Типы разрабатываемых месторождений и залежей. Виды открытых горных разработок.
Типы месторождений различают прежде всего по характерным геометрическим признакам: 1) По рельефу поверхности месторождение может быть:1)Равнинным;2)В виде склона возвышенности;3)В виде возвышенности;4)Холмистым;5)Находиться под водой;
От рельефа поверхности зависит порядок разработки и возможные средства механизации 2) 2) В зависимости от положения месторождения относительно господствующего уровня поверхности и глубины залегания различают месторождения:
• Поверхностного типа (1.1, 1.5) непосредственно выходящие на поверхность или расположенные под наносами небольшой мощности (20-30 м);
• Глубинного типа, расположенные значительно ниже господствующего уровня поверхности мощность пустых пород;
• Разработки высотного типа (1.2, 1.3), расположенные выше господствующего уровня, можно разрабатывать как открытым, так и подземным способом;
• Высотно-глубинного типа.
Залегание залежи может быть согласным (1.1, 1.2, 1.3) или несогласным (1.1, 1.2, 1.3) с рельефом поверхности; залежь может занимать всю или часть возвышенности.
3) Залежи полезных ископаемых по форме могут быть:
• Изометрические, развитые более или мене одинаково во всех направлениях (массивы,штоки,гнезда);
• Плитообразными – вытянутыми преимущественно в двух направлениях при относительно небольшой мощности;
• Трубообразными и столбообразными – вытянутыми преимущественно в одном направлении;
• Промежуточными и переходными между вышеуказанными (линзы, жилы, тектонически нарушенные свиты пластов);
4) По углу падения различают залежи:
• Пологие – характеризующиеся слабонаклонным (до 8 -10 градусов) и волнистым залеганием основной части залежи, их частным случаем является горизонтальные залежи;
• Наклонные (α=8-10о, 25-30о);
• Крутонаклонные (α до 50-55о);
• Крутые (α>55о).
• Сложного залегания, характерного при синклинальных или антиклинальных складках, резких геологических нарушениях.
5)По мощности залежи разделяются:
5.1 Весьма маломощные (до 3-5 метров), разработка которых одноковшовыми экскаваторами не эффективна и требует специальных способов;
5.2 Малой мощности, характеризующиеся разработкой залежи при помощи только одного уступа;
5.3 Средней мощности, два уступа;
5.4 Мощные;
5.5 Весьма мощные;
6) По строению залежи:
6.1 Простые залежи с однородным строением без существенных прослойков и включений.
6.2 Сложные залежи с прослойками некондиционного полезного ископаемого, а так же прослойками и включениями пустых пород с чётко выраженными контактами.
6.3 Рассосредоточенные залежи, имеющие сложное строение.
7)Качество полезного ископаемого залежи может быть распределено:
7.1 Равномерно; 7.2 Неравномерно;
8)По преобладающим типам пород месторождения могут быть представлены:
• Скальными вскрышными породами и полезным ископаемым;
• Мягкими или плотными покрывающими породами и скальными или полускальными полезным ископаемым и вмещающими породами;
• Мягкими вскрышными породами и разнородным полезным ископаемым.
Виды открытых горных разработок.
Виды открытых разработок классифицируются по положению залежи относительно поверхности.
1)Разработки поверхностного вида. К ним относится большинство разработок россыпей, природных строительных горных пород, значительная часть угольных и небольшая часть рудных разработок при горизонтальных и пологих залежах.
2) Разработки глубинного вида. К ним относится большая часть рудных и частично угольные разработки при наклонном и крутом падении залежи.
3) Разработки нагорно-глубинного вида. К ним относятся разработки различных руд, горно-химического сырья, строительных горных пород и угольные разработки при сложном рельефе поверхности карьерного поля.
4) Разработки нагорного вида. К ним относятся в основном разработки руд, горно-химического сырья, строительных горных пород и угля.
5) Разработки подводного вида. Покрывающие породы имеют относительно небольшую мощность.
Элементы и параметры уступа.
