[发明专利]一种高温硬岩地层的矿产资源与地热连续协同开采方法

权利要求书

1.一种高温硬岩地层的矿产资源与地热连续协同开采方法，其特征在于，按以下步骤进行：

S1、在预先准备开采的矿物岩层进行探巷并掘进两条与矿物岩层相互平行的探矿巷道（10）；

S2、布置沟通两条探矿巷道（10）的贯通巷道（20），并在所述贯通巷道（20）内布置长壁工作面（70）；

S3、在所述长壁工作面设置压裂与掘进一体化设备；

S4、在所述长壁工作面处设置液压支架；

S5、通过压裂与掘进一体化设备中的钻机（9）向掌子面的前方钻一定深度的中心钻孔（3）并在中心钻孔（3）的孔底进行初步压裂卸压；

S6、另取钻机在压裂与掘进一体化设备中破岩刀盘（4）周围的区域，均匀的钻出6个周边钻孔（2）或者是加深周边钻孔（2）的深度，周边钻孔的深度≤中心钻孔的深度；

在周边钻孔（2）的孔底布置封孔器（1），再次进行水利压裂，以小范围爆破的方式形成爆破破碎区（30）；

S7、向6个周边钻孔中的一部分注入高压冷水，并经另外一部分周边钻孔向外抽水；

热能交换的同时，需要推进破岩刀盘（4）进行掘进，同时，使得中心钻孔（3）被压裂与掘进一体化设备中的钻机（9）加深；

S8、在破岩刀盘（4）推过的区域安装隔热支护装置（5）；

S9、当破岩刀盘（4）推进至爆破破碎区（30）后，停止钻孔注水和抽水；

S10、在长壁工作面上、所述液压支架的前方进行落矿，并将落矿后的矿物经所述探矿巷道（10）输送至设定地点；

S11、重复S5~S10步骤，直至开采结束。

2.根据权利要求1所述的一种高温硬岩地层的矿产资源与地热连续协同开采方法，其特征在于，在步骤S5-S6中，先通过注入强塑性材料再灌装高压水破裂硬岩的方式在中心钻孔的孔底进行初步压裂卸压，再在周边钻孔的孔底引发小范围爆破，所述小范围爆破方式为水力压裂脉动爆破。

3.根据权利要求1所述的一种高温硬岩地层的矿产资源与地热连续协同开采方法，其特征在于，在步骤S7中，向6个周边钻孔中处在中部及上部的4个周边钻孔注入冷水，并经6个周边钻孔中处在下部的2个周边钻孔向外抽水。

4.根据权利要求1所述的一种高温硬岩地层的矿产资源与地热连续协同开采方法，其特征在于，步骤S8中的隔热支护装置为具有隔热层的支撑套筒。

5.根据权利要求1所述的一种高温硬岩地层的矿产资源与地热连续协同开采方法，其特征在于，步骤S10在采用破岩刀盘推进至爆破破碎区边缘，使得爆破破碎区域矿物岩层从岩体中剥离后，经探矿巷道将矿物运离工作面。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种高温硬岩地层的矿产资源与地热连续协同开采方法，其特征在于，所述压裂与掘进一体化设备包括破岩刀盘（4）、旋转驱动机构（43）、传动机构（44）和推进机构（45），所述推进机构（45）上固定连接有机架，所述旋转驱动机构（43）固定连接在机架上，固定轴（41）也固定连接在机架上，所述破岩刀盘（4）的中心可旋转的连接在固定轴（41）上，所述固定轴（41）上还套接有与破岩刀盘（4）固定相连的驱动套筒（42），所述传动机构（44）连接在旋转驱动机构（43）和驱动套筒（42）之间，通过旋转驱动机构（43）带动破岩刀盘（4）旋转；

所述机架上还设有与其可拆卸连接的钻机（9），所述钻机（9）的钻头贯穿固定轴（41）并且向前伸出。