CN107966077A - 掏槽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于脆性固体破拆技术领域，具体提供一种掏槽的方法。本发明旨在解决掏槽效率低和危险性大的问题。本发明的掏槽的方法包括提供孔内柱式液压裂石器；在待掏槽的基体上形成第一组作业孔；在待掏槽的基体上形成基础孔；将孔内柱式液压裂石器的第一组膨胀装置插入对应的第一作业孔中并使孔内柱式液压裂石器动作，以便在待掏槽的基体上形成至少一条第一裂纹，至少一条第一裂纹在待掏槽的基体上形成待移除区域，将待移除区域移除之后在基体上形成槽腔。因此，通过本发明的掏槽的方法提高了掏槽的效率，同时施工更安全，减少了施工污染。

Description

掏槽的方法

技术领域

本发明属于脆性固体破拆技术领域，具体提供一种掏槽的方法。

背景技术

在隧道、基坑掘进和混凝土基础的破拆等工程中，首先需要将裸露在外的岩体表面(在隧道掘进中称为“掌子面”)的部分岩石破碎清除，造成一个延伸进岩石内部的槽腔，该工艺即掏槽工艺。槽腔的主要作用是增加工作面的自由面，为了后继的破岩掘进施工创造有利条件，因此掏槽的好坏对提高破岩效率、循环进尺都起着决定性的作用。

目前工程中通常采取爆破的方式进行掏槽，具体而言，在工作面钻出若干个钻孔，其中一些钻孔作为安装炸药的装药眼，另一些钻孔则为空眼，作为增加的自由面。基于这样的设置，即可通过炸药爆破的方式实现掏槽。而在一些不允许使用炸药的情况下，通常使用静力破碎剂代替炸药进行掏槽。静力破碎剂是以氧化钙为主要成分的无机氧化物，当氧化钙遇水时就会发生水化反应，水化反应后的静力破碎剂的体积可达到原来的2倍，而产生30-45MPa的膨胀压力将岩石破坏。即在工作面钻孔，其中一些钻孔作为安装静力破碎剂的装药眼，另一些钻孔则为空眼，作为增加的自由面，在此基础上通过静力破碎剂的膨胀实现掏槽。

采取爆破的方式进行掏槽存在的问题有：对施工场地有一定的要求，因此实施过程具有很大的局限性。并且对钻孔的位置、角度、深度和装药量等方面的要求比较高，如果设计不当，爆炸的威力很可能会破坏隧道周围的围岩或者施工范围以外的岩体，甚至破坏巷道内的设备和支护结构。对于使用炸药的爆破方式而言，对于炸药的使用，需要专业的技术人员严格管理和进行分配安装作业；并且在爆炸完成后，会产生有毒烟气，需要排风散烟彻底后，才可进入继续施工的步骤，降低了施工效率。而对于静力破碎剂的爆破方式而言，由于静力破碎剂受环境温度和湿度的影响较大，而且由于水化反应时间长的原因，导致施工效率大大下降；并且静力破碎剂的膨胀力较低，因此对于比较坚硬的岩石存在着胀裂困难的缺陷；此外，基于静力破碎剂的原理可知，在装填静力破碎剂前，还需要水的供应，这对缺乏水资源的施工场所具有无法规避的局限性。因此，目前的掏槽方案迫切地需要改善。

相应地，本领域需要一种新的掏槽的方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决掏槽效率低和危险性大的问题，本发明提供了一种掏槽的方法，该方法包括：提供孔内柱式液压裂石器，所述孔内柱式液压裂石器包括第一组膨胀装置；在待掏槽的基体上形成第一孔组，所述第一孔组包括与所述第一组膨胀装置匹配的若干个第一作业孔；在待掏槽的基体上形成允许基体胀裂剥落的至少一个基础孔；保持所述至少一个基础孔为空状态并将所述第一组膨胀装置插入对应的所述第一作业孔中并使所述孔内柱式液压裂石器动作，以便在所述待掏槽的基体上形成至少一条第一裂纹。

