Раздел I

Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом

Глава I

Общие сведения об открытых горных работах

§ 1.Сущность открытых горных работ и условия их применения

Открытыми горными работами называется комплекс работ, при котором все производственные процессы, необходимые для извлечения полезного ископаемого из недр земли, совершаются на поверхности.

В результате производства открытых горных работ в земной коре образуются открытые горные выработки, которые, в отличие от подземных, примыкают непосредственно к земной поверхности и поэтому имеют незамкнутый контур поперечного сечения. Совокупность открытых горных выработок, служащих для разработки месторождения полезного ископаемого, называют карьером. Также карьером называют горное предприятие, осуществляющее разработку месторождения открытым способом. Таким образом, понятие «карьер» имеет два значения—техническое и административно-хозяйственное. В угольной промышленности карьеры обычно называют разрезами, а на россыпных месторождениях — приисками.

Месторождение или его часть, разрабатываемые одним карьером, называют карьерным полем. В процессе открытых горных работ поверхность карьерного поля полностью нарушается и в толще земной коры образуется поверхность выработанного пространства. Глубина выработанного пространства при разработке мощных месторождений может достигать нескольких сотен метров.

Участок земной поверхности, занимаемый горным предприятием, называют земельным отводом. Площадь земельного отвода обычно во много раз превышает площадь карьерного поля и на крупных карьерах достигает нескольких тысяч гектаров.

При производстве открытых горных работ различают вскрышные и добычные работы.

Под вскрышными работами понимают совокупность производственных процессов по выемке и удалению пустых пород, покрывающих и вмещающих полезное ископаемое.

Добычными работами называют совокупность производственных процессов по извлечению полезного ископаемого из недр земли. Объем вскрышных работ на современных карьерах обычно значительно превышает объем добычных. Годовые объемы удаляемой на карьерах пустой породы иногда превосходят объемы добычи в 10—20 раз и более. Удаление значительных масс вмещающих и покрывающих пород является основной технологической и экономической особенностью открытых разработок.

При современной технике открытым способом можно разрабатывать месторождения твердых полезных ископаемых любой формы, расположенные ниже или выше господствующего уровня земной поверхности, при любой крепости горных пород. Основным условием при выборе открытого способа разработки является возможность получения лучших технико-экономических показателей, чем при подземных работах.

§ 2. Достоинства и недостатки открытых горных работ

Основные достоинства открытых горных работ по сравнению с подземными следующие:

1. Применение более мощной и производительной техники, в результате чего достигаются более высокие технико-экономические показатели: производительность труда на карьерах значительно выше, а себестоимость добываемых полезных ископаемых ниже, чем при подземной разработке.

2. Более высокие темпы роста производительности труда и снижения себестоимости добычи.

3. Меньшие потери и разубоживание полезных ископаемых, лучшие условия для раздельной выемки.

4. Сроки строительства карьеров, и удельные капитальные затраты на строительство, значительно меньше, чем при строительстве шахт равной производственной мощности.

5. Легче увеличить при необходимости производственную мощность карьера, чем шахты.

6. Лучшие условия для комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.

7. Более высокая безопасность труда и лучшие производственные условия.

Недостатки открытых горных работ:

1. Необходимость выемки, перемещения и складирования в отвалы больших объемов пустых пород.

2. Требуются большие площади для размещения отвалов пустых пород.

3. Некоторая зависимость от климатических условий и времени года.

Достоинства открытых горных работ в большинстве случаев преобладают над недостатками и поэтому открытый способ разработки месторождений в настоящее время наиболее эффективен и перспективен, вследствие чего он находит все более широкое применение при добыче различных видов полезных ископаемых (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Динамика развития открытого способа разработки важнейших полезныхископаемых в СССР

Полезные ископаемые	Доля открытого способа разработки в общей добыче (%) по годам
	1960	1970	1980
Уголь
Железная руда
Руды цветных металлов
Марганцевая руда
Фосфориты
Строительные материалы