ВСТУП

Гірничі роботи, що виконуються безпосередньо з земної поверхні у відкритих гірничих виробках носять назву відкритих гірничих робіт. Відкритим способом розробки на даний час видобувається більше 70 % загального об’єму корисних копалин. Такому їх розвитку в значній мірі сприяв розвиток в практиці результатів наукових дослідів по створенню нових і вдосконаленню старих технологій виробництва, техніки та організації робіт.

Відкриті розробки виконуються безпосередньо з земної поверхні і включають два види робіт: розкривні і безпосередньо видобувні.

Відкритий спосіб розробки в порівнянні з підземним характеризується такими особливостями:

• необхідність видалення з кар’єра значних об’ємів розкривних порід, або переміщення їх в контурах кар’єра

• практично немає обмеження на використання крупно габаритного гірничо - транспортного обладнання та транспорту.

• Розміри відкритих гірничих виробок по всім напрямкам дуже значні, що дозволяє використовувати габаритне обладнання та велику кількість вибухових речовин.

Перевагами відкритого способу є:

• більша економічність зумовлена високим обсягами виробництва, застосування більш потужного обладнання.

• можливість здійснення селективного виймання корисної копалини в більшій степені ніж при підземній розробці

• більш безпечні та гігієнічні умови праці.

• Значно кращі умови для застосування потужних та високопродуктивних механізмів, автоматизації виробництва.

• Втрати корисної копалини знаходяться в межах 3-10% в той час як при розробці потужних рудних чи вугільних покладів втрати складають 25-30%.

Недоліками відкритого способу розробки є часткова залежність від пори року, кліматичних та атмосферних умов та необхідність для розробки великих площ

Розділ 1.Сутність відкритих гірничих робіт

Гірниче підприємство, яке здійснює видобування корисних копалин відкритим способом називається кар’єром. Для вугільних родовищ термін «кар’єр» не застосовується, а користуються назвою «розріз». Кар’єром може також називатися вироблений простір гірничих виробок.

Виймання корисної копалини при відкритому способі розробки в більшості випадків супроводжується попереднім вийманням пустих порід, що ускладнює процес розробки. Пусті породи, що вилучаються з метою доступу до корисної копалини називаються розкривними породами, а роботи пов’язані з їх вилучення – розкривні. Для кількісної оцінки об’ємів порід покрівлі, що переміщуються застосовується спеціальний коефіцієнт - коефіцієнт розкриву. Цей коефіцієнт показує скільки одиниць розкривних порід потрібно вилучити чи перемістити за межі кар’єру, щоб добути одиницю корисної копалини. В залежності від одиниці вимірювання коефіцієнт розкриву може бути ваговим (т/т), об’ємним (м³/м³) та змішаним (м³/т), розрізняють також середній, поточний, контурний, граничний, та інші види коефіцієнтів розкриву.

Родовище, або його частина, призначена для розробки одним кар’єром називається кар’єрним полем. Зверху кар’єр обмежується земною поверхнею, ступінчата поверхня, що обмежує кар’єр з боків називається бортами кар’єру, а поверхня котра обмежує кар’єр знизу – підошвою.

Лінії перетину кар’єра з денною поверхнею і підошвою утворюють відповідно верхній і нижній контури кар’єру. Умовна поверхня, що проходить через верхній і нижній контури кар’єру називається відкосом борта кар’єру. Кут, утворюваний відкосом борта кар’єра і горизонтальною площиною, що проходить через його підошву, називається кутом відкосу борта кар’єра. Борт кар’єра, на котрому проводяться гірничі роботи, називається робочим.

Шар гірських порід, який має ступінчасту форму, називається уступом. Поверхня, що обмежує уступ зверху і знизу, називається верхнім і нижнім майданчиком уступу. Вертикальна відстань між верхнім і нижнім майданчиками називається висотою уступу.

Промислове освоєння при відкритій розробці проводять в декілька стадій:

1) підготовка поверхні родовища – котра може включати вирубування лісу та викорчовування пнів, відведення за межі кар’єрного поля русел річок та струмків, перенесення залізничних та автомобільних доріг тощо;

2) осушення родовища та загородження його від води може здійснюватися поверхневим, підземним та комбінованим способами;

3) розкриття родовища і створення початкового фронту розкривних і добувних робіт – створення доступу до корисної копалини, проведення розрізних траншей, створення необхідного по довжині та ширині фронту розкривних та добувних робіт;

4) нормальний період експлуатації родовища, а по його завершенню - доопрацювання родовища та погашення відкритих робіт.

Токівське родовище граніту

Україна, на своїй території, має найбільші запаси граніту. Ця корисна копалина утворюється завдяки застиганню магми в надрах землі. Площа залягання гранітів може досягати декількох тисяч кілометрів. Під землею вони знаходяться у формі батолітів. Завдяки монолітній структурі і різноманітним колірним відтінкам, граніт є популярним матеріалом для будівництва та облицювання споруд.

Великі запаси цієї породи є в Токівському родовищі. Граніт Токівського родовища відноситься до другого класу природної радіації матеріалів, застосовуваних у будівництві. У його мінеральний склад входять: кварц - 25%; мікроклін - 35%; біотит - 4%; плагіоклаз - 35; інші включення - 1%.

За фізико-механічними властивостями граніт має такі характеристики: об'ємна вага - 2670 кг/м3; стиранність - 0,26 г/см2; міцність при згинанні - 19 МПа; міцність на стиск - 225 МПа; водопоглинання - 0,55%, коефіцієнт розм'якшення - 0,83; відкрита пористість - 0,34%; істинна пористість - 0,56%.

У будівництві, граніт Токівського родовища, застосовується для облицювання фасадів будівель і набережних. Також, матеріал широко використовується при будівництві цокольних конструкцій. Граніт, що має дрібнозернисту структуру, застосовують при створенні садово-паркових скульптур, оскільки структура матеріалу дозволяє робити обробку ударним методом. Крупнозернистий граніт надає оригінальність монументальним спорудам, наприклад: колонам, п'єдесталам, постаментам. Широко використовуються вироби з граніту в дорожньому будівництві. Створені на основі цього матеріалу бруківки, бордюри та інші споруди мають оригінальний вигляд і високу довговічність.

Вихідні дані курсового проекту

Потужність розкривних порід, м	10
Потужність покладу корисної копалини, м	50
Ширина х довжина покладу, м	1400 х 3100
Річна продуктивність по корисній копалині, м3/рік	6000000
Розкривні породи	Пісок
Порода корисної копалини	Граніт
Транспорт	Автомобільний
Об’ємна вага розкривних порід, т/ м3	1,6
Об’ємна вага корисної копалини, т/ м3	2,6
Коефіцієнт міцності по Протод’яконову р. п.	0,5
Коефіцієнт міцності по Протод’яконову к. к.	10
Тип вибухової речовини	Біпори