王洪迪

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)水資源管理中心，新疆 烏魯木齊 830000）

新疆是我國(guó)的礦產(chǎn)聚集區(qū)，不僅擁有著較多種類的礦產(chǎn)資源，同時(shí)礦產(chǎn)品的質(zhì)量也相對(duì)較高。而哈密市則位于新疆東部，氣候較為溫和，無(wú)惡劣的外部環(huán)境，很適合礦體的開(kāi)采與工程的建設(shè)。此處的銅礦較為著名，不同于其他地區(qū)銅礦的是，新疆哈密市的銅礦整體的銅礦床較大，礦體較為寬厚，而其中銅礦床的厚度大致約為15m左右，礦體的延伸方向?yàn)榻鼥|北向西南的走向，并向外延伸250m。不僅如此，新疆哈密市的銅礦主礦體通常是以硅質(zhì)板巖所組成，當(dāng)周圍的巖石受到斷裂帶的擠壓和沖擊，就會(huì)很容易導(dǎo)致礦床出現(xiàn)破碎的現(xiàn)象，使礦區(qū)的主體礦床和分支獨(dú)立礦床呈現(xiàn)出斷裂的狀態(tài)。在這樣的發(fā)展背景下，后期側(cè)方的地殼運(yùn)動(dòng)以及巖漿活動(dòng)再進(jìn)行熱液作用，最終產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的成礦空間[1]。哈密市的礦體巖石主要以硅化巖石、絹云母花崗巖以及碳酸鹽化侵蝕巖石所構(gòu)成，這主要是受新疆特殊的地理、氣象因素的影響，使巖石、礦石處于分布不均衡的狀態(tài)。哈密市寶域一帶的礦體相對(duì)較為聚集，銅礦的質(zhì)量對(duì)比于其他地區(qū)也相對(duì)較好，但是，此區(qū)域的水文特征卻具有一定的特殊性，所以形成了較為復(fù)雜的開(kāi)采條件[2]。因此，對(duì)新疆哈密市寶域一帶銅礦水文地質(zhì)以及開(kāi)采條件進(jìn)行深入地研究與分析。利用較為科學(xué)的方式分析其相對(duì)應(yīng)的水文特征，同時(shí)結(jié)合開(kāi)采設(shè)備，重新制定開(kāi)采方案，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境作出細(xì)致探析，從多種角度出發(fā)，制定靈活、多變的執(zhí)行措施，并做好相應(yīng)的防護(hù)措施，最大程度地保證開(kāi)采人員的安全性，以減少對(duì)人員和環(huán)境的危害，進(jìn)一步提升我國(guó)的礦山開(kāi)采的技術(shù)水平[3]。

1 新疆哈密市寶域一帶礦產(chǎn)開(kāi)采現(xiàn)狀簡(jiǎn)述

新疆地區(qū)是我國(guó)較大的礦產(chǎn)資源產(chǎn)出區(qū)，礦山的開(kāi)采技術(shù)相對(duì)較為成熟，因此，對(duì)寶域一帶的礦產(chǎn)開(kāi)采現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)述。目前階段，哈密寶域一帶礦產(chǎn)資源的蘊(yùn)藏量還是相對(duì)較為可觀的，尤其以石炭、石灰石巖、船山巖以及棲霞多孔巖為主，在這之中，還要數(shù)石灰石巖的藏礦規(guī)模最大，實(shí)際應(yīng)用程度也最高。但是，現(xiàn)如今，石灰石巖的開(kāi)采數(shù)量在逐年下降，這主要是因?yàn)槭袌?chǎng)的需求量逐漸加大，使得哈密市本地礦產(chǎn)開(kāi)采力度加大，造成石灰石巖的資源逐漸枯竭，無(wú)法再生。除此之外，過(guò)度地開(kāi)采還對(duì)土地造成了極大地壓力，經(jīng)過(guò)調(diào)研，存在大約35%的土地由于礦產(chǎn)開(kāi)采裸露在外，對(duì)自然環(huán)境造成消極的影響。開(kāi)采所引起的粉塵造成大氣污染。在進(jìn)行找礦或者開(kāi)采的過(guò)程中，難免會(huì)使用到大型的挖掘機(jī)器，同時(shí)還要對(duì)礦洞挖掘，這就會(huì)產(chǎn)生極多的粉塵，粉塵是十分不易消除的，一方面需要耗費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)進(jìn)行處理，另一方面也會(huì)對(duì)周圍的農(nóng)田和農(nóng)戶的生活生產(chǎn)造成壓力。一些礦體由于過(guò)于堅(jiān)硬，無(wú)法人工挖掘，需要進(jìn)行爆破處理，這也會(huì)形成大量的粉塵污染，如下圖1所示。

