Загрузка...Угол выполаживания откосов при рекультивации
8.1. Технический этап рекультивации
8.1.1. Технология производства горнотехнической рекультивации
Техническая рекультивация предусматривает выполнение комплекса работ по подготовке нарушенных земель к биологической рекультивации. В комплекс горно-технической рекультивации входят:
1) выполаживание откосов бортов карьера до углов 18° бульдозером по схеме «сверху вниз»;
2) планировка поверхности внутреннего отвала бульдозером. Рекультивационные работы на отвале сводятся к выравниванию поверхности отвала бульдозером Shantui SD-23. Первичная планировка поверхности внутренних отвалов выполняется в период формирования отвалов. Вторичная планировка, выполняемая бульдозером, производится через 1-2 года с целью устранения возникающих неровностей после осадки отвала. Производится засыпка капитальных траншей.
3) разработка покрытия подъездных автодорог;
4) вторичная планировка после усадки пород;
5) усадка пород после вторичной планировки.
Производится нанесение почвенного слоя на рекультивируемые площади под внешним отвалом вскрышных пород и складом ПРС и поверхности откосов после усадки.
Восстановление отработанной карьером площади предусматривается произвести за счет вскрышных пород.
Для проведения технической рекультивации будут использоваться следующие оборудование:
— бульдозер Shantui SD-23;
— экскаватор Hitachi EX1200;
8.1.2. Объемы горных работ при выполнении горнотехнической рекультивации
При рекультивации отвалов их откосы должны приводиться в состояние, пригодное для озеленения. Для этого требуется выполаживание откосов, кроме всего прочего для предотвращения ветровой и водной эрозии целесообразно высаживать кустарники и деревья.
Выполаживание откосов может производиться по двум схемам: сверху-вниз и снизу-вверх. При выполаживании откоса сверху-вниз увеличивается площадь отвала, а при выполаживании откоса снизу-вверх возрастает высота отвала в приоткосной части.
Для выполаживания откосов будет применяться первая схема с применением бульдозера Shantui SD-23.
Объем работ (м 3 ) при выполаживании откоса бортов карьера по схеме сверху-вниз определяется по формуле:
где αв – угол откоса бортов карьера после выполаживания, градусы; αв=18 0 ;
Р – периметр карьерного поля, м.
Таким образом, объем работ при выполаживании откоса бортов карьера будет равен Vв = 10200400,9 м 3 .
Объем работ при засыпке капитальных траншей равен Vв = 9426228,85 м 3 .
На отсыпку дна пойдет объем вскрышных пород, равный Vв = 51259303,05 м 3 . Таким образом, после отсыпки поверхность дна поднимется в среднем на 7,6 м.
Транспортировка почвенно-растительного слоя осуществляется автосамосвалами. В качестве погрузочного механизма для погрузки почвы применяется экскаватор Hitachi ZX270-3.
8.2. Биологический этап рекультивации
Биологический этап рекультивации нарушенных горными работами земель включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий по восстановлению продуктивности почв и слоя потенциально-плодородных пород (суглинков).
Комплекс мероприятий включает:
— внесение органических удобрений;
— внесение минеральных удобрений;
— внесение мелиорирующих веществ;
— высевание многолетних трав;
— посадка саженцев деревьев и кустарников.
Биологическая рекультивация предусматривает 2 этапа.
Первый этап, этап мелиорации, выполняется в течение 1 года по окончании горнотехнической рекультивации. В этот период производится известкование почв для снижения их кислотности. Продукт известкования – карбонатная мука. Норма расхода муки — 5 т/га.
В качестве предпосевных удобрений предусматривается внесение:
— органических удобрений 30 т/га;
— азотных удобрений 80 кГ/га;
— фосфорных удобрений 90 кГ/га.
В качестве подкормки в течение года:
— азотных удобрений (азотная селитра) 80 кГ/га;
— фосфорных удобрений (суперфосфат) 90 кГ/га.
На этом этапе биологической рекультивации предусматривается высевание травосмеси (клевер красный; тимофеевка луговая; овсяница луговая). Второй этап биологической рекультивации предусматривает после созревания травосмеси запашку сидеритов травосмеси и внесение удобрений в комплексе и количествах, примененных в первом этапе биологической рекультивации.
РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ,НАРУШЕННЫХ ОТКРЫТЫМИ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ
К отвальному оборудованию непрерывного действия относят: многочерпаковые отвальные экскаваторы (абзетцеры), консольные отвалообразователи и транспрртно отвальные мосты. Это оборудование применяют при разработке и складировании мягких пород.
