1.一种基于弱面的高强度岩石分裂方法,其包括下述步骤:第一步骤中,测量高强度岩石位置参数和尺寸参数,对高强度岩石取芯测量其强度以获得基于位置参数的岩石强度分布数据,基于所述岩石强度分布数据确定岩石的至少一个弱面,其中,所述弱面为小于预定强度的岩石区域,第二步骤中,扩张至少一个所述弱面以形成大致长条形凹槽,所述凹槽的长条侧壁中强度较小的侧壁为临空表面,破岩方向垂直于所述临空表面且指向所述临空表面,第三步骤中,沿破岩方向的垂向成排布置破岩孔位,其中,基于所述尺寸参数和岩石强度分布数据确定孔深、孔距和排距,潜孔钻基于破岩孔位打孔形成破岩孔,第四步骤中,单极破岩柱插入所述破岩孔且使得破岩极轴(7)朝向临空表面,液压推动所述破岩极轴分裂临空表面和破岩孔之间的待破岩体。
2.根据权利要求1所述的基于弱面的高强度岩石分裂方法,其特征在于,第五步骤中,邻近临空表面的破岩孔全部经由破岩极轴(7)分裂后形成新的临空表面,重复第三步骤和第四步骤,直到高强度岩石完全分裂。
3.根据权利要求1所述的基于弱面的高强度岩石分裂方法,其特征在于,第三步骤中,沿破岩方向的垂向布置破岩孔位,其中,基于所述尺寸参数和岩石强度分布数据确定孔深、孔距和排距,所述破岩孔位梅花状布满高强度岩石,潜孔钻基于破岩孔位打孔形成破岩孔。
4.根据权利要求1所述的基于弱面的高强度岩石分裂方法,其特征在于,第三步骤中,孔深为岩石深度的0.4-0.6倍,孔距s、排距l由以下公式确定: 其中,F为单个破岩极轴对岩体施加的作用力的大小,r为破岩孔的半径, 为岩体压力扩散角,σ为岩石单轴饱和抗压强度。
5.根据权利要求1所述的基于弱面的高强度岩石分裂方法,其特征在于,所述岩石强度分布数据包括岩石强度走向图,所述单极破岩柱的直径为破岩孔半径r的92%-98%。
6.根据权利要求1所述的基于弱面的高强度岩石分裂方法,其特征在于,弱面包括高强度岩石上的溶洞区域、含泥夹层和/或含沙夹层区域。
7.一种实施权利要求1-6任一项所述基于弱面的高强度岩石分裂方法的分裂装置,其特征在于,所述分裂装置包括,测量单元,其配置成测量高强度岩石位置参数和尺寸参数,强度检测单元,其基于所述位置参数生成岩石强度分布数据,挖掘单元,其配置成基于弱面扩张形成大致长条形凹槽,钻孔单元,其基于破岩孔位打孔形成破岩孔,分裂单元,用于分裂高强度岩石的分裂单元包括,液压源,其提供分裂单元分裂的动力,单极破岩柱,插入所述破岩孔的单极破岩柱经由输油管连接所述液压源,破岩极轴,其经由液压驱动可伸缩布置在所述单极破岩柱,所述破岩极轴朝向临空表面,处理单元,其一端连接所述测量单元和强度检测单元,另一端连接挖掘单元、钻空单元和分裂单元,响应于岩石强度分布数据,处理单元确定岩石的至少一个弱面,使得挖掘单元基于弱面扩张形成大致长条形凹槽,响应于所述尺寸参数和岩石强度分布数据,处理单元确定破岩孔的孔位、孔深、孔距和排距,使得钻孔单元基于破岩孔位打孔形成预定孔深、孔距和排距的破岩孔,响应于岩石强度分布数据,处理单元确定液压作用力,使得破岩极轴分裂高强度岩石。
8.根据权利要求7所述的分裂装置,其特征在于,所述测量单元包括GPS导航设备,所述强度检测单元包括用于取芯的钻机和强度测量单元,所述挖掘单元包括挖机,所述钻孔单元包括潜孔钻。
9.根据权利要求7所述的分裂装置,其特征在于,液压源包括液压油泵、增压器和用于控制液压的控制器,所述单极破岩柱的一侧纵向排列至少六个所述破岩极轴。
10.根据权利要求7所述的分裂装置,其特征在于,处理单元包括数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA,处理单元包括存储器,所述存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。