CN109682738B - 一种矿产资源渗透率的勘测装置及勘测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿产资源渗透率的勘测装置及勘测方法，包括渗透勘测装置主体、围压室、围压泵、加压缸、齿轮箱、齿轮室、螺纹孔、螺杆、斜齿轮、转轴、电机、活塞、转动槽、转动块、水箱、水泵、注水管、第一流量表、第一压力表、岩样、渗透水管、第二压力表、止流阀、出水口和第二流量表；该发明结构较为简单紧凑，通过电机、活塞、加压缸等的配合使用，能给岩样上方水进行逐级的增压，能对多种水压下岩样数据的记录，使后期岩样的渗透率得到更全面的计算，提高了渗透率勘测的准确度，对一些渗透性较差的岩石勘测时，通过活塞等配合对水进行二次加压提高利润压水试验的渗透速度，从而减少了试验时间，提高了试验效率。

Description

一种矿产资源渗透率的勘测装置及勘测方法

技术领域

本发明涉及矿产资源勘测设备技术领域，具体为一种矿产资源渗透率的勘测装置及勘测方法。

背景技术

矿产资源勘查是指依靠地质科学理论，运用各种找矿方法发现并探明矿产的地质工作，在矿产资源勘测中常需要对矿石的渗透率进行测试，岩石渗透率对岩石力学性质有着重要的影响，它会改变岩石的受力特征，引起岩石变形、破裂、软化、泥化或溶蚀。

目前，通常通过压水试验来测试岩石的渗透率，通常利用水泵或水柱自重，通过清水冲压入岩石，根据一定时间内压入的水流量和施加压力变化大小的关系，计算岩体相对透水率。但渗透率测试中，由于部分岩石的渗透性较差，单一利用水泵的压力进行压水试验其渗透速度较慢，试验时间较长，试验效率低，不利于渗透率的勘测；但现有的岩石渗透率勘测装置的勘测过程中不能逐步的改变水压，不能进行多种水压各组数据的测量，不利于后期岩石渗透率全面的测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿产资源渗透率的勘测装置及勘测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种矿产资源渗透率的勘测装置，包括渗透勘测装置主体、围压室、围压泵、加压缸、齿轮箱、齿轮室、螺纹孔、螺杆、斜齿轮、转轴、电机、活塞、转动槽、转动块、水箱、水泵、注水管、第一流量表、第一压力表、岩样、渗透水管、第二压力表、止流阀、出水口、第二流量表、轴承和单向阀，所述渗透勘测装置主体的一侧底端设置有围压室，且围压室的一侧对应安装有围压泵，所述围压室的顶端外壁上焊接固定连接有加压缸，所述加压缸的顶端外壁上焊接固定有齿轮箱，所述齿轮箱的内部开设有齿轮室，所述齿轮箱位于齿轮室两端的内壁上贯通开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内部螺合连接有螺杆，所述齿轮室位于螺杆的一侧设置有斜齿轮，所述斜齿轮的两侧外壁中心处固定连接有转轴，且转轴的两端与齿轮室的两侧内壁转动连接，所述齿轮箱的一侧外壁上螺栓固定有电机，所述电机的输出轴一端贯穿于齿轮室与转轴的一端固定连接，所述加压缸的内部设置有活塞，所述活塞的顶端内壁上开设有转动槽，所述转动槽的内部设置有转动块，所述螺杆的底端外壁上贯穿于转动槽的内部与转动块的顶端外壁中心处固定焊接，所述围压室一侧设置有水箱，所述水箱的一侧顶端外壁上螺栓固定有水泵，所述水泵的输出端贯通连接有注水管，所述注水管顶端一侧安装有第一流量表，且注水管的一端贯穿于加压缸的底端一侧内壁，所述加压缸位于注水管相对的一侧内壁贯穿安装有第一压力表，所述围压室的内部放置有岩样，所述围压室的底端内壁上贯通连接有渗透水管，所述渗透水管的一端贯穿于围压室的外部，所述渗透水管的一侧顶端外壁上安装有第二压力表，所述渗透水管位于第二压力表的一侧安装有止流阀，所述渗透水管的一端开设有出水口，且渗透水管位于出水口的一侧设置有第二流量表。

