0be5ea2b5664ecf8

Причём, тенденция такова, что с увеличением глубин и производственной мощности карьеров, в них применяются всё более крупные и капитальные подземные сооружения, используемые, не только для транспорта полезного ископаемого, но также для дренажа карьерного поля, вентиляции пространства карьера и даже для транспорта и подъёма вскрышных пород с созданием подземных дробильных комплексов.
При этом есть современные примеры, когда очень крупные карьеры, с определённой стадии своего развития полностью переходят на подземный способ вскрытия.

Второй классификационный признак - стационарность вскрывающих горных выработок - относится только к траншеям (полутраншеям).
По этому признаку вскрывающие траншеи могут быть стационарными, т.е. действующими весь срок функционирования карьера, полустационарными, действие которых ограничено определённым периодом, или временными.
При этом временные вскрывающие траншеи (фактически – полутраншеи, называемые также скользящими съездами) создаются на откосе рабочего уступа и, по мере развития фронта уступа, периодически меняют своё положение в пространстве.
Подземные же вскрывающие горные выработки обычно бывают только стационарными. При расположении их внутри конечного контура карьера они, по мере развития фронта горных работ, могут постепенно погашаться, завершая своё функционирование к моменту окончания открытых горных работ.

Открытые горные выработки: наклонная траншея
Основные типы открытых горных выработок: наклонные и горизонтальные траншеи и полутраншеи

Открытые горные выработки: наклонная полутраншея
Основные типы открытых горных выработок: наклонные и горизонтальные траншеи и полутраншеи

Открытые горные выработки: горизонтальная траншея
Основные типы открытых горных выработок: наклонные и горизонтальные траншеи и полутраншеи

Открытые горные выработки: горизонтальная полутраншея
Основные типы открытых горных выработок: наклонные и горизонтальные траншеи и полутраншеи

Основные элементы уступа карьера и его параметры:
h – высота уступа; α – угол наклона откоса; А – ширина заходки; b1 – ширина транспортной площадки (бермы); b2 – ширина рабочей площадки

Разработка полезного ископаемого и вскрышных горных пород в границах карьерного поля осуществляется слоями – обычно горизонтальными, реже наклонными или крутыми. Эти слои в толще полезного ископаемого и вскрышных пород образуют ступенчатую форму поверхности карьера, каждая ступень которого называется уступом.
Выделяются элементы уступа – нижняя и верхняя площадки, откос, торец, верхняя и нижняя бровки. Основные параметры уступа – его высота, угол наклона откоса, ширина нижней и верхней площадки.
Различают рабочие уступы, т.е. находящиеся в стадии разработки, и нерабочие, в которых горные работы завершены.
Особенностью рабочего уступа является то, что он разрабатывается самостоятельными средствами выемки и транспорта. Рабочий уступ может быть разделён на подуступы, которые не имеют самостоятельных средств выемки и транспорта. Нерабочие уступы у конечных проектных границах карьера, наоборот, нередко сдваиваются или страиваются с целью максимального приближения их к устойчивому контуру карьера.

Площадка уступа называется рабочей, если на ней расположено выемочное оборудование (экскаватор) и транспортные коммуникации (рельсовые пути или автодорога).
В случае, если площадка предназначена только для работы транспортных средств, то она называется транспортной площадкой или транспортной бермой. Вместо понятий «рабочая и транспортная площадка» нередко используется синоним – рабочий или транспортный горизонт.
Выделение в карьерном поле уступов и обоснование их параметров выполняется с учётом природных, технических, горно-технологических и экономических факторов. При этом принимается во внимание устойчивость массивов горных пород, форма и условия залегания толщи полезного ископаемого и вскрышных пород, тип и рабочие параметры горного и транспортного оборудования, порядок (система) разработки месторождения, схема транспортного доступа к залежи, ценность полезного ископаемого и затраты на его добычу и переработку.

Основные элементы карьера: его дно, лежачий, висячий и торцевые борта, линии нижнего и верхнего контуров. Различают также борта - рабочий и нерабочий, т.е. на которых ведутся горные работы или завершены (находятся в конечных контурах).
Главные геометрические параметры карьера: глубина (конечная и текущая), углы наклона рабочих и нерабочих бортов, длина и ширина по земной поверхности, ширина дна, площадь карьера в верхних контурах, его объём.
Как производственная единица, карьер характеризуется производственной мощностью, т.е. количеством добываемого за год полезного ископаемого и вскрышных пород.

Характерной особенностью открытого способа разработки полезных ископаемых является необходимость удаления больших объёмов пустых пород, вмещающих полезное ископаемое.
Эти пустые породы принято называть вскрышными, а комплекс горных работ по их удалению из карьерного поля – вскрышными работами. Соответственно, добычными работами называются горные работы по непосредственному извлечению из земных недр полезных ископаемых.
Вскрышные породы транспортируются в специальные места размещения, где укладываются в штабеля, называемые отвалами.
Располагаются отвалы в выработанном пространстве карьерного поля (внутренние отвалы) или за проектными контурами карьера (внешние отвалы).
Карьер в процессе эксплуатации систематически увеличивает свои размеры. Расширение его контуров происходит в ширину и вглубь горного массива.

Подуступ:
h – высота уступа; hв и hн- высота верхнего и нижнего подуступа
Увеличение высоты уступов у конечных контуров карьера. ∑h – суммарная высота сдвоенного (h1+h2) уступа в конечных контурах карьера

Основные элементы и параметры карьера:
Нк - конечная (проектная) глубина; Нт – текущая глубина; В – проектная ширина дна; γв и γл – углы наклона нерабочих бортов; βв и βл – углы наклона рабочих бортов

Карьер для разработки горизонтальных и пологозалегающих месторождений

Карьер для разработки наклонных и крутопадающих месторождений

Забои:
в - драглайна
Забои:
г - гидравлической лопаты

Забои:
1 - добычной; 2 - вскрышной; 3 – проходческий; 4 – рудное тело; 5 – разрезная траншея; 6 - рабочий горизонт вскрышных работ; 7 - рабочий горизонт добычных работ

Вскрытие внешними траншеями:
а – неглубокой пологой залежи; б – верхнего рабочего горизонта крутой залежи; в – при гористом рельефе (полутраншеями):
1 - граничные контуры карьера; 2 - вскрывающие открытые горные выработки; 3 и 4 - вскрывающие выработки внутреннего заложения (полустационарная и скользящая полутраншеи)

Скользящий съезд: 1 и 2 – положение съезда с изменением фронта уступа

Вскрытие крутой траншеей:
а - общий вид; б - чертёж; в - схема карьерного скипа:
1 – кузов скипа, 2 – рельсовое полотно, 3 - колёсные пары