本發(fā)明公開了鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)，包括測試探頭、推進(jìn)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。測試探頭包括封堵器、分壓總成和連通管，封堵器與鉆孔之間形成注水空腔，分壓總成安裝在前部封堵器、中部封堵器的尾部，由初級轉(zhuǎn)換器和二級轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，將連通管內(nèi)的高壓水源分級轉(zhuǎn)換至低壓水源流入注水空腔內(nèi)進(jìn)行探測。封堵器包括漏水管、橡膠囊和接頭，橡膠囊包繞在漏水管外部，通過緊固圈固定在接頭兩端，與漏水管之間形成封堵空腔。該測試裝置利用同一外界水源實(shí)現(xiàn)封堵過程和探測過程在各自壓力下工作，并使壓力轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性，使封堵和側(cè)漏系統(tǒng)一體化，解決推進(jìn)過程中鉆桿與軟管繞線問題，同時能實(shí)現(xiàn)每次推進(jìn)多段測量，提高測量效率。

1.一種鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述的鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)包括測試探頭、推進(jìn)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述的測試探頭包括封堵器、分壓總成(49)和連通管(28)，封堵器進(jìn)一步包括前部封堵器(35)、中部封堵器(36)和尾部封堵器(37)，前部封堵器(35)、中部封堵器(36)、尾部封堵器(37)與鉆孔(31)之間形成一號注水空腔(29)和二號注水空腔(34)；分壓總成(49)安裝在前部封堵器(35)、中部封堵器(36)的尾部，由初級轉(zhuǎn)換器(6)和二級轉(zhuǎn)換器(39)構(gòu)成，將連通管(28)內(nèi)的高壓水源分級轉(zhuǎn)換至低壓水源流入一號注水空腔(29)和二號注水空腔(34)內(nèi)進(jìn)行探測；封堵器包括漏水管(3)、橡膠囊(5)和連接在漏水管(3)兩端的系列接頭，橡膠囊(5)包繞在漏水管(3)外部，通過緊固圈(24)固定在接頭兩端，與漏水管(3)之間形成封堵空腔(30)；所述的推進(jìn)系統(tǒng)包括鉆機(jī)(14)和鉆桿(12)，鉆桿(12)為空心桿，其內(nèi)部可輸送高壓水源，與測試探頭呈螺紋連接，鉆機(jī)(14)通過鉆桿(12)用以推進(jìn)測試探頭至鉆孔指定區(qū)域；所述的控制系統(tǒng)包括控制操作臺(38)，該控制操作臺(38)包括放水開關(guān)(15)、流量表(16)、機(jī)械壓力表(17)、電子壓力表(19)和總控開關(guān)(18)，通過高壓軟管(13)與鉆桿(12)連接，負(fù)責(zé)提供指定壓力的外界水源，通過鉆桿(12)流入測試探頭；外界水源通過前部封堵器(35)、中部封堵器(36)和尾部封堵器(37)中漏水孔(25)進(jìn)入封堵空腔(30)，起脹對應(yīng)橡膠囊(5)分別與鉆孔(31)之間形成一號注水空腔(29)和二號注水空腔(34)；所述的分壓總成(49)左右兩端分別與連通管(28)、接頭二(4)呈螺紋連接，將連通管(28)中的高壓水源依次經(jīng)初級轉(zhuǎn)換器(6)、二級轉(zhuǎn)換器(39)分級轉(zhuǎn)換至低壓水源輸送至注水空腔內(nèi)；所述的初級轉(zhuǎn)換器(6)開有一個中心通孔(32)和四個周邊通孔(33)，四個周邊通孔(33)對稱分布于中心通孔(32)周圍；所述的中心通孔(32)為階梯孔，左端孔徑小于右端孔徑，周邊通孔(33)側(cè)壁開有側(cè)漏孔(20)；所述的周邊通孔(33)內(nèi)依次安裝有轉(zhuǎn)換體(10)、內(nèi)彈簧(9)和調(diào)節(jié)螺絲(8)，周邊通孔(33)左側(cè)內(nèi)壁設(shè)置螺紋，與調(diào)節(jié)螺絲(8)相配合，使調(diào)節(jié)螺絲(8)在周邊通孔(33)一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)壓縮內(nèi)彈簧，控制轉(zhuǎn)換體(