Кар'єрне поле

Кар'є́рне по́ле (рос.карьерное поле, англ. quarry field, open cast take; нім. Grubenfeld n, Tagebauteld n im Tagebau m) — родовище корисних копалин (або його частина) з масивом порід, відведене для розробки одним кар'єром.

Рис. 1. Розкриття кар'єрного поля; a — зовнішніми траншеями; б — внутрішніми траншеями; в — загальною траншеєю; г — груповими траншеями; д — парними траншеями; e — крутою траншеєю. .

Рис. 2. Контури кар'єрного поля: а — для пологих родовищ; б — для крутоспадаючих родовищ.

Загальний опис

Кар'єрне поле являє собою об'ємну геометричну фігуру, що характеризується розмірами у плані, глибиною і кутами укосів бортів (рис.). Воно входить складовою частиною до земельного відводу кар'єру, в межах якого розміщують відвали, промислові майданчики, транспортні і енергопостачальні комунікації та інші промислові об'єкти. Розміри кар'єрного поля визначають загальні об'єми гірничих робіт і можливу продуктивність кар'єру.

Розміри кар'єрного поля у плані по поверхні визначаються розмірами покладів по простяганню і вхрест нього, а також довжиною і шириною дна, глибиною, кутами укосів бортів, топографічними та гідрографічними умовами. Довжина кар'єрних полів змінюється від сотень метрів до 5…6 км і в окремих випадках досягає 10…13 км. Ширина кар'єрних полів становить до 5 км.

Загальний об'єм гірської маси у межах кар'єрного поля Vк визначає виробничу потужність підприємства, термін його дії, розмір земель, що порушаються відвалами і хвостосховищами тощо.

За формою кар'єрні поля розподіляють на обширні, витягнуті та округлі. Обширні кар'єрні поля відповідають у основному поверховому типу відкритих розробок пологих пластів і пластоподібних покладів (буре вугілля, марганцеві та залізні руди, розсипи поліметалів, вогнетриви тощо). Вони характеризуються середньою глибиною (до 100 м) при великих площах кар'єру у плані (до 10…40км²).

Витягнуті кар'єрні поля мають великі розміри по простяганню, що в декілька разів перевищують поперечні розміри родовища. Такі поля характерні для глибинного типу відкритих розробок пластів і пластоподібних покладів крутонахиленого та крутого залягання, що витягнуті у одному напрямку (вугілля, залізисті кварцити, азбест тощо). Глибина їх досягає 500…800 м, довжина – 5…13км.

Основні параметри

Кінцева глибина кар'єрного поля Нк (м) визначається шляхом порівняння витрат на розробку корисних копалин відкритими і підземними гірничими роботами.

Розміри дна кар'єру l_д і в_д визначаються шляхом оконтурювання розроблюваної частини родовища на рівні кінцевої глибини кар'єру. Мінімальні їх значення установлюють відповідно вимогам безпечного виймання й транспортування гірських порід на нижньому уступі, що становлять: l_д більше або дорівнює 150 м, в_д більше або дорівнює 30 м .

Кути укосу бортів кар'єрного поля β_н (град.) визначаються умовами стійкості порід прибортового масиву з урахуванням розміщення транспортних майданчиків і майданчиків безпеки. Збільшення значення цих кутів призводить до зменшення об'эму порід розкриву у межах кар'єрного поля. Так, при розробці крутоспадаючих родовищ збільшення кута укосу борта кар'єрного поля усього на один градус при погашенні гірничих робіт призводить до зменшення об'єму розкриву на 5-10 %.

Кут укосу неробочого борту кар'єру βн (град.) у кінцевому положенні дорівнює куту укосу кар'єрного поля.

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
• Ресурсозберігаючі технології видобутку корисних копалин на кар'єрах України [Текст] / А. Г. Шапар [та ін.] ; ред. А. Г. Шапар. - К. : Наукова думка, 1998. - 91 с. - Бібліогр.: с. 87-91. -
• Відкриті гірничі роботи [Текст] : підруч. для студ. вищих навч. закл. за напрямком "Гірництво" / В. Ф. Бизов, А. Ю. Дриженко. - Кривий Ріг : Мінерал, 2004. - 341с., 4 арк. фотоіл.: рис., табл., фотоіл. - (Бібліотека гірничого інженера : в 14 т. ; т. 13). - Бібліогр.: с. 336-337. -