1所述的煤系页岩物模试件(1)；所述制备方法包括：

步骤S10、制备所述煤岩薄层(100)以得到所述煤岩层(10)，在制备所述煤岩薄层(100)的过程中，在所述煤岩薄层(100)中插入能够模拟所述煤岩层(10)的面割理的天然结构的多个所述第一渗透片(140)和能够模拟所述煤岩层(10)的端割理的天然结构的多个所述第二渗透片(142)；

步骤S20、制备所述页岩层(12)；

步骤S30、将制备完成的所述煤岩层(10)和所述页岩层(12)堆叠并将所述煤岩层(10)和所述页岩层(12)彼此固定在一起；

步骤S40、在所述物模本体上开设井眼，并将所述模拟井筒(11)插设于所述井眼。

8.根据权利要求7所述的煤系页岩物模试件的制备方法，其特征在于，所述步骤S10包括：S11、将水泥、石英砂、煤粉、粘土和水混合形成煤岩层基料，浇筑所述煤岩层基料得到预成型煤岩薄层；S12、干燥所述预成型煤岩薄层，在干燥的过程中，在所述预成型煤岩薄层中插入多个所述第一渗透片(140)和多个所述第二渗透片(142)；和/或

在所述步骤S20包括：S21、将水泥、石英砂、粘土和水混合形成页岩层基料，浇筑所述页岩层基料得到预成型页岩层；S22、干燥所述预成型页岩层。