3DMine在石头梅露天煤矿工程量验收中的应用.pdf

露天采矿技术Opencast Mining TechnologyVol.38No.5Oct.2023第 38 卷第 5 期2023 年 10 月猿阅酝蚤灶藻矿业软件是一套服务于地质、测量、采矿等技术应用的三维矿业软件。猿阅酝蚤灶藻矿业软件已广泛应用于金属、非金属、核工业、煤炭、建材等固体矿产的地质勘探数据管理、矿床地质模型、传统和现代资源量估算、露天及地下采矿设计和矿山三维可视化管理等多方面。软件采用三维引擎技术，按照组件开发思路，采用全新的软件构架组成的三维软件平台。集成了三维可视化、编辑工具、数据库技术、地质建模1、测量数据、资源量估算、采矿设计、境界优化、炮孔设计、进度计划、打印制图等功能模块。应用于地质、测量2、采矿、生产控制及资源管理等专业，为矿业行业提供了全方位的专业软件工具。员工程概况石头梅露天煤矿一期工程设计生产规模缘援园酝贼/葬。剥离采用单斗原卡车开采工艺3。新近系及表土层不需爆破，新近系以下岩石需松动爆破后采装，煤系地层以上剥离台阶水平分层，标准台阶高度员园 皂。表土层不需爆破的岩层单独划分台阶进行开采，表土层以下岩石台阶经松动爆破后采装。采装设备选用斗容愿援园 皂猿液压挖掘机，运输设备选用载重怨员 贼自卸卡车。采掘带宽度为圆园 皂，挖掘机端工作面作业水平装车。采煤工艺为单斗原卡车垣半移动破碎站半连收稿日期：2023原01-09责任编辑：陈毓作者简介：刘兴学（1986），男，甘肃兰州人，工程师，本科，2020 年毕业于兰州大学，从事露天煤矿开采技术管理工作。DOI:10.13235/ki.ltcm.2023.05.014刘兴学.3DMine 在石头梅露天煤矿工程量验收中的应用 J.露天采矿技术，2023，38（5）：55原57.LIU Xingxue.Application of 3DMine in Shitoumei Open-pit Coal Mine quantities acceptance 允.OpencastMining Technology,2023,38（5）:55原57.移动扫码阅读3DMine 在石头梅露天煤矿工程量验收中的应用刘兴学（新疆能源（集团）有限责任公司 哈密分公司，新疆 哈密 839000）摘要：为了满足石头梅露天煤矿爆破和剥采工程计量的需求，基于对3DMine矿业软件功能的研究与应用，探讨了爆破和剥采工程分水平计量，并进行了剥采工程运距及提升高度计算。结果表明：利用3DMine矿业软件计算工程量速度快、精度高，同时解决了石头梅露天煤矿爆破和剥采工程分水平计量、剥采工程运距和提升高度计算难的问题，提高了工程量验收工作的效率及质量。关键词：3DMine；三角网法；分水平计量；运距；提升高度中图分类号：TD672文献标志码：B文章编号：1671-9816（2023）05-0055-03Application of 3DMine in Shitoumei Open-pit Coal Mine quantities acceptanceLIU Xingxue（Hami Branch of Xinjiang Energy(Group)Co.,Ltd.,Hami 839000,China）Abstract:In order to meet the demand of blasting and stripping engineering measurement in Shitoumei Open-pit Coal Mine,basedon the research and application of 3DMine mining