CN111504750B - 一种不规则煤岩样制样方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种不规则煤岩样制样方法，属于岩石力学试验领域。该不规则煤岩样制样方法，应用制样模具，制样模具包括底板和四块侧板，侧板的左侧边和下侧边均设置磁铁条带，侧板的上侧边设置钩槽，侧板的上侧边顶端靠近左侧的位置铰接压板，压板的中间位置连接拉紧绳的一端，拉紧绳的另一端设置挂钩，侧板的上侧边顶端设置用于与压板卡合连接的卡合部；不规则煤岩样制样方法包括如下步骤：步骤一、模具定位；步骤二、模具侧板间加固；步骤三、模具注料；步骤四、试样脱模。本发明使不规则煤岩样及填充材料形成一体结构形状规则的试样，便于利用台虎钳等传统固定装置固定，以便于后续对试样的取芯或切割等操作制作试件，提高试件制作的成功率。

Description

一种不规则煤岩样制样方法
技术领域
本发明涉及岩石力学试验领域，具体地说是涉及一种不规则煤岩样制样方法。
背景技术
在岩石力学试验前，需要将现场采集的块状煤样、岩样在实验室取芯或切割，制作成符合要求的试件。根据相关标准要求，通常会通过取芯操作将试样制作成直径50mm、高度100mm的圆柱形试件，或者高径比为2的圆柱形试件。在煤岩样取芯过程中需要用到固定装置，传统的固定装置主要为台虎钳，或与台虎钳相近的改进装置，台虎钳由两块平行的平板状夹具通过人力转动螺栓将煤岩样夹紧。但现场采集的煤岩样均为不规则形状，上述平板状夹具与煤岩样接触面积较小，固定不牢固；此外，现有平板状夹具均为硬质材料，夹紧力过大会导致煤岩样破损，夹紧力过小会导致取芯过程中煤岩样晃动，从而取芯失败。
公告号为CN207528492U的中国专利文献公开了一种不规则形状软岩岩块取芯固定装置，其通过立体布置众多的螺纹杆，实现对不规则形状煤岩样的夹紧固定，夹紧较牢固，但其螺纹杆也为硬质材料，在螺纹杆的末端设置护套以减少硬质材料带来的问题，但改善效果欠佳；此外，该装置夹紧固定操作较繁琐，且为手动操作，费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不规则煤岩样制样方法，将不规则的煤岩样制作成规则的试样，利用台虎钳等传统固定装置固定。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案如下：
一种不规则煤岩样制样方法，应用制样模具，所述制样模具包括底板和四块侧板，所述底板和侧板均由磁吸性材料制成，所述侧板的左侧边和下侧边均设置有磁铁条带，所述侧板的上侧边设置有钩槽，所述侧板的上侧边顶端靠近左侧的位置铰接有压板，压板的中间位置连接拉紧绳的一端，拉紧绳的另一端设置有挂钩，侧板的上侧边顶端设置有用于与压板卡合连接的卡合部；
所述不规则煤岩样制样方法包括如下步骤：
步骤一、模具定位
将底板放置于水平面上，将四块侧板垂直放置于底板上，侧板的下侧边与底板磁性连接，四块侧板两两相互垂直布置，相邻的一块侧板的左侧边与相邻的另一块侧板的内侧磁性连接；
步骤二、模具侧板间加固
将相邻的一块侧板的挂钩钩挂相邻的另一块侧板的钩槽，将压板压平，压板与卡合部卡合连接使拉紧绳拉紧，以加固相邻侧板之间的连接；
步骤三、模具注料
将不规则煤岩样放置于四块侧板及底板包绕空间的中间位置，向制样模具内注入填充材料；
步骤四、试样脱模
待模具内填充材料凝固后，不规则煤岩样及填充材料连接为一体形成形状规则的试样，将压板从卡合部脱离使拉紧绳松开，将相邻的一块侧板的挂钩从相邻的另一块侧板的钩槽脱离，拆卸侧板，从底板上取下试样。
进一步的，所述步骤一中，相邻的一块侧板的左侧边与相邻的另一块侧板的内侧磁性连接时，相邻的侧板之间调节连接位置使四块侧板及底板包绕成不同容积尺寸的空间。
