1.本发明属于型煤制备技术领域，尤其涉及一种高强度型煤制备方法。
背景技术：2.受原煤试件获取不便以及特定实验的需要，制备型煤试件具有广泛的前景。根据研究的 不同需要，对型煤强度有着多种要求。目前现有的型煤制备方法，制得型煤的强度偏低，多 为1～2mpa，无法满足对高强度型煤的需求。因此，亟需一种高强度型煤的制备方法，以获 取一种强度可控、材料均质、工艺简单的型煤，满足实验室研究对于高强度型煤的需求。
技术实现要素：3.针对现有技术存在的不足，本发明提供一种高强度型煤制备方法，采用不同种类粘结剂 和煤粉，按照不同配比实现型煤强度的可控性，得到强度可控、材料均质、工艺简单的型煤， 用于型煤力学参数测试，制得不同强度的型煤，从而能够满足对不同强度型煤的需求，且具 有良好的力学性质。
4.一种高强度型煤制备方法，具体包括以下步骤：
5.步骤一：用天平称取型煤制备所需的粉状材料：煤粉和粘结剂；
6.所需煤粉重量为：150～240g，所需粘结剂的种类及重量为：水泥30～120g、纤维素 10～30g、腐殖酸钠0g或5g、松香0g或5g、煤焦油0g或5g；
7.步骤二：用量筒量取20～35ml体积的纯净水；
8.步骤三：将步骤一中准备好的粉状材料混合搅拌使其充分、均匀融合，在搅拌中不断加 入水，将步骤二中量取的水注入结束后继续充分搅拌5～7min，使煤粉颗粒与水充分混合；
9.步骤四：先把型煤制备模具内部表面涂抹黄油进行润滑，便于压制成型后脱模；然后将 步骤三中搅拌好的混合物装入型煤模具中，将表面抹平放置于压力试验机上；控制试验机压 力，用45～50kn的成型压力并保压600s进行压制成型；
10.步骤五：压制成型后脱模，脱模后在50℃条件下养护10天。
11.制备抗压强度大于等于2mpa且小于3mpa的标准型煤，所述步骤一中的粉状材料的配 比为：煤粉:水泥:水:腐殖酸钠:松香:纤维素＝1:0.125:0.146:0.02:0.02:0.04，其中含煤粉率82.8％。
12.制备抗压强度大于等于3mpa且小于5mpa的标准型煤，所述步骤一中的粉状材料的配 比为：煤粉:水泥:水:煤焦油:纤维素＝1:0.17:0.08:0.02:0.0625，其中含煤粉率80％。
13.制备抗压强度大于等于5mpa且小于6mpa的标准型煤，所述步骤一中的粉状材料的配 比为：煤粉:水泥:水:纤维素＝1:0.375:0.175:0.125，其中含煤粉率66.7％。
14.制备抗压强度大于等于6mpa且小于8mpa的标准型煤，所述步骤一中的粉状材料的配 比为：煤粉:水泥:水:纤维素＝1:0.8:0.23:0.2，其中含煤粉率50％。
15.所述水泥选用c325硅酸盐水泥。
16.所述纤维素选用羧甲基纤维素钠，呈白色粉末状，具有粘性。
17.所述水选用无明显杂质的纯净水。
18.所述步骤一中的煤粉是先将煤块用粉碎机破碎，然后用分样筛筛分，煤粉的平均粒径为 1～3mm。
19.本发明的有益效果是：
20.(1)本发明通过由煤粉，作为粘结剂的水泥、纤维素、腐殖酸钠、松香、煤焦油和纯净 水构成的混合物制作一种内部材质均匀、无裂隙的型煤，可根据不同的强度需要选择各原料 成分间的配比，通过更改粘结剂的种类达到型煤强度的可控性，可以通过研究型煤为原煤的 基本物理力学性质提供借鉴，且具有更加简便、快捷、可靠度高的特点，为后续相关研究提 供新思路。
21.(2)本发明通过由煤粉混合水泥，用不同的配比制成不同强度的高强度型煤，获得的型 煤满足实验室对高强度型煤的制取要求，不仅强度高而且内部材质均匀稳定，改变了现有制 备型煤强度不足的弊端。
22.(3)本发较普通方法制得的型煤易于加工制作，满足对现场破碎不易取样的原煤相关力 学参数的测定的要求，可以填补现有制备型煤高强度技术的空白。
具体实施方式
23.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案和 效果作详细描述。
24.实施例1
25.采用一种高强度型煤制备方法制备直径为52.11mm、高度为98.23mm、抗压强度为 2.92mpa的标准型煤，具体包括以下步骤：
