Горное дело - Разработка месторождений открытым способом

1. Открытым способом разработки месторождения называется такой способ выполнения горных работ, при котором полезные ископаемые добывают непосредственно с поверхности земли. Горное предприятие занятое открытой разработкой месторождения называется карьером. Открытый способ имеет ряд преимуществ по сравнению с подземным: высокая безопасность и лучшая санитария, простая организация работ возможность селективной выемки, более полное извлечение полезных ископаемых, капитальные затраты и сроки строительства карьера меньше чем шахты. С увеличением глубины карьера себестоимость добычи увеличивается. Предельной глубиной карьера считается такая глубина при которой добыча открытым способом и подземным стоит одинаково. Все работы на карьере делятся на вскрышные и добычные. Добычные работы начинаются отработкой одного или обоих бортов разрезной траншеи отдельными полосами -- заходками. Вскрышные работы должны опережать добычные. Отработка верхних слоев опережает отработку нижележащих, поэтому боковая поверхность карьера имеет ступенчатую форму и называется бортом карьера. На каждый момент горные выработки карьера ограничены верхним и нижним контуром. Верхний контур ограничивает карьер на уровне поверхности земли, нижний контур на уровне подошвы. Уступ состоит из верхней и нижней рабочей площадки, верхней и нижней бровки уступа, откоса уступа, угла откоса уступа.

2. Механизация погрузочно-транспортных машин.

Железнодорожный транспорт целесообразен при перевозках горной массы с глубины 200-250 м, средней и большой производительности карьеров и значительных расстояниях транспортировки. В качестве локомотивов в карьерах применяют электровозы и тепловозы и тяговые агрегаты. Наибольшее распространение получили контактные электровозы. Также применяется автомобильный транспорт. Основным видом автомобильного транспорта в карьерах являются автосамосвалы. На наших рудниках применяют машины типа БЕЛАЗ. Также применяется конвейерный транспорт: ленточные, ленточно-канатные. Выемку и погрузку руд и пустых пород в карьерах осуществляют одна и многоковшовыми экскаваторами. Драглайны ( канатные экскаваторы) предназначены для выемки и погрузки мягких пород.

3. Отвальные работы.

Извлекаемые при вскрышных работах пустые породы размещают в отвалах. В зависимости от применяемого оборудования различают плужные, экскаваторные и бульдозерные отвалы. Плужные отвалы применяют при железнодорожном транспорте, рельсовые пути при этом располагают вдоль верхней бровки отвала и породу из думпкаров разгружают непосредственно под откос отвального уступа. По мере заполнения отвала ширина площадки между рельсовыми путями и верхней бровкой отвала увеличивается, и часть породы на ней задерживается. Оставшуюся породу сваливают под откос отвальным плугом. Плужный отвал имеет высоту 8-15м. При большом количестве складируемых пород и железнодорожном транспорте целесообразно экскаваторные отвалы, на которых разгружаемую породу перемещают в сторону от рельсового пути одноковшовыми или специальными многоковшовыми экскаваторами. Бульдозерные отвалы применяют как при автомобильном, так и при рельсовом транспорте.

4. Проведение траншей.

Вскрытие внешними траншеями применяют для отработки пологих неглубоко залегающих месторождений иногда для верхних горизонтов крутопадающих залежей. При вскрытии отдельными внешними траншеями каждый горизонт месторождения вскрывается обособленной траншеей. Для уменьшения объема горно-капитальных работ применяют вскрытие групповыми внешними траншеями. Каждая траншея вскрывающая нижележащий горизонт проходится внутри траншеи верхнего горизонта. Вскрытие внутренними траншеями позволяет значительно сократить объемы выемки пород вследствие расположения траншеи внутри контуров карьера. Внутренние траншеи могут быть отдельными для каждого горизонта и общими для всех горизонтов. Вскрытие общими внутренними траншеями имеет широкое распространение при разработке карьеров глубиной до 300-400 м.

5. Вскрытие тупиковыми и спиральными съездами.

При тупиковых съездах вскрывающие траншеи располагают на нерабочем борту карьера во взаимно- обратных направлениях. Каждый съезд на рабочем горизонте заканчивается тупиковой площадкой на которой состав при спуске или подъеме меняет направление своего движения. Достоинства: возможность размещения съездов на одном борту, широкая область применения. Недостаток: низкая средняя скорость движения поездов, вследствие больших затрат времени на маневры подвижного состава на тупиковых площадках.

При вскрытии спиральными съездами последние располагают виде спирали по рабочему и нерабочему бортам карьеров. Между съездами имеются горизонтальные площадки на которых устраивают разминовки. На каждом рабочем горизонте спиральная трасса траншей имеет горизонтальную площадку- пункт примыкания от которого проводят разрезную траншею горизонта и развивают внутрикарьерные откаточные пути. После полной отработки горизонта пункт его примыкания к спирали ликвидируют и переносят на следующий, нижележащий горизонт. Вскрытие спиральными съездами позволяет упростить маневры транспорта и тем самым увеличить его производительность.