在上述破拆方法的优选技术方案中，“在待掏槽的基体上形成第一孔组，所述第一孔组包括与所述第一组膨胀装置匹配的若干个第一作业孔”的步骤进一步包括：根据所述待掏槽的基体的硬度确定所述若干个第一作业孔的个数和方位。

在上述破拆方法的优选技术方案中，所述若干个第一作业孔围设于一个或者一组所述基础孔的外围，所述第一作业孔与所述基础孔之间相互平行；或者所述若干个基础孔围设于一个或者一组所述第一作业孔的外围，所述第一作业孔与所述基础孔之间相互平行。

在上述破拆方法的优选技术方案中，所述若干个第一作业孔围设于一个或者一组所述基础孔的外围，所述若干个第一作业孔设置成朝向所述基础孔的底部聚拢。

在上述破拆方法的优选技术方案中，在所述待掏槽的基体上形成至少一条第一裂纹之后，至少一条第一裂纹使所述待掏槽的基体上剥离出允许移除的待移除区域，所述孔内柱式液压裂石器还包括第二组膨胀装置，所述方法还包括：在所述待移除区域被移除之后，在所述基体上形成第二孔组，所述第二孔组包括与所述第二组膨胀装置匹配的若干个第二作业孔；将所述第二组膨胀装置插入对应的所述第二作业孔中并使所述孔内柱式液压裂石器动作，以便在所述基体上形成至少一条第二裂纹，重复上述步骤，直至所述槽腔的面积达到施工要求。

在上述破拆方法的优选技术方案中，所述第二作业孔的孔径与所述第一作业孔的孔径相等或者不相等。

在上述破拆方法的优选技术方案中，所述第二组膨胀装置包括第二组膨胀壳体以及设置于所述第二组膨胀壳体内的第二组膨胀管，所述第二组膨胀壳体为两瓣式结构。

在上述破拆方法的优选技术方案中，所述孔内柱式液压裂石器配置有油压泵，所述油压泵为人工驱动或外接动力驱动的油压泵。

在上述破拆方法的优选技术方案中，采用钻机形成所述第一作业孔、所述第二作业孔和/或所述基础孔。

在上述破拆方法的优选技术方案中，所述钻机为配置有粉尘收集装置的钻机。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过提供孔内柱式液压裂石器以及在待掏槽的基体上形成与裂石器相关联的第一作业孔、第二作业孔和基础孔，实现了采用裂石器进行掏槽的方案。其中，基础孔主要用作基体胀裂过程中的自由“面”，为基体的初次胀裂提供移动和剥落空间。具体而言，通过孔内柱式液压裂石器、第一作业孔和基础孔的配合，可以在待掏槽的基体上形成至少一条第一裂纹，实现第一次胀裂破碎。通过该至少一条第一裂纹在待掏槽的基体上剥离出允许移动的待移除区域。将待移除区域被移除之后，通过孔内柱式液压裂石器和第二作业孔的配合，可以在基体上形成至少一条第二裂纹，该至少一条第二裂纹在基体上又剥离出新的待移除区域，在新的待移除区域被移除之后，在基体上继续重复这个过程，直至待移除区域被移除后形成的槽腔达到施工要求。整个掏槽过程简单灵活、安全可靠，对施工场地的局限性小，掏槽效率较高。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是孔内柱式液压裂石器的结构示意图；