圖1 礦區(qū)爆破粉塵圖

從圖1中可以觀察到，開(kāi)哪個(gè)區(qū)爆破產(chǎn)生的粉塵對(duì)于環(huán)境的影響。因此，在這樣的現(xiàn)狀之下，需要對(duì)哈密市寶域一帶進(jìn)行更為詳細(xì)地分析，并制定科學(xué)的開(kāi)采方案，減少對(duì)環(huán)境的損害。

2 哈密市礦產(chǎn)開(kāi)采存在的問(wèn)題探析

雖然，最近階段新疆哈密市的礦產(chǎn)資源的開(kāi)采技術(shù)在不斷成熟，但是在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中，還是存在一定的缺陷和問(wèn)題的。其一，就是開(kāi)采結(jié)構(gòu)相對(duì)混亂，傳統(tǒng)的礦區(qū)開(kāi)采方法較為單一。對(duì)于較為簡(jiǎn)單的開(kāi)采問(wèn)題可以進(jìn)行處理，但是一旦出現(xiàn)復(fù)雜、多層次的問(wèn)題時(shí)，便無(wú)法對(duì)其解決，甚至?xí)霈F(xiàn)一定的誤差。其二是開(kāi)采的張性與壓性界限不清晰。寶域一帶的礦區(qū)走向均為西北—西南，周圍存在磁場(chǎng)，很容易產(chǎn)生巖體接觸侵入的現(xiàn)象。另外，礦體兩側(cè)的斷裂帶也會(huì)隨之發(fā)生變動(dòng)，造成礦體整體呈現(xiàn)出脈狀，斷裂與褶皺數(shù)量也較多，影響礦床的構(gòu)造發(fā)育。由于礦床硅化的影響，導(dǎo)致礦體中的巖石壓性斷裂的現(xiàn)象較為明顯，一定程度上阻礙了局部巖石由張性轉(zhuǎn)化為壓性的進(jìn)程，從而間接影響礦洞的發(fā)育。在開(kāi)采時(shí)，火山、地殼運(yùn)動(dòng)巖石影響因素之一，不僅會(huì)對(duì)礦區(qū)造成極為嚴(yán)重的破壞，同時(shí)還極易切斷礦脈，使斷裂層發(fā)生二次斷裂，進(jìn)而造成整個(gè)礦床的破碎。以上為礦山開(kāi)采時(shí)所存在的問(wèn)題分析，只有對(duì)其進(jìn)行解決，才能更好地推動(dòng)寶域地區(qū)礦山經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3 水文地質(zhì)情況研究

3.1 含水層特征以及地下水流向

新疆哈密市水域較為豐富，并且分布均勻，水文地質(zhì)情況較好。因此，在這樣的環(huán)境之下，礦山周圍的含水層數(shù)量便逐漸增多。不同區(qū)域礦區(qū)的地下水類型也是不同的，寶域地區(qū)的地下水主要由斷裂層的破碎帶脈狀水所構(gòu)成。延伸區(qū)域也呈脈狀分布，在石炭系構(gòu)造斷裂破碎帶中，含水層的深度也會(huì)隨之發(fā)生變化，碎裂越寬、深度越大，含水體積越大，反之，碎裂越窄、深度越小，含水體積越小。不僅如此，新疆哈密市的水文地質(zhì)特征還有著其獨(dú)特的特征，在延伸之處，一般會(huì)形成相對(duì)應(yīng)的交匯點(diǎn)，每一個(gè)交匯點(diǎn)經(jīng)過(guò)發(fā)育，形成趨向尖滅的長(zhǎng)條紡綞形。在每一個(gè)交匯點(diǎn)之中，也同時(shí)存在著含水層，但是此處的含水層與平緩地區(qū)也存在著不同，此處的含水層均為淺層含水層，儲(chǔ)備的水量也較少，不會(huì)對(duì)礦體造成實(shí)質(zhì)性的損害。另外，哈密市的地下水流向經(jīng)過(guò)勘察發(fā)現(xiàn)，具有一定的流向規(guī)律，大多數(shù)為西北—東南區(qū)域流動(dòng)，且地下水較為聚集，具有極強(qiáng)的補(bǔ)給性。與此同時(shí)，此處的地下水與含水層形成了較為緊密的依賴關(guān)系，互相連通，使礦體的斷裂層發(fā)育得堅(jiān)硬完整，減少巖石的硅化。

