3.2. Классификация систем открытых горных работ

Предложено много классификаций систем разработки их можно разделить на два основных типа, в которых основными классификационными признаками служат:

- направление подвигания забоев и конфигурация фронта работ (А. П. Зотов, С. М. Шорохов, Г. В. Секисов, В.В. Ржевский, А. И. Арсентьев и др.) [4];

- способ производства вскрышных работ и механизация выемки и доставки пород (Е. Ф. Шешко, Н. В. Мельников, П. Э. Зурков и др.) [25];

В первоначальном варианте (1951г.) классификации систем акад. Н.В. Мельникова (табл. 8.1) из рассмотрения выпали геометрические признаки систем и добычные работы. Вместе с тем, благодаря простоте и наглядности, она получила широкое распространение. В последнюю редакцию классификации (1982г.) включены дополнительные признаки: фронт работ, направление его развития, высота рабочей зоны и др. [25], что лишь усложнило ее и затруднило использование.

Акад. Н. В. Мельниковым была предложена классификация систем разработки по способу производства вскрышных работ. По этой классификации все системы разработки разделены на пять групп.

При бестранспортной системе разработки перемещение породы из забоя во внутренний отвал производится вскрышными экскаваторами (мехлопатами или драглайнами).

В группу транспортно-отвальных включены системы разработки, при которых вскрышные породы перемещаются на внутренние отвалы посредством транспортно-отвальных мостов и консольных отвалообразователей.

В группу специальных включены системы разработки, при которых вскрышные породы удаляются башенными экскаваторами, колесными скреперами, гидромеханизированным спо­собом или кабель-кранами. К ним можно отнести также разработку вскрышных пород бульдозерами, канатными скреперами и другим специальным оборудованием.

К транспортным отнесены системы разработки, при которых вскрышные породы перемещаются на отвалы средствами транспорта. Эти системы более сложны и менее экономичны по срав­нению с бестранспортными, но они могут применяться при любых условиях залегания месторождения и поэтому являются наиболее распространенными.

Классификация систем открытой разработки месторождений (по акад. Н.В. Мельникову, 1951г.)

Система разработки	Основные характеристики системы разработки	Условия применения	Характерное забойное и транспортное оборудование
1	2	3	4
Бестранспортная: без переэкскавации или с переэкскавацией пород на отвалах	Вскрышные породы перемещают на внутренние отвалы непосредственно экскаваторами; возможна переэкскавация пород на отвалах	Пласты горизонтальные или пологие, ограниченной мощности, мощность покрывающих пород ограничена рабочими размерами экскаваторов. Наклонные или крутые пласты при мягких вмещающих породах и глубине карьера, позволяющей производить двойную и тройную переэкскавацию пород экскаваторами	Экскаваторы – мехлопаты и драглайны с большими рабочими размерами: оборудование для транспортирования вскрыши отсутствует
Экскаватор – карьер	Вскрышные и добычные работы производятся одним экскаватором-драглайном попеременно. Вскрыша переваливается в выработанное пространство; полезное ископаемое грузится в передвижной бункер, устанавливаемый на поверхности. Из бункера полезное ископаемое поступает на конвейеры, в автотранспорт или в средства железнодорожного транспорта	Пласты или залежи горизонтальные либо пологие ограниченной мощности (до 20–25 м), покрывающие породы мощностью до 25–30 м	Экскаватор – драглайн, передвижной бункер с питателем

Продолжение табл.

1	2	3	4
Транспортно-отвальная	Вскрышные породы перемещают во внутренние отвалы при помощи передвижных транспортно-отвальных установок (транспортно-отвальных мостов или отвалообразователей)	Пласты горизонтальные или пологие; рыхлые, мягкие покрывающие породы	Многочерпаковые цепные или роторные экскаваторы и мехлопаты; транспортно-отвальные мосты и передвижные консольные отвалообразователи
Специальная	Вскрышные породы удаляют башенными экскаваторами, колесными скреперами, гидромеханизированным способом или кабель-кранами	Пласты горизонтальные или пологие; мягкие, рыхлые покрывающие породы. При применении кабель-кранов – крутые пласты в крепких породах	Башенные экскаваторы, колесные скреперы, транспортное оборудование отсутствует. Гидромониторы и землесосные установки; кабель-краны
Транспортная	Вскрышные породы средствами колесного транспорта перемещают на внутренние или внешние отвалы	Любая форма месторождения и любая крепость пород	Экскаваторы любых типов; рельсовый или автомобильный транспорт
Комбинированная	Вскрышные породы верхних уступов средствами транспорта вывозят на внешние или внутренние отвалы; породы нижних уступов перемещают на внутренние отвалы экскаваторами или транспортно-отвальными установками; возможны другие сочетания систем	Пласты горизонтальные или ограниченной мощности, пологие; покрывающие породы мягкие, рыхлые или не выше средней крепости	Экскаваторы любых типов для верхних уступов и экскаваторы с удлиненными рабочими размерами для нижних уступов, рельсовый или автомобильный транспорт, транспортно-отвальные установки

В основу классификации акад. В.В. Ржевского положен характер расположения и перемещения фронта работ (табл. 8.2). Она более прогрессивна, отражает сущность понятия о системе разработки, как определенном порядке развития горных работ.

В классификации акад. В.В. Ржевского не нашли отражения основные позиции Е.Ф. Шешко и Н.В. Мельникова. По этой причине она не получила столь широкого распространения.

Проф. А.И. Арсеньевым предпринята попытка составить классификацию систем разработки [4], в которой были бы учтены наиболее интересные идеи А.П. Зотова, Е.Ф. Шешко, С.М. Шорохова, П.Э. Зуркова, Н.В. Мельникова, Г.В. Секисова, В.В.Ржевского. Кроме основных классификационных признаков (отработка уступов, направление перемещения фронта работ) приняты и дополнительные: расположение отвалов, характер отвалообразования, вид уступов, состояние забоя. В таком виде классификация стала универсальной, но более сложной к восприятию, чем предыдущие.

Однако ни одна классификация не может ухватить многообразия условий залегания месторождений, возможных конфигураций фронта и направлений его перемещения. Поэтому возникает необходимость описания сущности применяемой системы, разработки, используя комбинацию основных признаков, например, углубочная продольно-поперечная система разработки.

Указанная классификация, в основу которой положены горно-геологические и геометрические предпосылки, характеризует сущность технологии открытых горных работ и облегчает последующий расчет систем разработок.