software functions,this article discusses the horizontal measurement of blastingand stripping engineering,and the calculation of stripping engineering haul distance and lifting height.The results show that the3DMine mining software is fast and accurate in calculating the quantities,and solves the problems of horizontal measurement ofblasting and stripping engineering,calculation of stripping engineering haul distance and lifting height in Shitoumei Open-pit CoalMine,and improves the efficiency and quality of engineering quantity acceptance.Key words:3DMine;triangular network method;level measurement;haul distance;lifting height55露天采矿技术Opencast Mining TechnologyVol.38No.5Oct.2023第 38 卷第 5 期2023 年 10 月续工艺，采出的煤由自卸卡车运至地面半移动破碎站，破碎后的煤由带式输送机运往二次破碎及后续系统。煤层台阶划分方式采用水平分层，标准台阶高度员园 皂。采用从煤层顶板向底板推进的采煤方式。圆爆破工程验收石头梅露天煤矿由圆家爆破单位进行爆破作业，每月进行员次爆破工程验收计量及结算。由于剥采工程是一项动态工程，工程推进速度快，对各爆破区采装后要及时进行验收测量，需要投入大量的人力。采场剥采作业环境很难实现爆破区采装后的验收测量，在月度爆破作业时，爆破工程会存在上下相邻水平的作业区重叠的现象，基于对猿阅酝蚤灶藻矿业软件“按台阶分类汇报”功能的研究，通过论证“按台阶分类汇报”中的“台阶”可以根据工程实际施工台阶高度设置，适用于露天煤矿爆破工程分水平计量。同一平盘由圆家爆破单位交替作业，通过对“三角网法”算量原理及方法分析研究，解决了圆家爆破单位在同一平盘多区域作业时，分区计量难的问题。石头梅露天煤矿特殊位置爆破工程计量方法：淤地表层爆破量计算，采用“三角网法”从地表爆破布孔基准面算至设计水平4；于煤层顶板岩石爆破量计算，采用“三角网法”从设计水平算至煤层顶板面；盂标准台阶爆破量计算，采用“爆破布孔区域平面面积“乘以”设计台阶高度”。若上下平盘属于同一爆破单位作业，上部平盘爆破区采装后出现的拉底，采用破碎锤处理或在下平盘爆破作业的同时进行处理。若上下平盘分别为圆家爆破单位作业，上部平盘爆破区采装后出现的拉底，爆破单位可采用圆种处理方式：淤由上部平盘爆破单位采用破碎锤处理；于下部平盘爆破单位在下部平盘爆破作业时进行处理，同时拉底量计入下部平盘爆破作业单位。经猿阅酝蚤灶藻矿业软件在石头梅露天煤矿爆破工程验收中应用，该软件适用于露天煤矿多家爆破单位在相邻上下水平重叠作业时，分水平计量。多家爆破单位在同一平盘多区域作业时，分区计量，计算爆破工程量速度快、精度高。猿剥采工程验收猿援员剥采工程验收的特点员）延续计量。