一种煤岩渗透率教学实验设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种煤岩渗透率教学实验设备，包括射流器、导向支架和实验台，所述射流器包括筒体、压缩头、伸缩内筒、活塞、压缩弹簧和拉杆，筒体内部前部设有伸缩内筒，伸缩内筒的前端连接筒体的内部前端，伸缩内筒的后端连接活塞的前端面，活塞的后端连接拉杆和压缩弹簧，压缩弹簧的后端连接筒体后端的弹簧座；筒体的前端中心设有压缩头，压缩头直径小于筒体，压缩头内部中空，后端连通筒体，前端设有一个小孔；导向支架安装在实验台的上方，导向支架由四根斜架和一个滑套组成；本发明专利技术结构简单，成本低，能够通过肉眼直观的观测到射流透射的面积，而透射的面积体现了煤岩渗透率的大小，可视化程度高，适用于教学实验及演示。

A kind of experimental equipment and method for the teaching of permeability of coal and rock

The invention discloses a coal permeability experiment equipment, including a jet device, the guide bracket and the experimental platform, the jet device comprises a cylinder body, compression head, telescopic inner cylinder, piston, a compression spring and a pull rod, the internal front cylinder is provided with a telescopic cylinder, the front end inside the front end of the telescopic tube connecting tube the front end of the telescopic inner tube is connected with the back end of the piston, the piston rod and the rear end of the compression spring, spring seat, a compression spring is connected with the back end of the rear end of a cylinder body; the front center of the cylinder body is provided with a compression head compression head diameter smaller than the cylinder, compressed hollow head, rear end connected cylinder, front end is provided with a the guide bracket is installed in the hole; above the experimental platform, guide bracket is composed of four inclined frame and a sliding sleeve; the invention has the advantages of simple structure, low cost, can be observed by the naked eye directly to the jet penetration The area of radiation and the area of transmission reflect the size of the permeability of coal and rock, and the degree of visualization is high. It is suitable for teaching experiments and demonstrations.

【技术实现步骤摘要】
一种煤岩渗透率教学实验设备及方法
本专利技术涉及一种教学设备，具体是一种煤岩渗透率教学实验设备。
技术介绍
煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，进入二十一世纪以来，虽然煤炭的价值大不如从前，但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一，煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个社会方方面面的发展的稳定，煤炭的供应安全问题也是我国能源安全中最重要的一环。中国煤炭资源丰富，除上海以外其它各省区均有分布，但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区，地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部，是中国煤炭资源集中分布的地区，其资源量占全国煤炭资源量的50%左右，占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。在中国南方，煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省，这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨，占中国南方煤炭资源量的91.47%；探明保有资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上。随着容易探明的煤矿基本开发殆尽，现今煤矿的地质环境越来越复杂，开采时需要从多方面探明煤矿地质环境。比较重要及基础的一项是煤岩渗透特性测试。现有的测试设备设计成本高，岩石取样加工繁琐，测试费用昂贵。无法适用于教学实验用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单，成本低，能够通过肉眼直观的观测到煤岩渗透率煤岩渗透率教学实验设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种煤岩渗透率教学实验设备，包括射流器、导向支架和实验台，所述射流器包括筒体、压缩头、伸缩内筒、活塞、压缩弹簧和拉杆，筒体内部前部设有伸缩内筒，伸缩内筒的前端连接筒体的内部前端，伸缩内筒的后端连接活塞的前端面，活塞的后端连接拉杆和压缩弹簧，压缩弹簧的后端连接筒体后端的弹簧座；筒体的前端中心设有压缩头，压缩头直径小于筒体，压缩头内部中空，后端连通筒体，前端设有一个小孔；导向支架安装在实验台的上方，导向支架由四根斜架和一个滑套组成，其中四根斜架的顶端连接滑套的侧面，底部固定在实验台上。作为本专利技术进一步的方案：所述伸缩内筒为可折合筒体。作为本专利技术进一步的方案：所述小孔的直径为5mm。作为本专利技术进一步的方案：所述压缩头的内径为筒体的内径的1/3。作为本专利技术进一步的方案：所述筒体的材料为不锈钢。作为本专利技术进一步的方案：所述活塞的一侧设有一个销孔，筒体的后部一侧设有与销孔配合的通孔。作为本专利技术进一步的方案：所述筒体的后端设有一个旋转塞，拉杆贯穿旋转塞，并且拉杆上设有外螺纹，与旋转塞螺纹连接。作为本专利技术进一步的方案：所述实验台上设置压紧机构，压紧机构包括螺杆、压紧块和压紧螺母，压紧块套在螺杆上，压紧块的上方设有与螺杆螺纹连接的压紧螺母。一种煤岩渗透率教学实验设备的实验方法，包括以下步骤：（1）在实验台上放置一张触水式水分检测试纸，在触水式水分检测试纸上方放置待测煤岩样品；（2）拉动拉杆通过压缩头前端小孔吸入水，然后保持拉杆相对筒体位置不动，将筒体插入滑筒内，向下移动，将压缩头前端小孔抵住待测煤岩样品的表面；放开拉杆，压缩弹簧将活塞向前顶，活塞挤压伸缩内筒的水，水经过压缩头从压缩头前端小孔射出；（3）取下待测煤岩样品，取出触水式水分检测试纸，通过观测触水式水分检测试纸上的变色区域可直观的看出透射面积。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术结构简单，成本低，能够通过肉眼直观的观测到射流透射的面积，而透射的面积体现了煤岩渗透率的大小，可视化程度高，适用于教学实验及演示。本专利技术还可结合光学平面扫描仪通过测量射流透射的面积进而计算煤岩渗透率系数，提供了计算精确实验数据的可能。附图说明图1为实施例一的射流器的结构示意图。图2为实施例一的实验台的结构示意图。图3为实施例二的射流器的结构示意图。图4为实施例三的射流器的结构示意图。图5为实施例四的实验台的结构示意图。图6为实施例五的射流器的结构示意图。图7为实施例六的实验示意图。图8为实施例七的射流器的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例一请参阅图1-2，一种煤岩渗透率教学实验设备，包括射流器、导向支架和实验台10，所述射流器包括筒体1、压缩头2、伸缩内筒3、活塞4、压缩弹簧5和拉杆6，筒体1内部前部设有伸缩内筒3，伸缩内筒3的前端连接筒体1的内部前端，伸缩内筒3的后端连接活塞4的前端面，活塞4的后端连接拉杆6和压缩弹簧5，压缩弹簧5的后端连接筒体1后端的弹簧座7；筒体1的前端中心设有压缩头2，压缩头2直径小于筒体1，压缩头2内部中空，后端连通筒体1，前端设有一个小孔。