10)的開啟壓力；所述的調(diào)節(jié)螺絲(8)側(cè)壁開有六角通孔(21)，便于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺絲(8)、且使反饋水壓作用于轉(zhuǎn)換體(10)左端面；所述的轉(zhuǎn)換體(10)呈不等直徑圓柱體，其左端面直徑大于右端面直徑，在不等直徑圓柱過渡處即為密封錐面(26)，與周邊通孔(33)內(nèi)壁的密封錐面(26)相吻合，密封錐面(26)呈30°角；所述的轉(zhuǎn)換體(10)內(nèi)開有“L”形一號通水孔(29)，在靠近轉(zhuǎn)換體(10)左端面的圓柱形外表面開有環(huán)形水槽(22)，一號通水孔(29)與環(huán)形水槽(22)相連通，在外界水源推動下，轉(zhuǎn)換體(10)向左移動時，使環(huán)形水槽(22)與側(cè)漏孔(20)相連通；所述的二級轉(zhuǎn)換器(39)包括外環(huán)基體(40)、內(nèi)環(huán)基體(41)、轉(zhuǎn)換環(huán)(42)、外彈簧(47)和十字絲套(48)，外環(huán)基體(40)右端內(nèi)壁設(shè)置有螺紋，套在初級轉(zhuǎn)換器(6)右端的外壁上，與初級轉(zhuǎn)換器(6)之間形成中繼腔(50)；側(cè)漏孔(20)、六角通孔(21)與中繼腔(50)相連通；所述的內(nèi)環(huán)基體(40)呈圓柱環(huán)狀，其內(nèi)壁設(shè)置有螺紋，包繞在連通管(28)外壁，外壁設(shè)置有四個凸臺(46)，以限制轉(zhuǎn)換環(huán)(42)的向左最大移動范圍；內(nèi)環(huán)基體(41)管壁內(nèi)設(shè)置有集水槽(44)、分水孔(45)，分水孔(45)數(shù)量為4個，分別與集水槽(44)垂直相通，將集水槽(44)中的水分流排出；所述的轉(zhuǎn)換環(huán)(42)位于外環(huán)基體(40)與內(nèi)環(huán)基體(41)中間，沿內(nèi)環(huán)基體(41)表面左右滑動；所述的轉(zhuǎn)換環(huán)(42)內(nèi)對應(yīng)開有四個“L”形二號通水孔(43)，當(dāng)轉(zhuǎn)換環(huán)向左移動，二號通水孔(43)與集水槽(44)相連通，將中繼腔(60)內(nèi)的高壓水源輸送至集水槽(44)內(nèi)，此時轉(zhuǎn)換環(huán)(42)左端面恰與凸臺(46)接觸；轉(zhuǎn)換環(huán)(42)左端面較右端面直徑大，中間連接部位設(shè)置與外環(huán)基體(40)配合的密封錐面(26)；所述的外彈簧(47)位于轉(zhuǎn)換環(huán)(42)和十字絲套(48)之間，其直徑與轉(zhuǎn)換環(huán)(42)左端面直徑相等；所述的十字絲套(48)呈“十字形”，中間部位呈圓形，內(nèi)壁設(shè)置螺紋，與內(nèi)環(huán)基體(41)相配合，利用外部工具使十字絲套(48)在其上旋轉(zhuǎn)，改變外彈簧(47)壓縮程度以控制轉(zhuǎn)換環(huán)(42)的開啟壓力；所述的初級轉(zhuǎn)換器(6)工作原理：(1)當(dāng)轉(zhuǎn)換體(10)滿足P_中S_體左+k_內(nèi)x≤P_右S_體右時，則轉(zhuǎn)換體(10)向左移動，環(huán)形水槽(22)與側(cè)漏孔(20)連通，向中繼腔(50)內(nèi)供水，實(shí)現(xiàn)初級降壓；(2)當(dāng)轉(zhuǎn)換體(10)滿足P_中S_體左+k_內(nèi)x≥P_右S_體右時，則轉(zhuǎn)換體(10)向右移動，環(huán)形水槽(22)被周邊通孔(33)內(nèi)壁封閉，停止向中繼腔(50)內(nèi)供水；(3)若P_右過大，為防止P_右極端水壓通過分壓總成(49)對注水空腔部分的鉆孔(31)內(nèi)壁造成破壞，則在外界水源作用下，轉(zhuǎn)換體(10)向左移動，直至環(huán)形水槽(22)移動到側(cè)漏孔(20)的左端，與周邊通孔(33)內(nèi)壁形成再次封閉作用；其中，P_中為中繼腔(50)水源壓力，為0.8～1MPa；P_右為連通管(28)內(nèi)供給水源壓力，為1.5MPa，S_體左為轉(zhuǎn)換體(10)左端面面積，S_體右為轉(zhuǎn)換體(10)右端面面積，k_內(nèi)為內(nèi)彈簧(9)的彈性系數(shù)，x為壓縮量；所述的二級轉