Открытая разработка месторождения

Что это

Открытая разработка месторождения — это метод добычи полезных ископаемых, при котором горные работы ведутся с поверхности земли: вскрышные породы снимаются слоями, а само полезное ископаемое извлекается из образующегося карьера. Метод применяется, когда залежь расположена неглубоко — как правило, до 500–700 метров от поверхности, хотя отдельные карьеры достигают глубины более километра. В отличие от подземной добычи, здесь не нужно строить шахты и штреки: весь процесс виден «с воздуха» и управляется тяжёлой горной техникой — экскаваторами, бульдозерами, буровыми установками и карьерными самосвалами грузоподъёмностью до 450 тонн.

Зачем это нужно

Открытый способ исторически вытеснил подземный там, где позволяет геология: он дешевле, безопаснее для персонала и даёт более высокий процент извлечения руды — до 95–98% против 60–75% при шахтной добыче. Именно поэтому большинство угольных разрезов России, медных и железорудных карьеров мира работают открытым способом. Например, карьер Бингем-Каньон в штате Юта (США) эксплуатируется с 1906 года и считается одним из крупнейших искусственных котлованов на планете — его глубина превышает 1,2 км. В России открытым способом добывается около 70% угля и подавляющая часть строительных материалов — щебня, песка, известняка.

Как это работает

Процесс открытой разработки делится на несколько последовательных этапов, каждый из которых влияет на экономику и безопасность всего проекта.

Геологоразведка и проектирование — определяются границы карьера, углы откосов бортов, схема вскрытия и порядок отработки горизонтов (уступов).
Вскрышные работы — удаление пустых пород, перекрывающих залежь. Вскрыша вывозится в отвалы или используется для рекультивации.
Бурение и взрывание — скальные породы и рудные тела дробятся буровзрывным методом для последующей погрузки.
Выемка и транспортировка — экскаваторы грузят раздробленную массу в карьерные самосвалы или на конвейеры, которые доставляют её на перерабатывающий комплекс.
Рекультивация — после завершения добычи карьер засыпается, озеленяется или заполняется водой согласно проекту ликвидации.

Примеры

Лебединский ГОК (Белгородская область, Россия) — крупнейший в мире железорудный карьер по объёму добычи, глубина около 600 м.
Угольный разрез «Бородинский» (Красноярский край) — один из крупнейших угольных разрезов России, годовая добыча превышает 20 млн тонн.
Карьер Эскондида (Чили) — крупнейшее в мире месторождение меди, открытая добыча ведётся с 1990 года.
Добыча строительного щебня в карьерах Ленинградской области — типичный пример малого открытого горного предприятия с глубиной до 30–50 м.
Алмазный карьер «Мир» (Якутия) — легендарный советский карьер глубиной 525 м, эксплуатировавшийся с 1957 по 2001 год, после чего переведён на подземную добычу.

Связанные понятия

Карьер — основная форма горной выработки при открытом способе добычи.
Вскрышные породы — пустые породы, перекрывающие полезное ископаемое и подлежащие удалению.
Уступ — горизонтальный ярус карьера, по которому ведётся отработка.
Коэффициент вскрыши — отношение объёма вскрышных пород к объёму добытого полезного ископаемого; ключевой экономический показатель.
Подземная разработка — альтернативный метод добычи через шахты и штреки, применяется при глубоком залегании или сложной геологии.
Рекультивация — комплекс мер по восстановлению земель после завершения горных работ.

Частые заблуждения

Распространённое заблуждение — что открытая разработка всегда дешевле подземной. Это верно при небольшой глубине залегания, но по мере углубления карьера объём вскрышных работ растёт в геометрической прогрессии, и в какой-то момент подземный способ становится экономически выгоднее. Именно поэтому якутский карьер «Мир» в 2001 году был закрыт, а добыча продолжилась шахтным методом. Ещё одно заблуждение — что открытые карьеры неизбежно уничтожают ландшафт навсегда: современные требования к рекультивации и опыт европейских стран показывают, что отработанные карьеры успешно превращаются в водохранилища, парки и сельскохозяйственные угодья.