棱臺體積范例6篇

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棱臺體積

棱臺體積范文1

【關鍵詞】橋梁施工;砼大體積;施工技術;工藝

中圖分類號:TU997文獻標識碼: A 文章編號:

引言:在施工中,目前應用最有效辦法之一,就是采用內部降溫法來降低砼內、外溫差;內部降溫法就是在砼內部預埋水管,通入冷卻水,以降低砼內部最高溫度。

在此,以蘭州新區緯七路跨湖大橋承臺大體積砼施工為例,淺述砼內部預埋冷卻管施工技術與工藝。

一、工程概況

該大橋位于蘭州新城區緯七路K5+159處,是為跨越2號湖濱區而設,孔跨式樣為【1-25m(簡支箱梁)+1-60m(現澆連續箱梁)+1-25m】,全長120.82m;下部結構設計為鉆孔灌注樁,除0、3號臺外,1、2號橋墩下部設計斷面尺寸為38.5m×10.5m×3.0m的大體積承臺,橋上道路設計分左、右幅雙向,路幅全寬80.0米。

二、冷卻管施工方案

1、編制方案并審批

施工前,先編制承臺大體積砼澆筑專項方案,并報設計單位審批后方可實施,在方案中,須明確采取預埋冷卻管方法來降低砼內、外溫差的措施,以防止大體積砼出現裂縫。

2、按方案布置冷卻管

該橋大體積承臺砼澆筑方量為1212.75m3,綜合考慮承臺大體積砼施工各類因素,及砼筑方量大小,首先估算砼灌注過程中水化熱產生的熱量大小,進而確定預埋冷卻管的管徑、長度及布置間距,這是冷卻管埋設技術關鍵環節,若不能合理布置,會造成砼灌注過程產生內外溫差大于25℃現象,從而造成砼容易出現裂縫。

通過現場反復論證,滿足該承臺砼澆筑冷卻降溫要求,需采取預埋φ32㎜,壁厚2.5mm的普通鋼管作冷卻水管。冷卻管接頭采取彎頭連接方式,設置底層冷卻管距承臺底1.0m,按2層布置,每層豎向間距為1.0m;布置間距為1.2m,外側水管順橋向距承臺邊緣為65cm,橫橋向為75cm。

冷卻管布置示意圖

三、冷卻管施工工藝

承臺冷卻管預埋施工工藝框圖

1、將冷卻管原材(φ32㎜鋼管)下料并運至現場,冷卻管接頭采取彎頭焊接方式,制作連接過程中,須確保冷卻管嚴密,通水后接頭部位不漏水。

2、根據承臺各部尺寸,冷卻水管需固定設置在承臺中部鋼筋上,采用φ10鋼筋加工成U型卡,在鋼筋綁扎時進行預埋并通過焊接將鋼管固定在承臺鋼筋上。降溫管分別設置進水口和出水口,并在進水口和出水口安裝閥門以控制水的流量,再將出水引入施工現場準備好的水池內,水箱的容水量設計為4.0 m3左右,在水箱內可安裝Φ75mm的潛水泵并與進水管連接,形成循環水。冷卻管安裝完畢后,進行試通水,檢查管路通水正常不漏水,方可進行下一道工序。

3、冷卻管的布置考慮以下原則:每層分2根獨立管道,以保證各層冷卻管獨立通水,使砼冷卻均勻,且拆模不影響通水,并根據測溫結果調節各管路通水量。

四、冷卻管通水控制原理

一是根據砼測溫記錄的溫差,來控制是否通水及通水流量大小,通水水量以溫差控在不大于25℃,溫差大,增加流量,溫差小,減小流量。

二是以砼降溫速度,控制通水時冷卻管水溫降幅在1.5℃/d~2.0℃/d;以保持在1.5℃/d為宜,降溫慢,增加流量;降溫快,減小流量。在實際施工時,用測溫儀量測進水口和出水口水溫,以觀測降溫效果和控制降溫速度。 三是在通水過程中,要嚴格控制通水量,寧小勿大,任何人在未經工程部測溫數據指導下,不得擅自加大通水量;由于冷卻水管分布間距較大,冷卻水又是冷水,為了防止由于通水量過大造成砼內部溫度不均勻,從而導致砼產生沿冷卻水管徑向的收縮裂縫,通水時間應從砼覆蓋冷卻管開始,以后根據測溫結果調節通水量直至停水。