图2A是孔内柱式液压裂石器的膨胀装置的膨胀壳体的第一示意图；

图2B是孔内柱式液压裂石器的膨胀装置的膨胀壳体的第二示意图；

图2C是孔内柱式液压裂石器的膨胀装置的膨胀壳体的第三示意图；

图3是本发明一种实施例的掏槽的方法的流程示意图一；

图4是本发明一种实施例的掏槽的方法中的第一作业孔和基础孔的第一种布局示意图；

图5是本发明一种实施例的掏槽的方法中的第一作业孔和基础孔的第二种布局示意图；

图6是本发明一种实施例的掏槽的方法的流程示意图二。

附图标记列表：

1、液压源；2、膨胀装置；21、两瓣式膨胀壳体；22、三瓣式膨胀壳体；23、四瓣式膨胀壳体；3、能量分配器；4、液压管；5、预制孔；6、基础孔；7、第一作业孔。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然本实施例是结合基体来描述本发明的掏槽的，但是本发明的掏槽方法还可以用于其他场合的、较厚的岩石系硬脆性材料的掏槽，例如隧道和深井工程的掏槽。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。显然，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，图1是孔内柱式液压裂石器的结构示意图。参照图1，孔内柱式液压裂石器主要包括液压源1、膨胀装置2、能量分配器3以及液压管4。能量分配器3通过液压管4连接在液压源1与膨胀装置2之间。应当指出的是，为了清楚地显示设置在待开裂岩石中的膨胀装置2，图1中示出为岩石沿其预制孔5被剖开，并且为了便于标示附图，没有画出岩石的剖线，但是膨胀装置2并未沿该剖线相应地剖开。如图1所示，在进行裂石工作时，需要首先在岩石上预制与膨胀装置2的数量相等的预制孔5，在每个孔5中都相应地设置一个膨胀装置2。预制孔5的大小和形状设置成与膨胀装置2相似，以便膨胀装置2能够在膨胀之前顺利容纳于孔5内，以及在稍微膨胀之后就能挤压预制孔5的孔壁。如作为一种示例，图1中示出的裂石设备具有4个膨胀装置2，但可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际情况为裂石设备选择不同个数的膨胀装置。液压源1用于为膨胀装置2提供加压液体；并且优选地，液压源1是手动驱动的液压源或外接动力驱动的液压源，液压管4是高压油管。当液压源1是手动驱动的液压源时，能量分配器3首先通过液压管4连接到液压源上，然后再将膨胀装置2通过液压管4连接到能量分配器3上。当液压源1为外接动力驱动的液压源时，能量分配器3可以内置于外接动力驱动的液压源中，从而节省了连接油压传导的环节，提高了工作效率。具体地，加压液体从液压源1经液压管4到能量分配器3，再从能量分配器3的分油口分别经液压管4的分压管到膨胀装置2。应当指出的是，图1中的各个部件并不是按比例绘制的。为了能够更好地显示细节，将膨胀装置2的图示尺寸进行了放大。因此，附图中各个部件之间的图示尺寸并不旨在对部件的大小和相对大小进行暗示或者限定。

如图2A、图2B和图2C所示，图2A是孔内柱式液压裂石器的膨胀装置的膨胀壳体的第一示意图，图2B是孔内柱式液压裂石器的膨胀装置的膨胀壳体的第二示意图，图2C是孔内柱式液压裂石器的膨胀装置的膨胀壳体的第三示意图。参照图2A、图2B和图2C，孔内柱式液压裂石器的膨胀装置包括膨胀壳体和膨胀管。具体地，膨胀壳体可以是两瓣式膨胀壳体21或者三瓣式膨胀壳体22或者四瓣式膨胀壳体23，或者更多瓣式的膨胀壳体结构。在裂石器组装好的状态下，膨胀装置的多瓣膨胀壳体对称均匀分布，并且在它们之间形成空腔，膨胀管设置在该空腔中并且紧靠多瓣膨胀壳体。具体地，液压导致膨胀管膨胀并挤压多瓣膨胀壳体沿轴心面向外运动。膨胀壳体由于受到作业孔内壁的限制而对作业孔壁产生机械膨胀压力，当膨胀管中的液压足够大时，膨胀壳体对作业孔内壁的机械膨胀压力也足够大，从而达到胀裂岩体的效果。

本发明的掏槽的方法研发需要熟悉孔内柱式液压裂石器的胀裂机理，以及与其它液压裂石器的对比；熟悉岩石力学和岩石工程学(爆破、井巷工程)；熟悉具体的工程任务，比如掏槽作业的特点和技术要求、现有掏槽技术的缺陷等。因此本发明的掏槽的方法是在发明人经过大量的实验和克服了较大的技术难度后研发出来的。

