水力压裂技术在崩落采矿中的最新应用(Hydraulic Fracturing)

1 引言

水力压裂法 正日益成为深部硬岩崩落采矿中的一个重要辅助工具，目前石油工业中使用的一些水力压裂做法为改善崩落开采的水力压裂过程提供了机会。崩落采矿中的水力压裂法(HF, Hydraulic Fracturing)通常用于高应力和地震条件下的硬岩，以管理与诱发地震和崩落传播相关的风险。水力压裂过程有两种形式：一种是从拉底水平(如El Teniente - Codelco)向上钻孔，另一种是从上层(如Newcrest mining)向下钻孔，然后沿着钻孔每隔1.5米或2.5米用高压水产生出假定直径为20至40米的离散裂缝。相比之下，石油工业的水力压裂基于类似的原理，即在钻孔与主应力对齐的情况下使用高压水，但在产生裂缝网络的过程中更有效率，这样形成的裂缝网络覆盖了一个体积，而不是离散的裂缝，可能长达 100 米。目前，石油水力压裂技术从地表一直进行到3000米深处。此外，使用额外的材料，如 用砂来改善裂缝的传播，是石油实践的另一个例子，这种做法也可用于崩落采矿。

目前崩落采矿的做法没有考虑应力各向异性解决重要的问题，如水力压裂过程的效率和水力压裂孔的空间分布，以更好地覆盖岩体。可以利用已知的岩石力学原理，让崩落采矿业采用石油中使用的做法，以达到目前崩落采矿中使用的水力压裂的预期结果。

本文讨论了以下几个部分：

(1) 全球崩落采矿使用预处理HF的经验；

(2) 石油工业预处理技术在崩落采矿应用的可能性；

(3) 最新使用HF技术在崩落采矿中的应用案例