Месторождение или часть его, разрабатываемую одним карьером, называют
карьерным полем. Карьерное поле является объемной геометрической фигурой,
характеризуемой размерами в плане и глубиной; оно входит в состав
земельного отвода карьера, в пределах которого размещаются также удаленные
из карьера вскрышные породы, промышленная площадка и другие производственныеисооружения.
Уступ ‑ это отдельно разрабатываемая часть слоя горных пород, имеющая форму ступени. Различают рабочие и нерабочие уступы. На рабочих уступах производится выемка вскрышных пород или полезного ископаемого. Если на
площадке располагается оборудование, необходимое для разработки уступа, она
называется рабочей площадкой.
Горизонтальные или наклонные поверхности уступа, ограничивающего по высоте,
называют нижней и верхней площадками, а наклонную поверхность, ограничивающую уступ со стороны выработанного пространства, - откосом
уступа.
Углом откоса уступа называется угол, образованный поверхностью откоса уступа и горизонтальной плоскостью, а линии пересечения откоса с верхней и нижней площадками- соответственно верхней и нижней бровками.
Часть уступа по его длине, подготовленная для разработки, называется фронтом
работ уступа, который измеряется его протяженностью.
Ступенчатые боковые поверхности, образованные откосами и площадками уступов и ограничивающие выработанное пространство, называются бортами карьера.
Борт, представленный рабочими уступами, называют рабочим бортом карьера.
Линия, ограничивающая карьер на уровне земной поверхности, является верхним
контуром карьера, а линия, ограничивающая дно (подошву) карьера, его
нижним контуром. При производстве горных работ положение рабочего борта,
верхнего и нижнего контуров карьера меняется в пространстве. Постепенно
отдельные уступы, начиная сверху, достигают конечных контуров (границ)
карьера. К моменту погашения (окончания) открытых работ им соответствуют
конечная глубина и конечные размеры карьера в плане. Откосы уступа нерабочих
бортов карьера, на которых горные работы не проводятся, разделяются бермами
(площадками): транспортными и предохранительными.
Угол между линией, нормальной к простиранию борта и соединяющей верхний и нижний контуры, и горизонталью называется углом откоса борта карьера (рабочего или нерабочего). Величина его зависит от высоты уступов и ширины их площадок.
Для расположения транспортных коммуникаций, по которым будет осуществляться
транспортирование горной массы нового уступа на поверхность или вышележщие
уступы, необходимо вскрыть уступ, то есть провести с поверхности или
вышележащего уступа специальные (вскрывающие) горные выработки. Эти выработки в большинстве случаев соединяют пункты, расположенные на разных высотных отметках (если вскрывают один уступ, то разница высотных отметок равна высоте уступа), и поэтому имеет определенный уклон. При сооружении вскрывающие выработки обычно имеют близкое к трапецеидальному или треугольному сечение и называются соответственно капитальными траншеями и полутраншеями.
Для создания начального фронта работ на вскрытом уступе необходимо провести от вскрывающей выработки горизонтальную горную выработку значительной
протяженности по сравнению с размерами поперечного сечения – разрезную
траншею, полутраншею или котлован.
Вопрос №4:
Объектами горных работ являются месторождения полезных ископаемых.
Под разработкой месторождения понимают весь комплекс работ по извлечению полезного ископаемого из недр земли. По виду добываемых полезных ископаемых различают разработку угольных и рудных месторождений, месторождений строительных материалов, горно-химического сырья, россыпных и др.
Месторождения могут разрабатываться открытым подземным и комбинированным способами. При открытом способе выемка полезного ископаемого производится непосредственно с поверхности земли. Подземным способом разрабатывают глубинные месторождения полезных ископаемых под толщей покрывающих пород. При комбинированном способе верхнюю часть месторождения отрабатывают открытыми горными работами, глубинную – подземным способом.
Добычу полезного ископаемого ведут горные предприятия на отведенных для них месторождениях или их участках (горных отводах). Различают следующие горные предприятия: рудник, шахту, карьер (разрез).
Рудник и шахта - горные предприятия, разрабатывающие месторождение или его часть подземным способом, карьер - открытым. В соответствии с этим различают рудничные, шахтные и карьерные поля месторождения (его части), разрабатываемые одним рудником, шахтой или карьером.
Шахта — горное предприятие, осуществляющее добычу полезного ископаемого подземным способом и отгрузку его потребителям или обогатительным фабрикам. Шахта состоит из наземных сооружений, вертикальных или наклонных стволов и совокупности горных выработок, предназначенных для разработки месторождений в пределах шахтного поля.
Рудник — горное предприятие, состоящее из нескольких шахт, объединенных централизованными устройствами и общим комплексом сооружений на поверхности.
Карьер — горное предприятие по добыче полезных ископаемых открытым способом, представляющее совокупность выработок, оснащенных буровыми и выемочными машинами, разветвленной сетью железных или автомобильных дорог и отвалов для складирования пород вскрыши. Карьеры по разработке россыпных и угольных месторождений обычно называют разрезами.
