Відкритий спосіб розробки родовищ корисних копалин, є найбільш перспективним у технологічному і економічному, соціальному відношенні. Завдяки розвиненій індустріальній базі і значним запасом корисної копалини розташованої близько до денної поверхні. Цим способом видобувається приблизно 3/4 об'єму твердої мінеральної сировини, яка споживається народним господарством України. Це стосується чорних, кольорових металів, вугілля, гірничо-хімічної сировини, будівельно-гірничих порід. Розробка родовищ корисних копалин відкритим способом включає чотири періоди:
- у першому періоді-підготовчому, створюються сприятливі умови для безаварійної і високопродуктивної роботи гірського і транспортного устаткування у різних періодах. Завданнями цього періоду є: підготовка поверхні родовища, осушення родовищ і огородження від поверхневого стоку.
Підготовка поверхні родовища полягає у вирубці лісу і чагарнику, видалені шару торфу, корчуванні пнів, осушенні боліт і озер, відводів в нові русла річок і струмків, перенесенню доріг, електроліній, зносів будинків і споруд та інше.
Осушування родовища складається: з видалення води, що надходить із водоносних обріїв (горизонтів) у результаті випадання атмосферних опадів. Розрізняють попереднє і паралельне осушення. Попереднє осушування виконується до початку розробки родовищ і служить для створення сприятливих гідрологічних умов на ділянках які розробляються у першу чергу. Паралельне осушення виконується у період експлуатації кар'єру одночасно з виконанням розкривних і видобувних робіт, випереджаючи їх в просторі.
Залежно від гірничо-геологічних умов родовища, типу застосованого гірського і транспортного устаткування, фізико-технічних характеристик вміщуючи порід, осушування може здійснюватися поверхневим, підземним і комбінованим способами.
- у другому періоді будівельному, створюється початковий фронт видобувних і розкривних робіт, що забезпечує планомірне відпрацювання родовища і безпеку ведення гірничих робіт.
У завдання цього періоду входить проведення спеціальних гірських виробок, видалення певного об'єму гірської маси з кар'єру і будівництво транспортних комунікацій, що забезпечує доступ до робочих горизонтів. По закінченні будівельного періоду кар'єр здається в експлуатацію і починає функціонувати. При розробці горизонтальних родовищ гірничо-капітальні роботи закінчуються у будівельний період. В умовах крутих і пологих пластів у міру розвитку гірських робіт у глибину потрібне ретельне проведення обладнаних виробок, що забезпечують транспортний зв'язок горизонтів з лежачими вище. Терміни і витрати на будівництво кар'єру залежить від обсягу гірничих капітальних робіт і устаткування, що застосовується у цей період.
Об'єм гірничо-капітальних об'ємних робіт у сучасних кар'єрах досягає декілька сотень мільйонів кубометрів. Крім початкового фронту видобувних і розкривних робіт, необхідного для забезпечення початку регулярного видобутку корисної копалини, в обсязі повної продуктивності кар'єру або часткової (30-60 %). До моменту здачі кар'єру в експлуатацію необхідно мати дані про запаси корисної копалини, що забезпечують плановий видобуток протягом декількох місяців.
Третій період-експлуатаційний. Гірські породи цього періоду поділяють на:
Четвертий період - рекультивація - це відновлення земель порушеними гірничими роботами.
Розглянуті роботи в початковій стадії розробки родовища виконуються, як правило, послідовно, а потім паралельно з деяким випередженням одне відносно іншого.
Як слідує з викладеного вище, основними при відкритій розробці родовищ є гірничо-капітальні, розкривні і видобувні роботи. Метою цих робіт є виймання певного об'єму порід з масиву. Провідними виробничими процесами, що визначають характер відкритих гірських робіт є підготовка гірських порід до виймання, виймально-розкривні роботи, переміщення гірської маси, відвалоутворення розкривних порід та складування видобутої корисної копалини. Процес підготовки гірських порід до виймання включає широкий перелік заходів, спрямованих на зміну природного стану гірських порід з метою забезпечення їх перспективного виймання. У практиці відкритих гірських робіт при підготовці гірських порід для виймання найбільше застосування знайшов буро-вибуховий спосіб, призначений для відділення напівскельних і скельних порід від масиву подрібнення їх на шматки до заданих розмірів. Виймально-навантажувальні роботи призначені для виймання гірської маси безпосередньо з масиву або з відвалу і навантаження їх у транспортні засоби.
Сутність процесу переміщення гірської маси складається з організації чіткої безперебійної роботи транспортних засобів, що забезпечить своєчасне перевезення значних об'ємів породи у межах кар'єру і за його межами. У завданні відвальних і складських робіт входить організація, приймання і розміщення на спеціально відведених площах розкривних порід і корисної копалини. При цьому повинна забезпечуватися високопродуктивна і безпечна робота гірського та транспортного устаткування.
