ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О СИСТЕМАХ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Открытая разработка месторождения образует эксплуатационное пространство карьера, под которым понимается форма выемки в земной коре от поверхности в глубину, образующееся в процессе добычи полезного ископаемого открытым способом.
Совокупность уступов карьера в эксплуатационном пространстве карьера, находящихся в одновременной разработке в данное время представляет собой рабочую зону карьера.
В эксплуатационном пространстве карьера функционируют комплекты горного и транспортного оборудования, объединенные в технологические потоки, с выполнением всех производственных процессов от подготовки массива горных пород к выемке до отвалообразования пустых пород и некондиционных руд и передачи потребителю полезных ископаемых.
Эксплуатационное пространство карьера состоит из функциональных элементов, сочетание которых вместе с механизацией производственных процессов определяет систему разработки.
Понятие система (от греческого sуstеmа— целое, составленное из частей; соединение) означает совокупность элементов, находящихся в связях друг с другом и образующих определенную целостность и единство в действиях.
Под системой открытой разработки месторождений понимается определенный порядок выполнения горно-подготовительных, вскрышных и добычных работ. В условиях данного карьера принятая система разработки должна обеспечивать безопасную, экономичную и наиболее полную выемку кондиционных запасов полезного ископаемого при соблюдении мер по охране окружающей среды.
При разработке горизонтальных и пологих месторождений горно-подготовительные работы заканчиваются в период строительства карьера. В этом случае отпадает необходимость вскрытия новых горизонтов, и система разработки характеризует порядок выполнения вскрышных и добычных работ.
При разработке наклонных и крутопадающих месторождений горно-капитальные работы по подготовке новых горизонтов продолжаются в течении всего периода эксплуатации. В этом случае система разработки характеризует порядок выполнения горно-подготовительных, вскрышных и добычных работ.
Для выполнения всех этих работ применяется различное горное и транспортное оборудование. Комплекс оборудования, обеспечивающий планомерную выемку горной массы в забоях и перемещение вскрыши на отвалы, а полезного ископаемого к складам и потребителям, составляет структуру комплексной механизации.
Система разработки и структура комплексной механизации карьера взаимосвязаны. Параметры элементов системы разработки (высота уступов, ширина рабочих и нерабочих площадок, длина фронта работ, размеры заходок, скорость подвигания фронта работ и др.) взаимосвязаны с рабочими параметрами оборудования и рассматриваются в единстве. Для осуществления единства технологии и механизации открытых разработок. Акад. В.В. Ржевским введено понятие технологических комплексов горных работ.
Акад. В.В. Ржевский предложил классификацию, в основу которой положено направление развития и перемещения фронта работ в пределах карьерного поля. Она концентрирует внимание на способах вскрытия карьерного поля и рабочих горизонтов.
Основными элементами системы разработки являются:
выемочный (экскаваторный) блок, горизонтальная и наклонная транспортные бермы (съезд, внутренняя траншея), наклонная траншея (внешняя траншея), предохранительная берма, берма периодической очистки, разрезная траншея, вскрытые запасы, выработанное пространство, закругление, площадки примыкания, петли и тупики транспортных коммуникаций.
Выемочный блок — основной, определяющий производительность отдельного технологического потока, элемент системы разработки. Он включает в себя объем готовых к выемке горных пород и рабочую площадку. Форма и геометрические размеры элемента зависят от рода, вида, типа и параметров используемого для разработки горных пород оборудования и технологии горных работ.
Высота блока равна высоте уступа, которая, в свою очередь, определяется параметрами горной и транспортной техники и технологией разработки с учетом безопасности работ в соответствии с * Едиными правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом».
Ширина блока определяется величиной бермы безопасности, шириной резервной полосы, транспортных коммуникаций, зазора безопасности между транспортной полосой и нижней бровкой развала, величиной развала и шириной заходки выемочно-погрузочной машины по целику.
Длина блока определяется эффективностью работы экскавационной машины с учетом транспортного обслуживания всех блоков по длине фронта работ. Основная форма выемочного блока в плане прямоугольная. В паспорт выемочного блока входят следующие параметры: размеры поперечного сечения, площадь в плане, длина трассы транспорта, производительность экскавационной машины, состав и количество вспомогательных машин и оборудования.-
Конструктивно и функционально элементы системы разработки представляют собой следующий вид.
Элементы систем разработки:
а — выемочный (экскавационный) блок;
б — горизонтальная транспортная берма;
в — наклонная транспортная берма;
г — наклонная траншея;
д — предохранительная
и периодической очистки берма;
е — разрезная траншея;
ж — закругление
Паспорта элементов систем разработки:
а — выемочный (экскавационный) блок;
б — горизонтальная транспортная берма;
в — наклонная транспортная берма;
г — наклонная траншея
Подвигание фронта работ:
а — одностороннее;
б — двухстороннее;
в — текущая величина рабочей зоны