导向支架安装在实验台10的上方，导向支架由四根斜架8和一个滑套9组成，其中四根斜架8的顶端连接滑套9的侧面，底部固定在实验台10上。进一步的，筒体1整体呈圆柱形。进一步的，伸缩内筒3为可折合筒体1。进一步的，导向支架上的四根斜架8以滑套9的中轴线为中心均匀环形阵列分布。进一步的，小孔的直径为5mm。进一步的，压缩头2的内径为筒体1的内径的1/3。进一步的，筒体1的材料为不锈钢。一种煤岩渗透率教学实验设备的实验方法，包括以下步骤：（1）在实验台10上放置一张触水式水分检测试纸，在触水式水分检测试纸上方放置待测煤岩样品；（2）拉动拉杆6通过压缩头2前端小孔吸入水，然后保持拉杆6相对筒体1位置不动，将筒体1插入滑筒内，向下移动，将压缩头2前端小孔抵住待测煤岩样品的表面；放开拉杆6，压缩弹簧5将活塞4向前顶，活塞4挤压伸缩内筒3的水，水经过压缩头2从压缩头2前端小孔射出；（3）取下待测煤岩样品，取出触水式水分检测试纸，通过观测触水式水分检测试纸上的变色区域可直观的看出透射面积。从而大致了解待测煤岩样品的渗透系数的大小。实施例二请参阅图3，与实施例一不同的是，活塞4的一侧设有一个销孔11，筒体1的后部一侧设有与销孔11配合的通孔，在拉杆6将活塞4拉倒后端时，可插入销钉12将活塞4固定。实施例三请参阅图4，与实施例一不同的是，筒体1的后端设有一个旋转塞13，拉杆6贯穿旋转塞13，并且拉杆6上设有外螺纹，与旋转塞13螺纹连接。旋转旋转塞13能够通过螺纹的作用使拉杆6前后移动，并且能够随时定位。实施例四请参阅图5，与实施例一不同的是，实验台10上设计压紧机构，压紧机构包括螺杆14、压紧块15和压紧螺母16，压紧块15套在螺杆14上，压紧块15的上方设有与螺杆14螺纹连接的压紧螺母16。将待测煤岩样品放置后，旋转压紧螺母16，压紧块15压紧固定待测煤岩样品，旋掉压紧螺母16，即可取下待测煤岩样品。实施例五请参阅图6，与实施例一不同的是，去除筒体1内的伸缩内筒3。实施例六请参阅图7，与实施例一不同的是，一种煤岩渗透率教学实验设备的实验方法，包括以下步骤：（1）在实验台10上放置一台光学平面扫描仪17，光学平面扫描仪17上放置待测煤岩样品。（2）拉动拉杆6通过压缩头2前端小孔吸入水，然后保持拉杆6相对筒体1位置不动，将筒体1插入滑筒内，向下移动，将压缩头2前端小孔抵住待测煤岩样品的表面；放开拉杆6，压缩弹簧5将活塞4向前顶，活塞4挤压伸缩内筒3的水，水经过压缩头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤岩渗透率教学实验设备，包括射流器、导向支架和实验台，其特征在于，所述射流器包括筒体、压缩头、伸缩内筒、活塞、压缩弹簧和拉杆，筒体内部前部设有伸缩内筒，伸缩内筒的前端连接筒体的内部前端，伸缩内筒的后端连接活塞的前端面，活塞的后端连接拉杆和压缩弹簧，压缩弹簧的后端连接筒体后端的弹簧座；筒体的前端中心设有压缩头，压缩头直径小于筒体，压缩头内部中空，后端连通筒体，前端设有一个小孔；导向支架安装在实验台的上方，导向支架由四根斜架和一个滑套组成，其中四根斜架的顶端连接滑套的侧面，底部固定在实验台上。

【技术特征摘要】
1.一种煤岩渗透率教学实验设备，包括射流器、导向支架和实验台，其特征在于，所述射流器包括筒体、压缩头、伸缩内筒、活塞、压缩弹簧和拉杆，筒体内部前部设有伸缩内筒，伸缩内筒的前端连接筒体的内部前端，伸缩内筒的后端连接活塞的前端面，活塞的后端连接拉杆和压缩弹簧，压缩弹簧的后端连接筒体后端的弹簧座；筒体的前端中心设有压缩头，压缩头直径小于筒体，压缩头内部中空，后端连通筒体，前端设有一个小孔；导向支架安装在实验台的上方，导向支架由四根斜架和一个滑套组成，其中四根斜架的顶端连接滑套的侧面，底部固定在实验台上。2.根据权利要求1所述的煤岩渗透率教学实验设备，其特征在于，所述伸缩内筒为可折合筒体。3.根据权利要求1所述的煤岩渗透率教学实验设备，其特征在于，所述小孔的直径为5mm。4.根据权利要求1所述的煤岩渗透率教学实验设备，其特征在于，所述压缩头的内径为筒体的内径的1/3。5.根据权利要求1所述的煤岩渗透率教学实验设备，其特征在于，所述筒体的材料为不锈钢。6.根据权利要求1所述的煤岩渗透率教学实验...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，
申请(专利权)人：刘伟，
类型：发明
国别省市：安徽,34