Анализ показывает, что в последние годы значительно увеличилась аварийность из-за оползней и обрушений бортов карьера.
Устойчивость бортов глубоких карьеров, сложенных скальными породами, определяется природными и техногенными факторами, главными из которых являются следующие:
ориентировка крупных поверхностей ослабления относительно откоса и показатели сопротивления сдвигу по их поверхностям;
расположение основных систем трещин относительно друг друга и откоса, интенсивность их развития, раскрытие, тип заполнителя их
полостей;
изменение напряженно-деформированного состояния прибортового массива при образовании карьерной выемки (формирование зоны разгрузки);
трещинное давление подземных вод в приконтурном массиве и его изменчивость;
разрушение прибортового массива взрывными работами;
схема вскрытия и порядок отработки месторождения, определяющие число берм, их ширину по предельному контуру, а также время существования отдельных уступов и борта в целом.
Проведенный Институтом горного дела анализ показывает, что на карьерах глубиной 100 м деформации уступов и бортов наблюдаются на 50% карьеров а при увеличении глубины до 200 м этот показатель возрастает до 75%.
С увеличением глубины разработки усугубляется тяжесть последствий от деформаций и оползневых явлений.
Поэтому одной из основных проблем глубоких карьеров является правильное определение параметров их отработки, обоснованный выбор результирующего угла откоса с целью возможности поддержания транспортных коммуникаций на весь период ведения работ.
Параметры горных работ неразрывно связаны с осушением карьерного поля на необходимую глубину и своевременностью их выполнения.
Для обеспечения длительной устойчивости бортов необходима специальная технология формирования уступов на предельном контуре карьеров учитывающая физико-механические свойства и структурнотектонкческие особенности массива пород, а также параметры контурных и технологических взрывов. Специальная технология определяет параметры буровзрывных работ (БВР) в приконтурной зоне карьеров и технологию отработки приконтурных лент и укрепления откосов,
для качественного формирования откосов на карьерах необходимо создание специализированных участков, работающих под техническим руководством геотехнической службы, основной задачей которой является оперативное геолого-маркшейдерское обеспечение горных работ и устойчивости уступов на предельном контуре карьеров.
Формирование сдвоенных и строенных уступов на предельном контуре карьера должно осуществляться в соответствии с паспортом их заоткоски, разрабатываемым на основе маркшейдерско-геологической документации приконтурных зон, а ‚также технических данных используемого бурового и выемочно-погрузочного оборудования. Основным требованием к технологии заоткоски уступов является минимальное разрушение законтурного массива и формирование откосов с углами, максимально приближенными к их устойчивым значениям.
Основной частью программы совершенствования горных работ на глубоких карьерах является широкое внедрение циклично-поточной технологии.
Внедрение циклично-поточной технологии на карьерах значительно повышает уровень безопасности открытых горных работ, так как сокращает объемы необходимых вскрышных работ, за счет изменения параметров отработки, резко снижает объемы перевозок карьерным транспортом, который является наиболее травмоопасным фактором, а также повышает производительность труда.
Серьезной проблемой для некоторых глубоких карьеров является вопрос восстановления транспортных съездов и коммуникаций, которые могут нарушаться из-за тектонических нарушений, сколов, оползней и обрушений.
Для дальнейшего повышения углов наклона бортов карьеров в конечном положении необходимо разработать и внедрить новые способы формирования откосов с искусственным укреплением законтурного массива.
На карьерах для укрепления транспортных берм применяются смолоинъекционное укрепление, железобетонное и анкерное крепления. Определенный опыт этих работах накоплен на карьерах “Мир” и Сибайский.
С увеличением глубины разработки месторождений остро встает проблема нормализации воздушного режима в карьере. Опыт показывает, что в глубоких карьерах горные работы, особенно автомобильный транспорт, вынуждены простаивать из-за большой загазованности атмосферы. Это в первую очередь относится к карьерам (трубке) “Мир”, Удачненский, Сибайский, Оленегорский, Коунрадский и др.
Запыленность воздуха на рабочих местах достигает 2,7-2,8 мг/м3 концентрация углерода 13-24 мг/м; оксидов азота 3,1—5,8 мг/м3. По данным метеорологических наблюдений периоды неудовлетворительного естественного воздухообмена в глубоких карьерах составляют в среднем 10-12% рабочего времени, по этой причине простои горнотранспортного оборудования достигают 450-500 ч/год.
Для нормализации воздушного режима в карьерах проводится интенсификация естественного воздухообмена в карьерном пространстве, разрабатываются и применяются эффективные средства подавления пыли и газов в местах их образования, кабины горных машин оборудуются системами кондиционирования воздуха, изыскиваются рациональные способы и средства искусственной вентиляции зон и карьеров в целом. Решение проблемы чистого воздуха в карьерах возможно толь при комплексном осуществлении всех указанных мероприятий. Обязательно для всех предприятий соблюдение следующих принципов: меньше загрязнять атмосферу карьеров, все продукты загрязнения уничтожать на месте, ничего не выбрасывал за пределы карьера.
Способы и средства активного воздействия на пылегазовый режим атмосферы должны рассматриваться как составная часть технологии при эксплуатации глубоких карьеров и эти меры должны осуществляться в настоящее время на многих карьерах Украины и Курской магнитной аномалии, Средней Азии и Сибири.
Изложенный перечень проблем и вопросов, связанных с безопасной эксплуатацией глубоких карьеров и созданием оптимальных параметров горных работ при отработке месторождений на глубинах, превышающих 300 м, требует определенных исследований и выработки рекомендаций.