Прииск — горное предприятие, осуществляющее добычу золота, платины, оловянного камня, алмазов и других промышленных минералов из россыпных месторождений.
В состав предприятий горной промышленности входят также обогатительные и брикетные фабрики.
^ Обогатительная фабрика — предприятие для механического обогащения полезных ископаемых путем удаления породы и повышения сортности. Обогатительные фабрики могут быть самостоятельными предприятиями или входить в состав шахт, рудников, карьеров, производственных объединений.
^ Брикетная фабрика — предприятие для получения брикетов из угля или сланца посредством прессования угольной или сланцевой мелочи со связующими смолами.
Вопрос №5:
Карье́р (разрез) — совокупность горных выработок, образованных при добыче полезного ископаемого открытым способом.
Сверху карьер ограничен земной поверхность. Ступенчатая поверхность, ограничивающая карьер с боков, называется бортом,а поверхность, ограничивающая карьер снизу, - подошвой. Линии пересечения борта карьера с дневной поверхностью и подошвой образуют соответственно верхний и нижний контуры карьера. Условная поверхность, проходящая через верхний и нижний контуры карьера, называется откосом борта карьера. Угол,образуемый откосом борта карьера и горизонтальной плоскостью, проходящей через его подошву, называется углом откоса борта карьера. Борт карьера,на котором производятся горные работы, называется рабочим. Соответственно этому различают угол откоса рабочего и нерабочего борта карьера. ертикальное расстояние между подошвой и усредненной отметкой земной поверхности называется глубиной карьера. Положение верхнего и нижнего контуров карьера, а также глубина карьера при разработке наклонных и крутых залежей в процессе ведения горных пород постоянно изменяется. Карьера, соответствующие моменту окончания открытых горных работ, называются конечными. Им соответствует конечная глубина и конечные размеры карьера в плане. Конечный контур карьера на дневной поверхности называется также технической границей карьера. Участок земной поверхности, занимаемый карьером, его службами и цехами, называется земельным отводом.
Главными параметрами карьера является объем горной массы, конечная глубина, размеры по подошве, углы откосов бортов, запасы полезного ископаемого, объем вскрыши и размеры на уровне дневной поверхности.
Вопрос №7: 
1.7. периоды и производственные
процессы открытых горных работ
Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом включает четыре периода.
В первом периоде, называемом подготовительным, создаются благоприятные условия для безаварийной и высокопроизводитель- пой работы горного и транспортного оборудования в последующих периодах. Задачами этого периода являются подготовка поверхности месторождения, осушение месторождения и ограждение его от вод поверхностного стока. Подготовка поверхности месторождения заключается в вырубке леса и кустарника, удалении слоя торфа (задерживающего воду), корчевке пней, осушении болот и озер, отводе в новые русла рек и ручьев (пересекающих карьерное поле или протекающих в непосредственной близости от него), переноске дорог, силовых и осветительных линий, сносе зданий, сооружений и др.
Осушение месторождения состоит в удалении воды, поступающей из водоносных горизонтов и в результате выпадения атмосферных осадков. Породы, насыщенные водой, менее устойчивы в откосах и имеют пониженную несущую способность, что неблагоприятно сказывается на ведении открытых горных работ. Количество воды, поступающее в карьер, изменяется от нескольких единиц до нескольких тысяч кубометров в час. Различают предварительное и параллельное (текущее) осушение. Предварительное осушение производится до начала разработки месторождения и служит для создания благоприятных гидрогеологических условий на участках, разрабатываемых в первую очередь. Параллельное осушепне производится в период эксплуатации карьера одновременно с производством вскрышных и добычных работ, опережая их в пространстве.
В зависимости от гидрогеологических условий месторождения, типа применяемого горного и транспортного оборудования, физико-технических характеристик вмещающих пород и степени изменения их при повышенной влажности осушение может осуществляться поверхностным, подземным и комбинированным способами.
Поверхностный способ осушения заключается в проведении специальных горных выработок (водопоннжающие и водоиогло- іцающие скважины, горизонтальные дрены), вода из которых откачивается или самотеком отводится за пределы карьерного ноля. Поверхностный способ осушения применяется при расположении водоносных горизонтов на небольшой глубине (80—100 м) в породах с хорошей водоотдачей (пески, супеси и др.). Он экономичнее подземного способа.
I Подземный способ осушения предусматривает проведение сети подземных выработок (шахт, штреков, штолен и др.) и специальных водосборных устройств (забивные и дренажные фильтры, дренажные колодцы и др.). Вода поступает в специальные подземные водосборники, а затем откачивается на поверхность.
Комбинированный способ осушения является сочетанием поверхностного и подземного способов.