进一步的，所述侧板的上侧边顶端沿侧板的延伸方向设置有刻度尺；
所述步骤一中，相邻的一块侧板的左侧边与相邻的另一块侧板的内侧磁性连接时，相邻的侧板之间通过刻度尺调节连接位置。
进一步的，所述钩槽由侧板的上侧边向外翻折形成。
进一步的，所述磁吸性材料为铁。
进一步的，所述填充材料为混凝土。
进一步的，所述拉紧绳设置为具有弹性的金属丝。
进一步的，所述压板的中间位置铰接拉紧绳的一端。
本发明的有益技术效果是：
本发明的不规则煤岩样制样方法，应用创新设计的制样模具，模具简单实用，在制样应用过程中装配、拆卸操作方便；通过向模具内注入填充材料，使不规则煤岩样及填充材料形成一体结构形状规则的试样，便于利用台虎钳等传统固定装置固定，以便于后续对试样的取芯或切割等操作以制作试件，提高试件制作的成功率。
附图说明
图1为本发明实施例不规则煤岩样制样方法的流程图；
图2为本发明实施例不规则煤岩样制样方法应用制样模具的俯视图；
图3为本发明实施例不规则煤岩样制样方法应用制样模具注入填充材料后的俯视图；
图4为本发明实施例不规则煤岩样制样方法制得形状规则试样的俯视图；
图5为本发明实施例不规则煤岩样制样方法应用制样模具中侧板的结构示意图；
图6为图4中侧板的俯视图，图中省略了压板、拉紧绳和挂钩；
图7为图4中侧板的右视图，图中省略了压板、拉紧绳和挂钩；
图8为相邻的侧板之间装配示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。
在本发明实施例中，提供了一种不规则煤岩样制样方法，请参考图1至图8所示。
一种不规则煤岩样制样方法，应用制样模具，制样模具包括底板11和四块侧板12，底板11和侧板12均由磁吸性材料制成，本实施例优选磁吸性材料为铁，使得底板11和侧板12可以与磁铁磁性连接实现初步搭接定位。侧板12的左侧边和下侧边均设置有磁铁条带2，磁铁条带2用于与底板11和侧板12磁性连接实现初步搭接定位。
侧板12的上侧边设置有钩槽121，本实施例的钩槽121由侧板12的上侧边向外翻折形成。钩槽121用于与相邻侧板12上的挂钩33钩挂连接。
侧板12的上侧边顶端靠近左侧的位置铰接有压板31，压板31的中间位置设置有第一铰链41，第一铰链41连接拉紧绳32的一端，拉紧绳32的另一端设置有挂钩33，挂钩33用于与相邻侧板12上的钩槽121钩挂连接。本实施例优选拉紧绳32为具有弹性的金属丝。
侧板12的上侧边顶端设置有卡合部，卡合部用于与压板31的末端卡合连接。附图中卡合部未画出，卡合部可以为卡扣，卡扣的开口尺寸稍小于压板31末端的宽度，压板31末端可以从卡扣的开口处卡合于卡扣上。
侧板12的上侧边顶端沿侧板12的延伸方向设置有刻度尺5，相邻的侧板12之间通过刻度尺5调节连接位置，使四块侧板12及底板11包绕成不同容积尺寸的空间，以适应不同尺寸规格的不规则煤岩样6，进而用于制作不同尺寸规格的形状规则的试样。
本实施例的不规则煤岩样制样方法包括如下步骤：
步骤一、模具定位
将底板11放置于水平面上，将四块侧板12垂直放置于底板11上，侧板12的下侧边与底板11磁性连接，四块侧板12两两相互垂直布置，相邻的一块侧板12的左侧边与相邻的另一块侧板12的内侧磁性连接。根据不同尺寸规格的不规则煤岩样6，调节四块侧板12及底板11包绕空间的大小，使模具通过磁性连接定位。
相邻的一块侧板12的左侧边与相邻的另一块侧板12的内侧磁性连接时，相邻的侧板12之间通过刻度尺5调节连接位置，使四块侧板12及底板11包绕成不同容积尺寸的空间，以适应不同尺寸规格的不规则煤岩样6，进而用于制作不同尺寸规格的形状规则的试样。
步骤二、模具侧板间加固
