[发明专利]一种重塑煤系泥岩样的制备材料及其批量制备方法

权利要求书

1.一种重塑煤系泥岩样的制备材料，其特征在于，包括以下组分：煤粉、膨润土、粘土、石英砂、水泥和水，其中各组分的质量占比为：煤粉占总料比重为5％～15％，膨润土占总料比重为10％～20％，粘土占总料比重为5％～10％，石英砂占总料比重为30％～40％，水泥占总料比重为5％～15％，其余占比为水。

2.如权利要求1所述的重塑煤系泥岩样的制备材料，其特征在于，所述膨润土为钙基膨润土或钠基膨润土中的一种或者两种。

3.如权利要求2所述的重塑煤系泥岩样的制备材料，其特征在于，经研磨后煤粉的粒径小于0.5mm，钙基膨润土或钠基膨润土的粒径均小于0.5mm，筛选石英砂的粒径小于0.5mm。

4.如权利要求2所述的重塑煤系泥岩样的制备材料，其特征在于：钙基膨润土或钠基膨润土的蒙脱石含量达到85％以上。

5.一种重塑煤系泥岩样的批量制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、现场采集岩样，测定现场煤系泥岩岩样在常温下(25℃)主要力学参数(单轴抗压强度、轴向膨胀应变)和矿物组分；

S2、选择煤、膨润土、粘土、石英砂、水泥和水作为原料进行研磨，根据现场采集岩样矿物组分和强度，按照不同实验分组配比制备煤系泥岩测试用岩样；

S3、通过专用塑性烘干磨具制备测试煤系泥岩样并烘干制样；

S4、对各组测试泥岩岩样开展常温下岩石力学实验(25℃)，测定其单轴抗压强度、轴向膨胀应变；

S5、选取测试岩样与现场岩样单轴抗压强度和轴向膨胀应变最接近的一组作为标准配比；

S6、按照标准配比通过专用塑性烘干磨具批量制备实验用岩样；

S7、用岩石磨平机将实验岩样打磨成标准φ50mm×100mm标准圆柱体试件，进行称重和分组编号。

6.如权利要求5所述的重塑煤系泥岩样的制备材料的批量制备方法，其特征在于，步骤S3和S6中塑性烘干磨具包括保温箱、放置在保温箱内的若干塑形试件保护套、扣合在塑形试件保护套上的塑形试件保护盖和放置在保温箱底部的加热管，塑形试件保护套上均匀开设有透气孔。

7.如权利要求6所述的重塑煤系泥岩样的批量制备方法，其特征在于，所述保温箱上安装有温控器，塑形试件保护套为两块均匀开设有透气孔的弧形板拼装而成。

8.如权利要求7所述的重塑煤系泥岩样的批量制备方法，其特征在于，步骤S3和S6原料置于塑性烘干磨具后，滩涂均匀平整，并采用振动和反复压实排除砂浆内空隙，最后抹平样板表面。

9.如权利要求8所述的重塑煤系泥岩样的批量制备方法，其特征在于，步骤S5选取测试岩样单轴抗压强度平均值与现场岩样单轴抗压强度平均值相差不超过5％，选取测试岩样轴向膨胀应变平均值与现场岩样轴向膨胀应变平均值相差不超过10％。