Угольный карьер

Песчаный карьер

Угольный карьер называется угольным разрезом .

История [ | ]

Открытые горные работы известны из эпохи палеолита. Первые большие карьеры появились в связи со стройками в Древнем Египте пирамид. Позже, в античном мире в карьерах в больших масштабах добывался мрамор. Расширение области применения открытого способа разработки с помощью карьеров держалось вплоть до нач. XX века, за отсутствием высокопродуктивных машин для вынимания и перемещения больших объемов вскрышных пород. На конец XX века в карьерах добывалось 95 % строительных горных пород, более 70 % руд, 90 % бурого и 20 % каменного угля .

Основными взрывчатыми веществами, применяемыми при разработке карьеров в Советском союзе, в 1920-е годы были аммонал и аммониты , в 1930-е - динамоны , в годы Великой отечественной войны - оксиликвиты и аммониты, а с 1956 года по 1960-е - игданит .

Элементы карьера [ | ]

Дно карьера [ | ]

Дном карьера является площадка нижнего уступа карьера (что называется также подошвой карьера). В условиях разработки крутых и наклонных тел полезных ископаемых минимальные размеры дна карьера определяются с учетом условий безопасного вынимания и нагрузки горных пород из последнего уступа: по ширине - не меньше 20 м, по длине - не меньше 50-100 м [ ] .

В условиях разработки морфологически сложных залежей значительного протягивания дно карьера может иметь ступенчатую форму.

Глубина карьера [ | ]

Глубина карьера - это расстояние по вертикали между уровнем земной поверхности и дном карьера или расстояние от верхнего контура карьера до нижнего. Различают проектную, конечную и предельную глубину карьера [ ] .

Самые глубокие карьеры в мире достигают глубины почти 1 км. Самым глубоким карьером является Бингем-Каньон (штат Юта , США), карьер Чукикамата (Чили) имеет глубину более 850 м.

Предельный контур карьера [ | ]

Предельный контур карьера - контур карьера на период его погашения, то есть прекращения работ по выемке полезного ископаемого и вскрыши [ ] .

Технология и организация работ в карьере [ | ]

Карьер представляет собой систему уступов (как правило, верхние - породные или вскрышные, нижние - добычные), которые постоянно подвигаются, обеспечивая выемку горной массы в контурах карьерного поля.

Перемещение горной массы осуществляется различными видами транспорта. Транспортные связи в карьере обеспечиваются постоянными или скользящими съездами, а с поверхностью - траншеями. В процессе эксплуатации происходит перемещение рабочих уступов, в результате чего увеличивается выработанное пространство. Во время вскрышных работ покрывающие породы перемещают в отвалы, которые иногда размещают в выработанном пространстве. При глубине карьера до 100 м с крепкими содержащими породами в себестоимости 1 м³ вскрыши до 25-30 % занимают буровзрывные работы , 12-16 % - экскавация , 35-40 % - транспорт и 10-15 % - строительство самого карьера. С увеличением глубины карьера часть расходов на транспорт увеличивается до 60-70 %.

Рабочая зона карьера [ | ]

Рабочая зона карьера - это зона, в которой осуществляются вскрышные и добычные работы. Она характеризуется совокупностью вскрышных и добычных уступов , одновременно находящихся в работе. Положение рабочей зоны определяется высотными отметками рабочих уступов и длиной их фронта работ. Рабочая зона представляет собой перемещающуюся и изменяющуюся во времени поверхность, в пределах которой осуществляются работы по подготовке и выемке горной массы. Она может охватывать один, два или все борта карьера. При строительстве карьера рабочая зона, как правило, включает только вскрышные уступы, а к окончанию горно-капитальных работ - и добычные. Число вскрышных, добычных и горно-подготовительных забоев в рабочей зоне не может устанавливаться произвольно, так как от этого зависит выполнение планов по отдельным видам работ. В рабочей зоне карьера каждый экскаватор в процессе работы занимает определенную горизонтальную площадь, которая характеризуется шириной рабочей площадки и длиной экскаваторного блока.

При разработке горизонтальных и пологих месторождений малой и средней мощности высотное положение рабочей зоны карьера остается неизменным. При разработке наклонных и крутых месторождений, а также мощных изометрических залежей рабочая зона постепенно понижается вместе с увеличением глубины карьера.

Подвигание фронта работ в карьере [ | ]

Подвигание фронта работ в карьере - один из показателей интенсивности разработки месторождения. Подвигание фронта работ в карьере характеризуется скоростью, то есть расстоянием перемещения фронта горных работ, выраженным в метрах за единицу времени (по большей части - за год). Скорость зависит от масштаба работ, вида и конструкции погрузочного и транспортного оборудования, которое применяется, способа перемещения фронта горных работ и высоты уступов, которые отрабатываются. Различают веерное, равнобежное и смешанное подвигание фронта работ в карьере.

Подвигание веерное - перемещение фронта горных работ при разработке карьерного поля (его части ли) округлой формы, что характеризуется большей скоростью подвигания отделенных от поворотного пункта участков фронта (перемещение фронта в плане «веером», «по вееру»).

Подвигание фронта равнобежное - перемещение фронта горных работ параллельно одной из осей карьерного поля от одной его границы к другой или с промежуточного положения до контуров.

