Глубокий карьер

ГЛУБОКИЙ КАРЬЕР (а. deep open pit; н. Tieftagebau; ф. carriere profonde, mine а ciel ouvert profonde; и. explotacion profunda а cielo abierto) — условно выделяемая категория карьеров с глубины свыше 100 м. Увеличение глубины открытой разработки сопровождается уменьшением параметров рабочей зоны карьера и длины фронта работ, увеличением расстояния транспортирования горной массы на поверхность, количества рабочих горизонтов и транспортных площадок, усложнением вскрытия глубоких горизонтов и др. С глубиной повышается крепость и водообильность горных пород, ухудшаются условия естественного проветривания рабочей зоны.

В связи с этим в глубоких карьерах усложняется взрывная отбойка горных пород, повышаются расходы на транспортирование горной массы с рабочих горизонтов на поверхность (на глубине 200-250 м на его долю приходится около 40-45% общей стоимости добываемого полезного ископаемого, на глубине 300-400 м — 60-70%). На глубоких карьерах применяют железнодорожный, автомобильный, конвейерный и комбинированный (автомобильно-железнодорожный, автомобильно-конвейерный, железнодорожно-конвейерный, автомобильно-скиповой) виды транспорта. Наиболее прогрессивен комбинированный автомобильно-конвейерный транспорт. 

Вскрытие глубоких карьеров до глубины 180-250 м осуществляют внутренними наклонными траншеями, предназначенными для работы колёсного (железнодорожного и автомобильного) транспорта. Более глубокие горизонты глубоких карьеров вскрывают крутыми траншеями для конвейерных и скиповых подъёмников, конвейерных поездов. Применяют также подземные способы вскрытия наклонными (оборудованными конвейерными подъёмниками) или вертикальными и наклонными стволами с погашающимися концентрационными квершлагами (оборудованными большегрузными скиповыми подъёмниками), комбинацией рудоспусков и тоннелей (проведённых с поверхности), предназначенных для работы железнодорожного транспорта, конвейерных поездов.

Системы разработки, используемые на глубоких карьерах: транспортные с комбинированным автомобильно-конвейерным и железнодорожно-конвейерным транспортом; транспортные с полной конвейеризацией транспортных операций. Наиболее перспективна циклично-поточная и поточная технологии.

Проветривание глубоких карьеров, как правило, естественное. Искусственная вентиляция глубоких карьеров, когда необходимо, осуществляется свободными струями, создаваемыми вентиляторными установками, в основе конструкций которых вентиляторы шахтного типа, авиационные винты с электроприводом или двигателями внутреннего сгорания, турбовинтовые и турбореактивные двигатели. Для защиты экипажей горных машин от вредного воздействия загрязнённого воздуха применяют фильтровентиляционные установки и кондиционеры, устанавливаемые в герметизированных кабинах. Для предотвращения пылевыделения при работе экскаваторов и погрузчиков производят увлажнение призабойного пространства; при эксплуатации буровых станков применяют пылеулавливающие установки; при работе карьерного транспорта обрабатывают автодорожное покрытие водой, маслянистыми эмульсиями и другими связывающими веществами.

Одна из проблем глубоких карьеров — предотвращение нарушений устойчивости бортов карьеров, которые наблюдаются в слабых, полускальных породах и приводят к образованию и развитию обрушений, оползней, просадок, осыпей и др. Для укрепления ослабленных участков бортов глубоких карьеров применяют сваи, штанги, подпорные стенки; упрочняют породы цементным и другими связывающими растворами, изолируют покрытиями из набрызг-бетона по металлической сетке с помощью битумизации и др. Укрепляют борта механическими средствами с упрочняющими или изолирующими покрытиями и др. Наиболее глубокие карьеры СССР: железорудные — "Лебединский" (проектная глубина 400 м), "Сарбайский" (630 м), "Канарский" (720 м); меднорудные — "Коунрадский", "Сибайский", "Гайский" (глубина каждого 200 м), "Сорский", "Николаевский" (глубина каждого свыше 400 м); угольные — "Бачатский" (500 м), "Коркинский" (520 м); асбестовые — "Баженовские" (580-680 м). Зарубежные глубокие карьеры (меднорудные): Канада — "Гаспе" (проектная глубина 546 м), "Гранисл" (326 м); США — "Бингем-Каньон" (740 м).