РАЗРАБОТКА УГОЛЬНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИИ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ
19. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ
19.1. СУЩНОСТЬ ОТКРЫТОГО СПОСОБА
В последние 20—30 лет все большее значение приобретает открытый способ
добычи угля. Если в 1960 г. в СССР доля угля, добываемого открытым способом
составляла около 20 % общей добычи, то в 1988 г.— 44,4%. Этот рост
обусловлен не только наличием достаточных запасов угля, благоприятных для
применения открытого способа, но и использованием высокопроизводительной
добычной техники.
При открытом способе добычи угля и других полезных ископаемых все горные
работы, обеспечивающие извлечение полезного ископаемого из недр, проводят в
открытых горных выработках, непосредственно с дневной поверхности.
Горное предприятие, осуществляющее разработку месторождения полезных
ископаемых открытым способом, носит название карьер. В угольной
промышленности вместо термина «карьер» применяют термин «разрез». В
результате производства открытых горных работ на поверхности образуется
выемка, которая также носит название карьер (выработанное пространство
карьера).
Сверху карьер ограничен дневной (естественной) поверхностью, снизу и с боков
соответственно — подошвой и борта м и.
При открытом способе добычи в зависимости от условий залегания полезного
ископаемого разрабатывают (извлекают) не только полезное ископаемое, но и,
как правило, пустые породы в значительных объемах. Эти породы называют в с
кр ы ш-ными породами или просто вскрышей.
В целях обеспечения безопасных условий работы бортам карьера придают
некоторый угол наклона, придающий им устойчивое положение.
Линейные размеры карьера в процессе добычи полезного ископаемого изменяются
(увеличиваются): в плане—при разработке горизонтальных месторождений, в
плане и в глубине — при разработке наклонных и крутых месторождений. Они
достигают максимального значения по завершении открытой разработки. Контуры
карьера (положение бортов карьера и подошвы) в этом случае носят название
конечные (проектные) контуры карьера. Изменяющийся в процессе разработки
карьера контур называют текущим.
Полезное ископаемое и вскрыша вывозятся из карьера на поверхность. В
благоприятных условиях вскрыша может размещаться и в контурах карьера.
Разработка массива горных пород (вскрыши и полезного ископаемого) в границах
карьера ведется горизонтальными или слабонаклонными слоями. Слои обычно
отрабатываются параллельно с некоторым отставанием работ в пространстве и
времени. Таким образом, боковая поверхность карьера приобретает ступенчатую
форму.
Значительные размеры открытых горных выработок в плане и отсутствие
ограничений по высоте создают благоприятные условия для применения на
карьерах мощного горного и транспортного оборудования, обеспечивающего
высокие технико-экономические показатели.
По виду применяемого оборудования различают экскаваторный и гидравлический
способы производства открытых горных работ. Экскаваторный способ является
универсальным. При экскаваторном способе применяются буровые станки,
рыхлители, экскаваторы, погрузчики, скреперы, бульдозеры, средства колесного
и конвейерного транспорта. При гидравлическом способе основные
производственные процессы осуществляются энергией движущейся воды Для этой
цели применяется специальное оборудование — гидромониторы, грунтовые насосы
и др. Гидравлический способ разработки применяется только в благоприятных
горно-геологических и климатических условиях.