露天煤矿剥采工程是一项持续动态作业的工程，一般在剥采施工期间，每月进行员次爆破和剥采工程量验收计量及费用结算，每次计量是以上月剥采工程验收面算至本月剥采工程验收面所产生的工程量5，以此类推。圆）分类计量。煤矿岩体主要是沉积岩，层理明显，各层强度不同，软硬岩层相间。一般情况下地表层岩石强度较低，深部岩石强度相对较高。由于岩石硬度的不同，地表层强度较低的岩石，软岩无需松动爆破，挖掘机可直接采装。深部岩层强度较高，硬岩层只能在松动爆破后，挖掘机才能进行采装。不同硬度的地层开采难易程度不同，开采投资成本不同。石头梅露天煤矿开采煤层与岩层的难易程度不同，土石方剥离和采煤的合同单价不同6，在剥采工程量计算时，采煤量与土石方剥离量分类计量。土石方剥离工程的表土、非爆破岩石和爆破岩石合同单价不同。在土石方剥离工程计算时，结合采场现状，把表土、非爆破岩石量与爆破岩石量分类计量。猿援圆工程量计算方法猿阅酝蚤灶藻矿业软件根据计算原理的不同，阅栽酝表面填挖方体积计算分为猿种方法：三角网法、网格法和断面法。三角网法的原理是将上表面三角网投影到下表面，形成新的结点，新结点连接成的三角网向上延伸成为三棱柱，将三棱柱作为计算单元7，累加算出总体积；三角网法可实现1次进行多个区域同时计算，每个区域可分水平计量，同时可生成各区域填挖方部分的实体模型。网格法的原理是在填挖方的空间里填充柱状块体，累加算出总体积。断面法的原理是在填挖方位置切割若干断面，根据圆锥体积公式，计算每个断面的填挖方面积乘以断面间距得出体积。通过对猿阅酝蚤灶藻矿业软件功能研究，结合石头梅露天煤矿爆破、剥采工程现状和施工合同的要求，将以上猿种方法进行对比，最终选择“三角网法”8计算工程量。猿援猿剥采工程计算石头梅露天煤矿生产时，每月进行员次剥采工程验收计量及结算。剥采工程施工时，会存在同一水平投影区域内既有土石方剥离量又有采煤量。煤矿为了更好地掌握剥采工程施工进度，月度剥采工程量计算时，需按照设计剥采台阶高度分水平计量，剥采工程分水平计量与爆破工程分水平计量原理相同。在“三角网法”计算月度剥离工程量时，以上月剥离验收工作面为剥离前基准面，以本月剥离验收面与本月露煤顶板面形成的组合面为剥离后基准面，利用剥离前基准面与剥离后基准面计算月度剥56露天采矿技术Opencast Mining TechnologyVol.38No.5Oct.2023第 38 卷第 5 期2023 年 10 月（下转第61页）离量并自动生成工程量表。在月度采煤量计算时，以上月采煤验收工作面与本月露煤顶板面形成的组合面为采煤前基准面，以本月采煤验收面为采煤后基准面，利用采煤前基准面与采煤后基准面计算月度采煤量并自动生成工程量表9。经猿阅酝蚤灶藻矿业软件在石头梅露天煤矿剥采工程量计算中的应用，该软件适用于露天煤矿剥采工程计量，且计算速度快、精度高。猿援源剥采工程运距计算石头梅露天煤矿排土场在采场南侧，剥离采用单斗原卡车开采工艺，采煤采用单斗原卡车垣半移动破碎站半连续开采工艺，剥采工程采用分层采装工艺10。土石方剥离和采煤在不同采装区与卸车区的运输距离不同，不同运输距离的运输成本不同，运输单价不相同。卡车运输距离越远，耗费时间越长，燃油量越高，运输成本随运输距离的增加而增大。剥采运距以实际运输线路在猿阅酝蚤灶藻矿业软件中的水平投影长度为准。采场剥离物拉运至南外排土场排弃，有2条剥离运输线路：第1条采场上部水平的剥离物寅采场移动坑线寅四号出入沟寅运输干线猿寅排土入口圆寅排土场下部平盘排弃；第2条采场下部水平剥离物寅采场移动坑线寅二号出入沟寅运输干线圆寅排土入口员寅排土场上部平盘排弃。