3.4. Спосіб і система розробки родовища

Розрахунок техніко-економічних показників починається з обґрунтування способу розробки родовища. Можна виділити п'ять основних способів розробки родовищ: відкритий, підземний, геотехнологический, дражний і гідравлічний. Часто застосовується також комбінований спосіб, коли верхні обрії розробляють відкритим, а нижні ( підземним способом.

Відкритий спосіб розробки родовищ за допомогою кар'єрів відіграє провідну роль  їм добувається більша частина корисних копалин. Переваги відкритого способу полягають у тому, що він дозволяє розвити високу продуктивність рудника при відносно незначних втратах корисної копалини. Крім того, при відкритому способі поліпшуються умови безпечного ведення гірських робіт. Однак даний спосіб застосуємо лише при розробці відносно що неглибоко залягають корисних копалин.

Видобуток руди в кар'єрах виробляється уступами висотою від 5 до 20 м. Пухкі руди добувають екскаваторами, скельні ( попередньо руйнують вибуховим способом. Деякі специфічні корисні копалини, наприклад лицювальний будівельний матеріал, розпилюють на блоки. Особливо коштовні корисні копалини, наприклад оптична сировина, піддають ручний або механізованої рудоразборке.

Кар'єр має кілька важливих геометричних параметрів: глибину, площу на поверхні, площу на дні, обсяг і кути укосу бортів. Останні залежать від ступеня стійкості гірських порід (табл.25) і є досить істотним фактором, що визначає обсяг кар'єру й, отже, обсяг гірських робіт. У найпростішому випадку, коли рельєф денної поверхні носить рівнинний характер, а кути укосу бортів зберігають своє значення по глибині, обсяг кар'єру може бути розрахований по формулі обсягу усіченого конуса

,

де  площа кар'єру відповідно на поверхні й на дні; H  глибина кар'єру.

При більше складній конфігурації обсяг кар'єру ділять на кілька геометричних і об'ємних елементів простої форми або для обчислення обсягу використають такі ж методи, як при підрахунку запасів руд (див. главу 5).

Підземний спосіб видобутку за допомогою шахт застосовується для глибоко розташованих родовищ. В умовах сильно розчленованого рельєфу замість шахт використають штольні. Підземний спосіб по значимості посідає друге місце. Достоїнствами його є можливість видобутку руд на більших глибинах (до 3 км і більше) і відносно невеликі капітальні вкладення на будівництво рудника, тому що обсяг гірничо-капітальних робіт з порівняння з кар'єром невеликої.

Таблиця 25

Орієнтовні кути укосу бортів кар'єру, градуси

Характеристики гірських порід	Коефіцієнт міцності по шкалі Протодьяконова	Глибина кар'єру, м
		90	180	240	300
Найвищою мірою міцні й дуже міцні	15-20	60-68	57-65	53-60	48-54
Міцні й досить міцні	8-14	50-60	48-57	45-53	42-48
Середньої міцності	3-7	45-50	41-48	39-45	36 42
Досить м'які й м'які	1-2	30-43	28-41	26-39	24-36
М'які й землисті	>0,8	21-30	20-28	-	-

Видобуток руди в шахтах і штольнях виробляється переважно із застосуванням підривних робіт. Існує багато систем підземної розробки, що залежать від форми, розмірів і елементів залягання рудних тіл, від стійкості руд і порід, що вміщають, від цінності корисної копалини (табл.26). На вибір системи розробки можуть вплинути обводненность родовища, газоносность, можливість самозаймання корисної копалини, необхідність запобігти від обвалення вышележащие корисні копалини або від осідань денну поверхню й інші фактори. На більших глибинах певний вплив робить можливість появи гірських ударів.

Геотехнологический спосіб полягає в перекладі твердої корисної копалини в рідке або газоподібне шляхом підземного спалювання, розплавлювання, выщелачивания або механічного руйнування з перекладом у пульпу (суміш твердої й рідкої фази) і наступної відкачки отриманого матеріалу по шпарах на поверхню. Переваги способу полягають у можливості промислового використання бідних руд глибоко, що залягають родовищ, а також у безпечних умовах і відносній екологічній чистоті видобутку. Геотехнологические способи широко застосовують для видобутку самородної сірки, радіоактивної сировини, іноді міді й інших корисних копалин.

Таблиця 26