一种矿产资源渗透率的勘测装置的勘测方法,包括以下步骤：

1)对需要勘测的矿产资源内的矿石进行取样作为岩样；

2)将上述取样的岩样放置到渗透勘测装置中的围压室内；

3)通过围压泵工作对围压室内放置的岩样两侧进行围压；

4)水泵工作将水箱内的水泵出通过加压缸注入到围压室中，对岩样的顶端外壁进行加压；

5)电机工作带动斜齿轮进行转动，通过斜齿轮带动螺杆在螺纹孔内进行转动，螺杆在螺纹孔的配合作用下带动活塞在加压缸内下移，对水进行二次加压；

6)对第一流量表、第一压力表和第二压力表的数据进行记录，再通过打开止流阀对第二流量表的数据进行记录；

7)将上述记录的数据输入到计算机中通过指定的公式对岩样的渗透率进行计算，从而实现矿产资源渗透率的勘测。

根据上述技术方案，所述水泵的吸水端贯穿于水箱的内部，所述注水管位于第一流量表一侧的外壁上安装有单向阀。

根据上述技术方案，所述电机为一种步进电机，所述转轴与齿轮室的两侧内壁转动连接处镶嵌安装有轴承。

根据上述技术方案，所述转动槽与转动块为转动配合构件，且转动槽的内部涂有润滑油。

根据上述技术方案，所述电机逐步转动，使活塞在加压缸内逐步下移，进行逐级增压，多次记录第一流量表、第一压力表、第二压力表和第二流量表的数据，进行后期多组渗透率的计算。

根据上述技术方案，所述在第二压力表的数据进行记录时关闭止流阀，在第二流量表的数据进行记录时打开止流阀。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该发明，矿产资源渗透率的勘测装置结构较为简单紧凑，使用较为便捷，装置在对矿产资源岩样渗透率的测试中能通过电机工作带动斜齿轮进行转动，通过斜齿轮带动螺杆在螺纹孔内进行转动，螺杆在螺纹孔的配合作用下带动活塞在加压缸内下移，对水进行二次加压，且电机为步机电机能给岩样上方进行逐级的增压，能对多种水压下岩样输入和渗透出水压和水流变化数据的记录，使后期岩样的渗透率得到更全面的计算，提高了渗透率勘测的准确度，对一些渗透性较差的岩石勘测时，通过活塞等配合对水进行二次加压提高利润压水试验的渗透速度，从而减少了试验时间，提高了试验效率，利于矿产资源渗透率的勘测。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体主视剖切结构示意图；

图2是本发明图1中的A区域放大图；

图3是本发明图1中的B区域放大图；

图4是本发明使用方法的步骤流程图；

图中：1、渗透勘测装置主体；2、围压室；3、围压泵；4、加压缸；5、齿轮箱；6、齿轮室；7、螺纹孔；8、螺杆；9、斜齿轮；10、转轴；11、电机；12、活塞；13、转动槽；14、转动块；15、水箱；16、水泵；17、注水管；18、第一流量表；19、第一压力表；20、岩样；21、渗透水管；22、第二压力表；23、止流阀；24、出水口；25、第二流量表；26、轴承；27、单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种矿产资源渗透率的勘测装置，包括渗透勘测装置主体1、围压室2、围压泵3、加压缸4、齿轮箱5、齿轮室6、螺纹孔7、螺杆8、斜齿轮9、转轴10、电机11、活塞12、转动槽13、转动块14、水箱15、水泵16、注水管17、第一流量表18、第一压力表19、岩样20、渗透水管21、第二压力表22、止流阀23、出水口24、第二流量表25、轴承26和单向阀27，渗透勘测装置主体1的一侧底端设置有围压室2，且围压室2的一侧对应安装有围压泵3，围压室2的顶端外壁上焊接固定连接有加压缸4，加压缸4的顶端外壁上焊接固定有齿轮箱5，齿轮箱5的内部开设有齿轮室6，齿轮箱5位于齿轮室6两端的内壁上贯通开设有螺纹孔7，螺纹孔7的内部螺合连接有螺杆8，齿轮室6位于螺杆8的一侧设置有斜齿轮9，斜齿轮9的两侧外壁中心处固定连接有转轴10，且转轴10的两端与齿轮室6的两侧内壁转动连接，齿轮箱5的一侧外壁上螺栓固定有电机11，电机11的输出轴一端贯穿于齿轮室6与转轴10的一端固定连接，加压缸4的内部设置有活塞12，活塞12的顶端内壁上开设有转动槽13，转动槽13的内部设置有转动块14，螺杆8的底端外壁上贯穿于转动槽13的内部与转动块14的顶端外壁中心处固定焊接，围压室2一侧设置有水箱15，水箱15的一侧顶端外壁上螺栓固定有水泵16，水泵16的输出端贯通连接有注水管17，注水管17顶端一侧安装有第一流量表18，且注水管17的一端贯穿于加压缸4的底端一侧内壁，加压缸4位于注水管17相对的一侧内壁贯穿安装有第一压力表19，围压室2的内部放置有岩样20，围压室2的底端内壁上贯通连接有渗透水管21，渗透水管21的一端贯穿于围压室2的外部，渗透水管21的一侧顶端外壁上安装有第二压力表22，渗透水管21位于第二压力表22的一侧安装有止流阀23，渗透水管21的一端开设有出水口24，且渗透水管21位于出水口24的一侧设置有第二流量表25。