为能准确地计算剥采运距，通过对猿阅酝蚤灶藻矿业软件功能的研究，利用“三角网法”计算剥离工程量时选择“生成实体”，通过把计算剥离工程量生成的实体按水平“切分实体”后，采用“责则蚤灶贼泽糟”命令可快速准确的计算出分水平实体质心，通过计算论证“分水平实体质心”越“分水平剥采工程量实际重心”；排土工程量重心采用同样的方法计算，解决了石头梅露天煤矿在剥采运距计算中，确定各水平装车点和卸车点难的问题。剥离运距计算时，首先分别计算每条剥离运输线路的加权运距，再通过2条剥离运输线路的加权运距计算出综合加权平均运距。采场原煤拉运至破碎站和临时煤场，原煤生产运距与剥离运距计算原理相同。经猿阅酝蚤灶藻矿业软件在石头梅露天煤矿剥采工程运距计算中的应用，该软件适用于露天煤矿采用单斗原卡车开采工艺，分水平采装和排土作业时，卡车运输距离计算。猿援缘剥采工程提升高度计算露天煤矿剥采工程采用单斗原卡车开采工艺时，土石方剥离和采煤在不同采装区与卸车区的提升高度不同，不同提升高度的单价也不相同。卡车运输提升高度越高，耗费时间越长，燃油量越高，运输成本随提升高度的增加而增大。石头梅露天煤矿剥采工程采用分层采装工艺，在月度土石方剥离提升高度计算时，通过采用猿阅酝蚤灶藻矿业软件的“按台阶分类汇报”，按照石头梅露天煤矿设计剥采排台阶高度，分水平计算各水平土石方剥离工程量和排土工程量，结合现场采装工艺计算出各水平采装基准高程，剥离物卸车高程以各排土平盘设计高程为准。采用土石方剥离各水平采装基准高程和剥离量计算出综合加权平均采装高程，采用土石方排弃各排土平盘设计高程和排土量计算出综合加权平均卸车高程，综合加权平均卸车高程减综合加权平均采装高程的差值为本月土石方剥离工程实际提升高度。在月度采煤提升高度计算时，按照设计分水平计算采煤工程量，结合现场采装工艺计算出各水平采煤基准高程，破碎站卸煤以矿卡卸料平台高程为基准，临时煤场卸煤以实际卸车高程为基准。采用各水平采煤基准高程和采煤量计算出综合加权平均采煤高程，根据破碎站和临时煤场卸车高程和卸煤量计算出卸车综合加权平均高程，卸车综合加权平均高程减采煤综合加权平均高程的差值为本月采煤工程实际提升高度。经猿阅酝蚤灶藻矿业软件在石头梅露天煤矿剥采工程提升高度计算中的应用，该软件适用于露天煤矿采用单斗原卡车开采工艺，分水平采装和排土作业时，卡车运输提升高度计算。源结语猿阅酝蚤灶藻矿业软件在石头梅露天煤矿爆破和剥采工程验收中发挥了重要作用。经过对猿阅酝蚤灶藻矿业软件功能的研究及应用，证明软件适用于采用单斗原卡车开采工艺露天煤矿的剥采工程分水平计量、分水平采装及排土作业时卡车运输运距计算、分水平采装及排土作业时卡车运输提升高度计算、多家爆破单位在相邻上下水平重叠作业时分水平计量、多家爆破单位在同一平盘多区域作业时分区计量。猿阅酝蚤灶藻矿业软件计算工程量的速度快、精度高。石头梅露天煤矿通过应用猿阅酝蚤灶藻矿业软件提高了爆破和剥采工程验收的工作效率及质量。参考文献：员 刘万山，柳金旺援 猿阅酝蚤灶藻 软件在庙沟铁矿的应用 允 援矿业工程，圆园员怨，员苑（圆）：缘缘原缘苑援57露天采矿技术Opencast Mining TechnologyVol.38No.5Oct.2023第 38 卷第 5 期2023 年 10 月（上接第57页）圆 朱以锦，陈光桥，杨保虾援 猿阅酝蚤灶藻 三维软件在露天矿山的应用 允 援 智能城市，圆园圆员，苑（苑）：缘缘原缘远援猿 骆中洲援露天采矿学 酝 援徐州：中国矿业学院出版社，员怨愿远援源 徐森民，任肖肖援 猿阅皂蚤灶藻 在露天矿中深孔穿孔设计和爆破设计中的应用 允 援世界有色金属，圆园圆员（员员）：员猿员原员猿圆援缘 刘兴学援大型露天煤矿釆剥工程量计算的分析 允 援中国新技术新产品，圆园员缘（圆猿）：员员圆援远 