а) экскаваторное отвалообразование.
При железнодорожном транспорте для складирования пород на отвалах применяются мехлопаты, драглайны, отвальные плуги, абзетцеры и бульдозеры.
Экскаваторное отвалообразование при использовании железнодорожного транспорта является наиболее распространенным (на его долю приходится 85 90%). Работа отвальных экскаваторов состоит в экскавации породы, разгружаемой из думпкаров, и укладке её в отвал.
В настоящее время на отвалах широко применяют одноковшовые экскаваторы – механические лопаты.
При использовании мехлопаты отвальный уступ разделяется на два подуступа. Мехлопата размещается на кровле нижнего подуступа, на которую производится разгрузка породы из думпкаров. Транспортные пути располагаются на кровле верхнего подуступа. Для удобства приема и последующей экскавации разгружаемой породы из думпкаров, экскаватор на кровле нижнего подуступа образует специальную приемную емкость (канаву) длиной, равной полуторной или двойной длине думпкара и глубиной 0,8 – 1 м. Состав на отвал подается вагонами вперед. В приемную емкость, как правило, разгружаются думпкары поочередно. Укладка породы экскаватором в отвал производится в трех направлениях: вперед по ходу в нижний подуступа, по ходу – по фронту отвального уступа под откос нижнего подуступа и назад в верхний подуступ.
В зависимости от физико-механических характеристик пород, укладываемых в отвал и пород основания отвала применяют две схемы организации работы экскаватора на отвале.
1. Если складируемые породы и породы основания отвала устойчивы, укладка производится одновременно в верхний и нижний подуступы отвала. После заполнения отвальной заходки экскаватор возвращается в первоначальное положение и начинает отсыпку новой заходки.
2. Если складируемые породы и породы основания отвала устойчивы, укладка производится одновременно в верхний и нижний подуступы отвала. После заполнения отвальной заходки экскаватор возвращается в первоначальное положение и начинает отсыпку новой заходки.
3. В случае слабоустойчивых пород при прямом ходе экскаватора (от обменного пункта к тупику) производится отсыпка только нижнего подуступа. При обратном ходе экскаватор укладывает породу в верхний подуступ. Данная схема исключает холостой ход экскаватора. При этом повышается устойчивость отвала, так как экскаватор при обратном ходе движется по уплотненной породе нижнего подуступа, что сводит к минимуму возможность оползневых явлений.
4. Рациональная высота отвального уступа зависит в основном от физико-механических характеристик складируемых пород и пород основания отвалов, рельефа поверхности, параметров экскаваторов и составляет на м равнине - м, в горной местности 70 м.
Высота верхнего подуступа зависит от емкости ковша экскаватора и общей высоты отвала и составляет 4 – 6 м и 6 – 8 м соответственно для экскаваторов ЭКГ-4,6 и ЭКГ-8и.
Шаг переукладки отвальных путей зависит от линейных параметров экскаватора и определяется по формуле:
где Rч и Rр –соответственно радиус черпания и разгрузки экскаватора, м.
Кп = 0,85 – 0,9 коэффициент использования линейных параметров экскаватора.
Для экскаваторов ЭКГ-4,6 и ЭКГ-8и шаг переукладки составляет соответственно 25 и 30 метров.
Оптимальная длина отвальных тупиков, обеспечивающая наиболее экономичное использование горного и транспортного оборудования, устанавливается на основе технико-экономических расчетов и составляет 1500- 2000 метров.
При мелкокусковых, сыпучих и мягких породах для механизации отвальных работ применяют также драглайны, которые более безопасны в работе по сравнению с механическими лопатами. Это объясняется меньшим удельным давлением на грунт и расположением экскаватора на значительном расстоянии от бровки откоса. Отвалообразование с использование драглайнов незначительно отличается от отвалообразования с использованием мехлопат.
Применяемые схемы отвалообразования с использованием мехлопат. Применяемые схемы отвалообразования с использованием драглайнов различаются числом тупиков, обслуживаемых драглайном, способом отсыпки отвальных ярусов и порядком их заполнения. Ширина отвальной заходки больше, чем при использовании мехлопат, и изменяется в пределах 30 – 100 м. Увеличение ширины заходки приводит к значительному уменьшению объемов (в 3 – 6 раз) путепереукладочных работ. Недостатками драглайнового отвалообразования являются сложность работы при тумане, снегопаде, сильном ветре, большие капитальные затраты на приобретение экскаваторов. На отвалах широко используются экскаваторы типа ЭШ с ковшом вместимостью до 20 м3.
Высота отвального уступа (hо), шаг переукладки отвальных путей и длина Lо.т. отвального тупика являются основными параметрами отвала. При установленных основных параметрах отвала, обычные его параметры определяются по следующим формулам:
1. Приемная способность отвального тупика (по объему в целике) между двумя переукладками путей:
2. Продолжительность tр.т . работы отвального тупика между двумя переукладками путей:
где Vc - суточная приемная способность (по объему в целике) отвального тупика, м3;
где nc – число составов, разгружаемых в сутки;
- объем вскрыши, перевозимой одним составом;
f = 0,85 0,95 – коэффициент учитывающий неравномерность работы отвала;
- число часов работы тупика в сутки;
- время обмена поезда на отвале, час;
- время разгрузки поезда, час.
где 
- расстояние от обменного пункта до середины отвального тупика, км.;
- средняя скорость движения поезда по отвальным путям, км/час;
-время на связь, час.
- число думпкаров в составе; 
- время разгрузки думпкара, час.
3. Число отвальных тупиков в работе:
- среднесуточный объем вскрыши, поступающей на отвал, м3.
4. Число тупиков на отвале:
где 
- продолжительность переукладки пути на отвальном тупике, сутки.
Использование мехлопат на отвалах возможно при складировании пород любой категории крепости.