Типы разрабатываемых месторождений и залежей

Объектами открытой горной разработки являются месторождения полезных ископаемых. По отраслевому признаку различают открытую разработку угольных и рудных месторождений, месторождений строительных горных пород, цементного сырья, горно-химического сырья и др.

Разрабатываемые месторождения полезных ископаемых залегают в весьма разнообразных природных условиях.

Типы месторождений различаются прежде всего по характерным геометрическим признакам.

1. Залежи полезных ископаемых по форме могут быть: изометрическими — развитыми более или менее одинаково во всех направлениях (массивные залежи, штоки, гнезда и т. п., рис. 1.1, в, а);

плитообразными — вытянутыми преимущественно в двух направлениях при относительно небольшой мощности (пласты и пластообразные залежи, рис. 1.1, а, б, г, ж);

трубообразными и столбообразными - вытянутыми преимущественно в одном направлении;

промежуточными и переходными между указанными формами (линзы, жилы, седловидные залежи, складки, перегибы, тектонически нарушенные свиты пластов) (рис. 1.1, а, е).

Форма залежей предопределяет форму карьерных полей.

2. Рельеф поверхности месторождения может быть равнинным (рис. 1.1, а), в виде склона возвышенности (рис. 1.1, б), в виде возвышенности (см. рис. 1.1, в), холмистым (рис. 1.1, г) и, наконец, залежь может находиться под водой. От рельефа поверхности зависит порядок разработки и возможные средства механизации.

3. В зависимости от положения относительно господствующего уровня поверхности и глубины залегания различают месторождения:

поверхностного типа - непосредственно выходящие на поверхность или расположенные под наносами небольшой мощности (до 20-30 м, рис. 1.1, а)

глубинного типа - расположенные значительно ниже господствующего уровня поверхности, мощность толщи пустых пород может составлять от 40 до 250 м (рис. 1.1, д, е) такие месторождения могут разрабатываться открытым или подземным способом, что экономически обосновывается;

высотного типа - расположенные выше господствующего уровня поверхности (рис. 1.1, б, в) месторождения могут быть объектами открытых или подземных разработок; высотно-глубинного типа - частично расположенные выше и ниже господствующей поверхности (рис. 1.1, ж).

Залегание может быть согласным или несогласным с рельефом поверхности; залежь может занимать всю или часть возвышенности (склона горы). От положения залежи относительно земной поверхности зависят размеры карьера по глубине и в плане, а также применяемые технические средства, особенно транспортные.

4. По углу падения различают залежи:

пологие, характеризующиеся слабонаклонным (до 8—10°) и волнистым залеганием основной части залежи (см. рис. 1.1, а, г); их частным случаем являются горизонтальные залежи;

наклонные - с углами падения от 8-10 до 25—30° (см. рис. 1.1,6);

крутонаклонные — с углами падения более 25—30°(см. рис. 1.1, ж)

крутые — с углами падения 56—90° (см. рис. 1.1,5);

сложного залегания, характерного при антиклинальных и синклинальных складках (см. рис. 1.1, е) и резких геологических нарушениях; оно отличается переменным направлением падения залежи.

Такое разделение залежей принято на основе технологии ведения открытых горных работ. Так, размещение отвалов в выработанном пространстве карьера возможно при разработке горизонтальных и пологих залежей (рис. 1.2, а) ив особых случаях - при разработке вытянутых наклонных и круто наклонных залежей. При разработке наклонных залежей по условиям устойчивости конечных бортов карьера и размещения вскрывающих выработок обычно не требуется выемка вскрышных пород лежачего бока залежи (рис. 1.2, б). При крутом падении необходимо производить разработку вмещающих пород как висячего, так и лежачего боков залежи (рис. 1.2, в).

По мощности залежи разделяются на:

весьма маломощные, малой мощности, средней мощности; мощные; весьма мощные.

Такое разделение связано с зависимостью числа одновременно отрабатываемых добычных уступов от мощности залежи. Условия и порядок разработки горизонтальных и наклонных (крутонаклонных) залежей неодинаковы, поэтому численно различны для этих залежей и показатели одних и тех же классов мощности, и показатели одних и тех же классов мощности.

простые залежи (см. рис. 1.1, б, ж) с однородным строением, без существенных прослойков и включений; в этом случае все полезные ископаемые залежи вынимают совместно (валовый способ выемки);

сложные залежи (см. рис. 1.1, а, г), содержащие наряду с кондиционным полезным ископаемым некондицион­ные его сорта, а также прослойки или включения пустых пород с четко выраженными контактами; в этом случае необходима раздельная (селективная) разработка кондиционного и некондиционного полезного ископаемого и пустых пород;

рассредоточенные залежи (рис. 1.1, з), имеющие сложное строение, при котором кондиционное и некондиционное полезное ископаемое и пустые породы распределяются в толще земной коры без четкой закономерности и выраженных контактов; выбор раздельного или валового способа выемки полезного ископаемого производится после детальной эксплуатационной разведки.

5.Качество полезного ископаемого в залежи может быть распределено:

равномерно, когда качество полезного ископаемого, соответствующее требованиям потребителя, примерно одинаково в пределах залежи; в этом случае выемка (валовая или раздельная) на разных участках залежи может производиться независимо, без усреднения;

неравномерно, когда распределение качества неодинаково по глубине или в плане залежи; в этом случае необходимо планировать одновременную выемку в разных частях залежи, иметь несколько рабочих выемочных участков и усреднять качество.

6. По преобладающим типам пород месторождения могут быть представлены:

- скальными вскрышными породами и полезным ископаемым;

- разнородными покрывающими породами и скальными (полускальными) полезным ископаемым и вмещающими породами; в этом случае покрывающая залежи мощная толща представлена чередующимися мягкими, плотными, полускальными и и скальными породами;

- мягкими и плотными покрывающими породами и скальными или полускальными полезным ископаемым и вмещающими породами;

- полускальными вскрышными породами и полускальным или весьма плотным полезным ископаемым;

- мягкими вскрышными породами и разнородным полезным ископаемым;

- мягкими вскрышными породами и мягким или плотным полезным ископаемым.

Перечисленные факторы оказывают решающее влияние на выбор технических средств, порядок ведения и возможность производства открытых горных работ.