Разделение карьерного поля на выемочные слои

Открытые горные работы характеризуются определенным порядком выемки и перемещения полезного ископаемого, покрывающих и вмещающих пород. Для планомерной разработки пород и рационального использования оборудования карьерное поле разделяют на отдельные выемочные слои, в большинстве случаев горизонтальные. Выемку слоев производят последовательно сверху вниз, независимо от направления напластования пород.

Возможное число слоев зависит от глубины и размеров карьера в плане. Мощность слоев по глубине карьера может быть различной. При одновременной отработке слоев формируются уступы.

Число уступов по залежи в профиле карьерного поля зависит от мощности залежи (рис. 3.2), угла ее падения, трудности разработки пород, применяемых выемочно-погрузочных и транспортных средств.

Залежи весьма малой мощности отрабатывают одним уступом; при этом горизонтальные залежи с вертикальной мощностью m_В ≤ 2÷3 м неэффективно разрабатывать одноковшовыми экскаваторами, а при наклонных и крутых залежах с горизонтальной мощностью m_Г<20÷40 м нарезка нового уступа связана не только с полной выемкой полезного ископаемого на вышележащем горизонте, но и с дополнительным подвигаиием уступа по вмещающим породам (рис. 3.1, а, и и б, 1). Выемка полезного ископаемого из горизонтальных залежей малой мощ­ности (m_В=4÷20 м) производится одним уступом нормальной высоты, а при наклонных и крутых залежах (m_Г=20÷40 м) нарезка очередного уступа возможна после выемки залежи на вышерасположенном горизонте (рис. 3.2, а,2 и б,2). Залежи средней мощности (m_B=15÷40 м, m_Г = 50÷120 м) в одном профиле карьера можно одновременно разрабатывать двумя уступами (рис. 3.2, а,3 и б,3). Мощные залежи (m_В>20÷40 м, m_Г>80÷150 м) разрабатывают тремя или более уступами или подуступами.

Иногда при пологих и наклонных залежах разработку ведут наклонными слоями (уступами) различной мощности (в зависимости от мощности пластов) по напластованию пород (рис. 3.2,а). Отдельные пласты разрабатывают последовательно, с опережением. В редких случаях разработку производят крутыми (более 25 – 30°) слоями, начиная от середины карьерного поля к его границам (рис. 3.3, б). Такая выемка возможна только при разработке крутых залежей и однородных каменных массивов. Она позволяет в устойчивых массивах обеспечить более крутые в данных условиях откосы рабочих бортов карьера и сократить текущие объемы вскрышных работ. Однако при такой выемке существенно усложняются вскрытие горизонтов и транспортирование горной массы.