五、冷卻管施工技術措施

1、建立現場管理制度

為確保承臺大體積砼灌注質量,項目部各部門高度重視,施工前由技術負責人組織專門召開技術交底會,責任落實到人。本承臺大體積砼澆筑,按照由技術負責人、工程部長全面負責,現場指定技術員2名、主管工程師1名、試驗員1名的任務分工管理制度執行;配備水車1臺,循環泵2臺;測溫儀2支,溫度記錄表1份。

2、現場測溫監控措施

該橋1、2號墩承臺施工中由于正值夏季,在外界環境氣溫高的情況下,大體積砼澆筑時間安排在夜間進行,由2名技術員專門負責現場砼內外部溫度的量測記錄,次日要求嚴格把握循環水出水口溫度與外界環境溫度及溫差控制,以使砼滿足內、外溫差不大于25℃要求。當時測得現場入模平均溫度在18℃左右,下表是施工中部分現場實測溫度值。

1號臺大體積砼澆筑現場測溫記錄表

砼內部溫度變化曲線圖

3、根據以上實測數據結果,可看出大體積砼澆筑完畢,第一天逐漸升溫至第四天開始降溫,第三天砼內溫度最高?,F場技術人員可以按照溫差值處于臨界狀態時,嚴格控制通水量,及時采取更換水池內高溫水;或以加快泵循環速度,增加通水流量,來調節控制水溫;反之則減小水流量,放慢降溫速度。通過現場嚴密測溫監控,從而保證了該橋左、右幅承臺大體積砼澆筑的順利完成。

棱臺體積范文2

關鍵詞:太陽能熱水器;發展史;現狀;管道冷水問題

太陽能熱水器利用的是太陽輻射散熱的能量,對太陽光進行吸收并傳遞熱能給水箱內水,以達到提高水溫,為人們生活供給熱水的目的。太陽能熱水器的發明和普及改善了人們的生活,減少了生活中常規能源尤其是化石能源的消耗。

一、太陽能熱水器的發展歷程

太陽能熱水器的發展最早要追溯到18世紀60年代瑞士科學家設計的第一臺太陽能集熱器。它奠定了太陽能熱水器的發展方向和核心原理,為后來熱水器的設計和完善提供了模板和基礎。在1891年,世界上第一臺真正意義的太陽能熱水器在美國馬里州發明問世,根據設計原理命名為悶曬式太陽能熱水器。悶曬式太陽能熱水器設計布局結構簡單,成本低廉,對工藝要求較低。同時缺點很明顯,保溫性能差,熱水必須在當天傍晚及時用完,很大程度上制約了太陽能熱水器的應用與發展。

在20世紀40年代,熱水器的發展步入正軌。當時在美國生產了6萬多套太陽能熱水器,實現了初步的大規模生產,邁出了全球普及的第一步。在隨后的40年里,太陽能熱水器迅速地發展壯大規模,到20世紀80年代,全球已經有超過300多萬臺太陽能熱水器投入使用。

近10年里,歐洲的太陽能熱水器使用率一直呈現著迅猛的增長趨勢,不僅一直保持著17%以上的增長率,而且還提出了在2020年達到14億平方米覆蓋面積的宏偉預言。由此可見歐洲國家對太陽能熱水器的重視程度之高。

太陽能熱水器的發展在我國起步較晚。1958年在天津大學設立的太陽能浴室才算是我們對太陽能熱水器研究與開發的真正起步。

在20世紀70年代,我國興起了對太陽能的開發利用為核心的科技浪潮,開始重視研發太陽能的吸收利用和太陽能熱水器的設計。起初,我們以平板式和悶曬式為主,但生產和研發都受到技術與工業水平的制約,難以追趕國外先進水平,只能進口外國設備對熱水器進行研究學習。直到1987年,我國對平板集熱器的設計制造有了重大突破,建立了全玻璃真空集熱管和熱管真空管集熱器工業,使得太陽能熱水器的制造水平達到一個新的高度。

