大型露天煤礦釆剝工程量計算的分析

劉興學(xué)

（伊吾廣匯礦業(yè)有限公司，新疆 哈密 839000）

一、露天煤礦采剝工程量計量特點

1 釆剝工程量大

精準(zhǔn)計量困難，計量結(jié)果與經(jīng)濟(jì)利益掛鉤，結(jié)算過程中爭議大。

2 單價不同

根據(jù)巖石硬度，剝離工程免爆破和爆破單價不同；根據(jù)裝運設(shè)備，剝離工程大設(shè)備和小設(shè)備單價不同；不同運輸距離的釆剝工程量單價不同。

3 延續(xù)計量

釆剝工程施工期間采用中間多次計量，每次計量是以上一次計量數(shù)據(jù)為基數(shù)，算至本次測量采集數(shù)據(jù)實際釆剝工程量，以此類推。

4 施工單位多

各單位施工區(qū)域界線劃分，分家計量。結(jié)合露天煤礦釆剝工程施工特點，選擇適合不規(guī)則施工區(qū)域工程量測算，操作簡單、計量準(zhǔn)確、出成果具有說服力結(jié)算無爭議的合理計算方法顯得至關(guān)重要。

二、兩期法、方格網(wǎng)法、區(qū)域平衡法三種計量方法原理

1 DTM法土方計算—兩期法

計算原理：利用開挖前后實地測量數(shù)據(jù)分別生成DTM三角網(wǎng)模型，通過兩期DTM三角網(wǎng)計算每個三棱柱的填挖體積， N個三棱柱填挖體積相加求出此區(qū)域工程量，并繪出填挖分界線。

2 方格網(wǎng)法

計算原理：利用實地測量數(shù)據(jù)由相鄰之間的高程點解算出每個方格四棱柱的填挖體積，N個四棱柱填挖體積相加求出此區(qū)域工程量，并繪出填挖分界線。

3 區(qū)域平衡法

計算原理：利用實地測量數(shù)據(jù)由相鄰之間的高程點形成N個三角形的面積和平均高程，根據(jù)每個三角形的面積和平均高程解算出此區(qū)域開挖前后平均高度，開挖前平均高度減去開挖后平均高度形成高差，面積乘以高差求出此區(qū)域工程量，并繪出填挖分界線。

三、選取伊吾廣匯礦業(yè)有限公司露天煤礦釆剝工程量計算對比分析，采用不同計量方法實例計算如下：

1 兩期法。計算花費時間44分鐘，計算結(jié)果如下：

實際挖方=挖方量-填方量=1323417.6-45858.6=1277559.0

2 方格網(wǎng)法。同一組數(shù)據(jù)設(shè)定不同“方格寬度”計算結(jié)果見表1。

同一組數(shù)據(jù)采用不同方格寬度計算，方格寬度越小挖方越大，方格寬度2m和20m計算結(jié)果誤差為（2m-20m）/2m=8.3%。

3 區(qū)域平衡法。同一組數(shù)據(jù)設(shè)定不同“輸入邊界插值間隔”計算結(jié)果見表2。

4 計算結(jié)果對比（表3）

四、結(jié)論

綜合上面對適應(yīng)露天煤礦計算三種方法的計算分析，得出以下結(jié)論：

1 DTM法土方計算—兩期法

①適應(yīng)計算填挖方工程量。

②對計算區(qū)域邊界三角網(wǎng)連接要求高，邊界三角網(wǎng)連接直接影響計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

③大釆剝工程量計算速度慢，適用不規(guī)則、起伏較大復(fù)雜地形兩期工程量計算，計算結(jié)果準(zhǔn)確。

④可直接算出填挖方量，不顯示計算區(qū)域面積和高程，出成果時無數(shù)據(jù)依據(jù)，不適用出成果。

2 方格網(wǎng)法

①適應(yīng)計算填挖方工程量。

②方格寬度設(shè)定數(shù)據(jù)不同計算結(jié)果相差較大。通過論證方格寬度越小計算工程量越準(zhǔn)確，方格寬度太小無意義，最好與實際采集點的密度保持適中。

③大釆剝工程量計算速度一般，適用不規(guī)則、起伏較大復(fù)雜地形工程量計算。

④可直接算出填挖方量，顯示每個方格內(nèi)的計算信息、計算區(qū)域總面積、總填方和總挖方，一目了然，適用于出成果，但計算成果沒有唯一性，露天煤礦釆剝工程量結(jié)算易發(fā)生爭議；多用于場地平整填挖方工程量預(yù)算。

3 區(qū)域平衡法

①適應(yīng)計算填方或挖方工程量，但無法計算填挖方工程量。

②輸入邊界插值間隔設(shè)定數(shù)據(jù)不同計算結(jié)果幾乎不變，計算結(jié)果準(zhǔn)確。

③大釆剝工程量計算速度快，適用不規(guī)則、起伏較大復(fù)雜地形工程量計算，計算中邊界數(shù)據(jù)處理最優(yōu)。

④不能直接算出挖方量，顯示計算區(qū)域總面積、最小高程、最大高程、土方平衡高度，出成果時通過開挖面積乘以開挖前后兩期土方平衡高度差值求出工程量，計算成果準(zhǔn)確，適用出成果。

露天煤礦釆剝工程量計量具有延續(xù)，建議采用兩期法和方格網(wǎng)法計算時不要修改三角網(wǎng)，避免造成人為誤差；利用系統(tǒng)自動生成的三角網(wǎng)計量可以確保總工程量的準(zhǔn)確性。

通過多次論證分析，上述三種計算方法都適用于高程落差大不規(guī)則區(qū)域采剝工程量計算。大型露天煤礦采剝工程量計算，宜采用區(qū)域平衡法，可以用兩期法和方格網(wǎng)法進(jìn)行檢核。

表3 兩期法、方格網(wǎng)法與區(qū)域平衡法計算結(jié)果對比表

[1]南方測繪CASS7.0成圖軟件用戶手冊[Z].

[2]李秀春，辛智，蔡慶飛，路曉玲.露天煤礦土石方剝離工程量計算的探討[J].露天采礦技術(shù)，2010.