残采期露天矿测量验收计算方法研究和实现

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1、年代中期，关于储量计算与开采辅助设计方面的商品化软件已达十余个，如Mine3D、Surpac、Grostat、Lynx、Minecromine、Egales、MinCom、Datamine、GeoMath、VulcanEach-work等，这些软件应用于处理矿床和矿山原始资料，侧重于地、测、采的技术管理。自90年代以来，国外的矿业软件发展较快，涉及到地质资料处理、矿山建模、开采辅助计算与设计等各个方面。目前，发达国家在露天矿生产过程中所使用的软件系统主要包括两个大类：其一，是生产调度指挥系统；其二，是采矿集成

2、化软件系统。后者集地形地貌、地质环境、测量验收、生产计划等内容为一体，通过三维技术，实现露天开采的总体优化与数据可视化。在此方面表现优异的软件有：美国MAKTEP公司的VULCAN软件，英国的DATAMIN软件，加拿大的MINEMAP采矿软件的计算机辅助系统，澳大利亚SSI公司开发的Surpac软件等。上述软件软件已在国外诸多矿山得到成功应用。我国部分矿山也引进了此类软件，但是由于操作方法复杂，语言限制、二次开发及人员培训等诸多原因，一直未能得到很好的应用。1.2.2国内研究现状我国在矿上数字化、信息化建设中

3、虽然起步较晚，但是由于国家对数字矿山建设的重视以及在新的经济、能源形势下，对矿山生产活动所提出的新的要求，国内的科研工作者也在不断的努力，取得了一定的成果和进步。如早期的鞍山设计院的张贵生等人采用人机交互式技术进行生产计划编制，方法简单，实用性强，在国内得到广泛的应用；原煤炭部沈阳煤矿设计院开发的露天矿设计软件SMLCAL，此软件以手工录入方式建立坑底境界，采用十字剖面法圈定最终境界，通过推进方向线和推进步长控制并计算煤岩量。辽宁工程技术大学在这方面也做了很多工作，并成功地为准格尔黑岱沟露天矿开发了用于辅助生

4、产的系统软件。随着三维可视化技术及辅助设计技术的发展，许多科研单位也加入到该研究行列中来，使我国对三维技术、计算机辅助计算、设计技术在露天矿中的应用得到了长足的发展[3]。1.3研究的主要内容及技术路线基于上述的研究背景，本文的主要研究内容和技术路线如下：-3-1.2.2研究主要内容以露天矿采剥工程量的测量验收计算为核心内容，针对残采期露天矿的环境影响，本文在以下几个方面进行了探讨、分析和研究：(1)首先，阐述了现阶段露天矿的测量验收中关于露天矿采剥量计算的主要方法，包括了：断面土方法、规则格网法、不规则三角

5、网法。对各种方法的基本概念、基本原理和实施方法、流程进行了系统的分析。(2)以我国第一座闭坑的大型露天煤矿——辽宁省阜新海州露天矿与国内某大型的开采成熟期露天矿为例，对各种方法在残采期和一般开采期计算结果的精度进行比较，对方法的操作复杂性等因素进行评价，分析各方法的优缺点，总结出适合于残采期露天矿测量验收计算的方法。(3)根据露天矿测量验收工作的工艺流程，通过计算机手段以合理的测量验收计算方法的实现为核心，建立测量验收系统，提高测量验收内业工作的效率和精度，减少人为因素的影响。1.2.3研究的技术路线(1)查

6、阅文献、调查研究、收集整理国内外有关露天矿测量验收系统研究的资料，并对这些研究资料的进展进行综述，提出选题背景、研究内容、研究对象。(2)比较分析现有国内外采剥工程量计算方法。(3)在了解各种方法原理和基本实施步骤的基础上，结合计算机辅助设计软件和GIS软件，实现各种采剥工程量计算方法。(4)根据空间曲面函数及两个不同阶段的露天矿的测量验收外业数据，对各个方法的计算结果进行精度分析评价。(5)以VBA开发方法在AutoCAD下进行软件开发，以模块化程序设计思想为根本，实现露天矿测量验收系统的各个功能的实现和软

7、件部署。1.3论文组织结构根据上述研究内容，本论文共分为把五章，各章内容安排如下。-4-第一章绪论第二章采剥工程量验收计算的常用方法第三章计算结果精度评价与方法可行性分析第四章露天矿测量验收系统设计与实现-5-2采剥工程量验收计算的常用方法从20世纪50年代以来，国内外露天开采得到迅速发展，已经成为固体矿床开采的主要方法，全世界固体矿物产量的三分之二采用露天开采，并且比例还在不断上升。采剥工程量是指矿山在特定时期内、在设计境界内采矿、剥离、掘进作业的工作总量。测量验收计算是露天矿开采过程中核心技术之一，它不仅

8、反映了矿山工作量的综合指标，而且是计算其他有关技术经济指标的重要基础[4]。采剥工程量精确计算历来都是一个非常棘手的事情，目前国内外主要是利用土石方计算原理对采剥工程量进行计算，土方计算就是针对一个区域的挖方（或者是填方）的土石总量进行计算。实际上，就是对其体积总量的计算。目前，在露天开采中主要的采剥验收量计算方法有：断面法、规则方格网法及不规则三角网建立的DEM模型法等。本章将对采剥工程量验收计算