Оригинал взят у в

Добрый день уважаемые читатели.
Предлагаю вам продолжить раскачивать ветхое строение с вывеской над входом – "официальная история человечества". Многие читатели в комментариях к моей прошлой статье – "Индустриально развитая цивилизация существует на Земле десятки тысяч лет", расположенной здесь -

часто задавали вопросы:
1. Что курит автор?
2. Может ли он отсыпать?
Отвечаю:
1. В свободное время часто курю книжки и статьи на самые разные темы.
2. Может. Отсыпаю прямо сейчас:)

По заглавию статьи видно, что речь пойдет о добыче урана в США, но не только. Материал будет гораздо шире. Буду стараться давать вам все поисковые запросы, которыми я пользовался, чтобы вы могли самостоятельно не только проверить информацию, а и лично поучаствовать в открытии новых интересных фактов. Очень скоро вы поймете, что человек на фото выше с плакатом "Stop the uranium mine", протестующий против открытия новых карьерных разработок урана в Гранд Каньоне, сам того не подозревая, протестует как пчела против мёда. Фактически, он защищает древний урановый рудник от его дальнейшего развития! Оксюморон:)

Одно их правил, которое я использую для поиска следов добычи ресурсов промышленым способом в древности звучит так: если раньше в одном месте добывали определенный ресурс и до конца не выработали весь объем, то другие люди, неважно через сколько лет, вернутся на это место и продолжат добычу. Я проиллюстрирую данный тезис примером из Крыма. На видео два карьера по добыче известняка. Один современный, а напротив него через дорогу – древний. Судя по водной и ветровой эрозии, древнему несколько тысяч лет. Обязательно посмотрите для наглядности. Ролик короткий, всего 30 секунд.

Следуя этому правилу, можно запросто скачивать из интернета карты активных современных месторождений в любой стране или области по любому интересующему элементу таблицы Менделеева, а также по любому соединению элементов, а дальше просто визуально сравнивать. Это несложно, познавательно, увлекательно. Как игровой квест. Для поиска таких карт используем поисковые слова:
Карта минеральных ресурсов России
Карта минеральных ресурсов области такой то
Карта полезных ископаемых России
Карта полезных ископаемых области такой то
карта запасов медной руды
карта запасов урановой руды
карта запасов бокситов
и так далее. Затем нажимаете показать картинки.
По аналогии поиск повторить на разных языках.

Теперь покажу вам на примере древнего рудника – Гранд каньон в США:

Я нашел карту США, на которой отмечены области с высоким содержанием урана по поисковому запросу uranium mining reserves Usa:

И вторая карта

Затем я сравнил верхние карты с расположением Гранд Каньона:

Каньон попал в зону максимальных концентраций урана. Тогда я сузил критерии поиcка и стал читать материал по запросу Grand Canyon Uranium mining . И нашел интересные материалы. Демонстирую некоторые из них:

Статья под заголовком
Uranium mining near the Grand Canyon should be permanently banned (Урановые разработки возле Гранд Каньона должны быть запрещены)

И карта с заявками на добычу урана вокруг Гранд Каньона из статьи:

И вторая карта

на карте прекрасно видно, что неразработанные области вокруг Гранд Каньона очень интересуют урановые добывающие компании. Понимаете к чему я клоню?:) То есть раньше, не успели полностью выработать всю ураносодержащую породу в этой области. Выработали только объем, который впоследствии стал Гранд Каньоном. В районе "Каньона" полно прилично "фонящих" мест, о чем предупреждают таблички:

Ну как? История для вас начинает играть новыми красками? У кого того давным-давно было на руках огромное количество урана, которое можно было использовать и для энергетики и для ядерной войны. Вас еще интересуют официальные истории о том, как прошлые поколения меняли шкурки соболей на пеньку и плавали на весельных деревянных галерах и парусных чайках? Вероятно и меняли, и плавали, но изучать этот несложный быт, это все равно что изучать сейчас историю народа Маори в Австралии, в то время как рядом с ними ведут свою деятельность такие транснациональные горнодобывающие корпорации как BHP Billiton, Rio Tinto, Glencore Xstrata и Alcoa.

Используя вышеприведенный пример, вы теперь можете самостоятельно исследовать рельеф в своей местности. И таким образом, скооперировавшись, в контакте с шахтерами, работниками горнодобывающей и перерабатывающей отрасли, которые знают тех процессы изнутри, можно собрать этот паззл полностью. Вспомнить всё:)

Теперь вам нужно представить, что перед вами планета, на которой необходимо развернуть полноценную горнодобывающую и перерабатывающую промышленность. У вас есть ограниченное количество техники. Первое, с чего вы начнете, это увеличение её количества. Что для этого нужно в первую очередь? Энергия. Для любых манипуляций с веществом нужна энергия. И затем сталь. Ни одну машину или завод нельзя построить без широкой номенклатуры разных марок стали. А чтобы произвести сталь, нужна железная руда, легирующие добавки – хром, никель, молибден, марганец и т.д., уголь и флюсовый известняк.
Уголь вообще нужен для процесса восстановления любых оксидов металлов. Атомы кислорода в домне в результате восстановительной химической реакции отнимаются у оксида металла и присоединяются к углероду, содержащемуся в угле. Известняк и доломит применяются в качестве флюсов при металлургическом переделе руд с целью образования легкоплавких шлаков для более лёгкого удаления посторонних примесей. "Широкое применение их в чёрной металлургии обусловлено тем, что для флюсовки пустой породы руд и золы кокса требуется значительное количество основных оксидов. Кроме того, большинство производственных процессов направлено на удаление вредных примесей, которые можно вывести из расплава полностью или частично при работе на основных шлаках. Для образования последних необходимы значительные добавки основного флюса. Важнейшее требование, предъявляемое к ним,- низкое содержание кремнезёма, глинозёма и вредных примесей (серы и фосфора) ". То есть без известняка – никуда.

