Принцип відкритої розробки.

Гірниче підприємство, що здійснює видобуток корисної копалини відкритим способом, називається кар'єром (вугільний кар'єр називається вугільним розрізом). Природно як шахті виділяють шахтне поле, так кар'єру виділяють гірничий відвід. Принцип відкритої розробки полягає в тому, що товща порід, що покриває пласт корисної копалини, у межах гірничого відводу, розділяється на горизонтальні шари, що виймають послідовно в напрямку зверху вниз з випередженням нижніх шарів верхніми. Товщина шару залежить від міцності порід і застосовуваної техніки та коливається від декількох метрів до декількох десятків метрів.

Розглянемо на прикладі розвиток відкритих робіт у вугільному розрізі (рис. 13-1).

Рис. 13‑1 – Розвиток гірничих робіт у вугільному розрізі

Товща порід розділена на три шари, нижнім з яких є вугільний пласт. Спочатку по першому шарі на границі відведеної для розробки ділянки проводять розрізну траншею 1 (рис. 13.1, а). Розрізна траншея – це відкрита горизонтальна гірнича виробка, призначена для монтажу в ній виймального і транспортного устаткування (аналогія з розрізною піччю при підземному видобутку вугілля). Одна зі стінок розрізної траншеї посувається у бік, протилежний границі ділянки, шляхом послідовного зняття з цієї стінки смуги порід. Порода, що добувається в цьому шарі, вивозиться в зовнішні відвали. При розширенні траншеї на визначену величину проводять розрізну траншею 2 (рис. 13.1, б) по другому шарі й аналогічно описаному вище проводять виїмку порід другого шару. При цьому одночасно роботи з виїмки породи ведуться в першому шарі. Нарешті проводиться розрізна траншея 3 (рис. 13.1, в) по вугіллю. З цього моменту починаються роботи з видобутку вугілля. Синхронне посування робіт у всіх трьох шарах буде мати місце до закінчення виїмки запасів вугілля в межах границь розрізу (рис. 13.1, г, д).

Шар товщі порід розрізу, що розроблюється самостійними засобами виїмки, навантаження і транспортування гірської породи називають уступом. На рис. 13.1 у кар'єрі три уступи.

Уступи, в яких добувають корисну копалину, називають видобувними уступами. Уступи, призначені для виїмки порожніх порід, називають розкривними уступами, а гірничі роботи в цих уступах – розкривними роботами.

Сукупність уступів з однієї сторони кар'єру називають бортом кар'єру (е-ж) рис. 13.1, д. У випадку, коли кар'єрне поле має прямокутну форму в плані, кар'єр має чотири борти. Нижня площадка нижнього уступу являє собою дно кар'єру.

Елементи уступу.

Як указувалося раніше, розробка корисної копалини і порожньої породи в кар'єрах ведеться в уступах видобувних і розкривних. На рис. 13.2 показані два уступи з указівкою посування вибою заходок і загальний фронт робіт.

Розрізняють наступні елементи уступу.

Площадка уступу – горизонтальна поверхня, що обмежує уступ за висотою. Відповідно виділяють верхню і нижню площадки. Для уступу «а»: верхня – 1, нижня – 5, для уступу «б»: верхня – 5, нижня – 2.

Укіс уступу – похила площина – 3, що обмежує уступ з боку виробленого простору.

Кут укосу уступу α – кут між укосом уступу і нижньою його площадкою. Кут укосу не повинний бути більш кута внутрішнього тертя порід уступу.

Бровка уступу – лінія перетинання укосу і площадки уступу. Відповідно виділяють верхню – 8 і нижню – 4 бровки.

Заходка уступу – смуга порід чи корисної копалини, у якій проводять виїмку гірських порід 6 і корисної копалини 7. Ширина заходки залежить від засобів механізації робіт.

Верхній контур кар'єру – лінія перетинання борта кар'єру з денною поверхнею. Положення верхнього контуру кар'єру до моменту закінчення робіт називають кінцевим контуром кар'єру.

Рис. 13‑2 – Елементи уступу