Ограждение карьера от вод поверхностного стока осуществляется путем проведения на незначительном расстоянии от его бортов (главным образом со стороны повышающихся отметок) нагорной канавы с целью перехвата и отвода стекающих вод.
Во втором периоде, который называется строительным, создается начальный фронт добычных п вскрышных работ, обеспечивающий планомерную отработку месторождения и безопасность ведения горных работ. В задачи этого периода входят проведение специальных горных выработок, удаление определенного объема горной массы из карьера и строительство транспортных коммуникаций, обеспечивающих доступ к рабочим горизонтам. Горные работы первого и второго периодов, называемые капитальными, финансируются и контролируются Стройбанком в соответствии со сметой капитальных затрат. По окончании строительного периода карьер сдается в эксплуатацию и начинает функционировать как хозрасчетная производственная единица. При разработке горизонтальных месторождений горно-капитальные работы заканчиваются в строительный период. В условиях крутых и наклонных месторождений по мере развития горных работ в глубину требуется проведение тщательно оборудованных выработок, обеспечивающих транспортную связь нижних горизонтов с лежащими выше. Эти выработки также относятся к капитальным. Сроки и затраты на строительство карьера зависят от объема горно-капитальных работ и применяемого в период строительства оборудования. Объем горно-капитальных работ при строительстве современных карьеров достигает нескольких сотен миллионов кубометров. Кроме начального фронта добычных и вскрышных работ, необходимого для обеспечения начала регулярной добычи полезного ископаемого в объеме полной проектной производительности карьера либо частичной (30—60 %), к моменту сдачи карьера в эксплуатацию необходимо иметь вскрытые запасы полезного ископаемого, обеспечивающие плановую добычу в течение нескольких месяцев.
Третий период — эксплуатационный. Горные работы этого периода подразделяются па вскрышные работы, обеспечивающие систематическое удаление вскрышных пород с целью создания доступа к полезному ископаемому и требуемой длины фронта работ (по назначению вскрышные работы являются подготовительными), и добычные работы, заключающиеся в извлечении полезного ископаемого в соответствии с государственным планом но объему и кондиции (по назначению добычные работы являются очистными).
В течение четвертого периода осуществляется рекультивация (восстановление) земель, нарушенных горными работами.
Рассмотренные работы в начальной стадии разработки месторождения выполняются, как правило, последовательно, а затем параллельно с некоторым опережением одних по отношению к другим. Например, работы подготовительного периода опережают горно-капитальпые работы, а вскрышные работы — добычные и т. д.
Как следует из изложенного выше, основными при открытой разработке месторождений являются горно-капитальные, вскрышные и добычные работы. Целью этих работ является выемка определенного объема пород из массива. Содержание и объем работоп- ределяются рядом производственных процессов, которые характеризуются технологией и применением определенного оборудования. Ведущими производственными процессами, определяющими характер открытых горных работ, являются подготовка горных пород к выемке, выемочпо-погрузочпые работы, перемещение гор- нон массы, отвалообразовапие вскрышных пород, складирование добытого полезного ископаемого.
Процесс подготовки горных пород к выемке включает широкий перечень мероприятий, направленных на изменение естественного состояния горных пород с целью обеспечения эффективной их выемки. В практике открытых горных работ при подготовке горных пород к выемке наибольшее применение нашел буровзрывной способ, предназначенный для отделения полускальных и скальных пород от массива и дробления их до кувков заданных размеров.
Выемочно-погрузочпые работы предназначены для извлечения горной массы непосредственно из массива или из навала и погрузки их в транспортные средства. Выемка и погрузка обеспечиваются одной машиной.
Сущность процесса перемещения горной массы состоит в организации четкой и бесперебойной работы транспортных средств, обеспечивающих своевременную перевозку значительных объемов в пределах карьера и за его границами.
В задачу отвальных и складских работ входит организация приемки и размещения на специально отведенных площадях вскрышных пород и полезного ископаемого. При этом должна обеспечиваться высокопроизводительная и безопасная работа горного и транспортного оборудования.
Работы, связанные с обеспечением нормальных и безопасных условий выполнения основных производственных процессов на карьере, называются вспомогательными. К ним относятся передвижка железнодорожных путей, линий связи її электроснабжения, ремонт транспортных коммуникаций, доставка материалов и запасных частей, зачистка вскрытого полезного ископаемого, оборка откосов уступов от кусков породы и др. Эти работы, как правило, выполняются специальным оборудованием.
Все рассмотренные производственные процессы являются взаимосвязанными и составляют звенья единого непрерывного технологического комплекса открытых горных работ. В определенных условиях отдельные звенья этого комплекса могут отсутствовать. Например, при разработке рыхлых необводненных пород может отсутствовать процесс подготовки горных пород к выемке, а при разработке горизонтальных месторождений с перевалкой вскрыши в выработанное пространство—процесс транспортирования вскрышных пород.
Вопрос №8:
Горные породы - объект открытых горных разработок.