Вот схема загрузки домны. Limestone – известняк, coal – уголь, iron ore – железная руда:

С углем всё понятно по моей прошлой статье – все горящие конусные вулканы это и есть, скорее всего угольные терриконы. Тут по аналогии с угольными терриконами Донбаса нужно разбираться. В них содержится приличное количество остатков угольной пыли и крошки и поэтому такие терриконы и вулканы-терриконы очень активно горят. Цвет слагающей породы в донбасских терриконах и вулканах совпадает. Можно попробовать сравнить расположение вулканов с картой угольных бассейнов в разных странах.
Кстати, на утверждение, что вулканы это горящие терриконы поступила критическое замечание, что терриконы не могут иметь внутри слоистую структуру как на фото:

Вулкан-террикон Ньямлагира:

А должны иметь внутри равномерную структуру, как торт-муравейник. Выдвигаю контраргумент: конусные терриконы насыпаются с использованием транспортировочных лент, как на фото:

Аналогичный процесс можно наблюдать в песочных часах. При таком способе насыпки неизбежно будут формироваться слои из разных цветов породы и слои будут параллельны поверхности склонов террикона. На фото ниже показан результат эмуляции этого процесса. Называется – стратификация:

То есть вулканы – это терриконы. Вот еще одно очень наглядное доказательство этого утверждения:
45 лет назад в Донецкой области произошел взрыв террикона, который современники внесли в список техногенных катастроф Украины. Статья называется – "Глядя вокруг, я невольно вспоминал картину «Последний день Помпеи»" . Цитата:
10 июня 1966 года, в 23.00, от старого террикона шахты имени Димитрова треста «Красноармейскуголь» в городе Димитров (Донецкая область) откололся кусок общим объемом 33 тысячи кубометров. Горячие многотонные глыбы и сыпучая масса раскаленной породы сползли на жилой поселок, погребя под собою с десяток домов вместе с людьми. После смещения горных масс из полости, образовавшейся в боковой части стометрового террикона, как из жерла вулкана, произошел выброс горячего пепла, пыли и пара, температура которого достигала 3000(!) градусов. О случившейся трагедии впервые написали лишь 30 лет спустя…

Кстати, на берегах морей и рек, часто можно видеть наполовину обвалившуюся со стороны воды коническую гору, состоящую из слоистого песчаника. Возможно, это древний спрессовавшийся террикон. Примеры на фото:

Теперь перейдем к добыче железной руды. Хочу показать вам несколько интересных аналогий. В прошлой статье уже фигурировали фото геологического парка Китая – Данься:

Добавлю городок Purmamarca, Анды, Аргентина

Hornocal Mountains, Argentina

Mountains of Vinicunca, Peru

Сравните их с нижеследующими отвалами:
Colorful depleted iron ore dumps (цветные отвалы из истощенной железной руды)

Железная руда

Железная руда

Вернемся к городку Purmamarca в Аргентине. Давайте посмотрим на фрагмент горной цепи Анды него со спутника координаты: -23.654545, -65.653234. Поднимем камеру, сделаем скриншот местности, шириной ~150 км:
Кликните картинку, чтобы увеличить.

На скриншоте красным я обвел небольшой фрагментик Анд, диаметром километров 100. Это цветные отвалы от горно-металлургической деятельности, и добывалось здесь естественно, не только железо, а вся таблица Менделеева. Можете приблизить камеру, поразглядывать. А лучше сразу все Анды осмотрите. Верный признак отвалов и терриконов это эрозия их склонов. Она появляется под воздействием осадков. Склоны покрываются водороинами. Если вы видите горы, склоны которых покрыты такими водороинами, то эти горы образованы из сыпучих материалов. Из их вершин даже могут торчать твердые скальные фрагменты, но пусть вас это не смущает, так как внутри отвалов и терриконов часто идут экзотермические реации и сыпучий материал может сплавится. Даже может просто слежаться. Яркий пример – песчанник. Твердая порода образовавшаяся из песка.
Фото отвалов с водороинами:

Следует повнимательнее присмотрется к холмам и горам с такой эрозией. Форма гор особого значения не имеет, может быть любая, особенно учитывая неоднократную повторную переработку отвалов.

Слои разного цвета в отвалах образутся таким образом:

Обратите внимание на дно соленного озера на спутниковым скриншоте выше. Я его обвел зеленым. Оно называется Salinas Grandes, длина 45 км. Расстояние от него до океана 450 км:

Вот фотографии озера и окрестностей

Об этом солончаке и (и тысяч подобных ему на планете) вам нужно знать две вещи:
1. На нем ведется повторная добыча. Добывается соль, поташ, бура и сода.
2. И вторая вещь, имеющая непосредственное отношение к таким типам озер заключается в следующем:
Методы химической переработки руд, можно разделить на две основные группы: кислотные и щелочные. В результате растворения минерального сырья, интересующие элементы и их соединения переходят в раствор, из которого затем извлекаются фильтрами сгустителями и вакуум фильтрами. Оставшийся от процесса рассол сливается в шламонакопительные отстойники.

Шламонакопитель - это основная разновидность поверхностных хранилищ, которая сооружается по одно или многокаскадному принципу с созданием плотины, берегов, а также шламохранилища. В шламонакопителях происходят естественные процессы – накопление атмосферных осадков, развитие микроорганизмов, протекание окислительных и других процессов, т.е. идет самовосстановление, однако в связи с наличием большого количества солей при общем недостатке кислорода процесс самовосстановления протекает десятки и сотни лет.

Погуглите картинки по тегам шламонакопитель , хвостохранилище или tailings pond .

Покажу вам фотографии действующих шламонакопителей. В них накапливаются десятки метров толщины жидких отходов.
Tailings pond at Stawell mine

Tailings dam at Tanjianshan. Для создания шламонакопителя сооружают дамбу. Со временем, на древних пересохших шламонакопителях дамба может деградировать, потерять форму. Это даст возможность выдавать объект за солончак.

