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原文传递岩石矿物磨蚀度精准检测方法

专利名称：	岩石矿物磨蚀度精准检测方法
摘要：	本发明公开了一种岩石矿物磨蚀度精准检测方法，包括如下步骤，（1）模拟试件的制备；（2）磨蚀度检测，其中包含矿物颗粒的多样性布置方案、模拟试件浇筑成型技术以及磨蚀度检测标准步序。开展磨蚀度检测实验时，采用自主研制的新型类岩石透明树脂材料为介质，将单一或多种高纯度矿物颗粒预先布置于模具表面浇筑成试样，排除真实岩石非均质、各向异性和多种矿物无规则混杂的干扰，解决了实验区矿物含量不可测的难题。借助树脂材料的透明性，可得到针‑岩交互界面结构和钢针入侵深度等信息，探明矿物对TBM滚刀磨蚀的定量规律，为TBM/盾构滚刀磨损提供通用性强的参考标准。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	华北水利水电大学
发明人：	付金伟;刘淑丽
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910504988.8
公开号：	CN110320122A
代理机构：	河南科技通律师事务所
代理人：	樊羿;张晓辉
分类号：	G01N3/56(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	450045 河南省郑州市金水区北环路36号
主权项：	1.一种岩石矿物磨蚀度精准检测方法，包括如下步骤：（1）模拟试件的制备 ①浇注料处理：按80～150：34的质量比或80～150：41的体积比取CY-39型环氧树脂和YS-T31型树脂固化剂，混合均匀后，进行除气泡处理； ②矿物颗粒布置：选取同等风化程度的造岩矿物原石，破碎成不同直径的颗粒，再将其布设于底表面光滑平整的试件模具底部； ③浇筑成型和养护：将步骤①所得浇注料浇入步骤②所得试件模具中，再将试件模具进行除气泡处理，然后在15～25℃下养护，当试件的力学强度≥50MPa后拆除模具，并使用磨石机磨平测试面，即得岩石模拟试件；（2）磨蚀度检测取钢针和步骤（1）所得模拟试件分别对应的放置于岩石磨蚀伺服实验仪中的夹具和虎钳中，调整模拟试件的磨蚀度测试面至完全水平，并使钢针针尖与试件表面轻微接触，控制钢针使其在试件测试面上匀速水平移动一定距离；取下钢针，量测出钢针针尖磨损之后的直径，并换算为试件的磨蚀值，同时采用微观测手段分析针-岩界面形貌与结构特征，描述钢针与矿物颗粒的接触位置、入侵深度、钢针碎屑的分布形态特征，确定矿物等效含量。 2.根据权利要求1所述的岩石矿物磨蚀度精准检测方法，其特征在于，在所述步骤②中，取单一矿物破碎成2mm粒径的颗粒，根据测试需要需要将其在试件模具底部布置形成不同疏密的磨蚀度实验区。 3.根据权利要求1所述的岩石矿物磨蚀度精准检测方法，其特征在于，在所述步骤②中，取两种或两种以上不同矿物分别破碎成2mm粒径的颗粒，布设于试件模具中以组合形成不同矿物种类的模拟试件，用以研究多种矿物对滚刀磨蚀的协同影响，其整体和局部区域密度根据试验需要调整。 4.根据权利要求1所述的岩石矿物磨蚀度精准检测方法，其特征在于，在所述步骤②中，取单一矿物破碎成15mm粒径的颗粒，在试件模具中布置一颗或分散布置两颗矿物，以形成对应的磨蚀度实验区。 5.根据权利要求1所述的岩石矿物磨蚀度精准检测方法，其特征在于，在所述步骤②中，取两种或两种以上不同矿物分别破碎成15mm粒径的颗粒，同时布置在模具底部形成不同矿物种类组合的模拟试件，用以研究两端为不同种类纯矿物的钢针磨蚀度规律。 6.根据权利要求1所述的岩石矿物磨蚀度精准检测方法，其特征在于，在所述步骤②中，取单一矿物分别破碎成2mm和15mm粒径的颗粒，在磨蚀度实验区布置形成不同的矿物连续分布状态，用以研究两端为单一矿物、中间为断续颗粒时的钢针磨蚀度规律。 7.根据权利要求1所述的岩石矿物磨蚀度精准检测方法，其特征在于，在所述步骤②中，取两种或两种以上不同类的矿物分别各自破碎成2mm和15mm粒径的颗粒，根据待检测区域的地质情况，定向布置矿物颗粒，以模拟复杂的实验区工况，并得到符合工程实际的磨蚀度规律。 8.根据权利要求1所述的岩石矿物磨蚀度精准检测方法，其特征在于，在所述步骤①中，所述CY-39型环氧树脂和YS-T31型树脂固化剂的质量比为100：34。 9.根据权利要求1所述的岩石矿物磨蚀度精准检测方法，其特征在于，在所述步骤①中，所述CY-39型环氧树脂和YS-T31型树脂固化剂的体积比为100：41。 10.根据权利要求1所述的岩石矿物磨蚀度精准检测方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述岩石磨蚀伺服实验仪为ATA-IGGI岩石磨蚀伺服实验仪。
所属类别：	发明专利