26.步骤一：用天平称取型煤制备所需的粉状材料：煤粉和粘结剂；
27.本实施例中制备一个标准试件型煤需要的煤粉重量为240g，所需粘结剂种类及重量为： c325水泥30g、纤维素10g、腐殖酸钠5g、松香5g。
28.所述煤粉是先将煤块用粉碎机破碎，然后用分样筛筛分，煤粉的平均粒径为1～3mm。
29.步骤二：用量筒积量取35ml的水，采用纯净水。
30.步骤三：将步骤一中准备好的粉状材料混合搅拌使其充分、均匀融合，在搅拌中不断用 针管加入水，将步骤二中量取的35ml纯净水注入结束后继续充分搅拌5min，使煤粉颗粒与 水充分混合。
31.步骤四：先把型煤制备模具内部表面涂抹黄油进行润滑，便于压制成型后脱模；然后将 步骤三中搅拌好的混合物装入型煤模具中，将表面抹平放置于压力试验机上；控制试验机压 力，用45kn的成型压力并保压600s进行压制成型。
32.步骤五：压制成型后脱模，脱模后在50℃条件下养护10天。
33.实施例2
34.采用一种高强度型煤制备方法制备直径为51.85mm、高度为99.15mm、抗压强度为 3.52mpa的标准型煤，具体包括以下步骤：
35.步骤一：用天平称取型煤制备所需的粉状材料：煤粉和粘结剂；
36.本实施例中制备一个标准试件型煤需要的煤粉重量为240g，所需粘结剂种类及重量为： c325水泥40g、纤维素15g、煤焦油5g。
37.所述煤粉是先将煤块用粉碎机破碎，然后用分样筛筛分，煤粉的平均粒径为1～3mm。
38.步骤二：用量筒量取20ml纯净水。
39.步骤三：将步骤一中准备好的粉状材料混合搅拌使其充分、均匀融合，在搅拌中不断用 针管加入水，将步骤二中量取的20ml纯净水注入结束后继续充分搅拌5min，使煤粉颗粒与 水充分混合。
40.步骤四：先把型煤制备模具内部表面涂抹黄油进行润滑，便于压制成型后脱模；然后将 步骤三中搅拌好的混合物装入型煤模具中，将表面抹平放置于压力试验机上；控制试验机压 力，用47kn的成型压力并保压600s进行压制成型。
41.步骤五：压制成型后脱模，脱模后在50℃条件下养护10天。
42.实施例3
43.采用一种高强度型煤制备方法制备直径为51.88mm、高度为98.58mm、抗压强度为 5.61mpa的标准型煤，具体包括以下步骤：
44.步骤一：用天平称取型煤制备所需的粉状材料：煤粉和粘结剂；
45.本实施例中制备一个标准试件型煤需要的煤粉重量为200g，所需粘结剂种类及重量为： c325水泥75g、纤维素25g。
46.所述煤粉是先将煤块用粉碎机破碎，然后用分样筛筛分，煤粉的平均粒径为1～3mm。
47.步骤二：用量筒量取35ml纯净水。
48.步骤三：将步骤一中准备好的粉状材料混合搅拌使其充分、均匀融合，在搅拌中不断用 针管加入水，将步骤二中量取的35ml纯净水注入结束后继续充分搅拌6min，使煤粉颗粒与 水充分混合。
49.步骤四：先把型煤制备模具内部表面涂抹黄油进行润滑，便于压制成型后脱模；然后将 步骤三中搅拌好的混合物装入型煤模具中，将表面抹平放置于压力试验机上；控制试验机压 力，用48kn的成型压力并保压600s进行压制成型。
50.步骤五：压制成型后脱模，脱模后在50℃条件下养护10天。
51.实施例4
52.采用一种高强度型煤制备方法制备直径为52.16mm、高度为99.15mm、抗压强度为7mpa 的标准型煤，具体包括以下步骤：
53.步骤一：用天平称取型煤制备所需的粉状材料：煤粉和粘结剂；
54.本实施例中制备一个标准试件型煤需要的煤粉重量为150g，所需粘结剂种类及重量为： c325水泥120g、纤维素30g。
55.所述煤粉是先将煤块用粉碎机破碎，然后用分样筛筛分，煤粉的平均粒径为1～3mm。
56.步骤二：用量筒量取35ml纯净水。
57.步骤三：将步骤一中准备好的粉状材料混合搅拌使其充分、均匀融合，在搅拌中不
断用 针管加入水，将步骤二中量取的35ml纯净水注入结束后继续充分搅7min，使煤粉颗粒与水 充分混合。
58.步骤四：先把型煤制备模具内部表面涂抹黄油进行润滑，便于压制成型后脱模；然后将 步骤三中搅拌好的混合物装入型煤模具中，将表面抹平放置于压力试验机上；控制试验机压 力，用50kn的成型压力并保压600s进行压制成型。
