Общие сведения об открытых горных работах

Для добычи полезных ископаемых — угля, металлических руд, строительных материалов, залегающих сравнительно неглубоко от дневной поверхности, применяют открытые горные работы.

В нашей стране открытые горные работы получили широкое развитие только после Великой Октябрьской социалистической революции.

За годы сталинских пятилеток были построены и введены в эксплуатацию крупнейшие карьеры по добыче угля: Коркинские, Вахрушевские, Волчанские, Храмцовские, Райчихинские и др.; рудники: Магнитогорский железный, Коунрадский медный и многие другие.

В настоящее время при помощи открытых горных работ добывается около 50% всех полезных ископаемых, в том числе почти 100% строительных материалов. 50% металлических руд, 70% неметаллических ископаемых и 91% бурых углей.

В 1951 г. открытым способом добыто угля почти и пять раз больше, чем в 1941 г., объем вскрыши, по сравнению с 1941 г.. вырос, в 9 раз, количество экскаваторов увеличилось в 5 раз, думпкаров более чем в 3 раза; значительно вырос парк электровозов и паровозов.

Такие высокие темпы развития открытой угледобычи обеспечивались применением на карьерах современных отечественных машин, а также высокопроизводительных систем открытой разработки.

В настоящее время добыча угля открытым способом представляет наиболее механизированную отрасль горного дела. Из основных ее преимуществ следует указать на следующие.

1. Производительность труда на угольных карьерах в 3—4 раза выше чем на шахтах.

Высокая производительность рабочих на карьерах обеспечивается благоприятными условиями для механизации горных и транспортных работ, в то время как в шахтах рабочие места ограничены размерами выработок.

Применение мощной комплексной механизации на угольных карьерах (экскаваторов, электровозов, думпкаров, самосвалов, ленточных отвалообразователей, транспортно-отвальных мостов, отвальных плугов, путепередвигателей, кранов и др.) позволяет производить работы по всему технологическому процессу добычи угля без применения ручного труда.

2. Себестоимость добычи 1 т угля в 2—3 раза ниже по сравнению с подземным способом благодаря высокой производительности труда на карьерах и совершенной механизации работ.

3. Капитальные затраты на строительство карьеров, отнесенные на 1 т годовой добычи угля, в 1,5—2,5 раза меньше затрат на строительство шахт. Угольные карьеры обычно строятся в 2—3 раза быстрее шахт.

4. Потери угля при открытом способе в обычных условиях составляют 3—5%, тогда как в шахтах они достигают 10—15%, т. е. в карьерах потери угля в 3 раза меньше, чем на шахтах.

5. Условия труда на карьерах более благоприятны для здоровья рабочих и безопаснее, чем на шахтах, так как на открытых работах отсутствуют вредные газы, пыль и капеж воды.

6. Крепежный лес на карьерах не применяется, в то время как для добычи 1000 т угля подземным способом расходуется до 35—40 м3 леса.

К недостаткам открытых работ следует отнести некоторое влияние на работу карьеров климатических условии (ливни, сильные морозы и др.).

Современная техника позволяет разрабатывать открытым способом месторождения, залегающие на значительной глубине. В настоящее время крупнейшие угольные карьеры трестов Baxрушевуголь и Коркинуголь имеют глубину соответственно 80 и 130 м.

Прежде чем начать открытую разработку месторождения, производят подготовку поверхности, осушение месторождения и ограждение его от воды (рек и ручьев). Для подготовки поверхности месторождения вырубают и выкорчевывают леса, отводят за пределы месторождения русла рек и ручьев, осушают озера и болота путем спуска из них воды. Осушение месторождения и ограждение его от воды осуществляются путем проведения подземных или открытых осушительных и водоотливных выработок. После проведения указанных работ приступают к вскрыше пород и добыче полезного ископаемого.

Вскрышные работы заключаются в предварительном удалении покрывающих и боковых пустых пород для обнажения полезного ископаемого. Под добычными работами понимаются работы по выемке полезного ископаемого. Производство вскрышных и добычных работ состоит из ряда процессов: отбойки порол и полезного ископаемого от массива с помощью буро-взрывных работ; погрузки взорванных пород и полезного ископаемого в транспортные средства; транспортировки и разгрузки пустых пород в отвалы и полезного ископаемого на склады, обогатительные фабрики или потребителю.