拉日曲砂金矿区恢复治理设计土方量计算方法探讨

2015-08-08 230 0

  1矿区概况
 
  拉日曲砂金矿位于西藏那曲地区安多县帕那镇,矿区面积4.08km2,于20世纪90年代初投入开采,为露天开采矿区。
 
  拉日曲砂金矿区地处藏北高原腹地,其气候寒冷干旱,风沙大;土壤物理风化强烈,化学风化弱,植被低矮稀疏,主要为耐寒、耐旱、耐瘠的草甸及垫状植物,无乔木生长。
 
  特殊的自然地理条件,决定了拉日曲沙金矿开采区生态环境脆弱,植被恢复困难。
 
  砂金矿床赋存在第四系松散堆积物中,埋藏浅,以露天开采为主,因此,砂金开采直接破坏表土和植被,使生态平衡受到破坏。
 
  砂金矿床多分布于河谷低地,湖岸地带,这些地方正是生长农作物的良田沃土或被森林草地覆盖,经露天开采,采场范围内耕作层或自然植被被剥离,使采区变成一片砂砾石堆。
 
  所以,砂金矿开采之后留下许多的采坑、乱掘地、弃渣堆等。
 
  拉日曲砂金矿富矿层位主要分布于拉日曲河床、河漫滩及其两侧阶地上,矿山迹地分布在拉日曲河床及其两侧的范围内,区内大大小小采坑遍布,大量弃土弃渣随意堆放,直接压占和破坏土地或草地。
 
  2设计要求
 
  根据治理内容,该项目的治理工程方案要求采坑回填与弃渣堆平整同步进行,根据采矿时砂砾的挖掘位置与堆填位置的相对关系,尽量按照“从哪儿来、回哪儿去”及“就近”的原则,推运采坑周边弃渣回填,回填方量不足部分,根据实际情况利用挖掘机和运输汽车就近挖运弃渣堆回填。
 
  以保证和增加回填欺诈的长期稳定性,减少水土流失。采坑回填平整过程中应在尽量减少土方挖填方量的同时,力求恢复地形自然,流畅与平缓。
 
  对矿渣堆顶部进行消坡,推高填低,消除弃渣高陡边坡,平整地表,恢复矿渣堆区自然平缓地形,以原有地形为依据,每个采坑填满后,剩余矿渣调配到其它采坑,做到整个矿区土方平衡调配,减少重复挖运,以节约运费。
 
  3计算方法讨论
 
  结合野外大量采坑、乱掘地、弃渣堆等复杂的地形条件和设计所要求恢复原有地貌,有利于水土保持等条件要求,决定了本次计算工作的复杂性。
 
  我们采用多种土方计算方法相结合,并且,整个设计阶段,包括设计标高、平整范围、断面线位置、采坑和渣堆体积等均采用野外实测方法进行,以提高计算的精度。
 
  从而减小土方计算中的挖填土方量误差。
 
  3.1具有坡度的方格网土方计算法
 
  方格网法适用于面积大、坡度变化小的地形条件,在矿区存在大量的乱掘地,它们的特点是面积广,分布在平缓的河滩上,且为了河流两侧山坡上水流顺畅,减少水土流失,设计地表必须与原有地形相符合。我们采用的是具有坡度的方格网土方计算法。
 
  3.2断面法
 
  由于矿区位于拉日曲河流域,两岸坡度变化较大沟坎分布,地形变化大。对于这样的地形条件我们采用断面法进行土方量计算。
 
  3.3多面体体积计算法
 
  对于采坑和渣堆这种体积容易计算、空间位置相对独立的地形情况,我们将其简化为计算多面体体积的方法来计算其土方量。
 
  4野外设计测量
 
  野外设计是整个设计中的重要环节,通过野外设计可以避免直接室内计算的盲目性,野外设计采集的数据的合理性直接影响到室内计算的准确性。野外设计实测阶段包括以下几个方面:
 
  (1)对于具有坡度的方格网土方计算法:野外设计测量包括标定方格网的位置、范围及其各个方格网位置的设计高程测定。
 
  把整个矿区比较平坦的区域划分出来,再将这些平坦区域划分成若干个坡度相差不大的小区块,对这些小区块采用方格网法计算。
 
  对于每个小区块需进行设计坡度和高程的测定,测定时遵循恢复原有地形的原则。
 
  (2)对于断面法计算土方量:确定采用断面法计算过程中断面的位置,土方计算的有效宽度,断面的设计坡度等。
 
  在断面图中设计好断面设计线之后,与实测断面相交形成的TS1、TS2、TS3等多个填方区和WS1、WS2、WS3等多个挖方区,分别计算或者测量出其面积乘以各个区域所控制的有效宽度,即可算出该断面线的土方量。
 
  (3)对于采坑和渣堆则划分出采坑、渣堆的范围和高程,并采集采坑底和渣堆顶有坡度变化的高程点。
 
  对于采坑我们把采坑顶视为多边形,再对坑底高程取平均数与,最后把复杂的形状转化为计算多面体体积的方法来计算V=S(顶面积)×h(多面体高)。渣堆土方量的计算方法采用采坑体积的计算方法。
 
  5结论
 
  设计高程、坡度和所需计算方量的范围、位置等的野外现场测定在很大程度上保证了土方计算的精确性,大量减少了不必要的资金浪费。
 
  砂金矿山恢复治理工程所属地形条件均比较复杂,计算土方应该采用多种方式组合计算土方。其中,具有坡度的方格网土方计算法,提高了土方计算的灵活性、实用性,为适应各种类型的地形条件下提供了有效的计算方法,在很多情况下可以直接取代断面法计算土方量,节省了大量的工作量。

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