Кар'єр
Кар’є́р — сукупність відкритих гірничих виробок, призначених для розробки родовищ корисних копалин; гірниче підприємство з видобутку рудних та нерудних корисних копалин відкритим способом. Вугільні кар’єри ще називають розрізами.
Зміст
Історична довідка
Відкриті гірничі роботи відомі з епохи палеоліту. Перші великі кар’єри з’явилися у Стародавньому Єгипті на будівництві пірамід. Пізніше в античному світі в кар’єрах у великих масштабах добували мармур. Розширення області застосування відкритого способу розробки за допомогою кар’єрів стримувалося до початку 20 ст. відсутністю високопродуктивних машин для розкривних робіт. На кінець 20 ст. в кар’єрах добувалося 95 % будівельних гірських порід, близько 70 % руд, 90 % бурого і 20 % кам’яного вугілля.
Характеристика
Сучасні кар’єри — це система уступів (як правило, верхні — породні або розкривні, нижні — видобувні), посування яких забезпечує виймання гірничої маси в контурах кар’єрного поля.
Транспортні зв’язки в кар’єрах забезпечуються постійними або ковзаючими з’їздами, а з поверхнею — траншеями. У процесі експлуатації відбувається переміщення робочих уступів, внаслідок чого збільшується вироблений простір. За допомогою розкривних робіт покривні породи переміщають у відвали, які іноді розміщують у виробленому просторі. За глибини кар’єрів до 100 м з міцними вмісними породами в собівартості 1 м3 розкриву до 25–30 % займають буропідривні роботи, 12–16 % — екскавація, 35–40 % — транспортування і 10–15 % — відвалоутворення. Із збільшенням глибини кар’єрів частка витрат на транспортування збільшується до 60–70 %.
Технологія розробки
Устаткування
Для буріння вибухових свердловин в кар’єрах застосовують важкі бурові станки масою до 100–130 т та легкі бурові станки. Основний тип вибухових речовин — гранульовані аміачно-селітряні грануліти, грамоніти (суміш селітри з тротилом) і водонаповнені (в обводнених свердловинах). Основне виймально-навантажувальне обладнання, застосовуване у процесі видобування вугілля і руди — електричні екскаватори з канатним приводом і ковшем місткістю 15–30 м3 за довжини стріли до 26 м. Також поширені гідравлічні прямі механічні лопати з ковшами місткістю 10–38 м3. Використовуються одноковшеві навантажувачі з ковшами місткістю 4–20 м3. На розкривних роботах впроваджуються потужні механічні лопати і драглайни (напр., застосовується розкривна механічна лопата масою 12 тис. т з ковшем місткістю 135 м3 за потужності привода 22 тис. кВт і драглайн масою 12 тис. т з ковшем місткістю 168 м3 за довжини стріли 92 м). Потокова технологія на кар’єрах досягається застосуванням роторних екскаваторів (за діаметра ротора 22 м і ковшах місткістю 6,6 м3 добова продуктивність машини до 240 тис. м3).
Розробка кар’єрів середньої і малої потужності
На кар’єрах середньої і малої потужності високу ефективність показують компактні роторні екскаватори із зменшеними робочими параметрами.
На кар’єрах з міцними породами найбільший обсяг перевезень здійснюють важкими автосамоскидами.
Автосамоскиди вантажопідйомністю 100–155 т — поширений засіб транспорту завдяки їхній маневреності та можливості долати круті схили. Експлуатуються також 200–300-тонні самоскиди. Для транспортування гірничої маси з кар’єрів застосовують залізничні тягові агрегати зчіпною масою 360 т, думпкари вантажопідйомністю до 180 т, а також самохідні кар’єрні дробарки на гусеничному, колісному і крокуючо-рейковому ходу масою до 600 т і продуктивністю 5 тис. т/год. Використання в кар’єрах дробильних агрегатів дозволяє перейти до ширшого використання конвеєрних систем.