3.2 礦床充水條件

礦床充水主要指的是在非正常的條件下，礦體所需要承受的水量最大荷載量。一般情況下，礦區(qū)的充水來(lái)源多為兩種，其一是斷裂中的脈狀水或者地下水，其二是大氣降水。大氣降水是無(wú)法控制的，降水量也是隨著季節(jié)變化而發(fā)生改變。在冬季時(shí)候，降水會(huì)相對(duì)較少，此時(shí)對(duì)于礦體不會(huì)造成實(shí)質(zhì)性的影響，但是當(dāng)處于夏季的時(shí)候，降水量會(huì)有所提升，且雨季更加集中，這也給礦體以及斷裂帶帶來(lái)了極大的壓力。斷裂中的脈狀水或者地下水是由巖層的空隙以及礦體密度所決定的，具體情況如下表1所示。

表1 巖層空隙以及礦體密度標(biāo)準(zhǔn)表

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)信息條件可以得知，需要在此標(biāo)準(zhǔn)之上才可以保證斷裂帶中的脈狀水不會(huì)對(duì)礦體造成影響。因此，將以上標(biāo)準(zhǔn)作為礦床充水的條件，進(jìn)行水文地質(zhì)分析。

4 礦山開(kāi)采條件分析

在完成新疆哈密市水文地質(zhì)的情況之后，接下來(lái)，需要對(duì)礦山開(kāi)采的相關(guān)條件進(jìn)行分析討論。通過(guò)物化探技術(shù)，對(duì)此區(qū)域礦區(qū)的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取、整合，并依據(jù)實(shí)際的情況作出分析方案。從中可以了解到，由于哈密市寶域一帶的礦體相對(duì)不聚集，這就導(dǎo)致礦床由于蝕化呈現(xiàn)出更加破碎的狀態(tài)，且碎裂帶分布也極為不均勻，通常在礦體的地表處，存在一定的碎巖覆蓋，這一因素、也給銅礦的勘察開(kāi)采造成一定的困難。主要是由于碎巖的顆粒較小，散落在礦體的頂層，雖然不會(huì)對(duì)礦體造成影響，但是在開(kāi)采的過(guò)程中，很容易進(jìn)入挖掘設(shè)備之中，致使設(shè)備發(fā)生故障或者損壞，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，增加礦山開(kāi)采的總成本。銅礦的控礦巖體綜合性質(zhì)與常見(jiàn)花崗巖的性質(zhì)基本呈現(xiàn)出一致的特征。另外，此礦區(qū)中的斷裂帶具備不同的功能級(jí)別、性質(zhì)、以及控礦方向，相互之間存在一定的關(guān)聯(lián)依賴關(guān)系，具體如下圖2所示。

圖2 礦區(qū)開(kāi)采條件結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖

根據(jù)圖2中的礦區(qū)開(kāi)采條件結(jié)構(gòu)關(guān)系，可以了解到哈密市寶域地區(qū)礦區(qū)的開(kāi)采條件結(jié)構(gòu)關(guān)系。在以上的開(kāi)采條件之下，還需要考慮一些突發(fā)性的因素，對(duì)于開(kāi)采條件會(huì)產(chǎn)生一定的影響。舉例來(lái)說(shuō)：斷裂帶形成的隔擋層，成礦熱液的方向移動(dòng)以及金屬元素的富集造成的硅化問(wèn)題。這些因素在制定開(kāi)采方案以及分析開(kāi)采條件時(shí)都需要進(jìn)行慎重的考慮，以保證最終礦產(chǎn)開(kāi)采的順利，同時(shí)，對(duì)于我國(guó)礦山開(kāi)采水平也是一種提升。

5 結(jié)語(yǔ)

以上便是對(duì)新疆哈密市寶域一帶銅礦水文地質(zhì)與開(kāi)采條件的研究與分析。新疆地區(qū)作為我國(guó)礦產(chǎn)資源產(chǎn)出的主礦區(qū)，近幾年來(lái)，礦產(chǎn)工程的數(shù)量逐漸增加。雖然得到了經(jīng)濟(jì)效益，但是這也使得當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境受到了一定的影響。同時(shí)，由于哈密寶域一帶的水文環(huán)境較為復(fù)雜，形成多結(jié)構(gòu)的開(kāi)采條件，導(dǎo)致在開(kāi)采的過(guò)程中極易發(fā)生事故，增加了開(kāi)礦的難度。但是最近幾年，隨著我國(guó)開(kāi)礦技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，相信未來(lái)新疆哈密寶域一帶的開(kāi)礦前景會(huì)逐漸明朗，從而得到進(jìn)一步的發(fā)展。