例如，发明人利用有限元软件ANSYS建立了以不同数量的基础孔作为胀裂自由面的计算模型，研究基础孔数量不同时孔内柱式液压胀裂技术受力分析，即基础孔数量不同时有限元模型求解计算结果应力分析。

通过对不同数量的基础孔的第一主应力云图、等效应力云图分析，得到不同数量的基础孔的第一主应力、等效应力的最大值及其出现位置，由此：1、发现基础孔数量与胀裂效应的关系；2、当第一主应力大于岩石的单轴饱和抗压强度值时，在孔内柱式液压裂石器的作用下，岩石可以被轻易地拉裂；3、发现等效应力最大值与基础孔数量的关系；4、由于等效应力远大于岩石的单轴饱和抗拉强度值(一般为7.0～25.0MPa)，因此在孔内柱式液压裂石器的作用下，岩石可以被容易破碎。

利用有限元软件ANSYS建立了以不同种类岩石、不同数量的基础孔(空孔)作为胀裂自由面的计算模型，取得岩石种类不同时的第一主应力方向的云图、等效应力云图。利用有限元软件ANSYS建立作业孔和基础孔(空孔)的静态胀裂模型，通过第一主应力场、第三主应力场、位移矢量和云图，分析作业孔对基础孔(空孔)的胀裂机理。利用有限元软件ANSYS建立有第二自由面的胀裂模型，对实体模型进行计算，得出在函数荷载作用下岩石材料产生的裂缝分布，实现模拟孔内柱式液压裂石器静态胀裂过程中围岩破碎拉裂的过程，证实孔内柱式液压裂石器开采石材中的有效性。利用有限元软件ANSYS建立分析静态胀裂技术机理模型，通过静态胀裂围岩应力位移云图，揭示静态胀裂过程中钻孔应力变化规律，说明胀裂技术在井巷掘进中的应用机理等。

如图3所示，图3是本发明一种实施例的掏槽的方法的流程示意图一。本发明的掏槽的方法主要包括以下步骤：

步骤S10、提供孔内柱式液压裂石器，孔内柱式液压裂石器包括第一组膨胀装置；

步骤S20、在待掏槽的基体上形成第一孔组，第一孔组包括与第一组膨胀装置匹配的若干个第一作业孔；

步骤S30、在待掏槽的基体上形成允许基体胀裂剥落的至少一个基础孔；

步骤S40、保持至少一个基础孔为空状态并将第一组膨胀装置插入对应的第一作业孔中并使孔内柱式液压裂石器动作，以便在待掏槽的基体上形成至少一条第一裂纹。

需要说明的是，岩石系硬脆性材料，其具有抗拉强度远小于抗压强度的特点。鉴于此，在本发明的技术方案中，通过采用孔内柱式液压裂石器的岩石胀裂技术来完成掏槽，显然，裂石器的膨胀装置在完成掏槽的过程中克服的是岩石层的抗拉强度，因此破拆难度大大降低，破拆效率大大提高。

具体而言，在液压的作用下，膨胀管产生膨胀运动，在第一作业孔内壁的紧密限制下，膨胀壳体产生垂直于第一作业孔内壁的压力，并作用于岩石。随着膨胀压力的不断增加，岩石中的拉应力不断增大，并用于第一作业孔轴心面上切向拉应力的叠加，使轴心面的拉应力最大，成为主应力面。而膨胀壳体的膨胀运动又进一步将拉应力集中在垂直于膨胀壳体运动方向的孔壁。在第一作业孔轴心面上垂直于膨胀壳体运动方向的孔壁处的拉应力最先达到被破拆岩石的抗拉强度时，该处出现一定长度的径向裂纹。随着膨胀压力的不断扩大，裂纹将沿第一作业孔轴心面垂直于膨胀管壳体运动方向延伸，最后在轴心面的中央处相遇贯通，形成平整的破裂面，从而达到切割破碎的目的。一台孔内柱式液压裂石器可同时操作一组膨胀装置，并且孔内柱式液压裂石器具有占地面积小、方便搬运、操作过程简单等优点，因此一个施工人员即可操作完成掏槽，整个掏槽过程简单灵活，提高了掏槽的工作效率，同时节约了成本。孔内柱式液压裂石器在胀裂基体的过程中，是静力胀裂，不会损害施工范围以外的岩体和巷道内的设备和支护结构，没有噪音、飞石和粉尘污染。因此通过本发明的掏槽方法，能够减少掏槽过程的污染，并使掏槽的过程更加安全可靠。

