1.基于透气性差异的抽采钻孔多孔径钻进装置,其特征在于:包括钻头系统、专用钻杆、多级扩径系统和安装固定系统;专用钻杆前端与钻头系统后端同轴向固定连接,多级扩径系统通过安装固定系统安装在专用钻杆外部;
多级扩径系统包括沿专用钻杆轴向方向均匀布置的若干个扩径单元,扩径单元的回转半径沿专用钻杆的轴向方向自前向后逐渐增大;每个扩径单元均包括套装在专用钻杆外部的安装套,安装套外圆周均匀设置有若干个扩径体,扩径体沿径向和轴向方向共同所在的截面为直角梯形结构,直角梯形结构的直角腰与安装套连接,直角梯形结构的前侧底边长度小于后侧底边长度,直角梯形结构的斜腰上设置有扩径齿,安装套的内壁沿圆周方向均匀设置有若干个卡槽,专用钻杆上开设有与卡槽对应的卡孔,所有扩径单元的卡孔均前后一一对应,安装固定系统位于专用钻杆内部通过卡孔与卡槽传动连接;
安装固定系统包括与专用钻杆同中心线的弧形板,弧形板的数量与一个安装套上的卡槽数量相等,所有的弧形板均设置在专用钻杆内并沿专用钻杆的圆周方向均匀布置,每个卡孔内均设置有一个T型结构的插销,插销的头部位于专用钻杆内部并通过弹簧与专用钻杆内壁连接,插销的杆部穿过卡孔伸入到卡槽内,弧形板的外壁沿径向方向固定连接有螺杆,专用钻杆上开设有穿孔,螺杆外端穿过穿孔并螺纹连接有螺母,螺母与专用钻杆外圆周压接,弧形板克服弹簧的弹力压紧插销的头部。
2.根据权利要求1所述的基于透气性差异的抽采钻孔多孔径钻进装置,其特征在于:钻头系统包括前细后粗呈圆锥体结构的钻头本体,钻头本体外圆周设置有钻齿,钻头本体前端开设有出水孔,钻头本体后端与专用钻杆前端同轴向螺纹连接,钻头本体的最大回转半径小于最上一个扩孔单元的回转半径。
3.根据权利要求2所述的基于透气性差异的抽采钻孔多孔径钻进装置,其特征在于:专用钻杆外圆周表面和安装套前端面内侧连接处对应设置有定位凸起。
4.根据权利要求2所述的基于透气性差异的抽采钻孔多孔径钻进装置,其特征在于:插销的头部外侧设置有限位块。
5.根据权利要求4所述的基于透气性差异的抽采钻孔多孔径钻进装置的施工方法,其特征在于:包括以下步骤,(1)根据研究去煤层底板等高线、构造发育情况、应力分布情况,查明所研究工作面的渗透性分布情况;
(2)根据工作面采掘时间安排、采掘进度,确定不同区域合理的抽采时间;
(3)根据抽采时间差异、渗透性差异,对不同区域进行钻孔半径的确定,以实现全面、均匀降低煤层瓦斯含量为目标;
(4)根据设计半径,选择需要组装的相应级别的多级扩径系统;
(5)将对应的多级扩径系统在专用钻杆的对应位置;
(6)将钻头系统后端通过螺纹和专用钻杆前端进行连接固定;专用钻杆后端与普通钻杆连接,普通钻杆连接到钻机上;
(7)连接相应的动力管路,开始进行钻孔的钻进;
(8)完成以后,去掉钻头系统、去掉相应的多级扩径系统,为下一个钻孔钻进做准备;
(9)重复步骤(4)(8)直到完成所有钻孔的钻进。
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6.根据权利要求5所述的基于透气性差异的抽采钻孔多孔径钻进装置的施工方法,其特征在于:步骤(5)的具体安装过程为,将多个扩孔单元套到专用钻杆外部,多个扩孔单元的回转半径自前向后依次增大,使安装套上的定位凸起与专用钻杆外部的定位凸起对应,即卡槽与卡孔对应通透,然后将一块弧形板伸入到专用钻杆内部,弧形板外壁上的螺杆穿出专用钻杆上的穿孔,在螺杆外端拧上螺母,在拧动螺母过程中,螺杆向外移动,带动弧形板向外顶压插销,插销伸出卡孔伸入到卡槽内,直到限位块与专用钻杆内壁顶压接触后停止拧动螺母;按照上述安装过程将剩余的弧形板在专用钻杆内部安装到位。