Административное понятие карьер - горное предприятие, осуществляющая разработку месторождения открытым способом. Техническое понятие карьер – совокупность элементов открытых горных выработок, служащих для разработки месторождений П. И. Месторождение или часть его, отводимая для разработки карьеров, называется карьерным полем.
Открытая горная выработка – выработка, образовавшаяся в земной коре после выемки г.п. и имеющая незамкнутый контур поперечного сечения (траншеи, котлованы).
Участок земной коры, включающий месторождение и окружающие его породы, предоставленный предприятию для производства в нем работ, связанных с разработкой месторождения, называется горным отводом. Участок земной поверхности, включающий горный отвод, занимаемый горным предприятием, называется земельным отводом.
Элементы карьера:
-- борт карьера – поверхность, ограничивающая массив со стороны выработанного пространства. Борт состоит из откосов уступов и берм и имеют ступенчатую форму. Различают рабочий и нерабочий борт карьера.
-- откос борта карьера – поверхность, соединяющая верхнюю бровку верхнего уступа и нижнюю бровку нижнего уступа.
-- граница карьера по верху (верхний контур карьера) – линия пересечения откоса борта карьера с дневной поверхностью.
-- граница карьера по дну (нижний контур карьера) – линия пересечения откоса борта карьера с поверхностью дна.
-- уступ – часть толщи г.п. в карьере, имеющих рабочую поверхность в форме ступени и разрабатываемая самостоятельными средствами выемки и погрузки.
-- транспортные бермы – площадки, оставляемые на нерабочем борту карьера для передвижения транспортных средств.
-- предохранительные бермы – площадки, оставляемые на нерабочем борту карьера для повышения его устойчивости и задержания осыпающихся кусков породы. Ширина предохран-х берм=1/3 расстояния меду смежными бермами. Предохранительные бермы имеют уклон в сторону вышележащего уступа.
Параметры карьера:
-- глубина карьера.
-- угол откоса рабочего или нерабочего борта карьера (γр, γн) – угол между откосом борта и горизонтальной плоскостью. Угол откоса рабочего борта 5-150, нерабочего борта 30-500.
-- объем П. И.
-- объем горной массы.
Часть толщи горных пород в карьере, имеющая рабочую поверхность в форме ступени и разрабатываемая самостоятельными средствами выемки и погрузки и транспортирования называется – уступом. Уступы, находящиеся в разработке, называются – рабочими. А те, разработка которых прекращена – не рабочими (если не работает не меньше года).
Элементы уступа:
-- откос уступа – наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства.
-- верхняя и нижняя бровки уступа – линии пересечения откоса уступа с верхней и нижней горизонтальными площадками.
-- верхняя и нижняя площадки – площадки, ограничивающие уступ по высоте. Площадки, на которых расположено оборудование, предназначенное для разработки (буровые станки, транспортные средства и т.д.) называются рабочими. Площадки свободные от оборудования называются – не рабочими
-- бермы – площадки, ограничивающие нерабочие уступы (различают транспортные, предохранительные бермы, механической очистки). Предохранительные бермы равны 1/3 расстояния по высоте между смежными бермами. Бермы механической очистки обычно больше либо равны 8 метров (для заезда бульдозеров для очистки осыпанной породы).
-- призма обрушения – неустойчивая часть откоса уступа между откосом уступа и плоскостью естественного обрушения и ограничена верхней площадкой.
-- берма безопасности – ширина основания призмы обрушения.
Параметры уступа:
-- высота уступа.
-- угол откоса уступа α – угол между откосом уступа и горизонтальной плоскостью. Различают угол откосов рабочих уступов (600-800), нерабочих уступов (угол долговременной устойчивости 450-600), угол естественного откоса породы, слагающих уступ-это предельный угол, при котором частицы породы на откосе находятся в равновесии (250-370).
-- ширина бермы безопасности – зависит от физико-механических свойств породы, угла естественного откоса породы, слагающих уступ, угла рабочего откоса уступа и его высоты: Б=Ну*(ctgαест – ctgαр), м.