将相邻的一块侧板12的挂钩33钩挂相邻的另一块侧板12的钩槽121，将压板31压平，压板31与卡合部卡合连接使拉紧绳32拉紧，以加固相邻侧板12之间的连接。在步骤三向模具内注入填充材料7时，填充材料7会向四周膨胀扩散，通过步骤二可以使模具侧板12间连接加固。
步骤三、模具注料
将不规则煤岩样6放置于四块侧板12及底板11包绕空间的中间位置，向制样模具内注入填充材料7，优选填充材料7为混凝土。
步骤四、试样脱模
待模具内填充材料7凝固后，不规则煤岩样6及填充材料7连接为一体形成形状规则的试样，将压板31从卡合部脱离使拉紧绳32松开，将相邻的一块侧板12的挂钩33从相邻的另一块侧板12的钩槽121脱离，拆卸侧板12，从底板11上取下试样。
取下的试样为形状规则的试样，可以利用台虎钳等传统固定装置固定。
至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明一种不规则煤岩样制样方法有了清楚的认识。本发明应用创新设计的制样模具，模具简单实用，在制样应用过程中装配、拆卸操作方便；通过向模具内注入填充材料7，使不规则煤岩样6及填充材料7形成一体结构形状规则的试样，可以利用台虎钳等传统固定装置固定，以便于后续对试样的取芯或切割等操作以制作试件，提高试件制作的成功率。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种不规则煤岩样制样方法，其特征在于，应用制样模具，所述制样模具包括底板和四块侧板，所述底板和侧板均由磁吸性材料制成，所述侧板的左侧边和下侧边均设置有磁铁条带，所述侧板的上侧边设置有钩槽，所述侧板的上侧边顶端靠近左侧的位置铰接有压板，压板的中间位置连接拉紧绳的一端，拉紧绳的另一端设置有挂钩，侧板的上侧边顶端设置有用于与压板卡合连接的卡合部；
所述不规则煤岩样制样方法包括如下步骤：
步骤一、模具定位
将底板放置于水平面上，将四块侧板垂直放置于底板上，侧板的下侧边与底板磁性连接，四块侧板两两相互垂直布置，相邻的一块侧板的左侧边与相邻的另一块侧板的内侧磁性连接；
步骤二、模具侧板间加固
将相邻的一块侧板的挂钩钩挂相邻的另一块侧板的钩槽，将压板压平，压板与卡合部卡合连接使拉紧绳拉紧，以加固相邻侧板之间的连接；
步骤三、模具注料
将不规则煤岩样放置于四块侧板及底板包绕空间的中间位置，向制样模具内注入填充材料；
步骤四、试样脱模
待模具内填充材料凝固后，不规则煤岩样及填充材料连接为一体形成形状规则的试样，将压板从卡合部脱离使拉紧绳松开，将相邻的一块侧板的挂钩从相邻的另一块侧板的钩槽脱离，拆卸侧板，从底板上取下试样。
2.根据权利要求1所述的一种不规则煤岩样制样方法，其特征在于：所述步骤一中，相邻的一块侧板的左侧边与相邻的另一块侧板的内侧磁性连接时，相邻的侧板之间调节连接位置使四块侧板及底板包绕成不同容积尺寸的空间。
3.根据权利要求2所述的一种不规则煤岩样制样方法，其特征在于：所述侧板的上侧边顶端沿侧板的延伸方向设置有刻度尺；
所述步骤一中，相邻的一块侧板的左侧边与相邻的另一块侧板的内侧磁性连接时，相邻的侧板之间通过刻度尺调节连接位置。
4.根据权利要求1所述的一种不规则煤岩样制样方法，其特征在于：所述钩槽由侧板的上侧边向外翻折形成。
5.根据权利要求1所述的一种不规则煤岩样制样方法，其特征在于：所述磁吸性材料为铁。
6.根据权利要求1所述的一种不规则煤岩样制样方法，其特征在于：所述填充材料为混凝土。
7.根据权利要求1所述的一种不规则煤岩样制样方法，其特征在于：所述拉紧绳设置为具有弹性的金属丝。
8.根据权利要求1所述的一种不规则煤岩样制样方法，其特征在于：所述压板的中间位置铰接拉紧绳的一端。
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