Tailings dam The Sierrita Copper Mine. Дамба шламонакопителя на медном руднике Sierrita.

Шламонакопитель – Беларуськалий. Будущие горы на горизонте и пересохшее соляное озеро.

Alberta Tar Sands Tailings Pond

Tailings Pond Ernest Henry Mine

Сооружение дамбы шламонакопителя Highland Valley Copper EYNAKR

Вот схема устройства дамбы шламонакопителя. Серым цветом обозначен шлам -tailings:

Варианты устройста шламонакопителей

Иногда дамбы шламонакопителей прорывает. И тогда шламом затапливает населенные пункты расположенные ниже:

Последствия прорыва в Венгрии. Это шлам от переработки бокситов. Добыча алюминия

Последствия прорыва в Бразилии

Большинство водохранилищ, кстати, с земляными дамбами, это бывшие карьеры используемые как обводненные шламохранилища. Я занимаюсь подводной охотой, и нырял во многих из них в Крыму. В Партизанском водохранилище, Симферопольском водохранилище, Счастливом водохранилище. Везде наблюдалась одна и та же картина – подводные уступы, горизонтальные полки дна большой площади, например на 5-7 метрах глубины, которые на значительном удалении от берега резко обрываются крутым свалом вглубь. Состав дна – белая известковая пульпа, мелкая известковая крошка. и часто до дна донырнуть невозможно, потому что прозрачность на глубине 7-12 метров резко падает до нуля из-за белой известковой эмульсии, которая как по уровню стоит в горизонтальной плоскости.

Вот фото Счастливенского водохранилища в Крыму. Холмы на заднем плане – сыпучка. Отвалы:

В подтверждение этого утверждения о водохранилищах привожу интересную новость. После того как Крым вернулся в Россию, мы перешли на российские стандарты. И озеро Гасфорт под Севастополем, на котором я тоже нырял, тихонько перешло из статуса водохранилище в статус – шламохранилище. При этом озеро Гасфорт остается резервным источником водоснабжения Севастополя.

И даже маленькое озерцо в Пироговке под Бахчисараем 16 м глубиной, где я постреливал щук, оказалось обводненным шламоотстойником. На дне жирный бело-серый ил. С одной стороны водное зеркало подперто земляной дамбой. А на горизонте то ли пиленные террасы известняка, то ли отвалы известковой крошки. Девственный Крым, жемчужина России:) Кликабельно:

У современной металлургии обороты упали, конечно. Вот раньше был размах. Мертвое море, Израиль. Громадный древний шламонакопитель. Причем, сначала это был карьер. А после того как породу выбрали, стали использовать как шламонакопитель. Это логичная и частая практика:

Современный уровень воды в Мертвом море упал. Полагаю, подпирающая дамба находится гораздо выше уровня. Обвел красным:

Великое соленное озеро. Great Salt Lake. США. 117 км длина:

Great Salt Lake. Длина подпирающей дамбы 17 км:

Tuz Gölü. Турция. 905 метров над уровнем моря. 75 км длина

Nau Co Lake, Tibet. Высота над уровнем моря 4378 метров. Рядом с ним располагаются масштабные цветные отвалы. Кликабельно

Бонневилль Солт Флэтс, Юта (Bonneville Salt Flats, Utah)
Пустыня Бонневилль, около 240 кв км, известна добычей соли, той самой поваренной (90% общей добычи в США), а также других минеральных солей, калиевой, магниевой, литиевой, соды

На поверхности высохших шламостойников люди рекорды скорости ставят:

В общем, принцип вы поняли. Если вам интерсно, запускаете гугл мэпс ищите белые солевые пятна на континентах, приближаете, ищите остатки дамб, рядом будут отвалы с эрозией на склонах. Смотрите на картах минеральных ресурсов что добывают сейчас в этих районах, какие разведанные полезные ископаемые есть и картина начнет прорисоваться. Но нужно также отметить, что есть обоснованная версия захлеста соленной воды приливной водой из океанов вглубь суши, поэтому соляные озера близко расположенные к береговой линии могут образоваться по этой причине. Поэтому, для верности, можно начать анализировать соленые озера и пустыни расположенные высоко в горах. В Тибете, например, 250 соленых озер.

Теперь переходим к добыче известняка, без которого нельзя удалить шлак при выплавке металла из руды. Выше я показал, что металлов добывалось много. Значит и известняка нужно много. В первой статье я показал масштабы добычи известняка в Крыму. Но тогда я думал, что он использовался в основном для строительства. Оказывается нет. Он использовался и используется как флюс, для производства соды, негашенной извести. И как средство нейтрализации pH шламоотстойниках. Это уменьшает уровень экологической угрозы. Вообще, известняки очень широко применяют в металлургии, пищевой, целлюлозно-бумажной, коксохимической, стекольной и лакокрасочной промышленности. Переходим к фото материалам по известняку:

Это меловые терриконы Славянска.

Видно, что их местное население потихоньку их дерибанит – мел пригодится и для побелки, и для почвы как добавка.