隨后十多年,我國的太陽能熱水器行業保持著旺盛的生命力,一直快速地進行著更新換代和設計研發。在1992年時,在我國進行過一次全國性的普及調查,調查顯示當時我國在太陽能熱水器行業的年平均生產量僅為不到50萬平方米。而在2000年的追樣調查種,這個數據增長了近13倍,達到了640萬平方米的數值,可這還不是我國太陽能熱水器的生產量臨界值,在2005年的調查顯示太陽能熱水器年產量達到了1500萬平方米,在2006年又突破了1800萬平方米,行業產量的固定資產已經達到了200億元以上。就目前來看,我國已經成為世界上太陽能熱水器的最大生產國和最大銷售市場,我國的太陽能熱水器的年平均生產量已經是歐洲的2倍,北美的4倍之多。

二、我國太陽能熱水器發展成果和存在問題

太陽能熱水器是現在我國大力提倡普及的熱水器設備。相比其他熱水器,太陽能熱水器不但節省常規能源,沒有任何污染物或廢棄物產生,可以高效產出熱水,而且運行費用幾乎為零,長期使用經濟效益好,使用壽命也很長,切實響應了我國建設能源節約型、環境友好型社會的號召。雖然太陽能熱水器有著其他類型熱水器無法比擬的諸多優點,但它的推廣還有著很多的難坎等待突破與完善,如熱水器設備單價過高,熱水器工作運行效果易受自然光照情況影響等,這些都將制約著太陽能熱水器在我國的推廣普及。

幾年前《中國婦女報》曾經對我國熱水使用現狀和我國熱水的期望進行過一次調查,調查顯示超過九成的家庭用戶支持增加生活中熱水的使用范圍,還有近六成的家庭用戶贊同理想的熱水使用量達到我國現狀的4倍以上,其中新增熱水使用范圍包括洗衣服、洗米、洗菜等多個方面?;谶@次調查,相關方面的專家認為:我國在家庭熱水使用總量這方面的增長趨勢在至少3年內不會低于歐美等國的增長趨勢,甚至有望在4年內與歐洲的人均使用量持平。由此可以推測出,我國的太陽能熱水器市場在近10年內至少還將保持約300億的增長空間,足夠每年提供250萬個太陽能熱水器進行更換維修而不會出現市場飽和。

由以上分析可見,我國太陽能熱水器的市場依舊有著迅猛的增長趨勢和旺盛的生命力,未來發展前途廣闊,但需要去完善的方面也有很多?,F有熱水器還普遍存在一個共同的問題就是每次使用時管道內貯存無用冷水的浪費。另一方面是用戶等待一段時間才接到熱水,影響了其進一步推廣使用。而針對即熱式電熱水器,在開啟熱水器后,在相當長時間內管口出水水溫無法達到使用要求。據相關統計表明,熱水器在設備開啟后平均約需要釋放20s水后才能流出達到適宜水溫的水。

在家庭生活中使用太陽能熱水器時,有著很明顯的冷水浪費現象。因為太陽能熱水器安裝位置往往在小區樓層的樓頂,在家庭用戶使用熱水時,從熱水器到用戶家之間的管路中均為自然溫度的冷水,這些水無法當做熱水使用,所以一般會被白白流失。用戶根據所在樓層的不同而會放掉不同量的純凈水。對于用戶來說,這些水不能作為熱水使用,可卻也是可再利用的純凈水資源,是一種生活中存在而無法避免的水資源浪費。由此可見,水資源的浪費發生在每一戶家庭的每一次用水上。

三、解決方案

發現這一生活中的水浪費后,我們現在試給出下面幾種辦法來嘗試解決這個問題。

(一)三閥單口式(設備及閥門布置詳見圖1)

