露天煤礦采煤方量測算探究

高凌

摘要：煤礦資源是不可再生的，選擇高效率計算漏天煤礦采煤方量的方法和提高采煤方量的測算精度，有效監(jiān)控礦產(chǎn)量，對加強(qiáng)成本管理，具有重要的顯示意義。本文主要從漏天煤礦的發(fā)展歷史、采煤方量測算方法的一般步驟、采煤方量測算方法、采煤方量測算對露天煤礦開采的意義來介紹漏天煤礦采煤方量測算的主要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：露天煤礦;采煤方量;測算

1引言

由于我國在不同的時期所處的階段不同，與之相應(yīng)的采煤方量的測算方法也會發(fā)生變化。然而，測算方法的一般步驟大致是相同的，具體步驟如下：首先把原始地貌測量數(shù)據(jù)做成DTM;然后把挖方區(qū)域做成DTMT;最后，工程應(yīng)用菜單里的DTM法土方量計算菜單下面的計算兩期間土方。煤礦方量計算，主要是針對煤炭產(chǎn)量的計算，以便于煤礦制定下一階段的生產(chǎn)目標(biāo)。

2我國露天煤礦的建設(shè)和發(fā)展

我國露天煤礦的建設(shè)和發(fā)展可以分為起步期、加速發(fā)展期和創(chuàng)新發(fā)展階段這三個階段。

第一個階段是起步期。由于地理條件和開采工藝的限制，在新中國成立以來露天礦的開采一直為極少數(shù)。阜新海州露天煤礦及稍后的撫順西露天煤礦改擴(kuò)建，宣告著新中國露天煤礦建設(shè)進(jìn)入良好的起步初期，這一階段的計劃時間是建國后到20世紀(jì)80年代末，近二十年。由于歷史原因，這一時期的技術(shù)體系全部為前蘇聯(lián)技術(shù)。這一時期的開采工藝幾乎全部為單斗-鐵道工藝。除蒸汽機(jī)車和一部分電鏟外，露天開采設(shè)備大多為引進(jìn)前蘇聯(lián)和東歐一些國家的設(shè)備。管理模式為高度計劃經(jīng)濟(jì)體制下的統(tǒng)一計劃管理。露天開采對周圍環(huán)境的破壞、空氣的污染、資源的有效利用等對經(jīng)濟(jì)與社會產(chǎn)生各種不利影響的因素，還沒有為人們所顧及。

第二個階段是加速發(fā)展期。五大露天煤礦（平朔安太堡露天礦，伊敏露天礦，準(zhǔn)格爾露天礦，霍林河露天礦，元寶山露天礦）建設(shè)成為該時期的主要標(biāo)志，時間集中在1980～1995年的十五年間。露天煤礦建設(shè)事業(yè)也登上了高速發(fā)展的列車，迎來了至關(guān)重要的大型現(xiàn)代化露天煤礦建設(shè)高潮。隨著大型露天開采設(shè)備的引進(jìn)、美國西方石油公司入平朔安太堡露天煤礦的建設(shè)和運營、五大露天煤礦建設(shè)過程中廣泛的技術(shù)交流與合作設(shè)計，使得我們原有技術(shù)儲備與西方技術(shù)與建設(shè)理念得到了有機(jī)融合，并從此開啟了我國露天煤礦建設(shè)和設(shè)計的現(xiàn)代技術(shù)之門。這一時期在廣泛吸收各國先進(jìn)技術(shù)的同時，形成了適合我國露天礦山建設(shè)條件特點的，較為完善的現(xiàn)代露天煤礦設(shè)計和建設(shè)技術(shù)體系。這一時期的核心開采工藝為單斗）卡車工藝。并出現(xiàn)了輪斗、半連續(xù)與綜合開采工藝。這一時期的露天裝備多為引進(jìn)的大型化開采設(shè)。