请参阅图4，本发明提供一种技术方案：一种矿产资源渗透率的勘测装置的勘测方法,包括以下步骤：

1)对需要勘测的矿产资源内的矿石进行取样作为岩样20；

2)将上述取样的岩样20放置到渗透勘测装置中的围压室2内；

3)通过围压泵3工作对围压室2内放置的岩样20两侧进行围压；

4)水泵16工作将水箱15内的水泵出通过加压缸4注入到围压室2中，对岩样20的顶端外壁进行加压；

5)电机11工作带动斜齿轮9进行转动，通过斜齿轮9带动螺杆8在螺纹孔7内进行转动，螺杆8在螺纹孔7的配合作用下带动活塞12在加压缸4内下移，对水进行二次加压；

6)对第一流量表18、第一压力表19和第二压力表22的数据进行记录，再通过打开止流阀23对第二流量表25的数据进行记录；

7)将上述记录的数据输入到计算机中通过指定的公式对岩样20的渗透率进行计算，从而实现矿产资源渗透率的勘测。

根据上述技术方案，水泵16的吸水端贯穿于水箱15的内部，注水管17位于第一流量表18一侧的外壁上安装有单向阀27。

根据上述技术方案，电机11为一种步进电机，转轴10与齿轮室6的两侧内壁转动连接处镶嵌安装有轴承26。

根据上述技术方案，转动槽13与转动块14为转动配合构件，且转动槽13的内部涂有润滑油。

根据上述技术方案，电机11逐步转动，使活塞12在加压缸4内逐步下移，进行逐级增压，多次记录第一流量表18、第一压力表19、第二压力表22和第二流量表25的数据，进行后期多组渗透率的计算。

