Проектирование границ открытой разработки месторождения предусматривает установление экономически или технически целесообразных глубины и контуров карьера, положения верхней и нижней бровок и боковой поверхности.
Несмотря на то, что значение конечной глубины карьера, принятое в проекте, будет достигнуто лишь к концу эксплуатации карьера, т. е. на крупных предприятиях через десятки лет, реализация этого проектного решения начнется уже в первые годы разработки, так как величина конечной глубины определяет положение конечных контуров карьера на поверхности, а они, в свою очередь, определяют место заложения капитальных траншей, размещения различных поверхностных сооружений, зданий» коммуникаций.
Точно определить глубину и положение контуров карьера на длительную перспективу при проектировании удается редко. Основными причинами этого являются неточность геологических данных и экономических показателей, принимаемых в расчетах, изменение кондиций, конъюнктуры рынка и цен на продукцию горнодобывающих предприятий, энергоносители, оборудование, материалы. Как показывает практика, глубину и положение контуров большинства крупных карьеров по мере отработки месторождения неоднократно корректируют.
Проектные контуры карьера могут быть подразделены на конечные, перспективные и промежуточные.
Конечными называют контуры, по которым согласно проекту должны быть погашены открытые горные работы. Конечные контуры необходимо определять с максимально возможной степенью точности.
Перспективными являются контуры, до которых в соответствии с проектом предполагается развитие открытых работ. Перспективные контуры карьера определяют приближенно и при разработке карьера их можно корректировать.
Промежуточными называют контуры, которые согласно проекту предполагают достичь к определенному моменту разработки.
Конечные контуры могут быть, как правило, определены лишь для относительно небольших и хорошо разведанных месторождений, для последнего этапа разработки крупного месторождения и для срока разработки 10-12 лет. Отсюда следует, что для карьеров с изменяющимися горно-геологическими условиями целесообразно предусматривать развитие горных работ по этапам и выделять промежуточные перспективные контуры карьера.
При обоснования перспективной глубины следует иметь в виду, что первостепенное значение имеет не собственно глубина, а прежде всего перспективная граница развития открытых работ на земной поверхности, так как она достигается горными работами в 2-3 раза быстрее, чем глубина, и определяет размещение долгосрочных капитальных сооружений при строительстве карьера.
При построении перспективных контуров карьера по поверхности учитывают возможную погрешность в определении углов погашения, которую обычно принимают равной 25 %.
Промежуточные контуры устанавливаются с интервалом в 10-12 лет внутри перспективного контура и с учетом направления развития горных работ, предстоящей в будущем реконструкции временных бортов в полученных к оценке значений конечной глубины карьера.
Точность расчета промежуточных контуров различна. Первый промежуточный контур должен иметь высокую точность расчета (около 95-90 %), которая обеспечивается высокой степенью разведанности верхних горизонтов и достоверностью исходных показателей.
Второй промежуточный контур, находящийся за пределами 20-25 лет, будет иметь погрешность около 20-25 %. Точность определения последующих контуров (в том числе и перспективного) еще ниже. На чертежах показывают возможные пределы отклонения промежуточных контуров от их средних значений. Эффективность открытой разработки в каждом промежуточном контуре следует рассчитывать по экономическим критериям с учетом фактора времени. Ориентировочно эффективность открытой разработки в ближайшем промежуточном контуре может быть определена по текущему коэффициенту вскрыши. В последующих контурах вследствие невысокой точности расчета такая оценка может быть осуществлена по среднему коэффициенту вскрыши.
При моделировании развития горных работ, по достижении верхним уступом первого промежуточного контура необходимо проверить экономичность открытой разработки в пределах второго контура, т. е. на последующие 10-12 лет. Если дальнейшая открытая разработка окажется эффективной, то расчетом должны быть уточнены последующие промежуточные контуры. Аналогично уточняют следующий (на 10-12 лет) промежуточный контур и т. д.
Когда в пределах последнего рассматриваемого контура будут найдены глубина и положения бортов, за пределами которых открытая разработка месторождения становится неэффективной, то эту глубину следует принять в качестве «предела эффективности» и по нему предусматривать погашение горных работ в карьере.