需要说明的是，上述的步骤S10、步骤S20和步骤S30之间的执行顺序只是作为一种示例，并不是特定的。具体而言，本领域技术人员可以根据实际情况更换这三个步骤之间的执行顺序，或者是同时执行这三个步骤。还需要说明的是，当掏槽作业较大或待掏槽的岩石较硬时，可以采用多套孔内柱式液压裂石器设备，在待维掏槽的基体上同时施工。

具体地，步骤S20进一步包括：

根据待掏槽的基体的硬度确定若干个第一作业孔的个数和方位。

优选地，在待掏槽的基体的硬度较小的情况下，可以设置若干个离散分布的第一作业孔围设于一个或一组基础孔外围，或者若干个离散分布的基础孔围设于一个或一组第一作业孔的外围。在待掏槽的基体的硬度较大的情况下，可以在前述布局的基础上，增加第一作业孔和基础孔的数量，和\或者缩短第一作业之间、第一作业孔与基础孔之间的间距。

更优选地，如图4和图5所示，图4是本发明一种实施例的第一作业孔和基础孔的第一种布局示意图，图5是本发明一种实施例的第一作业孔和基础孔的第二种布局示意图。在待掏槽的基体的硬度较小的情况下，可以只设置一个基础孔6或者一组集中分布的基础孔6，若干个第一作业孔7离散式围设于基础孔6的外围，并与基础孔6平行。其中，基础孔6和第一作业孔7的方向与掏槽的方向及掘进的方向一致。在待掏槽的基体的硬度较大的情况下，可以设置一组密集分布的基础孔6，若干个第一作业孔7密集围设于基础孔6的外围，并且若干个第一作业孔7设置成顶部向外倾斜、底部朝向基础孔6的底部聚拢。其中，基础孔6的方向与掏槽的方向及掘进的方向一致。通过这样的设置，可以提高对较硬岩石的掏槽效率。通过基础孔的设置，形成用于实现初次胀裂的自由面。初次胀裂完成后，基体上显然会产生自由面，因此不再需要基础孔协助胀裂。

需要说明的是，本实施例中描述的作业孔和基础孔的布局方式只是一种示例，不能理解为对本发明的作业孔和基础孔的布局方式的限制。本领域技术人员可以根据实际情况对作业孔和基础孔的布局方式进行调整。施工过程中，能够在最少钻孔工程量的情况下，同时实现较好的胀裂效果，形成更大的自由面的布局方式最佳。

如图6所示，图6是本发明一种实施例的掏槽的方法的流程示意图二。在待掏槽的基体上形成至少一条第一裂纹之后，至少一条第一裂纹使待掏槽的基体上剥离出允许移除的待移除区域，孔内柱式液压裂石器还包括第二组膨胀装置。参照图6，在步骤S40之后，本发明的掏槽的方法还包括以下步骤：

步骤S50、在待移除区域被移除之后，在基体上形成第二孔组，第二孔组包括与第二组膨胀装置匹配的若干个第二作业孔；

步骤S60、将第二组膨胀装置插入对应的第二作业孔中并使孔内柱式液压裂石器动作，以便在基体上形成至少一条第二裂纹；

重复步骤S50至S60，直至待移除区域被移除之后形成的槽腔达到施工要求。可以看出，通过一次次扩大胀裂破碎的面积，逐步完成掏槽任务，并且整个掏槽过程操作简单，胀裂过程无震动、噪音、粉尘和飞石，施工安全，掏槽作业不影响周围环境、设施、管线、人员和其他作业，提高了掏槽质量和效率以及掏槽的安全性。此外，可以只采用一台孔内柱式液压裂石器完成上述的掏槽，也可以根据实际需求引入多台孔内柱式液压裂石器，同时在基体的工作面上施工。孔内柱式液压裂石器施工灵活，具有良好的适应性。