Напишу предположение о таком важном аэрокосмическом металле, как алюминий. Добывается из бокситов – основного минерального сырья для алюминиевой промышленности. Выглядит как глина. Кейворд для поиска – Bauxite mining . Схема добычи:

Как видно по схеме, плодородная почва уходит в отвал. Затем с большой площади снимается слой бокситов. Фото современной добычи:
Bauxita Paragominas, Бразилия

Добыча бокситов

Бразилия, добыча бокситов

Бокситовые рудники Alcoa

Kuantan bauxite road red. Красная бокситовая дорога в Куантан, Малайзия

Rio Tinto"s Bauxite Mine at Andoom, Australia

Учитывая мастштабность металлургии прошлого, показанного мной выше, возникает вопрос – а куда делась почва в ряде стран Латинской Америки, Африки, Австралии и других стран? Если тысячи лет не беспокоить растительность, даже не леса, а луговую и саванную, то образуется слой перегноя. Но мы видим такие пейзажи в этих странах:

Африка

Африка

Австралия

Бразилия

Австралия

Австралия

Намибия

Намибия

Намибия

Есть над чем подумать. В каком году по легенде царю ложки алюминиевые подарили, которые ценились дороже золота?:)
На этом закругляюсь. Надеюсь вам было интересно и вы в свободное время в качестве кроссворда используя google maps разгадаете еще много интересных загадок.
Пока!
ps: Всех девушек и женщин поздравляю с наступающим днем защитницы матчизны:) С 8 марта вас! Счастья, любви и держите хвост пистолетом.

Сегодня пост посвящен вводной лекции по горным карьерам.

Основные понятия и определения

Карьер – горное предприятие , осуществляющее добычу полезного ископаемого открытым способом (открытыми горными работами).

Карьер – выемка в земной коре , ограниченная искусственно созданной поверхностью, являющаяся результатом работ по добыче полезного ископаемого открытым способом.
В практике открытой разработки угольных и россыпных месторождений термин карьер принято заменять соответственно терминами разрез и прииск.
Вскрыша – выемка пород, покрывающих полезное ископаемое, для обеспечения к нему полного доступа. Вскрыша осуществляется горизонтальными или слабонаклонными слоями, при этом боковая поверхность карьера приобретает уступную форму. для вскрыши чаще всего применяются экскаваторный или гидравлический способы.
Уступ – часть боковой поверхности карьера, имеющая форму ступени.

Рисунок 1 – основные элементы уступа:

1 – верхняя площадка уступа.
2 – нижняя площадка уступа.
3 – откос уступа.
4 – верхняя бровка уступа.
5 – нижняя бровка уступа.
6 – забой уступа.
h – высота уступа.
& — угол откоса уступа.

Рабочая площадка уступа – площадка уступа, на которой размещается основное оборудование для его отработки Ширина рабочей площадки уступа превышает его высоту в 2 –4 раза.
Берма – площадка, на которой работа не производится. Различают предохранительные и транспортные (соединительные) бермы.
Откос уступа — наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства.
Угол откоса – угол, образуемый плоскостью уступа и горизонтальной плоскостью.
Забой уступа – часть уступа, служащая объектом воздействия горного оборудования.

Особенности открытого способа:

необходимость удаления из карьера значительных объемов вкрышных пород, затраты на разработку которых составляют основную часть общих затрат на добычу полезного ископаемого;
необходимость соблюдения определенного порядка отработки слоев – выемку нижних слоев можно начинать только после отработки (выемки) вышележащих слоев;
неограниченная возможность использования крупногабаритного высокопроизводитель-ного специального горного оборудования, обеспечивающего комплексную механизацию и автоматизацию всех производственных процессов.

Преимущества открытого способа:

возможность обеспечения высокого уровня автоматизации и механизации горных работ;
высокая производительность труда;
низкая себестоимость полезного ископаемого;
более безопасные условия труда;
более полное извлечение полезного ископаемого;
меньшие капитальные затраты.

Недостатки открытого способа:

зависимость некоторых параметров технологии от климатических условий;
значительный экологический ущерб при ведении горных работ.
Основные показатели открытых горных работ:
годовая производительность карьера по полезному ископаемому и вскрыше;
коэффициент вскрыши;
месячная производительность труда рабочего по полезному ископаемому;
затраты на 1 м3 вскрыши;
производственная и полная себестоимость полезного ископаемого;
капитальные затраты на 1т (1 м3) полезного ископаемого;
годовая прибыль и рентабельность карьера.

Для сравнения различных вариантов проектирования карьера используются приведенные затраты

Зп=(С+Ен К)Q, руб
где С – себестоимость 1 т полезного ископаемого, руб/т;
Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений = 0,1 – 0,2;
к – капитальные затраты на 1 т полезного ископаемого, руб;
Q – годовой объем добычи полезного ископаемого, т.

Понятие о коэффициенте вскрыши

Коэффициент вскрыши определяется отношением объемного или весового количества вскрыши к количеству добытого или подлежащего добыче полезного ископаемого. В зависимости от размерности коэффициент вскрыши называется весовым (т/т), объемным (м3/м3) и смешанным (вскрыша/полезное ископаемое м3/т).
Различают средний, текущий, контурный, граничный и плановый коэффициенты вскры-ши.
Средний коэффициент Кср определяется отношением объема Vв вскрыши к объему Vи полезного ископаемого в конечных контурах карьера

Кср = Vв/ Vи

Текущий коэффициент вскрыши Кт определяется отношением объема Vв.т вскрыши, пе-ремещенного из карьера или в пределах его границ за определенный промежуток времени (год, квартал, месяц) к объему Vи.т полезного ископаемого, добытого за тот же про-межуток времени
Кт = Vв.т/ Vи.т
Контурный коэффициент вскрыши Кк определяется отношением объема вскрыши к объ-ему полезного ископаемого, извлекаемому при изменении конечных контуров карьера.
Граничный коэффициент вскрыши Кгр характеризует удельный максимальный объем перемещаемых пород, при котором затраты на добычу единицы полезного ископаемого открытым способом не превышают аналогичных затрат Сп при подземном способе, т.е.

Значения коэффициентов вскрыши являются важными показателями открытых горных работ. Они служат для определения экономически целесообразных границ открытых горных работ и глубины карьеров при разработке наклонных и крутых залежей, зале-гающих на значительной глубине, а также для планирования и регулирования производ-ства карьера и себестоимости добываемого угля.

