本发明涉及隧道工程，特别是涉及一种深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测装置及方法。
背景技术：
1、微震监测技术是利用岩体受力状态变化后释放的弹性波来监测矿山、隧道等工程围岩稳定性的一种技术，通过在岩体中布设多个微震传感器，捕捉岩体发生微破裂时所产生的地震波信号，随后对其进行分析，得出围岩微破裂时刻、空间位置和强度，最终根据微破裂几何特征及发育程度获得岩体宏观破裂演化规律，进而对宏观围岩灾害进行评估与预警。
2、随着国家战略和重大项目的实施，隧道埋深不断增加，高应力和高地温特征凸显，在高应力和高地温共同作用下隧道岩爆频发。而对于高地温岩爆的监测尚不成熟，传统的监测方法无法同时获得围岩破裂与温度特征，不能准确预警高地温岩爆，监测效率低、成本高。因此，针对高地温岩爆监测的问题，提出一种深埋高地温岩爆微震和岩温的联合监测装置与方法，并对装置进行回收，提高了监测效率，节约了成本，为高地温岩爆的监测预警奠定基础。
3、基于此，急需一种新型的方案来至少解决部分上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，同时获得围岩破裂与温度特征，且便于对装置进行回收，提高了监测效率，节约了成本，为高地温岩爆的监测预警奠定基础。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测装置，包括：安装杆、微震传感器、温度传感器和伸缩抵紧机构，所述微震传感器、所述温度传感器和所述伸缩抵紧机构设置于所述安装杆上，所述安装杆用于伸进监测孔中，所述伸缩抵紧机构的自由端能够沿着远离所述安装杆的方向伸缩并抵于孔壁上以耦合所述安装杆和所述监测孔。
4、优选的，所述温度传感器通长布设于所述安装杆上，所述微震传感器仅布设于所述安装杆靠近孔口的部分。
5、优选的，所述安装杆分为多段子安装杆，每段所述子安装杆上均设置有所述温度传感器，仅在用于靠近孔口的所述子安装杆上安装所述微震传感器。
6、优选的，所述伸缩抵紧机构包括控制模块、电动伸缩杆、滑块以及销杆，所述安装杆上开设有自表面朝内部延伸的安装孔，所述销杆、所述滑块以及所述电动伸缩杆依次设置于所述安装孔中，所述安装杆内设置有沿着长度方向延伸的电缆孔，所述控制模块设置于所述电缆孔或所述安装孔中，所述滑块与所述安装孔滑动配合，所述控制模块用于控制所述电动伸缩杆伸缩并通过所述滑块带动所述销杆进出安装孔以使得所述销杆端部抵于孔壁上。
7、优选的，所述温度传感器为光纤光栅温度传感器。
8、优选的，每个所述子安装杆上均设置有多个所述伸缩抵紧机构。
9、本发明还提供了一种深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测方法，包括：
10、基于隧道区域围岩的地质资料与测孔温度特征，根据隧道掌子面几何尺寸，对隧道区域进行三维模型建立与温度场的数值模拟，以此确定隧道掌子面后方的高温异常区；
11、在隧道掌子面后方高温异常区的断面边墙处打多个水平钻孔，作为监测孔，将如上所述的深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测装置送入至监测孔中，控制伸缩抵紧机构的自由端沿着远离所述安装杆的方向伸出并抵于孔壁上以将所述安装杆固定于孔内。
12、优选的，多个所述监测孔在空间上交错分布。
13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
14、本发明提供的监测装置能够同时获得围岩破裂与温度特征，且采用伸缩抵紧机构来将安装杆与监测孔进行耦合，当监测完毕后，通过伸缩抵紧机构收缩自由端来将安装杆从监测孔中拆卸下来以便于对装置进行回收，提高了监测效率，节约了成本，为高地温岩爆的监测预警奠定基础。
15、本发明提供的监测方法通过过三维建模与数值模拟获取隧道区域围岩的温度分布情况，从而确定隧道掌子面后方的高温异常区，随后在高温异常区内的断面边墙处打水平钻孔，将微震与岩温联合监测装置埋入孔中且微震与温度传感器与岩体完全耦合，使得隧道高温异常区的破裂信号能被微震传感器捕捉，同时能测得高温异常区的岩温特征，随着掌子面向前开挖，还能对装置进行回收重复利用，提高了监测效率，节约了成本，为高地温岩爆的监测预警奠定基础。
1.一种深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测装置，其特征在于：包括：安装杆、微震传感器、温度传感器和伸缩抵紧机构，所述微震传感器、所述温度传感器和所述伸缩抵紧机构设置于所述安装杆上，所述安装杆用于伸进监测孔中，所述伸缩抵紧机构的自由端能够沿着远离所述安装杆的方向伸缩并抵于孔壁上以耦合所述安装杆和所述监测孔。
2.根据权利要求1所述的深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测装置，其特征在于：所述温度传感器通长布设于所述安装杆上，所述微震传感器仅布设于所述安装杆靠近孔口的部分。
3.根据权利要求1所述的深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测装置，其特征在于：所述安装杆分为多段子安装杆，每段所述子安装杆上均设置有所述温度传感器，仅在用于靠近孔口的所述子安装杆上安装所述微震传感器。
4.根据权利要求1所述的深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测装置，其特征在于：所述伸缩抵紧机构包括控制模块、电动伸缩杆、滑块以及销杆，所述安装杆上开设有自表面朝内部延伸的安装孔，所述销杆、所述滑块以及所述电动伸缩杆依次设置于所述安装孔中，所述安装杆内设置有沿着长度方向延伸的电缆孔，所述控制模块设置于所述电缆孔或所述安装孔中，所述滑块与所述安装孔滑动配合，所述控制模块用于控制所述电动伸缩杆伸缩并通过所述滑块带动所述销杆进出安装孔以使得所述销杆端部抵于孔壁上。
5.根据权利要求1所述的深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测装置，其特征在于：所述温度传感器为光纤光栅温度传感器。
6.根据权利要求3所述的深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测装置，其特征在于：每个所述子安装杆上均设置有多个所述伸缩抵紧机构。
7.一种深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测方法，其特征在于：包括：
8.根据权利要求7所述的深埋高地温岩爆隧道微震与岩温联合监测方法，其特征在于：多个所述监测孔在空间上交错分布。