需要说明的是，第二组膨胀装置可以是第一组膨胀装置或者在第一组膨胀装置的基础上增加或减少膨胀装置的个数的一组膨胀装置，也可以是不同于第一组膨胀装置的其他膨胀装置。

作为一种优选，第二作业孔的孔径与第一作业孔的孔径相等或者不相等。第一裂纹在待掏槽的基体上形成待移除区域后，采用第二作业孔的孔径等于第一作业孔的孔径时，避免了在施工过程中更换不同直径的膨胀装置和钻头，提高了掏槽的效率。由于形成第一裂纹后，待掏槽的基体具有了更大的自由面，胀裂难度会小一些，因此也可采用比第一组膨胀装置的直径要小的膨胀装置。显然，第二作业孔的孔径也可以大于第一作业孔的孔径。

作为一种优选，第一作业孔、第二作业孔和基础孔均可以采用钻机形成，例如钻机可以是液压钻机、潜孔钻机或者气动凿岩机。由于钻机在钻孔过程中会产生固体颗粒和粉尘，因此，钻机优选地选用配置有粉尘收集装置的钻机，例如，粉尘收集装置可以是布袋除尘器。

作为一种优选，第一组膨胀装置包括第一组膨胀管和第一组膨胀壳体，第一组膨胀壳体优选为两瓣式结构；第二组膨胀装置包括第二组膨胀管和第二组膨胀壳体，第二组膨胀壳体为两瓣式结构。需要说明的是，第一组膨胀壳体也可以为多瓣式结构，但是显然两瓣式膨胀壳体能够使膨胀压力更集中，定向胀裂效果更好。因此为了提高掏槽效率，掏槽过程中，所用到的膨胀壳体均为两瓣式膨胀壳体。显然，第一组膨胀壳体和第二组膨胀壳体也可以均为多于两瓣的多瓣式结构。例如，在若干个基础孔围设于一个或一组作业孔的外围的布局方式下，膨胀壳体可以为多于两瓣的多瓣式结构。不同瓣式的壳体对作业孔壁产生的膨胀压力的方向不同，以及各个方向的压力也不同，可以理解的是，本领域技术人员可以根据破拆对象和作业的实际情况选择合适的膨胀壳体。

需要说明的是，作业孔和基础孔的深度可以根据待掏槽基体的实际情况进行调整，在作业孔平行于基础孔设置时，作业孔的深度小于等于基础孔的深度。膨胀装置的长度小于等于作业孔的深度，并且，优选地，膨胀壳体与作业孔的孔壁无角度充分接触。以便在膨胀管的膨胀压力增大时，膨胀壳体作用在作业孔孔壁的压力均匀而且充分。

还需要说明的是，在膨胀装置与作业孔之间存在空隙的情况下，可以在膨胀装置与作业孔之间放置薄弧形金属垫片，以提高胀裂效果。

作为一种优选，孔内柱式液压裂石器的液压源可以为外接动力驱动的油压泵或者人工驱动的油压泵。在掏槽作业较小或者没有外接动力的条件下，可以采用人工驱动的油压泵。在掏槽作业较大或者施工时间紧迫时，可以采用外接动力驱动的油压泵。显然，外接动力驱动的油压泵比人工驱动的油压泵效率高，因此为了提高掏槽效率，一种更为优选的方案为孔内柱式液压裂石器的液压源是外接动力驱动的油压泵。

