煤层开采后，在顶底板岩层中形成破坏带，当底板岩层下有承压含水层时，易形成突水通道，发生矿山灾害。传统实测装置为专利产品“双端封堵测漏装置”，其存在缺陷如下：① 易发生钻杆绕线问题，钻孔内同时存在2根管道；② 钻杆移动频繁，工作量大，推进一次观测长度约1m；③封堵系统、测漏系统独立，操作人员较多；④测漏压力(0.1MPa)难于控制，封堵压力(2.5MPa)。
针对上述缺陷，设计了矿山顶底板采动破坏带分段观测技术及装备，主要包括封堵测漏一体化系统、压力转换系统、导向系统和供给推进系统。对上述系统中各子系统进行设计具有以下现实意义：
首先，实现观测系统的一次封堵多段测量，提高测量效率；
其次，实现了封堵测漏一体化，减少了钻孔内同时工作的管道数量，解决了推进过程中钻孔内多管道相互缠绕问题；
最后，实现了一体化过程中封堵高压水源向观测低压水源的压力转换，保证观测过程中封堵水源与观测水源在各自压力下工作问题，避免了观测水源压力过高对钻孔裂隙的破坏作用，为矿山顶底板岩体破坏范围测量过程的高效性、稳定性和精确性奠定基础

一、技术分析说明
矿山顶底板采动破坏带分段观测技术及装备中的系列专利之一矿山顶底板采动破坏带分段观测系统为重点，进行详细介绍。
1. 主要研究内容
本系统主要依托矿山底板岩体破坏带深度现场实测技术，针对“双端封堵测漏装置”的缺陷，对旧有系统进行重新设计，并将新设计的系统，即矿山围岩采动裂隙新型探测系统，细分为封堵测漏一体化系统、压力转换系统、导向系统和供给推进系统。
针对上述四大子系统，按照由功能到结构的逆序思维，对四大子系统进行结构设计。与“双端封堵测漏装置”相比，专利研究内容、技术：
①如何实现封堵测漏一体化问题，即将封堵系统与测漏系统装系统合二为一，设计成为封堵测漏一体化系统，减少操作系统；
②如何解决钻孔绕线问题，即原有“双端封堵测漏装置”使用双操作系统，在钻孔内部有两条管路，随着测量深度的增加，管路缠绕问题出现，影响测量的稳定性。新系统将设计解决此问题；
③如何解决水压力转化问题，即利用同一水源即可实现封堵和测漏双重功能，同时，也能够使水源由封堵高压水源向测漏低压水源转换，实现不同压力转换；
④如何实现多段测量问题，即一次推进多段测量，实现钻孔的高效测量。
本作品的目的在于提供一种矿山顶底板采动破坏带分段观测系统，该测试系统可以同时实现一次封堵多段测量、封堵测漏一体化及封堵高压水源向观测低压水源的压力转换。
其技术解决方案包括：
一种矿山顶底板采动破坏带分段观测系统，其包括封堵系统、导向系统、供给推进系统和压力转换系统；
所述封堵系统包括第一封堵单元、第二封堵单元和第三封堵单元，其中，第一封堵单元位于围岩钻孔的最内侧，第三封堵单元位于最外侧，第二封堵单元设置有多个，每个封堵单元均包括漏水管及连接在漏水管两端的管状接头，相邻的封堵单元之间设置有连通管，所述连通管的两端分别连接在相邻封堵单元的管状接头上，在两个管状接头之间的漏水管外围设置有封堵胶囊，所述封堵胶囊与漏水管之间形成一定的封堵空间；
所述压力转换系统包括水压转换器和卡槽管接头，所述水压转换器通过卡槽管接头连接在所述第一封堵单元和第二封堵单元尾部的管状接头上，所述水压转换器包括活塞和基体两部分，所述活塞左端面面积大于右端面面积，所述活塞内设置有相互连通的导水孔，位于右端的导水孔通过小孔与所述卡槽管接头相连通，位于左端的导水孔开始时被基体内壁密封，在活塞的右端设置有凸台，所述凸台用于对活塞中的弹簧进行限位，所述活塞用以控制左端导水孔与围岩中的钻孔保持连通或关闭；
所述导向系统包括导向锥，所述导向锥与所述第一封堵单元头部的管状接头连接；
所述供给推进系统与所述连通管连通，用于向所述连通管内注水，显示并记录各个参数。
作为本作品的一个优选方案，所述管状接头上设置有垂直向上和垂直向下的凸起部，所述封堵胶囊缠绕在两个凸起部之间的漏水管外围。
作为本作品的另一个优选方案，距凸起部一定距离的位于漏水管一侧的管状接头上设置有凹槽，所述凹槽通过与固定件配合将所述封堵胶囊固定。
优选的，每段漏水管上均布设有两个漏水孔。
优选的，所述活塞左端面与右端面的面积之比为10～25:1。
优选的，所述连通管与管状接头为螺纹连接。
优选的，当活塞满足Pi外Si外+kx≤Pi内Si内时，左端导水孔与围岩中的钻孔连通，其中，Pi外为0.1MPa，Pi内为2.5MPa，Si外为左端活塞面面积，Si内为右端活塞面面积，k为弹簧中弹性系数，x为压缩量，i为探测单元的个数。
优选的，所述供给推进系统包括注水操作台、回水压力表、电子记录器、钻机和钻杆，所述注水操作台向所述连通管内提供高压水源，所述电子记录器安装在注水操作台上，所述回水压力表用于对回水管中的回水压力进行校正检测。
优选的，所述第二封堵单元设置有两个。
本作品所带来的有益技术效果：
本作品提出了矿山顶底板采动破坏带分段观测系统，与现有技术相比，该系统实现了观测系统的封堵测漏一体化，减少了钻孔内同时工作的管道数量，解决了推进过程中钻孔内多管道相互缠绕问题，提高了矿山顶底板岩体破坏范围测量过程的稳定性。
该系统实现了一体化过程中封堵水源向观测水源压力转换，解决了观测过程中封堵水源与观测水源在各自压力下工作问题，避免了观测水源压力过高对钻孔裂隙的破坏作用，提高了矿山顶底板岩体破坏范围测量过程的精确性。
该系统实现了观测系统的一次封堵多段测量，增加了每次推进测量长度，提高了测量效率，为矿山顶底板岩体破坏范围测量过程的高效性、稳定性和精确性奠定基础。