Карьер и его элементы. Определение параметров элементов карьера

Карьерное поле – месторождение или его часть, предназначенная для отработки одним карьером. Под этим термином следует понимать геометрическое тело сложной конфигу-рации, заключенное в конечных контурах карьера.
Борт карьера – боковая поверхность, ограничивающая карьер.
Подошва карьера – поверхность, ограничивающая карьер снизу.
Верхний и нижний контуры карьера – линии пересечения борта карьера соответственно с дневной поверхностью и подошвой.
Угол откоса борта карьера – угол, образуемый бортом карьера и горизонтальной плоско-стью, проходящей через его подошву.
Рабочий борт карьера – борт, на котором в настоящий момент ведутся горные работы.
Глубина карьера – усредненное расстояние между подошвой и усредненной отметкой дневной поверхности.
Конечные контуры карьера – контуры, соответствующие моменту окончания открытых горных работ. Им соответствуют конечная глубина карьера и конечные размеры в плане. Конечный контур на дневной поверхности называется также технической границей карьера.

К главным параметрам карьера относятся объем горной массы в контурах, конечная глубина, размеры по подошве, углы откосов бортов, запасы полезного ископаемого в конту-рах и размеры на уровне дневной поверхности.
Объем Vг.м горой массы в контурах карьера, характеризующий масштаб горных работ. срок существования и производительность карьера можно определить по формуле чл.-кор. АН СССР В.В. Ржевского:

и решив квадратное уравнение относительно Hк получим формулу для определения промежуточной глубины карьера, при которой текущий коэффициент вскрыши будет равен граничному коэффициенту

Аналитические методы расчета конечной глубины карьеров являются достаточно при-ближенными, так как они не могут учесть всех горно-геологических, топографических и других особенностей месторождения. Для более точного решения этой задачи применя-ются другие методы – графические, графо-аналитические и метод вариантов. Технико-экономические расчеты показывают, что ряд месторождений страны целесообразно разрабатывать до глубины 700 – 800 м.
Балансовые запасы – запасы, отвечающие требованиям кондиций, разработка которых экономически целесообразна при современном уровне развития техники и технологии.
Забалансовые запасы – запасы, разработка которых экономически нецелесообразна при современном уровне развития техники и технологии.
Промышленные запасы – часть балансовых запасов, подлежащая извлечению из недр.
Проектные потери – часть балансовых запасов, проектируемая к безвозвратному оставлению в недрах. На карьерах потери составляют 3 – 10 %.

Зависимость открытых горных работ от природных факторов

Обоснование экономической целесообразности использования открытого способа горных работ и выбор их технологии и механизации зависит от:
рельефа топографической поверхности месторождения;
положения залежи относительно поверхности;
угла падения, мощности и формы залежи;
климатических и гидрогеологических условий.
Рельеф поверхности может представлять равнину, склон, возвышенность, холмистую поверхность, водную поверхность.
В зависимости от положения залежи относительно поверхности она может быть:
поверхностной – мощность покрывающих пород 25 –30 м;
глубинной — мощность покрывающих пород более 30 м;
высотной – выше господствующего уровня топографической поверхности;
глубинно-высотной.

По углу падения различают следующие залежи:
горизонтальные;
пологие – угол падения 0 – 12о;
наклонные — угол падения 13 – 30о;
крутые – угол падения более30о.
По мощности различают залежи:
пологие по вертикальной мощности
весьма малой мощности – 3-5 м;
малой мощности – 6 –20 м;
средней мощности – 20-40 м;
мощные более 40 м.
наклонные и крутые – по горизонтальной мощности
весьма малой – 15 –20 м;
малой – 25-75 м;
средней – 75 – 100 м;
большой мощности более 100 м.

По строению различают простые, сложные и рассредоточенные залежи.

Простые залежи имеют однородное строение.
Сложные залежи содержат прослойки пустых пород и некондиционного полезного ископаемого.
Рассредоточенные залежи содержат прослойки полезного ископаемого в виде тел, распределенных в массиве вмещающих пород.

Кстати, посмотрите фотоотчем архитектора, который побывал на самом крупном

Хотите узнать больше и получать новый статьи прямо на свое e-mail, тогда

Компания «Элит Строй-ВНВ» имеет многолетний опыт, занимает лидирующие позиции на рынке добычи полезных ископаемых, реализовывает проекты любой сложности, является многофункциональной компанией и надежным партнером для Вашего бизнеса. Основным направлением деятельности нашей компании является разработка карьеров по добыче глины и песка.

Открытый способ добычи полезных ископаемых и нерудных материалов на сегодняшний день является самым распространенным по целому ряду причин. Главная из них – низкая стоимость карьерного метода добычи. Разработка карьеров представляет собой сложный процесс, требующий от исполнителя большого опыта проведения подобных работ, наличия собственного парка грузового транспорта и спецтехники, квалифицированных кадров как рабочих, так и инженерных специальностей. Всем этим требованиям мы соответствуем в полной мере.

Разработка карьера начинается с комплекса подготовительных работ. На этом этапе необходимо собрать и проанализировать информацию о геологических характеристиках объекта: свойствах основной породы, расположению водоносных слоев и т.д. Исходя из собранных данных, разрабатывается проект карьера, включающий в себя информацию о его максимальной проектной глубине, углах откосов бортов, высоте уступов и многих других нюансах. План карьера согласовывается в Госгортехнадзоре. После того как план составлен и все необходимые разрешения получены, начинается работа на земле.

Разработка карьеров по добыче глины

Глина обычно добывается из земли в местах, где когда-то проходили реки. Она является продуктом земной коры и осадочной горной породой, вымытой и образовавшейся из-за разрушения скал в процессе выветривания. Залегание глины бывает монотонным и селективным.