1.準備階段。在安裝完成之后,打開冷水開關和電磁閥,關閉熱水開關,使自來水沿上下水管流入水箱內,并等待太陽輻射將水箱內水加熱至一定水溫。

2.回流階段。準備使用熱水時,打開電磁閥和冷水開關,關閉熱水開關,依靠高位水箱的自身重力勢能將上下水管中的管路存水回壓至冷水管路內。

3.正流階段?;亓魍瓿珊?,打開電磁閥、冷水開關和熱水開關,使自來水和水箱內熱水混合后從熱水開關內流出,通過控制冷水開關大小來控制淋浴噴頭出水水溫。

(二)回流水箱式(設備及閥門布置詳見圖2)

1.準備階段。開啟入水開關,在熱水器管路系統內充滿水,并等待太陽輻射將太陽能熱水器保溫水箱內水加熱至一定溫度。

2.回流階段。開啟溫度探頭,并打開水泵及電磁閥開關,由溫度探頭自動檢測水龍頭出口附近水溫。當水溫達到設定參數時,由電子控制元件控制,開啟電磁閥,并關閉水龍頭附近閥頭,使下水管內冷水靠自身高水位自主回流入回流水箱儲存起來。

3.正流階段。當溫度探頭檢測水龍頭附近出口水溫達到設定參數時,由電子控制元件控制關閉電磁閥,開啟水龍頭處閥頭,使下水管內熱水流出水龍頭,使用戶正常使用熱水。

4.節水階段。當回流水箱內水位計檢測得回流水箱已存有足夠水后,在下一次開啟回路使用熱水時,由電子控制元件開啟水泵,將回流水箱內冷水沿上水管流入太陽能熱水器保溫水箱,完成節水,對管內冷水集中回收再利用。

由有關統計計算表明,我國人均用水量為國際平均用水指標的1/10,全國現在有超過110個城市在面臨著嚴重的供水問題,尤其在華北地區,人口稠密,工業發達,現在水資源匱乏和地下空洞問題已經成為了制約該地區經濟發展的重要因素之一。所以,對日常用水“大戶”太陽能熱水器進行管路回流改造設計,不僅能夠為個人家庭提供用水方便和節省管內廢棄冷水,而且能夠為保護我國水資源,緩解我國淡水資源危機做出力所能及的貢獻。

參考文獻:

1.葛健,《談我國太陽熱水器行業的發展歷程》[EB/OL],2009.06

2.黃維政,《即熱式電熱水器成市場新寵》[N],《中國消費者報》,2004.07

棱臺體積范文3

化歸思想貫穿整個中學數學,在學習的過程中要有意識地體會這種科學的思維方法,這有利于我們在解決問題的過程中思維通暢、方法得當,從而提高解題效率。歸納、類比和聯想,則在我們運用化歸方法解決問題的過程中起著舉足輕重的作用。掌握好歸納、類比和聯想,學會在解題時依據問題本身所提供的信息,利用動態思維去尋求問題解決的化歸途徑和方法,對學好數學是很有幫助的。

一、歸納是探索化歸思想的手段

歸納法是由個別特殊的事例推出同一類事物的一般性結論的思想方法,其基礎是觀察與實踐。如勾股定理,多面體的歐拉公式,前n個自然數的立方和公式、二項展開式和楊輝三角形等,無一不是觀察、實踐和歸納的結果。

例如,我們可能碰巧看到:

1+8+27+64=100

由于我們非常熟悉前幾個自然數的平方和立方數值,于是試著將上面的形式改變一下:

1+23+33+43=102=(1+2+3+4)2

1+23=9=32=(1+2)2

1+23+33=36=62=(1+2+3)2

我們會發現這幾個形式很規律,于是歸納為:

1+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2=n(n+1)22

在中學數學教學中,用歸納的方法揭示規律,得出結論的例子很多。例如,等比數列的通項公式就是這樣歸納得到的:

