南方CASS7.1與3DMine計算量方法對比
——以牛苦頭露天礦坑土石方剝離量復核驗收測量為例

許文洪，李雙龍，楊保蝦，王新雨

（1.青海鴻鑫礦業有限公司，格爾木 816099；2. 北京礦產地質研究院有限責任公司，北京 100012）

CASS軟件是基于CAD平臺開發的一套集地形、地籍、空間數據建庫、工程應用、土石方算量等功能為一體的軟件系統（張海濤，2020；張全勝，2020）。自CASS軟件推出以來，軟件銷量超過18000套，市場占有率遙遙領先，已經成為業內應用最廣、使用最方便快捷的軟件品牌。也是用戶量最大、升級最快、服務最好的主流成圖和土石方計算軟件系統。CASS軟件經過十幾年的穩定發展，市場和技術十分成熟，用戶遍及全國各地，涵蓋了測繪、國土、規劃、房產、市政、環保、地質、交通、水利、電力、礦山及相關行業，得到了用戶的一致好評，南方CASS工藝是一種改良型SBR工藝，它具有流程簡單、占地少、投資及運行費用低、管理方便，但也存在著一定的局限性，需要在理論和實踐上對其進行深入的研究以使其進一步完善。南方CASS工藝是由Goronszy教授在ICEAS的基礎上研究開發出來的一種改進型SBR工藝。1986年美國國家環保局正式宣布CASS工藝為革新代用技術。

3DMine軟件由北京東澳達科技有限公司開發的三維礦業工程軟件、礦山應用軟件。3DMine軟件可廣泛應用于金屬、非金屬、煤炭、建材等固體礦產資源的數據管理、地質模型、資源量估算、采礦設計與計劃等多方面（鄒進超等，2021）。2019年在中國國際礦業大會上發布的3DMine Plus版本功能更強大，更可連接數據中心，搭建基于實時數據的三維礦山數字化平臺。3DMine Plus軟件不僅具有符合國際標準的強大功能，還符合國內礦山背景和使用習慣，極大地提高了地質、測量和采礦的生產效率、資源利用率和經濟效益。

1 礦區地質概況

?？囝^M1礦權范圍行政區劃隸屬格爾木市烏圖美仁鄉，地理位置：東經92°04′26″-92°06′46″，北緯36°58′26″-36°59′15″，面積5.23km2。?？囝^M1磁異常區Pb、Zn金屬量共51萬噸，礦體覆存深度30m～110m，目前采取露天開采方式（王新雨等，2020）。

圖1 ?？囝^礦區地質簡圖（據王新雨等，2020）

在礦區出露面積較大，主要分布在礦區南、東側，為一套淺海相碳酸鹽沉積，地層總體傾向北北東，主要巖性為大理巖、結晶灰巖。礦區施工的鉆探工程中均揭露了該套地層，地層西側薄東側厚，一般在140m左右，最厚為183m，地層總體北傾，產狀10°～20°，傾角20°～50°。該地層與深部巖體接觸，接觸帶附近形成了賦礦矽卡巖，說明該套地層與深部中酸性巖體是狀構造，方解石含量70%～90%。結晶灰巖：灰-灰白色，一般為微細粒結構，塊狀構造，條帶狀構造。方解石含量在80%左右。

2 數據來源

本文數據來源均來自于?？囝^礦區露天采場，由GPSRTK統一采集；本次工作使用GPS-RTK型號為：中海達V98rtk（圖2），國產，精度：平面±0.25m+1ppm，高程精度：±0.50m+1ppm。

圖2 本文數據采集所使用的國產中海達V98rtk

3 計算方法及計算結果

筆者分別采用南方CASS7.1方格網法和3DMine網格法對露天采場3540平臺西北側土石方剝離量進行了計算（數據來源為現場驗收數據）。

其中，南方CASS7.1方格網法土方計算方法見下圖（圖3），計算結果為：總填方量為61.8m3，總挖方量為13235.1m3。

圖3 南方CASS7.1方格網法計算方法及計算結果

而3DMine網格法計算結果見下圖（圖4），計算結果為：總填方量為64.9m3，總挖方量為13671.9m3。

圖4 3DMine網格法計算方法及計算結果（黃色表面為上期開挖面積；紅色表面為本期開挖面積）

4 分析討論

填方量：南方CASS軟件計算結果比3DMine軟件計算結果少3.1m3（約占總立方量的5%）。挖方量：南方CASS軟件計算結果比3DMine軟件計算結果少436.85m3（約占總立方量的3%）。即南方CASS軟件計算結果比3DMine軟件無論是對挖方量計算還是填方量計算，精度范圍都在5%以內。在實際驗收過程中，3DMine軟件可視化效果更好，更易于檢查高程點是否存在錯誤，但南方CASS軟件計算更簡單操作。因此，在精度范圍允許范圍內以及本單位對于計算軟件的習慣，本單位在土方量驗收過程中采用南方CASS軟件。

5 結論

南方CASS軟件和3Dmine軟件在M1露天礦坑土方量計算結果基本一致，其中3DMine軟件可視化效果更好，更易于檢查高程點是否存在錯誤，但南方CASS軟件計算更簡單操作。

在露天采坑土方量計算過程中，對于兩種軟件的選取，可根據單位的軟件延續習慣，或者實際工作中對于高程錯誤檢查的需求來決定。