Перед добычей глины проводится маркшейдерская съемка как самого карьера так и основания складов глины. Маркшейдеры также ставят отметки границ земельного и горного отводов, где в дальнейшем будет проходить добыча и формироваться подъездные пути.

Добыча глины производится при помощи экскаваторов. Чтобы добыть глину необходимо экскаваторами либо бульдозерами снять ПРС (почвенно растительный слой), сложить его в отдельный гурт для последующей рекультивации им же отработанного участка в карьере.

Следующий этапом работ является вскрыша — снятие песка, гравия и иных примесей. Вскрыша снимается для того, чтобы полезное ископаемое (глина) было более чистым.

Вскрышу автосамосвалами вывозят в отвалы либо также гуртуют для последующей рекультивации.

После того как проведены вскрышные и подготовительные работы, а именно — подъездные пути к месторождению, дороги для транспортировки глины и вскрыши, а также подготовка площадок для складирования глины (конус), начинается процесс добычи. Экскаваторы снимают глину послойно так, чтобы ее можно было укатать на конусе, и грузят в автосамосвалы для дальнейшей транспортировки на склад. На складе ее принимает бульдозер или виброкаток после чего укатывает в конус.

Добыча глины на добычном участке заканчивается тогда, кода под глиной начинает проступать песок либо гравий. После этого комплекс переезжает на другой подготовленный участок. В такой последовательности и ведется добыча глины.

Важно знать, что в неосвещенных карьерах, а также складах глины, работа в темное время суток запрещена!

Глиняные карьеры, как правило, обводнены, поэтому необходимо использовать мотопомпы для откачки воды, а также окапывать карьер водоотводными канавами, так как в противном случае может последовать затопление полезного ископаемого и потеря значительных объемов глины!

В зимнее время добыча не останавливается. Для исключения промерзания грунта карьер утепляют при помощи опилок, торфа и других материалов, имеющих низкий уровень теплопроводности. Иногда толщина утеплителя достигает 70 см. Транспортируемая глина накрывается брезентом, чтобы в процессе доставки до места производства она не промерзла. В закрытых карьерах северных районов, где зимой земля серьезно промерзает, оборудуются тепляки – сооружения закрытого типа с оборудованными обогревательными приборами.

На примере можно рассмотреть задействованную технику для разработки участка в 6 га мощностью 90000 м3 глины и 200000 м3 вскрыши на период 7 месяцев работы карьера.

Процесс включал в себя следующие единицы техники: 2 экскаватора с объемом ковша 1.8 м3., 4 сочлененных самосвала грузоподъемностью 30 тонн, а также 2 бульдозера весом по 25 тонн каждый на плече до 400 м.

По окончанию добычных работ в карьере производится рекультивация, которая включает в себя обратную засыпку отработанных участков вскрышей и расстилкой почвенно-растительного слоя. Рекультивацию можно делать как бульдозерами так и экскаваторами, если позволяют плечи.

Разработка карьеров по добыче песка

Песок является одним из наиболее востребованных материалов в любом строительстве, и самый распространенный способ его добычи — карьерная разработка. Для разработки песочных карьеров применяются экскаваторы, скреперы, подвесные канатные дороги и другое оборудование.

Первым этапом разработки песочного карьера являются вскрышные работы, в ход которых предотвращается попадание в песок различных примесей. Далее прокладываются траншеи для рабочих уступов и организуются транспортные пути. Для эффективного выполнения этих работ мы обладаем обширным собственным парком бульдозеров Komatsu, CAT, ЧТЗ, Shantui и других марок. После того как все подготовительные работы завершены, можно приступать к добыче и транспортировке песка.

Для выполнения работ по непосредственной разработке карьера мы применяем собственные гусеничные и колесные экскаваторы марок CAT, JCV, Hitachi, John Deere и Hyunday. Модели, представленные в нашем парке, показывают отличную производительность и способны выполнять большой объем работ в сжатые сроки. Любое необходимое навесное оборудование также имеется в собственности компании.

Разработка карьеров по добыче известняка

Известняк представляет собой горно-осадочную породу органического или хемогенного происхождения. Известняк является одним из наиболее востребованных строительных материалов и широко применяется для производства негашеной извести и известнякового щебня.

Добыча известняка, как правило, осуществляется методом карьерных разработок. Вдоль по простиранию карбонатных пластов нарезают уступы высотой 10 — 15 м. и производят буро-взрывные работы. Добыча сырья, как и удаление верхних наносных пород (вскрышные работы), производятся экскаваторами. Полученная масса вывозится с карьера грузовым автотранспортом.

Для погрузки грунта и добытой породы применяются фронтальные и телескопические погрузчики JCB, XCMG и других марок. Все модели, имеющиеся в парке компании «Элит Строй-ВНВ», отличаются маневренностью, высокой скоростью перемещения, большой вместимостью ковшей и неоднократно доказали свою эффективность в условиях карьерной разработки. Для транспортировки грунта и добытой породы компания «Элит Строй-ВНВ» обладает собственным парком самосвалов большой вместимости и повышенной проходимости.

Разработка карьеров по добыче торфа

Торфяные карьеры относятся к карьерам с поверхностным типом разработки и характеризуются небольшой глубиной. Подготовка к разработке месторождения заключается в удалении поверхностного растительного слоя с корчевкой пней, осушении участка, подготовке полей для высушивания торфа, устройстве дорог и мостов через осушительные каналы. При работе на заболоченной почве используются специальные машины вездеходного типа с невысоким удельным давлением на грунт.

