2022年露天煤矿土石方剥离工程量计算的探讨 .pdf
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1、1 露天煤矿土石方剥离工程量计算的探讨露天煤矿土石方剥离及采煤工程土石方计量用数学方法分析了方格网法、断面法、手工计算法等三种计算剥离体积的方法,并对这些方法进行了说明, 说明时分别考虑了对剥离边坡的处理及不同断面的计算情况;分析了上述三种方法的使用条件及优缺点;选取保利能源和翔公司别斯库都克露天煤矿的剥离计量作为例子对三种方法的使用情况进行了比照。不管采用哪种方式, 都将涉及到精确计量土石方剥离工程量及采煤工程量的问题。1、剥离及采煤施工土石方计量的特点1剥离及采煤工程量大,精确计量困难,计量结果与经济利益直接挂钩,计量及结算过程中争议大;2由于岩石剥离需要爆破,剥离难度比表土要大,二者发包
2、单价可能不一样,计量时需对二者区分;3对不同性质、 硬度的岩石可能制定不同的单价,计量时要求将不同性质、类别的岩石 / 表土区分开,分别计量;4剥离及采煤施工有一定连续性,需要多次中间计量,计量时需要从已经施工的工作界面处进行。选择剥离及采煤工程量计量方法时,要求计量方法相对简单易懂、容易操作、容易核对、误差较小且能适应连续计量的需要。由于剥离及采煤工程量计量存在上述问题,如何选取计量的方法就显得至关重要。2、不同的剥离体积计算方法方格网法就是用固定尺寸的方格网对挖方范围进行有规则的分块,先计算出每一个小方格块的体积, 体积之和就是整个挖方体积。 选取的方格网大小决定了最终的计算精度。 剥离工
3、程土石方工程量一般较大,考虑边坡与不考虑边坡时的体积之差绝对值相对较大。 用方格网法计算时, 对于挖方的边坡问题, 有不同精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页2 的处理方法,分述如下:不处理边坡的情况一般挖方的结果都是挖出一个顶面积大底面积小的坑状结构,设S1为挖方顶面面积, S2为挖方底面面积,则一般情况下S1S2。计算土方量时,可以S1的边界为计算范围向下做垂直切割,以原始地面标高数据为顶面, 以测量的底面坐标高程数据所织成的三角网为底,计算出体积V顶。同样以底面面积 S2的边界为计算范围向上做垂直切割, 以原始地
4、面标高数据为顶面, 以测量的底面坐标高程数据所织成的三角网为底,计算出体积V底。上述两个体积可以用软件很方便的进行计算。实际挖方体积v 可以认为是:V=(V顶+V底用三角网织出边坡的情况既然是利用方格网法计算挖方工程量,在方格网的顶面标高确定的情况下,方格网的底部标高高程数据就决定了每一个方格网的体积。在织底部三角网时,可以考虑将边坡处的坐标高程及边坡坡顶处的坐标高程一并作在一起,相当于将底及四周认为是一个整体的盆状结构,原始地面标高为盆顶, 盆底及盆顶所围成的结构体积就是要计算的挖方体积。假设每隔一定距离 如 20m 选一断面。 断面法算量的基本原则就是将不规则结构体分割成相比照较规整、 可
5、以用数学方法近似计算的结构。同样切割出的断面也有不同的体积计算方法。以断面的切割面面积为上下底计算在这种情况下,断面之间的垂直距离h 是可以确定的,只要确定出切割形成断面的具体面积S1和 S2,则可以用:V=S1+ S2*h 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页3 来确定两个断面之间的结构体积,所有断面所形成的结构体积之和就可以认为是整个挖方结构的体积。以切割形成结构的上下面为顶底面计算以切割形成结构的上下面为顶底面计算体积时,以顶面面积S1和底面面积S2及顶底面之间的距离h 为依据据来计算体积。确定 S1时可以该面的
6、水平投影面积代替, S2可以用同样的方法处理,以底面的水平投影面积代替。h 确实定就比较复杂了, 可分别求出顶面和底面测量数据标高的平均值,h 值可以该平均值之差来近似代替。 这种方法要求测量的高程点均匀、有规律,取舍高程点时的人为倾向对结果可能造成一定影响。 在土方挖掘量比较大时, 假设每一切割结构体的h 都同时偏大或偏小,对最终结果造成的影响将是很可观的。直接切割算量2 手工直接在图纸上切割算量这种情况和断面法计算有点类似。可以凭借观察将结构划分成比较规则的可以用数学方法直接计算的形状,用比例尺在图纸上量出长度及距离,通过观察得到相应的高程差,计算出单个结构的体积,体积相加就为总体体积。这
7、种方法简便易懂,不需要电脑及专业计算软件等工具。可以用于工程量的大致估算, 计算过程不复杂, 计算结果在估算的程度上可以采用。缺点是精度比较低,误差较大且无法纠正。 在计算条件不具备且对结果要求不太高的地方可以采用。在电脑上切割算量这种方法与上述方法类似,只不过具体的切割过程防止了手工做图操作上的误差,但依然需要采用人为方式来确定挖方体结构的高度,依然不能有效处理边坡对体积的影响。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页4 3 三种剥离体积计算方法的比较1方法一中计算每个方格网的体积及体积相加完全可以通过软件来完成如南方
8、CASS 等 , 这种方法充分利用了电脑的数据处理功能。在数据确定的情况下计算结果唯一, 比较容易核对和检查, 方便直观。 在边坡角不一致时, 可以顶面、底面面积为范围垂直切割所形成的结构体积的平均为所求挖方的体积,这种情况有一定误差,但计算过程简便,可以在很短时间内确定出具体的体积。假设将整个边坡包括坡顶、坡底与底面一起织成三角网作为计算体的底面来计算体积,在边坡比较平缓的情况下,方格网取的越小则计算精度越高;在边坡较陡的情况下很明显误差将会加大,且计算结果是比真实体积要少。 一般剥离测量时, 原始地面及开挖后的底面标高以数据形式测得。总体说来, 这种方法的计算精度相对较高,且快速、合理、直
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