Відкрите розроблення родовищ

Відкрите розроблення родовищ полягає у підготуванні поверхні землі (в основному у видаленні родючого шару, виведенні поверхневих вод), осушенні (в разі потреби) родовища, його розкритті (спорудженні траншей), виконанні розкривних робіт (у тому числі відвальних робіт) і робіт видобувних — відокремленні корисних копалин від масиву. Здійснюється за допомогою відкритих гірничих виробок (див. кар'єр). Осн. гірничі виробки В.р.р.к.к. — капітальні траншеї, що забезпечують доступ до корисних копалин і розрізні траншеї, що підготовлюють кар'єрне поле до розкривних і добувних робіт. В.р.рк.к. широко застосовується в Україні, США, Австралії, Росії, Канаді, КНР, в ряді країн Європи (ФРН, Польща, Чехія).

Осн. технол. процеси В.р.р.к.к. включають:

• підготовлення гірських порід до виймання — відокремлення гірських порід (або корисної копалини від масиву з одночасним її механічним, або вибуховим розпушенням);
• навантаження гірничої маси в засоби транспорту,
• транспортування гірничої маси з вибоїв на пром. майданчик залізничним транспортом, автомобілями, конвеєрами, скіповими підйомниками, гідротранспортом, підвісними канатними дорогами,
• розміщення пустих порід у відвалах,
• планування відвалів.

Поширеною є класифікація систем В.р.р.к.к. за способом здійснення розкривних робіт і технології переміщення гірських порід у відвали. Системи розробки:

• безтранспортна,
• екскаватор-кар'єр,
• транспортно-відвальна,
• спеціальна,
• транспортна,
• комбінована).

Крім того, існує класифікація систем розробки в залежності від положення робочої зони, напрямку розвитку і переміщення фронту робіт. Група систем:

• суцільні — з постійним положенням робочої зони;
• заглиблювальні — зі змінним положенням робочої зони).

Основні ознаки цих систем В.р.р.к.к. — напрям виїмки в профілі і плані кар'єрного поля, а також місце розташування відвалів. Всі системи розробки за цією класифікацією поділені на 2 групи. До першої віднесені системи з постійним положенням робочої зони, яка залишається незмінною на весь період експлуатації род. Ці системи розробки характерні для горизонтальних і пологих покладів. Підготовчі роботи на них завершуються створенням первинного фронту розкривних і видобувних робіт. Системи розробки горизонтальних і пологих покладів характеризуються порядком здійснення розкривних і добувних робіт, зміною довжини фронту робіт або висоти окр. уступів.

Найтриваліший етап В.р.р.к.к. — експлуатація родовищ. Планомірне виймання і переміщення гірських порід забезпечуються комплексом гірничотранспортного і допоміжного обладнання. Вибір засобів комплексної механізації залежить від природних, технологічних, технічних, організаційних, економічних чинників. Комплекси для механізації видобувних робіт розрізняють за видом обладнання — циклічної, циклічно-потокової, безперервної дії.

Сукупність технологічних і технічних засобів, які забезпечують ефективне проведення процесу розробки родовища кар'єром, встановлений для даних геологічних умов та прийнятих засобів механізації порядок ведення підготовчих, нарізних та очисних робіт у просторі і часі. Класифікація способів розкриття і систем розробки родовищ за ознакою розвитку і механізації гірничотранспортних робіт як єдиної гірничотранспортної системи подана в табл. Кар'єр розглядається як складна сукупність ведення виймальних робіт і транспортування гірських порід на поверхню. Динаміка їх переміщення у просторі кар'єрного поля обумовлена гірничотранспортною системою, під якою розуміється установлений порядок виконання підготовчих, розкривних і видобувних робіт до кінцевої глибини з поетапним уведенням різних видів транспорту, що забезпечують безпечне економічне та найбільш повне виймання корисних копалин. Різноманітність гірничогеологічних умов, в яких будуються й експлуатуються кар'єри, широкий вибір гірничотранспортного обладнання та сфери його використання обумовлюють виділення трьох груп гірничотранспортних систем, підгруп і рівнів класифікації. Вивчення питань розробки покладів показує, що формування робочої зони на повну глибину кар'єру з переміщенням її уздовж пласта корисної копалини і утворенням виробленого простору по кінцевому положенню кар'єрного поля відповідає групі суцільних систем при розробці в основному пологих родовищ. У той же час є позитивний досвід відробки похилих і крутих покладів з переміщенням порід розкриву у вироблений простір безтранспортним способом або із застосуванням конвеєрів, автосамоскидів та залізничних потягів.

Група заглиблювальних систем характерна тільки для похилих, крутопохилих і крутих родовищ, при розробці яких робоча зона розвивається углиб кар'єрного поля, вироблений простір несформований. Змішана група систем використовується, в основному, при розробці розосереджених покладів складної будови або виділенням кар'єру першої черги з частковим утворенням виробленого простору.

У даних групах кар'єрний транспорт використовують повсюдно для переміщення як корисних копалин, так і порід розкриву. У таких умовах глибина кар'єру є визначальною для класифікації гірничотранспортних систем за ознакою виду транспорту. При цьому у залежності від щільності гірських порід, глибини розробки і площі кар'єру використовують різноманітні види транспорту як самостійно, так і у комбінаціях між собою. Так, використання автомобільного і залізничного транспорту може бути з прямою формою траси по окремих або групових траншеях тільки на верхніх горизонтах, стрічкових конвеєрів або скіпових підйомників, розміщених у похилих траншеях або шахтних стволах — з глибоких горизонтів. Складна форма траси характерна для автомобільного і залізничного транспорту під час руху по загальних траншеях на глибину до 200… 350 м, а також стрічковим конвеєром у зигзагоподібних траншеях. У міру поглиблення фронту гірничих робіт траса розкривних виробок у верхній частині кар'єру залишається без зміни або ж реконструюється, систематично доповнюється відповідним розвитком у глибинній частині.

Наведені поняття і термінологія щодо систем відкритої розробки родовищ корисних копалин апробовані при проектуванні, запроваджені на вітчизняних залізорудних і флюсових кар'єрах, затверджені Міністерством промислової політики України.

Структура експлуатаційних витрат складається з вартості осн. технологічних процесів: буропідривних робіт (10-15 %), екскавації (15-25 %), транспортування (40-60 %), відвалоутворення (15-20 %). В загальних витратах на будівництво кар'єру на гірничо-капітальні роботи припадає до 30-40 %, а на обладнання 20-30 %.

Термін окупності капітальних витрат при В.р.р. 7-10 років. Перспективи В.р.р.к.к. пов'язані з оптимізацією параметрів гірничих робіт і обладнання, застосуванням техніки безперервної дії, комплексним використанням видобутої гірничої маси, переходом на великі глибини, широким застосуванням автоматизовованих систем і методів керування, впровадженням маловідходних і ресурсозбережних технологій.

• Відкрита гірнича технологія
• Система розробки родовищ корисних копалин

Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.