Роботи пов'язані із забезпеченням нормальних, основних виробничих процесів на кар'єрі називаються допоміжними. До них відносяться пересування залізничних колій, ремонт транспортних комунікацій, обробка відкосів, уступів від шматків породи та ін. Ці роботи, як правило, виконуються із спеціальним устаткуванням.
При сучасному рівні розвитку технології засобів механізації та організації відкритих гірських робіт можливість їх застосування не обмежується ні фізико-технічними характеристиками розкривних порід і корисних копалин, ні умовами залягання корисної копалини та кліматичними особливостями району родовища. Однак обґрунтування економічної доцільності застосування відкритого способу розробки, вибір технології і організації відкритих розкривних робіт визначається рельєфом поверхні родовища, положенням покладу щодо земної поверхні, кутом падіння, потужністю, формою і будовою покладу. Кліматичними і гідрогеологічними умовами району родовища.
Рельєф поверхні може бути рівниною, схилом, височиною, горбуватою і водною поверхнею. Залежно від положення покладів щодо земної поверхні вони можуть бути поверхневими (потужність покриваючих порід 20-30м), глибинними (потужність покриваючих порід більше 40м), висотними (вище пануючого рівня місцевості).
Поверхневі поклади завжди розробляються відкритим способом. Вибір способу розробки глибинних і висотних покладів вимагає техніко-економічного обґрунтування. При значній потужності і більших запасах корисної копалини, відкритий спосіб розробки ефективніший ніж підземний. Залежно від кута падіння розрізняють: пологі, похилі і круті поклади.
Пологими називають поклади з кутом падіння від 0 до 10. При розробці таких покладів є можливість використання виробленого простору для складування розкривних порід.
Похилими називають поклади з кутом падіння від 8 до 30. При розробці таких покладів, після виїмки корисний компонент виконаний у вигляді викопного борта кар'єру зберігається стійка рівновага. Вироблений простір, як правило не використовується для складування розкривних порід. Через їх хитке положення на похилій поверхні.
Крутими називають поклади з кутом падіння 300. При розробці таких покладів розробляються породи лежачого і висячого блоків з метою додання бортам кар'єру стійкого кута нахилу. Вироблений простір для складування розкривних порід, як правило, не використовується.
За формою розрізняють ізометричні, плитоподібні, трубоподібні поклади.
Ізометричні поклади мають приблизно одинакові розміри в усіх напрямах.
Плитоподібні поклади - витягнуті переважно у двох напрямках.
Трубоподібні поклади витягнуті, як правило, в одному напрямку.
Гірничі роботи, які виконуються безпосередньо із земної поверхні у відкритих гірничих виробках називаються відкритими гірничими роботами. Гірниче підприємство, що здійснює видобуток корисної копалини відкритим способом називається кар'єром. У процесі виконання відкритих гірничих робіт земна поверхня родовища порушується і утворюється вироблений простір, який обмежений штучно створеною поверхнею. Цей простір називається кар'єром. Таким чином поняття кар'єр може вживатися як у господарському так і технологічному значенні. У виробленому просторі кар'єру повинна бути природна рівновага масиву гірських порід, що ото-чують кар'єр, а її відсутність може призвести до деформації бічної поверх-ні кар'єру та аварій. Щоб уникнути цього бічним поверхням надають певний похил. Значні об'єми порід, що підлягають вийманню і вміщують корисну копалину, називаються розкривом або розкривними породами. Річні об'єми розриву, який переміщується в сучасних кар'єрах становить десятки мільйонів кубометрів і часто у багато разів перевищує об'єми корисної копалини, що видобувається.
Корисна копалина і розкрив вивозяться з кар'єру на поверхню. При сприятливих умовах залягання корисної копалини розкрив, який виділений з масиву може не вивозитись з кар'єру, а розміщуватись в його виробленому просторі.
При розробці масиву гірських порід у границях кар'єру, виконаних горизонтально або слабо похилими шарами, шари спрацьовуються паралель-но з деяким відставанням робіт у просторі та часі, на лежачому нижче шарі. Таким чином бічна поверхня кар'єру набуває східчастої форми.
Значні розміри відкритих гірничих робіт у плані і відсутність обмежень по висоті створюють сприятливі умови для застосування на відкритих гірничих роботах потужного гірничого та транспортного устаткування, що забезпечує високі техніко-економічні показники.
Однак, ефективне застосування устаткування можливе тільки при чіт-кій організації роботи усіх ланок гірничого виробництва та наявності висококваліфікованих кадрів. За видом обладнання, що застосовується розрізняють екскаваторний і гідравлічний способи виконання відкритих гірничих робіт. Екскаваторний спосіб є універсальним, при цьому способі застосовується таке обладнання: бурові верстати, розпушувачі, екскаватори, навантажувачі, скрепери, бульдозери, а також колісний і конвеєрний транспорт. При гідравлічному способі, основні виробничі роботи здійснюються за допомогою енергії води. Для цього застосовується спеціальне обладнання - гідромонітори, землесоси та інше.