如果等比數列的公比是q,那么,

a2=a1q,a3=a2q=a1q2,a4=a3q=a1q3…

由此可知,等比數列的通項公式是:

an=a1qn-1

二、類比是確定化歸方向的鑰匙

類比推理是根據兩個不同的對象,在某些方面(如特征、屬性、關系等)的類同之處,并做出某種判斷的推理方法。它既可以幫助學生梳理與鞏固舊知識,又可以十分有效地使學生接受新知識。在解題時,類比推理之于化歸,一可幫助我們確定未知目標,二可幫助我們尋找解決問題的途徑。

下面通過對梯形面積公式和棱臺體積公式的邏輯分析,來說明中學數學中類比推理的特點。

梯形與棱臺(四棱臺)的類同之處

梯形

上、下底平行

另外兩邊不平行

兩腰延長后交于一點

中位線平行于上、下底

棱臺(四棱臺)

上、下底面平行

另外四個面不平行

四個側面伸展后交于一點

中截面平行于上、下底面

從概念生成的角度分析,梯形可以認為是用平行于三角形一邊的直線截去一個小三角形后得到的。若這個三角形面積一定,那么梯形的面積便決定于平行線與底邊的距離。而棱臺則可以認為是用平行于棱錐底面的平面截去一個小棱錐后得到的。若棱錐體積不變,則棱臺的體積便決定于截面到底面的距離。

三、聯想是實現化歸作用的途徑

聯想是由某種概念而引起其他相關概念的思維形式。聯想與歸納、類比在意義上的區別是明顯的,歸納、類比偏重于對兩類對象性質上的相同或相似因素的比較,并據此進行類推。而聯想,則雖也是由一個對象想到另一個對象的思維形式,但它并不受兩類對象性質相似或不相似的限制。所以更為自由,更為活躍,因而發散性也更強。

例如,當我們審視了數字“1”后,能聯想到什么呢?如下之每一個箭頭所指,都有可能作為聯想線路:

棱臺體積范文4

第一類:柱體;

包括:圓柱和棱柱,棱柱又可分為直棱柱和斜棱柱,棱柱體按底面邊數的多少又可分為三棱柱、四棱柱、N棱柱;

棱柱體積統一等于底面面積乘以高,即V=SH,

第二類:錐體;

包括:圓錐體和棱錐體,棱錐分為三棱錐、四棱錐以及N棱錐;

棱錐體積統一為V=SH/3,

第三類:球體;

此分類只包含球一種幾何體,

體積公式V=4πR/3,

其他不常用分類:圓臺、棱臺、球冠等很少接觸到.

棱臺體積范文5

一、《幾何畫板》在高中代數教學中的應用

我國著名數學家華羅庚說:“數缺形少直觀,形缺數難入微。”因此,在代數教學中如何采用數形結合來闡述數學的有關概念是高中教師所面臨的一課題。而《幾何畫板》能夠根據教學要求,通過人為設置動態的顯示內容,便于教師講解和學生觀察圖像特征,因此可以達到到事倍功半的教學效果。

例如,在“函數”教學中,教師可以用《幾何畫板》根據函數的解析式快速作出函數的圖象,并可以在同一個坐標系中作出多個函數的圖象,如在同一個直角坐標系中作出函數y=x2、y=x3和y=x1/2的圖象,比較各圖象的形狀和位置,歸納冪函數的性質;還可以作出含有若干參數的函數圖象,當參數變化時函數圖象也相應地變化,如我在移民中學高一講函數y=Asin(ωx+φ)的圖象時,傳統教學只能將A、ω、φ代入有限個值,觀察各種情況時的函數圖象之間的關系;利用《幾何畫板》則可以以線段b、T的長度和A點到x軸的距離為參數作圖(如圖1),當拖動兩條線段的某一端點(即改變兩條線段的長度)時分別改變三角函數的首相和周期,拖動點A則改變其振幅,這樣在教學時既快速靈活,又不失一般性。使學生很容易理解和掌握了。

二、《幾何畫板》在立體幾何教學中的應用

立體幾何是在學生已有的平面圖形知識的基礎上討論空間圖形的性質;它所用的研究方法是以公理為基礎,直接依據圖形的點、線、面的關系來研究圖形的性質。從平面圖形到空間圖形,從平面觀念過渡到立體觀念,無疑是認識上的一次飛躍。