Розробка глибоких кар’єрів
Глибоким вважають кар’єр глибиною понад 100 м. Темп заглиблення залежить від виду внутрішньокар'єрного транспорту і коливається у межах від 3,5–7 м/рік, за використання залізничного, до 10–45 м/рік — автомобільного транспорту. Глибина таких кар'єрів сягає 300–1000 м. Збільшення глибини відкритої розробки супроводжується зменшенням параметрів робочої зони кар'єру і довжини фронту робіт, збільшенням відстані транспортування гірничої маси на поверхню, кількості робочих горизонтів і транспортних майданчиків, ускладненням розкриття глибоких горизонтів тощо. З глибиною підвищується міцність та водонасиченість гірських порід, погіршуються умови природного провітрювання робочої зони, у результаті чого ускладнюється вибухова відбійка гірських порід, підвищуються витрати на транспортування гірничої маси з робочих горизонтів на поверхню. За глибини кар'єру 200–250 м на частку транспортування припадає бл. 40–45 % загальної вартості корисної копалини, за глибини 300–400 м — 60–70 %.
На глибоких кар’єрах застосовують залізничний, автомобільний, конвеєрний і комбінований види транспорту. Розкриття кар’єрів до глибини 180–250 м здійснюють внутрішніми похилими траншеями, призначеними для роботи колісного транспорту. Глибші горизонти розкривають крутими траншеями для конвеєрних та скіпових підйомників, конвеєрних поїздів. Застосовують також підземні способи розкриття похилими або вертикальними стовбурами, комбінацією рудоспусків і тунелів.
Системи розробки, що використовуються на глибоких кар’єрах: транспортні з комбінованим автомобільно-конвеєрним і залізнично-конвеєрним транспортом; транспортні з повною конвеєризацією транспортних операцій.
Найперспективнішою є є циклічно-потокова та потокова технології розробки глибоких кар'єрів.
Провітрювання глибоких кар’єрів, як правило, природне. Штучна вентиляція їх за необхідності здійснюється вентиляторними установками, в основі конструкцій — вентилятори шахтного типу, авіаційні гвинти з електроприводом або двигуни внутрішнього згоряння, турбогвинтові та турбореактивні двигуни.
Одна з проблем глибоких кар’єрів — запобігання порушенням стійкості бортів кар'єрів, які призводять до утворення і розвитку обвалів, просадок, зсувів тощо. Для зміцнення ослаблених ділянок бортів глибоких кар’єрів застосовують палі, штанги, підпорні стінки, зміцнюють породи цементним та іншими зв'язуючими розчинами, ізолюють покриттями по металічній сітці, за допомогою бітумізації тощо.
Приклади глибоких кар'єрів: залізорудні — Лебединський (глиб. 400 м; Бєлгородська обл., РФ), Сарбайський (глиб. 630 м), Качарський (глиб. 720 м) — обидва Костанайська обл., Казахстан; міднорудні — Коунрадський (глиб. 420 м., Карагандинська обл., Казахстан); Сібайський (глиб. понад 500 м, Республіка Башкортостан, РФ); Гайський (глиб. 200 м, Оренбурзька обл., РФ); Гаспе (глиб. 546 м, пров. Квебек), Гранісл (глиб. 326 м, пров. Британська Колумбія) — обидва Канада; Бінгем (глиб. бл. 1200 м, шт. Юта, США).
Найбільший кар’єр в Україні — Інгулецький залізорудний у Дніпропетровській обл..
Література
- Braunkohlentagebau und Rekultivierung. Landschaftsökologie / Hrsg. von W. Pflug. Berlin : Springer, 1998. 1069 p.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Донбас ; Східний видавничий дім, 2004–2013.
- Дриженко А. Ю. Відкриті гірничі роботи. 2-ге вид. Дніпропетровськ : Національний гірничий університет, 2014. 590 с.
Автор ВУЕ
В. С. Білецький
А. Ю. Дриженко
Покликання на цю статтю: Дриженко А. Ю., Білецький В. С. Кар'єр // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Кар'єр (дата звернення: 9.05.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 19.02.2020
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
Національна поліція України
