[发明专利]一种煤岩渗透率教学实验设备及方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及一种教学设备，具体是一种煤岩渗透率教学实验设备。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

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；

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，本发明的有益效果是：本发明结构简单，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。

作为本发明进一步的方案：所述伸缩内筒为可折合筒体。

作为本发明进一步的方案：所述小孔的直径为5mm。