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        南方CASS7.1與3DMine計(jì)算量方法對比-以牛苦頭露天礦坑土石方剝離量復(fù)核驗(yàn)收測量為例

        2021-12-23 14:23:46許文洪李雙龍楊保蝦王新雨
        中國金屬通報(bào) 2021年17期
        關(guān)鍵詞:苦頭網(wǎng)格法挖方

        許文洪,李雙龍,楊保蝦,王新雨

        (1.青海鴻鑫礦業(yè)有限公司,格爾木 816099;2. 北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限責(zé)任公司,北京 100012)

        CASS軟件是基于CAD平臺(tái)開發(fā)的一套集地形、地籍、空間數(shù)據(jù)建庫、工程應(yīng)用、土石方算量等功能為一體的軟件系統(tǒng)(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(lǐng)先,已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)應(yīng)用最廣、使用最方便快捷的軟件品牌。也是用戶量最大、升級(jí)最快、服務(wù)最好的主流成圖和土石方計(jì)算軟件系統(tǒng)。CASS軟件經(jīng)過十幾年的穩(wěn)定發(fā)展,市場和技術(shù)十分成熟,用戶遍及全國各地,涵蓋了測繪、國土、規(guī)劃、房產(chǎn)、市政、環(huán)保、地質(zhì)、交通、水利、電力、礦山及相關(guān)行業(yè),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(yùn)行費(fèi)用低、管理方便,但也存在著一定的局限性,需要在理論和實(shí)踐上對其進(jìn)行深入的研究以使其進(jìn)一步完善。南方CASS工藝是由Goronszy教授在ICeAS的基礎(chǔ)上研究開發(fā)出來的一種改進(jìn)型SBR工藝。1986年美國國家環(huán)保局正是宣布CASS工藝為革新代用技術(shù)。

        3DMine軟件由北京東澳達(dá)科技有限公司開發(fā)的三維礦業(yè)工程軟件、礦山應(yīng)用軟件。3DMine軟件可廣泛應(yīng)用于金屬、非金屬、煤炭、建材等固體礦產(chǎn)資源的數(shù)據(jù)管理、地質(zhì)模型、資源量估算、采礦設(shè)計(jì)與計(jì)劃等多方面(鄒進(jìn)超等,2021)。2019年在中國國際礦業(yè)大會(huì)上發(fā)布的3DMine Plus版本功能更強(qiáng)大,更可連接數(shù)據(jù)中心,搭建基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的三維礦山數(shù)字化平臺(tái)。3DMine Plus軟件不僅具有符合國際標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)大功能,還符合國內(nèi)礦山背景和使用習(xí)慣,極大地提高了地質(zhì)、測量和采礦的生產(chǎn)效率、資源利用率和經(jīng)濟(jì)效益。

        圖1 牛苦頭礦區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)王新雨等,2020)

        1 礦區(qū)地質(zhì)概況

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

        在礦區(qū)出露面積較大,主要分布在礦區(qū)南、東側(cè),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(jié)晶灰?guī)r。礦區(qū)施工的鉆探工程中均揭露了該套地層,地層西側(cè)薄東側(cè)厚,一般在140m左右,最厚為183m,地層總體北傾,產(chǎn)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(gòu)造,方解石含量70~90%。結(jié)晶灰?guī)r:灰-灰白色,一般為微細(xì)粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,條帶狀構(gòu)造。方解石含量在80%左右。

        2 數(shù)據(jù)來源

        本文數(shù)據(jù)來源均來自于??囝^礦區(qū)露天采場,由GPSRTK統(tǒng)一采集;本次工作使用GPS-RTK型號(hào)為:中海達(dá)V98rtk(圖2),國產(chǎn),精度:平面±0.25m+1ppm,高程精度:±0.50m+1ppm。

        圖2 本文數(shù)據(jù)采集所使用的國產(chǎn)中海達(dá)V98rtk

        3 計(jì)算方法及計(jì)算結(jié)果

        筆者分別采用南方CASS7.1方格網(wǎng)法和3DMine網(wǎng)格法對露天采場3540平臺(tái)西北側(cè)土石方剝離量進(jìn)行了計(jì)算(數(shù)據(jù)來源為現(xiàn)場驗(yàn)收數(shù)據(jù))。

        其中,南方CASS7.1方格網(wǎng)法土方計(jì)算方法見下圖(圖3),計(jì)算結(jié)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(wǎng)法計(jì)算方法及計(jì)算結(jié)果

        而3DMine網(wǎng)格法計(jì)算結(jié)果見下圖(圖4),計(jì)算結(jié)果為:總填方量為64.9m3,總挖方量為13671.9m3。

        圖4 3DMine網(wǎng)格法計(jì)算方法及計(jì)算結(jié)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(jì)算結(jié)果比3DMine軟件計(jì)算結(jié)果少3.1m3(約占總立方量的5%)。挖方量:南方CASS軟件計(jì)算結(jié)果比3DMine軟件計(jì)算結(jié)果少436.85m3(約占總立方量的3%)。即南方CASS軟件計(jì)算結(jié)果比3DMine軟件無論是對挖方量計(jì)算還是填方量計(jì)算,精度范圍都在5%以內(nèi)。在實(shí)際驗(yàn)收過程中,3DMine軟件可視化效果更好,更易于檢查高程點(diǎn)是否存在錯(cuò)誤,但南方CASS軟件計(jì)算更簡單操作。因此,在精度范圍允許范圍內(nèi)以及本單位對于計(jì)算軟件的習(xí)慣,本單位在土方量驗(yàn)收過程中采用南方CASS軟件。

        5 結(jié)論

        南方CASS軟件和3Dmine軟件在M1露天礦坑土方量計(jì)算結(jié)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(diǎn)是否存在錯(cuò)誤,但南方CASS軟件計(jì)算更簡單操作。在露天采坑土方量計(jì)算過程中,對于兩種軟件的選取,可根據(jù)單位的軟件延續(xù)習(xí)慣,或者實(shí)際工作中對于高程錯(cuò)誤檢查的需求來決定。

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