第三個階段為創(chuàng)新發(fā)展階段。2003年以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源需求的激增，使得煤炭行業(yè)建設(shè)步入了一個新的快速發(fā)展期。在注重安全及保護(hù)煤炭資源、加大煤炭資源回采率、注重環(huán)境效應(yīng)的政策背景下，露天煤礦的建設(shè)進(jìn)入了快速發(fā)展期。隨之而來的是露天生產(chǎn)礦山的擴(kuò)能改造和新露天煤礦開工建設(shè)。這一時期的技術(shù)思想比較活躍，在適用的礦山采用了一系列國際上先進(jìn)的技術(shù)與裝備。這個時期的建設(shè)特點體現(xiàn)為加快技術(shù)提升速度、注重環(huán)境影響、充分利用資源，不斷地延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，建設(shè)新型的現(xiàn)代化露天礦山企業(yè)。尤其是許多露天煤礦企業(yè)從發(fā)展戰(zhàn)略高度，走以資源為鏈接的、上下游產(chǎn)業(yè)間企業(yè)和企業(yè)集團(tuán)的重組，實現(xiàn)了管理與效益的跨越式發(fā)展，走出了一- 條產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)和企業(yè)組織創(chuàng)新的發(fā)展之路。到目前為止，這一時期開工新建或改擴(kuò)建的大型露天煤礦7個，合計生產(chǎn)能力9113Mt/a;正在進(jìn)行前期核準(zhǔn)工作的大型露天煤礦有12座，合計設(shè)計生產(chǎn)能力170M t/a如果這些項目全部建成，我國露天煤炭總的生產(chǎn)能力將達(dá)到300M t/a，在全國煤炭總生產(chǎn)能力的比重將超過10%。露天開采在保障安全和有效提高煤炭資源回收率的基礎(chǔ)上，將為我國煤炭事業(yè)的發(fā)展做出積極而重要的貢獻(xiàn)。

3露天煤礦采煤方量測算方法

采煤方量測算方法主要有斷面發(fā)、方格網(wǎng)法、等高線法和數(shù)字地面模型法這四種方法。

第一種方法是斷面法。根據(jù)煤礦開采范圍，將場地按預(yù)定好的距離等分，將煤礦開采巷道劃分為若干個相互平行的橫截面。計算每條斷面線所圍成的面積，取相鄰兩斷面面積的平均值和斷面的距離相乘，可以得出這一劃分區(qū)間的開采方量。將上一步得出的多個方量匯總，最后求出總開采方量，這種方法稱為斷面法。

第二種方法是方格網(wǎng)法。傳統(tǒng)的方格網(wǎng)法是對場地進(jìn)行正方形表面劃分，方格網(wǎng)的邊長為5～30m，多取10m。然后在方格角處標(biāo)記出開采前后的標(biāo)高，兩次標(biāo)高的差值即為各角點的開挖量。然后分別計算每一方格的煤礦開采量，匯總得出所求煤炭開采量。由于在現(xiàn)場布設(shè)方格網(wǎng)比較復(fù)雜，方格網(wǎng)邊長不易調(diào)整，且現(xiàn)場布設(shè)的方格網(wǎng)在煤炭開采后將不復(fù)存在，故現(xiàn)行方法為加密測繪煤礦開采前后地形現(xiàn)狀，用內(nèi)插方法求出每個方格網(wǎng)點高程，使野外測設(shè)變得相當(dāng)簡單，且方格網(wǎng)邊長可以調(diào)整。為保證內(nèi)插求取方格網(wǎng)點高程的精度，測繪地形時必須保證測點密度（試驗區(qū)一般要求以3～5m間距測繪）。

第三種方法是等高線法。繪制煤礦開采前后開采區(qū)內(nèi)精密的地形圖，利用封閉的等高線，計算開采前后開采到某一平面的開采量，2次計算之差即為煤礦開采量。

第四種方法是數(shù)字地面模型（DTM）法。DTM模型（數(shù)字地面模型）來計算煤礦開采量是根據(jù)實地測定的開采區(qū)開采前后的地面點坐標(biāo)（X1，Y1，H1）和（X2，Y2，H2），通過生成三角網(wǎng)來計算每個三棱柱的開采方量，最后匯總到煤礦開采總量。

4結(jié)語

對露天煤礦的采煤方量進(jìn)行測算可以預(yù)先估算煤礦的煤炭資源的總存儲量，從而實現(xiàn)人力財力的充分利用，對煤礦的長期穩(wěn)定發(fā)展有著重要意義，也對煤炭行業(yè)的數(shù)字化、規(guī)?；搅藰O大的促進(jìn)作用！

參考文獻(xiàn)：

[1] 何瑛，HE，Ying，等.露天礦開采中土石方工程量測量方法研究[J].青海大學(xué)學(xué)報，2017.

[2] 陳生蓮，李軍，李文軍，等.海西地區(qū)露天礦區(qū)應(yīng)用Cass9.0軟件計算土方量方法比選[J].青海大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，036（005）：59-64.

[3] 劉建平.露天礦土石方計算方法研究[J].礦山測量，2019，47（01）：101-105.