本申请涉及采矿，特别涉及一种基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置及方法。
背景技术：
1、在地下工程开挖后，深部围岩原有的应力平衡状态将被打破，应力重分布会使围岩处于不同的受力状态，进而产生不同的破坏形式，最终导致分区破裂化现象的产生。在此过程中，往往伴随有冲击地压、围岩大面积垮塌等突发性自然灾害的发生，对深部地下工程安全构成巨大威胁。同时，随着后续巷道开挖等工作的进行，在高地应力作用下，围岩内部的分区破裂情况并非保持不变，而是随着应力的重新分布而不断变化。因此，探明巷道开挖后围岩内部的分区破裂范围与程度，并结合监测数据对围岩分区破裂的动态变化进行及时有效预测，对于选择合适的支护方式以及对支护方式进行及时动态有效调整，具有重要的安全意义与实际应用价值。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置及方法，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、本申请提供一种基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，所述巷道围岩上沿径向设有应力测试孔，所述测试装置能够深入所述应力测试孔，且所述测试装置包括：监测小车和连接杆；所述监测小车有多个，多个所述监测小车之间首尾通过所述连接杆相连，用于对沿所述应力测试孔轴向的不同监测点位进行监测；多个所述监测小车之间按照预设角度交错设置，用于在不同的所述监测点位处对沿所述应力测试孔径向的不同方位进行监测；其中，每个所述监测小车上均设置有监测传感器，多个所述监测传感器并联，且分别通过光纤光栅对监测数据进行传输。
4、优选的，所述监测小车包括：监测车身、接触平台、接触滚轮；所述监测车身上布置有所述监测传感器；所述接触滚轮安装于所述接触平台上，所述接触平台通过电动推杆沿垂直方向连接于所述监测车身的顶端；其中，所述电动推杆能够驱动所述接触平台沿垂直方向运动，以使所述接触滚轮抵紧所述应力测试孔的孔壁。
5、优选的，所述接触滚轮至少有2个，至少2个所述接触滚轮沿所述监测车身的长度方向均布，且位于所述监测车身的宽度方向的对称中面。
6、优选的，所述电动推杆有2个，2个所述电动推杆沿所述监测车身的长度方向均布，且位于所述监测车身的宽度方向的对称中面。
7、优选的，所述监测车身的顶面沿垂直方向设置有多个导向孔；对应的，所述接触平台的底面沿垂直方向设置有多个导向柱；其中，多个所述导向柱分别一一滑动套装于多个所述导向孔中。
8、优选的，对应设置的所述导向柱与所述导向孔外套装有压缩弹簧；其中，所述压缩弹簧的两端分别与所述监测车身的顶面、所述接触平台的底面抵接。
9、优选的，所述监测车身上设置有安装凹槽，所述安装凹槽内安装所述监测传感器；且，所述安装凹槽的底面设置有通向所述监测车身后端面的过线孔。
10、优选的，所述监测车身的两端沿所述监测车身的长度方向分别设置有连接凸台，所述连接凸台的外侧壁设置有第一外螺纹，且沿所述连接凸台的轴向设置有多个定位孔；对应的，所述连接杆的两端沿轴向设置有定位柱，且所述连接杆的端部的外侧壁设置有第二外螺纹；其中，所述定位柱与所述定位孔相适配，所述第二外螺纹与所述第一外螺纹相适配。
11、优选的，所述连接杆为沿轴向的中空结构。
12、本申请实施例还提供一种基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试方法，采用上述任一所述的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置对巷道围岩分区破裂范围进行监测，所述测试方法包括：沿巷道走向布置多个监测断面，每个所述监测断面处沿周向设置有多个应力测试孔，每个所述应力测试孔均沿所述巷道围岩的径向延伸，每个所述应力测试孔内沿深度方向布置多个监测点位；其中，最前的所述监测断面位于掘进迎头后方20m处；每个所述应力测试孔钻孔完成后循环清洗，排出孔内杂质；将多个监测小车之间通过连接杆首尾连接起来，且多个所述监测小车之间按照预设角度交错设置，以在不同的所述监测点位处对沿所述应力测试孔径向的不同方位进行监测；其中，每个所述监测小车上均设置有监测传感器，多个所述监测传感器并联，且分别通过光纤光栅对监测数据进行传输；将连接好的多个所述测试装置分别送入不同的所述应力测试孔内，且每个所述应力测试孔内的所述测试装置的多个所述监测小车分别位于应力测试孔的多个不同所述监测点位。
13、有益效果：
14、本申请实施例提供的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，安装于巷道围岩上沿径向设置的应力测试开孔内，且测试装置深入应力测试孔，以对巷道围岩的分区破裂进行监测。在测试装置中，监测小车有多个，多个监测小车之间首尾通过连接杆相连，用于沿应力测试孔轴向的不同监测点位进行监测；多个监测小车之间按照预设角度交错设置，用于在不同的监测点位处对沿应力测试孔径向的不同方位进行监测。其中，每个监测小车上均设置有监测传感器，多个监测传感器并联设置，且分别通过光纤光栅对监测数据进行传输。
15、籍以，通过布置有监测传感器的多个监测小车对应力测试孔内不同深度处的分区破裂情况进行监测；利用多个监测小车的交错设置，对应力测试孔内不同方位的分区破裂情况进行监测，实现了对巷道围岩的一孔多点、多方位的复合监测，提高对巷道围岩分区破裂情况监测的精确性，为精确预测未来围岩破裂规律趋势提供支持；同时，并联设置的监测传感器，通过光纤光栅进行监测数据传输，有效地避免环境干扰，实现高精度精准监测，为巷道支护提供更多可靠的参考依据，以提高采矿工程的安全性和效率。
1.一种基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，其特征在于，所述巷道围岩上沿径向设有应力测试孔，所述测试装置能够深入所述应力测试孔，且所述测试装置包括：监测小车和连接杆；
2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，其特征在于，所述监测小车包括：监测车身、接触平台、接触滚轮；
3.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，其特征在于，所述电动推杆有2个，2个所述电动推杆沿所述监测车身的长度方向均布，且位于所述监测车身的宽度方向的对称中面。
5.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，其特征在于，所述监测车身的顶面沿垂直方向设置有多个导向孔；
6.根据权利要求5所述的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，其特征在于，对应设置的所述导向柱与所述导向孔外套装有压缩弹簧；其中，所述压缩弹簧的两端分别与所述监测车身的顶面、所述接触平台的底面抵接。
7.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，其特征在于，所述监测车身上设置有安装凹槽，所述安装凹槽内安装所述监测传感器；
8.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，所述监测车身的两端沿所述监测车身的长度方向分别设置有连接凸台，所述连接凸台的外侧壁设置有第一外螺纹，且沿所述连接凸台的轴向设置有多个定位孔；
9.根据权利要求1-8任一所述的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置，其特征在于，所述连接杆为沿轴向的中空结构。
10.一种基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一所述的基于光纤光栅的巷道围岩分区破裂范围测试装置对巷道围岩分区破裂范围进行监测，所述测试方法包括：
