4.2 Элементы карьера

Месторождение полезных ископаемых или его часть с массивом покрывающих и вмещающих пустых пород, отведенная для разработки одним карьером, называется карьерным полем.

В процессе работ по извлечению полезного ископае­мого образуется открытое выработанное пространство. Его глубина при разработке крутых залежей достигает нескольких сотен метров. На поверхности земли выра­ботанное пространство ограничивается границами карьерного поля, по глубине - дном карьера.

Разработка горных пород внутри карьерного поля производится, как правило, горизонтальными слоями, вследствие чего профиль карьера имеет ступенчатую форму.

а - уступ с нижней погрузкой; б - уступ с верхней погрузкой; в - подуступы; h - высота уступа; h₁ и h₂ - высота подуступов; α - угол откоса уступа

Рисунок 21 - Элементы рабочего борта карьера.

Отдельный слой, который разрабатывается само­стоятельными средствами рыхления, выемки и переме­щения, называется уступом (рисунок 21). Его высота уста­навливается с учетом безопасности работ и зависит от рабочих параметров выемочного оборудования и свойств массива.

Часть уступа по высоте, разрабатываемая самостоя­тельными средствами рыхления, погрузки, но обслужи­ваемая транспортом, общим для всего уступа, называ­ется подуступом.

Основные элементы уступа - площадки, откос, бровки (рисунок 22). Площадкой уступа называется гори­зонтальная поверхность, ограничивающая уступ по вы­соте, различают нижнюю и верхнюю площадки уступа.

Откосом уступа называется наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного про­странства между верхней и нижней площадками уступа.

Угол, образуемый откосом уступа с горизонтальной поверхностью, называется углом откоса уступа. Его ве­личина зависит от свойств массива, высоты уступа и длительности его стояния.

Линия пересечения откоса уступа с его нижней или верхней площадкой называется нижней или верхней бровкой уступа.

Часть уступа по ширине, разрабатываемая выемоч­ными средствами в сочетании с забойным транспор­том, называется заходкой уступа, торец заходки назы­вается забоем.

Рисунок 22 - Элементы уступа.

1 - рабочие площадки; 2 - верхние бровки уступов; 3 - нижние бровки ус­тупов; 4 - откосы уступов; В - ширина заходки по целику; b - ширина за­ходки в развале горной массы; L - длина блока.

В случае применения для разработки уступа не­скольких экскаваторов заходка уступа делится на блоки (Б).

Заходка уступа характеризуется шириной В, высо­той h и длиной L. Высота обычно соответствует высо­те уступа, длина - длине фронта работ уступа. Фрон­том работ уступа называется часть уступа, подготов­ленная для горных работ.

Площадка уступа, на которой располагается выемоч­ное и транспортное оборудование, предназначенное для его разработки, называется рабочей площадкой уступа, или рабочим горизонтом карьера. Горизонты карьера имеют отметки абсолютные, относительно уровня Бал­тийского моря, или условные, относительно постоянной абсолютной отметки на поверхности карьера. Рабочие площадки уступов соединяются между собой бермами (рисунок 23). Площадка между уступами, оставляемая на не­рабочем борту карьера для повышения устойчивости и задержания, осыпающихся с откоса кусков породы, на­зывается предохранительной бермой. Если эта площад­ка служит для размещения транспортных коммуника­ций, то ее называют транспортной бермой.

Совокупность уступов, находящихся в одновремен­ной отработке, называется рабочей зоной карьера.

Борт карьера - это боковая поверхность, ограничи­вающая карьер и состоящая из откосов и площадок уступов.

Борт карьера, на котором производятся горные ра­боты, называется рабочим бортом карьера, при отсутствии горных работ – нерабочим бортом карьера.

Линия пересечения бортов карьера с земной поверх­ностью называется верхним контуром карьера.

Линия пересечения бортов с дном карьера называ­ется нижним контуром карьера.

Условная поверхность, проходящая через нижний и верхний его контуры, называется откосом борта карь­ера.

1 – уступы; 2 - подуступы; 3 - транспортная берма; 4 - предохранительные бермы; 5 -рабочие площадки уступов; 6 - верхний контур карьера; 7 - полутраншея; 8 - разрезная траншея; 9 - капитальная траншея; А - не­рабочий борт карьера; Б - рабочий борт карьера; γ - угол откоса нерабо­чего борта карьера.

Рисунок 23 - Поперечный разрез карьера.

Угол, образованный линией откоса борта карьера и ее проекцией на горизонтальную плоскость, называется углом откоса борта карьера.

Открытая горная выработка, имеющая в поперечном сечении трапециевидную форму, называется траншеей, треугольную форму - полутраншеей.

Капитальные траншеи создают доступ транспорту с поверхности к разрабатываемому рудному телу (уголь­ному пласту). Разрезные траншеи служат для созда­ния первоначального фронта работ и размещения гор­ного и транспортного оборудования.