Торфяные экскаваторы производят выемку торфа на глубину до 5 метров. После этого торф поступает в переработку на пресс, прессуется в виде ленты и должен быть высушен естественным путем (разрезанные ленты выкладываются на поля для просушки). Ширина разработки зависит от размеров болота, на котором производится добыча торфа.

Разработка карьеров по добыче диорита

Диориты представляют собой горную магматическую породу. В качестве строительного материала диорит широко применяется для изготовления щебня, а также облицовки зданий, изготовления постаментов, ваз, столешниц и т.д. Диорит является прочным и тяжелым материалом и по своим механическим свойствам близок к граниту.

Разработка карьеров по добыче флюорита

Флюорит — это минерал, встречающийся главным образом в гидротермальных рудных жилах, доломитах и известняках. Этот материал широко применяется в металлургии (в качестве плавня), в химической промышленности и керамическом производстве. Добывается в том числе методом карьерной разработки в составе флюоритовых и комплексных руд.

«Элит Строй-ВНВ» – ваш надежный партнер

В компании «Элит Строй-ВНВ» вы можете заказать комплекс услуг по разработке карьера под ключ. Вся техника поставляется с опытными и высококвалифицированными машинистами, прошедшими обучение и инструктаж по технике безопасности. Для оперативного ремонта спецтехники и грузового автотранспорта мы обладаем собственной сервисной базой.

Наш опыт и материально-техническая база позволяют нам успешно справляться с работами по разработке карьеров любого объема и сложности.

Открытый способ добычи полезных ископаемых – один из самых широко используемых в мире. Его применяют, когда залежи минералов находятся близко к поверхности Земли, при этом их просто выкапывают при помощи крупногабаритной карьерной спецтехники или извлекают посредством серий управляемых взрывов.

Это один из самых простых и дешевых способов добычи, однако, после него на поверхности остаются гигантские кратеры, которые выглядят очень завораживающе. Сегодня мы хотим показать вам фотографии десяти самых больших открытых карьеров в мире и немного рассказать о них.

10. Медный рудник Эскондида

Расположенный в чилийской пустыне Атакама, этот медный рудник состоит из двух открытых карьеров – Эскондида Пит и Эскондида Норта. Размеры - 3,9 километра в длину, 2,7 км в ширину и 645 метров в глубину. По глубине это третий карьер такого типа в мире.

9. Алмазный рудник Удачный

Этот карьер расположен в российской части Восточной Сибири и является одним из крупнейших в России. Управляемый сейчас государственной компанией АЛРОСА он был открыт в 1971 году, а закрывать его планируют в текущем, 2015 году. Но прекратится только добыча открытым способом, подземная добыча будет продолжена, поскольку по данным компании из-под земли можно извлечь еще 108 миллионов каратов алмазов.

8. Медный карьер Чукикамата

Уже более столетия расположенный близ Сантьяго, Чили медный карьер Чукикамата производит огромные количества медной руды. Он достигает 4,3 километра в длину, 3 километра в ширину и более 850 метров в глубину, что делает его вторым по глубине в мире. В 2018 году добыча открытым способом на нем прекратится и операции перенесут под землю, где еще остается 1,7 миллиарда тонн медной руды.

7. Месторождение Грасберг

Этот «Священный Грааль» среди карьеров расположен в индонезийской провинции Папуа. Он занимает второе место в мире по добыче золота и меди. Глубина его достигает 550 метров.

6. Махонинг Майн

Этот карьер интересен тем, что добыча на нем начиналась с подземных операций и лишь потом вышла на поверхность, хотя обычно все происходит наоборот. Данный железный рудник называют «Северным Большим Каньоном» и расположен он в американском штате Миннесота. Размеры – 8 километров в длину, 3,2 километра в ширину и 180 метров в глубину.

С момента открытия в 1985 году на этом карьере добыли 800 миллионов тонн железной руды и выкопали 1,4 миллиарда тонн земли на площади 8 миллионов м 2 . Он настолько гигантский, что стал национальным памятником Миннесоты.

5. Алмазный карьер Диавик

Этот канадский алмазный карьер был открыт в 2003 году и на нем добывается до 8 миллионов карат алмазов в год. В ширину он достигает размера в 7 километров. Необычно и то, что он расположен на острове Лак де Грас в Северо-Западных территориях Канады.

4. Алмазный карьер Кимберли

Этот карьер расположен в Южной Африке и принадлежит известной компании Де Бирс. Это самый большой карьер в мире, разработка которого проводилась без использования специальной техники, фактически он полностью выкопан руками. Его диаметр порядка 1,6 километра, а глубина – более 200 метров. Хотя он был закрыт еще в далеком 1914 году, но его по-прежнему продолжают посещать толпы туристов и сейчас он находится в процессе регистрации, как объект всемирного наследия ЮНЕСКО.

3. Супер-карьер Калгурли

Самый большой австралийский открытый карьер, золотой рудник Калгурли достигает 3,8 километров в длину, полтора в ширину и примерно 600 метров в глубину, что делает его третьим в нашем топе самых больших открытых карьеров мира.

2. Алмазный рудник Мир

Расположенный в Восточной Сибири, этот российский алмазный карьер работал с 1957 по 2001 год и производил в лучшие годы до 10 миллионов карат алмазов. Сейчас он закрыт, но это по-прежнему самый большой карьер в мире, выкопанный без использования взрывчатки. Его диаметр – 1,2 километра, а глубина – 525 метров.

1. Бингем-Каньон

Наш победитель, самый большой и одновременно самый глубокий открытый карьер в мире, находится в американском штате Юта, на юго-западе от Солт-Лейк-Сити. Этот гигантский карьер имеет ширину в 4 километра и глубину в 1200 метров. Открыт он еще в 1848 году для добычи медной руды и с тех пор на нем добывают в больших объемах медь, золото, серебро и молибден.