59.步骤五：压制成型后脱模，脱模后在50℃条件下养护10天。
60.采用本方法制备的型煤比目前的型煤制备方法制成的型煤强度要高，且具有良好的力学 性质。最终型煤的密度为1900～2200kg/m3。
技术特征：1.一种高强度型煤制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一：用天平称取型煤制备所需的粉状材料：煤粉和粘结剂；所需煤粉重量为：150～240g，所需粘结剂的种类及重量为：水泥30～120g、纤维素10～30g、腐殖酸钠0g或5g、松香0g或5g、煤焦油0g或5g；步骤二：用量筒量取20～35ml体积的纯净水；步骤三：将步骤一中准备好的粉状材料混合搅拌使其充分、均匀融合，在搅拌中不断加入水，将步骤二中量取的水注入结束后继续充分搅拌5～7min，使煤粉颗粒与水充分混合；步骤四：先把型煤制备模具内部表面涂抹黄油进行润滑，便于压制成型后脱模；然后将步骤三中搅拌好的混合物装入型煤模具中，将表面抹平放置于压力试验机上；控制试验机压力，用45～50kn的成型压力并保压600s进行压制成型；步骤五：压制成型后脱模，脱模后在50℃条件下养护10天。2.根据权利要求1所述的一种高强度型煤制备方法，其特征在于：制备抗压强度大于等于2mpa且小于3mpa的标准型煤，所述步骤一中的粉状材料的配比为：煤粉:水泥:水:腐殖酸钠:松香:纤维素＝1:0.125:0.146:0.02:0.02:0.04，其中含煤粉率82.8％。3.根据权利要求1所述的一种高强度型煤制备方法，其特征在于：制备抗压强度大于等于3mpa且小于5mpa的标准型煤，所述步骤一中的粉状材料的配比为：煤粉:水泥:水:煤焦油:纤维素＝1:0.17:0.08:0.02:0.0625，其中含煤粉率80％。4.根据权利要求1所述的一种高强度型煤制备方法，其特征在于：制备抗压强度大于等于5mpa且小于6mpa的标准型煤，所述步骤一中的粉状材料的配比为：煤粉:水泥:水:纤维素＝1:0.375:0.175:0.125，其中含煤粉率66.7％。5.根据权利要求1所述的一种高强度型煤制备方法，其特征在于：制备抗压强度大于等于6mpa且小于8mpa的标准型煤，所述步骤一中的粉状材料的配比为：煤粉:水泥:水:纤维素＝1:0.8:0.23:0.2，其中含煤粉率50％。6.根据权利要求1所述的一种高强度型煤制备方法，其特征在于：所述水泥选用c325硅酸盐水泥。7.根据权利要求1所述的一种高强度型煤制备方法，其特征在于：所述纤维素选用羧甲基纤维素钠，呈白色粉末状，具有粘性。8.根据权利要求1所述的一种高强度型煤制备方法，其特征在于：所述水选用无明显杂质的纯净水。9.根据权利要求1所述的一种高强度型煤制备方法，其特征在于：所述步骤一中的煤粉是先将煤块用粉碎机破碎，然后用分样筛筛分，煤粉的平均粒径为1～3mm。
技术总结本发明涉及一种高强度型煤制备方法，包括：用天平称取所需粉状材料：煤粉150～240g，粘结剂：水泥30～120g、纤维素10～30g、腐殖酸钠0g或5g、松香0g或5g、煤焦油0g或5g；用量筒量取20～35ml体积的纯净水；然后将粉状材料混合搅拌使其充分、均匀融合，在搅拌中不断加入水，将水注入结束后继续充分搅拌5～7min；随后把型煤制备模具内部表面涂抹黄油润滑后将搅拌好的混合物装入型煤模具中，表面抹平放置于压力试验机上；最后控制试验机压力，用45～50kN的成型压力并保压600s进行压制成型；压制成型并脱模后在50℃条件下养护10天。本发明通过选取不同种类的粘结剂，达到型煤强度的可控性，制得的型煤不仅强度高而且内部材质均匀稳定，改变了现有制备型煤强度不足的弊端。改变了现有制备型煤强度不足的弊端。
技术研发人员：陈蓥 贾丰硕 朱志洁 张兆举 王志文 宋卫华 韩军 霍丙杰
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：2022.01.28
技术公布日：2022/7/5
