Под системой открытой разработки месторождения понимают определенный порядок
выполнения горноподготовительных, вскрышных и добычных работ. В условиях
конкретного карьера принятая система разработки должна обеспечивать
безопасную, экономичную и наиболее полную выемку кондиционных запасов
полезного ископаемого, выполнение плана добычи полезного ископаемого по
объему и качеству при соблюдении мер по охране окружающей среды.
Комплекс горного, транспортного, дробильно-сортировочного и вспомогательного
оборудования на карьере, обеспечивающий планомерную выемку горной массы в
забоях и перемещение вскрыши в отвалы, а полезного ископаемого к складам и
потребителям, составляет структуру комплексной механизации карьера. Система
разработки месторождения и структура комплексной механизации данного карьера
взаимосвязаны
Параметры элементов системы разработки взаимосвязаны с рабочими параметрами
и мощностью комплекса оборудования. Поэтому они должны рассматриваться
совместно на основе единой методики расчета технологии производства
вскрышных и добычных работ и технологических характеристик комплекса
оборудования.
Известны несколько классификаций систем открытой разработки. Одной из них
является классификация акад. В. В. Ржевского, в основу которой положены
горно-геологические и геометрические предпосылки, характеризующие порядок
разработки месторождения.
Системы разработки горизонтальных месторождений, характеризующиеся только
порядком выполнения вскрышных и добычных работ, называют сплошными (с
постоянной рабочей зоной).
Системы разработки наклонных и крутых месторождений, характеризующиеся
порядком выполнения вскрышных, добычных и горно-подготовительных работ, так
как горно-подготовительные работы на таких месторождениях ведутся как в
период строительства карьера, так и во время его эксплуатации
(для воссоздания фронта вскрышных и добычных работ нарезаются очередные по
глубине уступы), называют углубочными (с переменной рабочей зоной).
Месторождения со сложными топографическими и горногеологическими условиями
могут разрабатываться смешанными (углубочно-сплошными) системами.
Порядок разработки месторождения связан также с развитием горных работ по
отношению к контурам карьерного поля. По направлению времени в плане
различают следующие системы разработки :
продольные однобортовую и двухбортовую, когда фронт вскрышных и добычных
работ перемещается параллельно длинной оси карьерного поля;
поперечные однобортовую и двухбортовую, когда фронт вскрышных и добычных
работ перемещается параллельно короткой оси карьерного поля;
веерную, когда фронт вскрышных и добычных работ перемещается по вееру;
кольцевую, когда фронт вскрышных и добычных работ имеет кольцевую форму и
перемещается от центра к границам карьерного поля или наоборот.
К основным элементам системы разработки относятся уступы, рабочие площадки,
фронт работ уступа, фронт работы карьера, рабочая зона карьера, транспортные
и предохранительные бермы.
Главный параметр уступа — высота , которая определяется с учетом
горно-геологических, технических и экономических факторов, Максимальная
высота уступа устанавливается с учетом параметров применяемого оборудования
и требований правил безопасности.
Минимальная ширина рабочей площадки уступа должна обеспечивать
безопасные условия для работы всего применяемого оборудования.
Рабочая зона карьера — это совокупность по высоте вскрышных и
добычных уступов, находящихся одновременно в разработке. При разработке
горизонтальных месторождений высота рабочей зоны и ее положение относительно
высотных отметок контуров карьера практически не изменяется. При разработке
наклонных и крутых залежей размеры рабочей зоны изменяются и она
перемещается по глубине карьера, с нарезкой новых горизонтов. Так, например,
при разработке горизонтальных месторождений наиболее экономичными являются
структуры, обеспечивающие применение технологических схем с перевалкой
вскрыши в выработанное пространство мощными вскрышными экскаваторами
(драглайнами или механическими лопатами)
При разработке наклонных и крутых залежей наиболее распространены структуры
комплексной механизации, обеспечи
вающие использование технологических схем разработки.
Из технологических и технических факторов на выбор оборудования для основных
процессов наибольшее влияние оказывают производственная мощность карьера по
полезному
ископаемому и вскрыше. В определенных условиях существенное влияние на выбор
оборудования могут оказать требования к восстановлению поверхности.
Из экономических факторов на выбор оборудования оказывают влияние
капитальные и эксплуатационные затраты на оборудование.
Выбор структуры комплексной механизации для конкретного месторождения
осуществляется в следующем порядке:
на первом этапе исключаются структуры, которые не могут быть применены в
данных условиях по техническим и природным факторам;
из оставшихся выбирают наиболее вероятные структуры,
которые в наибольшей степени удовлетворяют природным, технологическим,
техническим и организационным факторам;
наиболее вероятные структуры рассматриваются по их технико-экономическим
показателям.
Технико-экономическая оценка структур должна производиться по всему
производственному циклу при рациональном качественном сочетании и численном
соотношении машин для' выполнения основных и вспомогательных работ в
реальных условиях разрабатываемого месторождения.