[发明专利]一种地热与矿产资源共采方法

说明书

本发明属于地热与矿产资源开采技术领域，公开了一种地热与矿产资源共采方法，包括：1、确定地表移动带；2、在目标矿体的两端钻取注水井和抽水井；3、按照第二预设阈值的竖直间隔，钻取连接注水井和抽水井的弧形钻井；4、同一水平面内的相邻两个弧形钻井内注入高压水，形成裂隙面，并在裂隙面内支撑剂保持裂隙面的开度；5、重复步骤4，直至所有的弧形钻井处均形成有裂隙面，以使裂隙面和弧形钻井形成三维裂隙网；6、通过抽水井抽水，并向注水井内注水的方式开采地热资源；7、当目标矿体的温度低于第五预设阈值时，采用充填法开采目标矿体。实现了高温环境下地热和矿产的协同开采。

本申请要求于2021年05月20日提交中国专利局的申请号为202110551206.3、名称为“一种地热与矿产资源共采方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明属于地热与矿产资源开采技术领域，尤其涉及一种地热资源与矿产资源共采方法。

背景技术

从理论上讲，地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下1万米，目前先进水平勘探开采深度已达2500米至4000米，然而现今大多数开采深度大多小于500米，向地球深部进军是必须解决的战略科技问题。

在地球深部，赋存着丰富的矿产资源，如金矿、铀矿等。目前我国矿产的开采逐步进入深部开采阶段，一方面，随着开采深度的增加，岩层温度也在不断增高，高温环境导致地下作业环境恶劣，影响工人身体健康，对施工设备及工艺也要求较高，严重降低了生产效率，致使开采成本身高。而另一方面，地热资源是一种绿色、安全的可再生能源，若能充分利用这种资源，既能缓减能源压力，也将很大程度地减少由石油和煤炭燃烧造成的空气污染。

现有的地热资源开采技术，仅仅局限于地热开采，尚未见地热与矿产资源共采的相关技术资料。而高温环境是制约深部矿产资源高效开采的重大因素，通常的降温做法仅包括加强通风及通过制冷设备降温。

因此，亟需一种地热与矿产资源共采方法，以解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种地热与矿产资源共采方法，其可以实现高温环境下地热和矿产的协同开采，既可有效解决地热资源丰富地区矿产资源开采所面临的热害问题，又提高了矿产资源的开采效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种地热与矿产资源共采方法，包括如下步骤：

S1、圈定目标矿体开采岩层移动范围，并确定地表移动带；

S2、在所述地表移动带之外，在所述目标矿体的两端钻取注水井和抽水井，所述注水井和所述抽水井比所述目标矿体深至少第一预设阈值；

S3、按照第二预设阈值的竖直间隔，钻取连接所述注水井和所述抽水井的弧形钻井，所述目标矿体的左右两侧均设置有所述弧形钻井，所述弧形钻井半包裹所述目标矿体设置，所述弧形钻井与所述目标矿体之间的间隔距离大于第三预设阈值；

S4、同一水平面内的相邻两个所述弧形钻井内注入大于第四预设阈值的高压水，形成裂隙面，并在所述裂隙面内支撑剂保持裂隙面的开度，裂隙面部分连通两个所述弧形钻井；

S5、重复步骤S4，直至所有的弧形钻井处均形成有所述裂隙面，以使所述裂隙面和所述弧形钻井形成三维裂隙网；

S6、通过所述抽水井抽水，并向所述注水井内注水的方式开采地热资源；

S7、当所述目标矿体的温度低于第五预设阈值时，采用充填法开采所述目标矿体；

其中，开采所述目标矿体的开拓工程均位于所述三维裂隙网内，并搭建涌水监测系统，对开采所述目标矿体过程中涌水量进行监测。