(zhuǎn)換器(39)工作原理：(1)當(dāng)轉(zhuǎn)換環(huán)(42)滿足P_左S_{環(huán)左}+k_外x≤P_中S_{環(huán)右}時，則轉(zhuǎn)換環(huán)(42)向左移動，二號通水孔(43)與集水槽(44)連通，通過分水孔(45)向注水空腔進(jìn)行注水觀測，實(shí)現(xiàn)二級降壓；(2)當(dāng)轉(zhuǎn)換環(huán)(42)滿足P_左S_{環(huán)左}+k_外x≥P_中S_{環(huán)右}時，則轉(zhuǎn)換環(huán)(42)向右移動，二號通水孔(43)被內(nèi)環(huán)基體(41)外壁封閉，停止向注水空腔供水；其中，P_左為注水空腔觀測水源壓力，為0.2～0.5MPa；P_中為中繼腔(50)水源壓力，為0.8～1MPa，S_{環(huán)左}為轉(zhuǎn)換環(huán)(42)左端面過水面積，S_{環(huán)右}為轉(zhuǎn)換環(huán)(42)右端面過水面積，k_外為外彈簧(47)的彈性系數(shù)，x為壓縮量；放水開關(guān)(15)負(fù)責(zé)推進(jìn)測試結(jié)束后將測試探頭內(nèi)壓力水釋放，使橡膠囊(5)與鉆孔(31)脫離接觸，便于鉆機(jī)(14)推進(jìn)測試探頭；總控開關(guān)(18)負(fù)責(zé)外界水源的停供，流量表(16)負(fù)責(zé)檢測外界水源向測試探頭輸入實(shí)時水量，機(jī)械壓力表(17)與電子壓力表(19)的示數(shù)相互對比檢驗(yàn)，若大致相當(dāng)，則表明壓力有效。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述的前部封堵器包括接頭一(2)、漏水管(3)、接頭二(4)和橡膠囊(5)，接頭一(2)、接頭二(4)與漏水管(3)呈螺紋連接，橡膠囊(5)包繞在漏水管(3)外部，通過緊固圈(24)固定在接頭一(2)和接頭二(4)的外部，與漏水管(3)間形成封堵空腔(30)；接頭一(2)外端螺紋連接引導(dǎo)頭(1)，引導(dǎo)頭(1)起導(dǎo)向作用，用以引導(dǎo)測試探頭在鉆孔(31)中平順滑動。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述的中部封堵器(36)包括接頭二(4)、漏水管(3)、接頭三(7)和橡膠囊(5)，橡膠囊(5)通過緊固圈(24)固定在接頭二(4)和接頭三(7)的外部，漏水管(3)上開有漏水孔(25)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述的尾部封堵器(37)包括兩個接頭三(7)、漏水管(3)和橡膠囊(5)，橡膠囊(5)通過緊固圈(24)固定在兩個接頭三(7)之間。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述的尾部封堵器(37)包括兩個接頭三(7)、漏水管(3)和橡膠囊(5)，橡膠囊(5)通過緊固圈(24)固定在兩個接頭三(7)之間。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)，其特征在于，接頭三(7)外部螺紋連接圓形擋板(11)，圓形擋板(11)直徑較橡膠囊(5)直徑大，阻止橡膠囊(5)脫落；圓形擋板(11)與接頭三(7)呈螺紋連接，可拆卸以便于更換橡膠囊(5)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)，其特征在于，接頭三(7)外部螺紋連接圓形擋板(11)，圓形擋板(11)直徑較橡膠囊(5)直徑大，阻止橡膠囊(5)脫落；圓形擋板(11)與接頭三(7)呈螺紋連接，可拆卸以便于更換橡膠囊(5)。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5、6或7所述的鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述的注水空腔的數(shù)量，根據(jù)需求增加，設(shè)計(jì)方式相同。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆孔封堵測漏一體化多段觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述的注水空腔的數(shù)量，根據(jù)需求增加，設(shè)計(jì)方式相同。