Відкритий спосіб

Коли корисні копалини виходять на поверхню або залягають під невеликим (до 80-120 м) шаром порожніх порід, то вони розробляються відкритим способом. Відкритий спосіб розробки використовують при добуванні вугілля, руд чорних та кольорових металів, гірничотехнічної сировини та будівельних матеріалів.

Переваги. Порівняно з підземними він забезпечує:

• більш повне вилучення корисних копалин,

• більш високу продуктивність праці,

• зазвичай нижчу собівартість добування корисних копалин,

• більші масштаби добування,

• безпечні умови роботи та сприятливі умови для залучення високопродуктивних і великих машин.

Недоліки:

• з надр землі порожніх порід виймається у кілька разів більше, ніж корисних копалин;

• провітрювання в кар’єрах здійснюється важче і завдається велика шкода навколишньому середовищу;

• вилучення із сільськогосподарського виробництва земель, знищення на цих землях родючого шару ґрунту, зниження рівня ґрунтових вод у навколишніх територіях та ін.

Основні етапи відкритої розробки родовищ

• підготовка поверхні,

• осушення,

• розтин та експлуатація родовища,

• відновлення порушених гірничими роботами земель (рекультивація).

Основні роботи при добуванні на кар’єрах: відбивання, навантаження, транспортування та розвантажування порожніх порід і корисних копалин.

Відбивання полягає у відділенні породи або корисних копалин від цільного масиву з одночасним розшаруванням їх, для забезпечення навантаження з метою транспортування. Відділення та розшарування міцних порід здійснюються за допомогою буровибухових робіт, навантаження - за допомогою екскаваторів. При м’яких або попередньо розшарованих породах відбивання та навантаження є виймальними процесами, які здійснюються екскаваторами або іншими машинами.

Вийнята порожня порода переміщується у відвали, які можуть розташовуватися в межах (внутрішні відвали) або за межами (зовнішні відвали) розроблюваної ділянки.

Добуті корисні копалини транспортуються за межі кар’єру на склади, або в приймальні бункери заводів, фабрик чи електростанцій, або на залізничні станції для відправлення споживачам. На відкритих роботах широко використовується гідромеханізація, при якій порушення порід, їх транспортування та закладання здійснюються за допомогою води, яка рухається. При розробці розсипних родовищ вода може бути використана для збагачення. Добування рихлих порід, які містять корисні копалини (переважно розсипи золота, платини та олова), з-під води природних та штучних водойм здійснюється за допомогою драг.

Кінцевим процесом гірничого виробництва є збагачення корисних копалин - сукупність процесів первинної обробки мінеральної сировини, що мають на своїй меті відділення всіх цінних мінералів від порожньої породи, а також взаємне розділення цінних мінералів.

При збагаченні можливе отримання як кінцевих товарних продуктів (вапняк, азбест, графіт та інш.), так і концентратів, придатних для подальшої хімічної або металургійної переробки. Збагачення - найважливіша проміжна ланка між видобутком корисних копалин і їх використанням. В основі теорії збагачення лежить аналіз властивостей мінералів і їх взаємодій у процесах розділення — мінералургія.

Збагачення дозволяє суттєво збільшити концентрацію цінних компонентів. Вміст важких кольорових металів міді, свинцю, цинку в рудах становить 0,3-2 %, а в їх концентратах — 20-70 %. Концентрація молібдену збільшується від 0,1-0,05 % до 47-50 %, вольфраму — від 0,1-0,2 % до 45-65 %, зольність вугілля знижується від 25-35 % до 2-15 %. В задачу збагачення входить також вилучення шкідливих домішок мінералів (арсен, сірка, кремній тощо). Вилучення цінних компонентів у концентрат у процесах збагачення становить від 60 до 95 %.

Збагачення корисних копалин на спеціальних збагачувальних фабриках.

Операції обробки, яким піддають на фабриці гірничу масу, підрозділяють на: основні (власне збагачувальні); підготовчі і допоміжні.

Всі існуючі методи збагачення засновані на розходженні у фізичних або фізико-хімічних властивостях окремих компонентів корисної копалини. Існує ґравітаційне, магнітне, електростатичне, флотаційне, бактеріальне та ін.

У результаті збагачення корисна копалина розділяється на кілька продуктів: концентрат (один або декілька) і відходи. Крім того, у процесі збагачення можуть бути отримані проміжні продукти.

Концентрати – продукти збагачення, у яких зосереджена основна кількість цінного компонента. Концентрати в порівнянні зі збагачуваним матеріалом характеризуються значно вищим вмістом корисних компонентів і нижчим вмістом пустої (порожньої) породи та шкідливих домішок.

Відходи – продукти збагачення, у яких зосереджена основна кількість порожньої породи, шкідливих домішок і невелика (залишкова) кількість корисних компонентів.

Проміжні продукти (промпродукти) – це механічна суміш зростків з розкритими зернами корисних компонентів і порожньої породи. Промпродукти характеризуються нижчим у порівнянні з концентратами і вищим у порівнянні з відходами вмістом корисних компонентів.

Якість корисних копалин і продуктів збагачення визначається вмістом цінного компонента, домішок, супутніх елементів, а також вологістю і крупністю.