通过上述描述可以看出，本发明的掏槽的方法主要包括：提供孔内柱式液压裂石器以及在待掏槽的基体上形成与裂石器相关联的第一作业孔、第二作业孔和基础孔，实现了采用裂石器进行掏槽的方案。其中，基础孔主要用作基体胀裂过程中的自由“面”，为基体的初次胀裂提供移动和剥落空间。具体而言，通过孔内柱式液压裂石器、第一作业孔和基础孔的配合，可以在待掏槽的基体上形成至少一条第一裂纹，实现第一次胀裂破碎。通过该至少一条第一裂纹在待掏槽的基体上剥离出允许移动的待移除区域。将待移除区域被移除之后，通过孔内柱式液压裂石器和第二作业孔的配合，可以在基体上形成至少一条第二裂纹，该至少一条第二裂纹在基体上又剥离出新的待移除区域，在新的待移除区域被移除之后，在基体上继续重复这个过程，直至待移除区域被移除后形成的槽腔达到施工要求。整个掏槽过程简单灵活、安全可靠，对施工场地的局限性小，掏槽效率较高。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种掏槽的方法，其特征在于，该方法包括：

提供孔内柱式液压裂石器，所述孔内柱式液压裂石器包括第一组膨胀装置；

在待掏槽的基体上形成第一孔组，所述第一孔组包括与所述第一组膨胀装置匹配的若干个第一作业孔；

在待掏槽的基体上形成允许基体胀裂剥落的至少一个基础孔；

保持所述至少一个基础孔为空状态并将所述第一组膨胀装置插入对应的所述第一作业孔中，并使所述孔内柱式液压裂石器动作，以便在所述待掏槽的基体上形成至少一条第一裂纹。

2.根据权利要求1所述的掏槽的方法，其特征在于，“在待掏槽的基体上形成第一孔组，所述第一孔组包括与所述第一组膨胀装置匹配的若干个第一作业孔”的步骤进一步包括：

根据所述待掏槽的基体的硬度确定所述若干个第一作业孔的个数和方位。

3.根据权利要求2所述的掏槽的方法，其特征在于，所述若干个第一作业孔围设于一个或者一组所述基础孔的外围，所述第一作业孔与所述基础孔之间相互平行；或者

所述若干个基础孔围设于一个或者一组所述第一作业孔的外围，所述第一作业孔与所述基础孔之间相互平行。

4.根据权利要求2所述的掏槽的方法，其特征在于，所述若干个第一作业孔围设于一个或者一组所述基础孔的外围，所述若干个第一作业孔设置成朝向所述基础孔的底部聚拢。

5.根据权利要求1所述的掏槽的方法，其特征在于，在所述待掏槽的基体上形成至少一条第一裂纹之后，至少一条第一裂纹使所述待掏槽的基体上剥离出允许移除的待移除区域，所述孔内柱式液压裂石器还包括第二组膨胀装置，所述方法还包括：

在所述待移除区域被移除之后，在所述基体上形成第二孔组，所述第二孔组包括与所述第二组膨胀装置匹配的若干个第二作业孔；

将所述第二组膨胀装置插入对应的所述第二作业孔中并使所述孔内柱式液压裂石器动作，以便在所述基体上形成至少一条第二裂纹，重复上述步骤，直至所述槽腔的面积达到施工要求。

6.根据权利要求5所述的掏槽的方法，其特征在于，所述第二作业孔的孔径与所述第一作业孔的孔径相等或者不相等。

7.根据权利要求5所述的掏槽的方法，其特征在于，所述第二组膨胀装置包括第二组膨胀壳体以及设置于所述第二组膨胀壳体内的第二组膨胀管，所述第二组膨胀壳体为两瓣式结构。

8.根据权利要求1所述的掏槽的方法，其特征在于，所述孔内柱式液压裂石器配置有油压泵，所述油压泵为人工驱动的油压泵或者外接动力驱动的油压泵。

9.根据权利要求5所述的掏槽的方法，其特征在于，采用钻机形成所述第一作业孔、所述第二作业孔和/或所述基础孔。

10.根据权利要9所述的掏槽的方法，其特征在于，所述钻机为配置有粉尘收集装置的钻机。