根据上述技术方案，在第二压力表22的数据进行记录时关闭止流阀23，在第二流量表25的数据进行记录时打开止流阀23。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种矿产资源渗透率的勘测装置，包括渗透勘测装置主体（1）、围压室（2）、围压泵（3）、加压缸（4）、齿轮箱（5）、齿轮室（6）、螺纹孔（7）、螺杆（8）、斜齿轮（9）、转轴（10）、电机（11）、活塞（12）、转动槽（13）、转动块（14）、水箱（15）、水泵（16）、注水管（17）、第一流量表（18）、第一压力表（19）、岩样（20）、渗透水管（21）、第二压力表（22）、止流阀（23）、出水口（24）、第二流量表（25）、轴承（26）和单向阀（27），其特征在于：所述渗透勘测装置主体（1）的一侧底端设置有围压室（2），且围压室（2）的一侧对应安装有围压泵（3），所述围压室（2）的顶端外壁上焊接固定连接有加压缸（4），所述加压缸（4）的顶端外壁上焊接固定有齿轮箱（5），所述齿轮箱（5）的内部开设有齿轮室（6），所述齿轮箱（5）位于齿轮室（6）两端的内壁上贯通开设有螺纹孔（7），所述螺纹孔（7）的内部螺合连接有螺杆（8），所述齿轮室（6）位于螺杆（8）的一侧设置有斜齿轮（9），所述斜齿轮（9）的两侧外壁中心处固定连接有转轴（10），且转轴（10）的两端与齿轮室（6）的两侧内壁转动连接，所述齿轮箱（5）的一侧外壁上螺栓固定有电机（11），所述电机（11）的输出轴一端贯穿于齿轮室（6）与转轴（10）的一端固定连接，所述加压缸（4）的内部设置有活塞（12），所述活塞（12）的顶端内壁上开设有转动槽（13），所述转动槽（13）的内部设置有转动块（14），所述螺杆（8）的底端外壁上贯穿于转动槽（13）的内部与转动块（14）的顶端外壁中心处固定焊接，所述围压室（2）一侧设置有水箱（15），所述水箱（15）的一侧顶端外壁上螺栓固定有水泵（16），所述水泵（16）的输出端贯通连接有注水管（17），所述注水管（17）顶端一侧安装有第一流量表（18），且注水管（17）的一端贯穿于加压缸（4）的底端一侧内壁，所述加压缸（4）位于注水管（17）相对的一侧内壁贯穿安装有第一压力表（19），所述围压室（2）的内部放置有岩样（20），所述围压室（2）的底端内壁上贯通连接有渗透水管（21），所述渗透水管（21）的一端贯穿于围压室（2）的外部，所述渗透水管（21）的一侧顶端外壁上安装有第二压力表（22），所述渗透水管（21）位于第二压力表（22）的一侧安装有止流阀（23），所述渗透水管（21）的一端开设有出水口（24），且渗透水管（21）位于出水口（24）的一侧设置有第二流量表（25），所述水泵（16）的吸水端贯穿于水箱（15）的内部，所述注水管（17）位于第一流量表（18）一侧的外壁上安装有单向阀（27），所述电机（11）为一种步进电机，所述转轴（10）与齿轮室（6）的两侧内壁转动连接处镶嵌安装有轴承（26）。

2.根据权利要求1所述的一种矿产资源渗透率的勘测装置，其特征在于：所述转动槽（13）与转动块（14）为转动配合构件，且转动槽（13）的内部涂有润滑油。

3.根据权利要求1所述的一种矿产资源渗透率的勘测装置的勘测方法, 其特征在于，包括以下步骤：

1）对需要勘测的矿产资源内的矿石进行取样作为岩样（20）；

2）将上述取样的岩样（20）放置到渗透勘测装置中的围压室（2）内；

3）通过围压泵（3）工作对围压室（2）内放置的岩样（20）两侧进行围压；

4）水泵（16）工作将水箱（15）内的水泵出通过加压缸（4）注入到围压室（2）中，对岩样（20）的顶端外壁进行加压；

5）电机（11）工作带动斜齿轮（9）进行转动，通过斜齿轮（9）带动螺杆（8）在螺纹孔（7）内进行转动，螺杆（8）在螺纹孔（7）的配合作用下带动活塞（12）在加压缸（4）内下移，对水进行二次加压；

6）对第一流量表（18）、第一压力表（19）和第二压力表（22）的数据进行记录，再通过打开止流阀（23）对第二流量表（25）的数据进行记录；

7）将上述记录的数据输入到计算机中通过指定的公式对岩样（20）的渗透率进行计算，从而实现矿产资源渗透率的勘测。

4.根据权利要求3所述的一种矿产资源渗透率的勘测装置的勘测方法，其特征在于：所述电机（11）逐步转动，使活塞（12）在加压缸（4）内逐步下移，进行逐级增压，多次记录第一流量表（18）、第一压力表（19）、第二压力表（22）和第二流量表（25）的数据，进行后期多组渗透率的计算。

5.根据权利要求3所述的一种矿产资源渗透率的勘测装置的勘测方法，其特征在于：在第二压力表（22）的数据进行记录时关闭止流阀（23），在第二流量表（25）的数据进行记录时打开止流阀（23）。

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