Учитывая особенности залегания россыпных месторождений, их целесообразно разрабатывать открытым способом. Как правило, разработка россыпей производится небольшим числом уступов. Вскрышные работы ведутся одним уступом, а добыча песков осуществляется двумя уступами.
По типу горных машин, используемых для выемки и транспортирования песков, различают дражный, скреперно-бульдозерный, гидравлический и экскаваторный способы открытой разработки.
Сущность дражного способа разработки россыпей заключается в том, что выемка пород, промывка песков и удаление хвостов в отвал производится с помощью драги.
Современные многочерпаковые драги - сложные и дорогостоящие плавающие горные машины. Они оснащены высокоэффективным оборудованием с индивидуальным приводом и автоматизированным управлением, системой контрольно-измерительных и регистрирующих приборов, надежными схемами сигнализации и дистанционного надзора за техническим режимом. Наибольшее распространение получили электрические многочерпаковые драги с черпаками вместимостью 50 - 600 л и законченным циклом обогащения.
Дражный способ разработки россыпей отличается простотой и высокой эффективностью. Для его успешного применения бортовое и среднепромышленное содержание ценного компонента в песках может быть минимальным.
Скреперно-бульдозерный способ разработки россыпей включает очистную выемку песков, вспомогательные работы, транспортирование песков, их промывку на промывочных приборах и укладку хвостов промывки в отвалы.
На добычных работах применяют веерную, параллельную, диагональную и угловую системы разработки. При веерной системе разработки, например, пески разрабатывают и транспортируют по вееру к приемному бункеру.
Под системой разработки при открытом способе добычи понимают комплекс подготовительных, вскрышных и добычных работ, осуществляемых в определенном порядке в пространстве и времени с целью безопасного обеспечения выемки запасов полезного ископаемого.
В основу классификаций систем открытой разработки положен способ производства наиболее трудоемких вскрышных работ.
По акад. Н. В. Мельникову системы открытой разработки подразделяются на бестранспортные, транспортно-отвальные, специальные, транспортные и комбинированные.
Бестранспортные системы применяются при разработке горизонтальных и пологих пластов ограниченной мощности с покрывающими породами не выше средней крепости. Эти же системы могут применяться и для отработки наклонных или крутых пластов при мягких вмещающих породах и ограниченной глубине карьера, позволяющей производить двойное и тройное перелопачивание пород экскаватором.
Одноковшовый экскаватор (механическая лопата или драглайн), установленный на кровле пласта полезного ископаемого, разрабатывает всю толщу покрывающих пород одним уступом. Добыча полезного ископаемого осуществляется вслед за продвижением породного уступа с помощью механической лопаты, установленной на нижней рабочей площадке.
Как уже отмечалось, вскрытие месторождений при открытом способе разработки производится с целью обеспечения транспортной связи рабочих горизонтов карьера с поверхностью путей проведения специальных горных выработок. Вскрытие производится в основном траншеями. В отдельных случаях могут применяться стволы и штольни.
На выбор способа вскрытия большое влияние оказывают условия залегания месторождения, вид транспорта, расположение поверхностных сооружений и система открытой разработки.
Принятый способ вскрытия должен обеспечивать безопасность работ, заданную производительность и быть экономичным.
Различают несколько видов вскрытия: бестраншейное, траншейное (наклонные и крутые траншеи), подземными выработками и комбинированное.
В случае применения железнодорожного, автомобильного и конвейерного транспорта наличие вскрывающих выработок обязательно.
Если же горную породу перемещают рабочими органами грузоподъемных, отвальных и других горных машин, то вскрывающие выработки могут отсутствовать. Такое вскрытие называется бестраншейным.
Выемку при бестраншейном вскрытии ведут кабельными кранами при разработке узких, вытянутых в одном направлении крутых месторождений или применяют башенные экскаваторы при разработке пластовых месторождений, залегающих в мягких породах.
Из-за ограниченной области применения этот вид вскрытия широкого распространения не получил.
Месторождение (или часть), разрабатываемая карьером, называется карьерным полем. Оно разделяется в процессе разработки на горизонтальные слои. Каждый вышележащий слой отрабатывается с опережением по отношению к нижележащему. В результате этого слои приобретают ступенчатую (уступную) форму. Слой толщи горных пород, разрабатываемый самостоятельными средствами выемки и транспорта, называют уступом. Иногда уступ разделяют по высоте на подуступы, которые разрабатываются самостоятельными средствами выемки, но обслуживаются общим для всего уступа транспортом.
Основными элементами уступа являются: верхняя и нижняя площадки, откос, угол откоса бровки уступа и забой уступа. Верхняя горизонтальная часть поверхности уступа называется верхней площадкой, а нижняя - нижней площадкой. Площадки уступа ограничивают уступ по высоте. Откос уступа - наклонная (иногда вертикальная) плоскость, ограничивающая уступ от выработанного пространства. Угол, образуемый откосом уступа и горизонтальной плоскостью, называется углом откоса уступа. Линии пересечения откоса уступа с верхней и нижней площадками называются соответственно верхней и нижней бровками уступа.
Расстояние по вертикали между нижней и верхней площадками называют высотой уступа. Она выбирается с учетом физических свойств разрабатываемых пород и применяемого оборудования. Угол откоса уступа определяется устойчивостью горных пород и изменяется в широких пределах - от 40 до 80а.
Часть уступа по его длине, подготовленная для разработки, называется фронтом работ уступа. Суммарная протяженность фронта работ уступов составляет фронт работ карьера.