李秀春，辛智，蔡庆飞，等援 露天煤矿土石方剥离工程量计算的探讨 允 援露天采矿技术，圆园员园（员）：猿圆原猿源援苑 毛志芳，刘开红援“三角网法”和“方格网法”在土方量计算中的应用 允 援江西煤炭科技，圆园员源（猿）：缘园原缘猿援愿 刘兴学，李阳，崔志伟，等援石头梅露天煤矿非工作帮煤炭资源开采实践 允 援露天采矿技术，圆园圆圆，猿苑（缘）：苑怨原愿员援怨 王建鑫援猿阅皂蚤灶藻 矿业软件在露天采矿计划中的应用允 援露天采矿技术，圆园员苑，猿圆（员员）：远愿原苑员援员园 岳国均，刘泽洲，刘立顺援露天矿汽车排岩加权平均运距计算 允 援现代矿业，圆园员源，猿园（员员）：缘苑原缘愿援用、轮胎费用、运输车辆维修费分别为员圆援猿、员猿远援猿、苑怨援员万元；远愿月在云砸栽硬化道路运行后，养路机械维修费用、轮胎费用、运输车辆维修费分别为怨援源、员员圆援圆、远缘援源万元；采用云砸栽硬化道路后，道路质量提高，降低设备各项维修费用共源园援苑万元。通过猿个月的车辆通行情况的数据表明，云砸栽硬化道路效果比较明显，能够有效地做到防尘、减少洒水、运输车辆油耗、道路养护费用合计约员猿怨万元；但施工前期对道路的准备、材料的成本费用、人工费用共计约员苑园万元。缘结语通过云砸栽技术修筑道路，由于该高分子材料可以让道路面层更好的紧密结合，降低孔隙度，提高道路的防水性和道路的密实度、道路的强度，降低尘土的产生，减少尾气排放。从猿个多月的情况看，空车道由于修筑深度合适，基本不需要养护，保持较好，较未固化前变化很大，而且大幅减少维护工作量。重车道由于车辆载重较大，车辆运行频繁，对道路的强度和完整度要求很高，经过运行观察，对重车道应该增加修筑厚度，而且分层碾压，提高道路的压实度，从而能够更多地减少道路的维护量。扬尘减少、空气质量改善、减少尾气排放，减少车辆维护，道路平整降低车辆维修费用等间接收益和社会收益，都是通过该环保道路能够获得的收益，而且修筑道路是考虑到重车道的重载和压实度和强度的更好要求，是值得推广的绿色环保项目。参考文献：员 李杰林，毛德华，彭朝智，等援地下金属矿山斜坡道浆土路修筑工艺及应用研究 允 援黄金科学技术，圆园圆圆，猿园（远）：怨园员原怨员员援圆 程志平，郑建新援浅谈浆土路修筑技术在大型露天矿山的应用前景 允 援铜业工程，圆园圆圆（缘）：员愿原圆园援猿 徐昆，刘宇，杨雨清，等援基于粉煤灰原矿渣地聚合物的露天矿山运输道路筑路工艺研究 允 援煤炭工程，圆园圆员，缘猿（杂员）：员猿原员苑援源 李文明，刘月亭，郭江州援大型露天煤矿修筑坡道技术允 援神华科技，圆园员怨，员苑（缘）：圆园原圆圆援缘 房健，洪兵兵援露天矿斜坡道形成方式及适应性分析允 援露天采矿技术，圆园员愿，猿猿（员）：员猿原员缘援远 贺昌斌援安家岭露天矿运输道路的延深方案设计与安排 允 援露天采矿技术，圆园员源（缘）：员原源援苑 谢敏，田睿援云砸栽 筑路技术在内蒙古某露天煤矿的应用 允 援内蒙古科技与经济，圆园员愿（远）：苑缘原苑愿援愿 马千里，赵凯援云砸栽 生物酶新型筑路技术在井工煤矿应用的探讨 允 援科技创新与应用，圆园员苑（猿远）：员源园原员源员援怨 刘树德，任宏旺，黄月军，等援云砸栽 生物酶筑路技术在胜利露天煤矿现场管理中的应用 允 援煤矿安全，圆园员缘，源远（缘）：圆猿愿原圆源园援员园 王艺峰，陈欢芳，金云建援地聚合物注浆技术在道路养护工程中的应用 允 援建筑技术开发，圆园圆圆，源怨（员源）：员猿员原员猿猿援员员 蔡超援地聚合物注浆技术在道路养护工程中的应用探讨 允 援四川水泥，圆园员苑（员员）：缘缘援员圆 师慧援地聚合物注浆技术在道路养护工程中的应用允 援交通世界，圆园员苑（员苑）：苑愿原苑怨援61