例如,在講高二的二面角的定義時,當拖動點A時,點A所在的半平面也隨之轉動,即改變二面角的大小,圖形的直觀地變動有利于幫助學生建立空間觀念和空間想象力;在講棱臺的概念時,可以演示由棱錐分割成棱臺的過程,更可以讓棱錐和棱臺都轉動起來,使學生在直觀掌握棱臺的定義,并通過棱臺與棱錐的關系由棱錐的性質得出棱臺的性質的同時,讓學生欣賞到數學的美,激發學生學習數學的興趣;在講錐體的體積時,可以演示將三棱柱分割成三個體積相等的三棱錐的過程等。

三、《幾何畫板》在平面解析幾何教學中的應用.

平面解析幾何是用代數方法來研究幾何問題的一門數學學科,它研究的主要問題,即它的基本思想和基本方法是:根據已知條件,選擇適當的坐標系,借助形和數的對應關系,求出表示平面曲線的方程,把形的問題轉化為數來研究;再通過方程,研究平面曲線的性質,把數的研究轉化為形來討論。

《幾何畫板》以其極強的運算功能和圖形圖象功能在解析幾何的教與學中可以大顯身手。如它能作出各種形式的方程(普通方程、參數方程、極坐標方程)的曲線;能對動態的對象進行“追蹤”,并顯示該對象的“軌跡”;能通過拖動某一對象(如點、線)觀察整個圖形的變化來研究兩個或兩個以上曲線的位置關系。

棱臺體積范文6

[關鍵詞]露天礦 剝離量計算 斷面法 不規則三角網

[中圖分類號] TD176 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-8-118-1

剝離量是用來衡量采剝作業成績的一個非常重要的指標。因而,剝離量的計算是露天礦開采過程中的核心技術之一,他不僅僅是反映礦山工作量的一個綜合性指標,而且也是計算其他相關技術經濟指標的基礎。

1剝離量計算的常用方法

目前,在露天開采中主要的剝離量計算方法有:斷面法、規則方格網法及不規則三角網建立的DEM模型法等。

1.1基于斷面法的剝離量計算

斷面法,在露天礦剝離量計算中通常指垂直斷面法,即將一個或幾個連續作業的平盤上采剝作業區域近似看作是一個底面相互平行的棱柱體或棱臺體,然后利用幾何學中的棱柱體或棱臺體(錐形體體積)的體積計算公式求解剝離量。該方法是在露天礦的采場地形圖或碎部測量的采場平面圖基礎上,根據需要計算的采剝區域范圍,將采剝區域劃分成若干個相互平行的垂直斷面;由平面圖上的等高線、地性線與斷面線的交點得到斷面圖上地形線,按照驗收前后的地形線所圍成的閉合斷面,計算出斷面的面積;然后,以相鄰兩個斷面的面積與兩斷面的間距,求出的斷面間區域的體積;最后,將所有斷面間區域的體積加起來求和,求出總體積,總體積被視為該區域巖土的總體積。

1.2基于不規則三角網法的剝離量計算

不規則三角網是根據區域內有限個離散點的集合,將區域劃分為相等的三角面網絡,三角面作為最基本的格網單元,區域的數字高程由連續的三角面所組成,三角面的形狀和大小取決于不規則分布的測點的密度和位置。地形變化越簡單,采樣點就越少,則單元格就越大;反之當地形變化比較復雜時,數據點的分布也比較密集,單元格也就越小。基于不規則三角網地面模型的剝離量計算與規則格網地方法相似,都是通過建立地面模型實現對露天礦采場地形環境的數字模擬,然后根據驗收前后兩期地面模型,計算出體積差,即為采剝作業工程量。規則格網的基本是單元方格或矩形單元格,不規則三角網則是由一連串連續變化的三角形構成。

