Производственная мощность глубокого карьера, достижимая по горнотехническим возможностям, определяется скоростью понижения горных работ, которую обеспечивает по производительности применяемый технологический комплекс по выемке вскрышных пород. Производственная мощность карьера снижается вследствие расположения внутри карьера перегрузочных пунктов и внутренних отвалов.

Изложен один из основных методов решения актуальной научно-практической проблемы подземной разработки месторождений полезных ископаемых - метод математического и физического моделирования. Приведено определение геометрического подобия, подобия физических полей и явлений, условия подобия, основы теории размерностей.

Даны общие сведения о месторождениях полезных ископаемых Украины и их разработке. Рассмотрены основные параметры и элементы глубоких карьеров. Проанализированы технологические схемы развития открытых горных работ. Освещены вопросы складирования пород вскрыши в выработанном пространстве глубоких карьеров. Акцентировано внимание на формировании устойчивых откосов бортов глубоких карьеров.

Со ссылкой на всемирно известных ученых-горняков обоснована проблема определения минимально необходимых объемов извлечения из недр пустых пород, которые сопровождают добычу полезных ископаемых открытым способом. Доказано, что увеличение производительности карьера по руде ведет к непропорциональному увеличению объемов вскрышных работ. Вскрышные работы на карьерах являются вынужденной необходимостью: они удорожают добычу полезных ископаемых и увеличивают вредное влияние открытой разработки месторождений на окружающую среду. Поэтому для проектировщиков одной из приоритетных и проблемных задач является определение минимальных объемов вскрышных работ, обеспечивающих достижение заданной производительности по полезному ископаемому. Аналитически выведена зависимость изменения текущего коэффициента вскрыши от изменения производительности карьера по руде. Для условного карьера подобного по мощности и условиям залегания железорудным карьерам Кривбасса графически показано влияние производительности карьера по руде на объемы вскрышных работ. Для обеспечения нормальной работы карьеров и обеспечения эффективного использования горного оборудования, промышленных зданий и сооружений эти показатели проектируются постоянными на длительный период времени. Однако практика показывает, что проектные показатели по объемам добычи руды и выемки вскрышных пород постоянно изменяются в ту или иную сторону в зависимости от состояния экономики в мире и стране, от изменения потребности в полезном ископаемом и финансовых возможностей владельцев горных предприятий. Результаты проведенных исследований показали, что при увеличении производительности карьера по руде объемы вскрышных работ увеличиваются не пропорционально увеличению производительности по руде, а в большей степени; т.е., растет коэффициент вскрыши. Несоблюдение выявленных закономерностей при планировании горных работ часто приводит к отставанию вскрышных работ. На основе этого разработана методика определения размера отставания вскрышных работ от необходимых объемов. По этой методике были определены объемы отставания вскрышных работ от необходимых на некоторых карьерах Кривбасса.