2露天礦剝離量計算程序設計與實現

本文以模塊開發的程序設計思想為指導,在AutoCAD軟件環境下通過VBA語言實現用斷面法和不規則三角網法計算剝離量。

2.1斷面法計算剝離量的功能實現

該方法的編程實現首先必須劃定計算區域的邊界線,然后找到合理的斷面方向,按照指定的間隔繪制斷面線,找出斷面線與邊界線的交點,程序根據各交點的坐標進行計算。獲取交點坐標是用通過Utility對象下的GetPoint獲取高程點的平面坐標。最后通過用戶設定設計高程和斷面間距進行剝離量的計算。

2.2不規則三角網法計算剝離量的功能實現

該方法可分為三個步驟實現:展野外測量離散點、建立三角網和工程量的計算。

(1)展野外測量離散點。高程展繪功能利用Open語句打開讀取文本數據,并通過ModelSpace對象的AddPoint和AddText方法相結合,將存入文本中空間坐標數據展繪到當前操作的模型中。在CAD2004加載展點和建網的程序,運行展點程序,打開*.dat文件。

(2)建立無約束條件的三角網。根據模塊化程序設計思想,本文以逐點插入算法實現Delaunay三角網的建立,形成一個無約束條件的三角網。其算法函數的代碼見附錄A中無約束三角網建立函數代碼。運行建立三角網的程序,程序自動根據離散點數據生成三角網,并將各三角形保存到一個自定義的數組中,以方便剝離量計算的需要。

(3)工程量的計算。工程計算是本程序的最主要功能,通過建立露天礦不規則三角網地面模型和繪制的邊界線來提取工程計算的TIN,再由本期驗收數據建立采剝作業后的TIN,分別計算兩期的TIN網所形成的空間體體積,求差得到剝離量。運行計算剝離量的程序,通過用戶輸入設計標高確定,即可計算出剝離量。

3計算結果精度評價

以某露天礦的實測數據為離散點,通過本程序的斷面法和不規則三角網法分別計算出給定設計標高的區域的剝離量,并以南方CASS軟件的計算結果為基準,分析各方法計算結果精度及優缺點。

由表1可以看出,不規則三角網法的計算結果最接近于CASS軟件的計算結果,其相對精度達到了2.2%;規則格網的計算結果接近于不規則三角網的計算結果,但整體效果不如不規則三角網好;而斷面法的精度較差,相對精度2.7%。由此,當計算數據相同時,從算法角度來看,三角網法具有較高的精度。

4計算結果分析與方法可行性評價

(1)斷面法精度低,這與該方法本身的計算原理是分不開。斷面法的計算原理比較簡單,該方法的缺點也十分的突出:①內業工作量較大,主要體現在斷面數據的讀取和錄入方面。②計算方法的精度直接受到斷面數量和距離的影響,當剖斷面的間距越大,斷面面數量越少,計算的工作量也越小,斷面面積與兩個斷面間體積量計算結果的誤差也越差。③斷面的方位必須盡量垂直平臺推進方向,否則計算精度將會降低。

(2)不規則三角網法受到地形條件的因素影響小,計算結果最接近與真值的是不規則三角網法。其特點主要表現在:①由于三角形在形狀和大小方面有很大的靈活性,對于有著陡峭斜坡和大量斷裂線等地形形態比較破碎的地區利用不規則三角網可以很好地實現地形表面的重建。②工程量計算方法精度高,計算公式本身與模型之間不存在誤差和估算,在地形復雜環境下,靈活性使得不規則三角網在復雜地形的計算上具有了優勢。③建模方法成熟,有利于實現自動化計算過程,通過帶約束條件的三角剖分和離散點插入算法能夠實現地面模型的建立和更新,這是實現自動計算的基本。

因此,在條件允許的情況下,露天礦生產作業中剝離量的計算應盡量采用不規則三角網法。

5結論

本文用程序實現了用斷面法和不規則三角網法計算剝離量的過程,減少了內業工作量,顯著提高了露天礦剝離量計算的精度和效率。通過實驗分析不規則三角網法計算剝離量的自動化程度高,精度好,可以有效地保證礦山生產的效率,符合露天生產的要求。

參考文獻

[1]曹春杰等.復雜地形露天礦土方量計算方法的研究:[D].北京天地華泰采礦工程技術有限公司,2009.

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