Применяют обычно при доставке породы в отвал автомобильным и ж.д. транспортом. Отвальные работы предусматривают выгрузку породы, планировку отвалов и дорожно-планировочные работы.
Отвалообразование может проводится периферийным и площадным способами. В первом случае порода разгружается прямо под откос в непосредственной близости от него, а затем бульдозерами перемещается к верхней бровке отвала (Рис. 8.7). В втором случае порода разгружается по всей площади отвала, затем её планируют бульдозерами и укатывают катками, после чего отсыпают следующий слой, расстояние перемещения пород бульдозерами в этом случае составляет 5-15 м. Площадной способ применяют при складировании малоустойчивых мягких пород.
В соответствии с ПБ разгрузку породы из автосамосвала проводят по периферии отвального фронта на расстоянии 3-5 м от верхней бровки отвала, за возможной призмой обрушения.
Высота бульдозерного отвала: при автотранспорте: скальные породы – 25-50 м, песчаных – 15-20 м, глинистых – 10-15 м;
при ж.д. транспорте (Рис. 10.10): скальные породы – 60 м, полускальные – 30-40 м; песчаные – 25-30 м, глинистых – 15-20 м.
Расчеты бульдозерных отвалов заключаются в определении общего числа рабочих участков, участков в планировке и резервных участков в зависимости от суточного объёма вскрышных работ, числа одновременно разгружающихся автомобилей, их габаритов и безопасных зазоров при маневрах.
Бульдозерный способ отличается простотой, дешевизной и высокой производительностью
8.4. ОТВАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Абзетцеры применяют при доставке пород на отвалы ж.д. транспортом. Наибольшее распространение получили абзетцеры с разгрузочным ленточным конвейером. Эти экскаваторы позволяют отсыпать отвалы в два яруса с одной разгрузочной площадки.
Консольные отвалообразователи применяют на внешних и внутренних отвалах при доставке пород конвейерным транспортом. В этом случае оборудование карьера включает ленточный конвейер, принимающий породу от магистрального конвейера и консольного ленточного отвалообразователя, спомощью которого порода отсыпается в отвал (рис. 8.8). Схемы непрерывных комплексов передачи вскрышных пород карьера в отвал с применением конвейерного транспорта приведены на рисунке 8.9 и 8.10.
Консольные отвалообразователи выпускают на шагающем и гусеничном ходу.
Консольные отвалообразователи могут работать в паре с многоковшовыми (роторными и цепными) экскаваторами.
 | Рис.8.9. Схема передачи вскрышных пород из карьера во внешний отвал конвейерным транспортом |
 | Рис. 8.10. Схема передачи вскрышных пород карьера во внутренний отвал конвейерным транспортом |
Транспортно отвальные мосты применяют при внутреннем отвалообразовании в сочетании с роторными имногочерпаковыми цепными экскаваторами
Транспортно отвальный мост – подвижная металлическая конструкция, устанавливаемая поперек карьерного поля и соединяющая вскрышные забои с внутренним отвалом.
Мост представляет собой металлическую ферму с забойной и отвальной консолью в которой проложен ленточный конвейер. Ферма опирается на две опоры перемещающиеся вдоль фронта уступа по специально проложенным ж.д. путям.
Достоинства – высокая производительность. Недостаток – ограниченная область применения – горизонтальные и пологие залежи
Рекультивация земель – комплекс мероприятий направленный на восстановление народно-хозяйственной ценности земель, нарушенных горными работами, и снижение отрицательного воздействия последствий разработки месторождений на окружающую среду.
Обычно процесс рекультивация подразделяется на два вида: — горнотехническую и биологическую.
Задача горнотехнической рекультивации – подготовка нарушенных земель к проведению мероприятий по восстановлению плодородия, производства сельскохозяйственных и лесохозяйственных работ, а также работ по освоению водоёмов.
Горнотехническая рекультивация (горнотехническое восстановление) проводится в соответствии с утвержденным проектом рекультивационных работ.
В комплекс мероприятий горнотехнической рекультивации входят:
— сокращение до рационально возможного минимума площади отчуждаемой для деятельности предприятия земли;
— применение техники и технологии, обеспечивающих максимальное снижение вредного воздействия горных работ на окружающую среду;
— раздельное снятие и сохранение почвенного слоя;
— раздельную выемку почвообразующих и токсичных пород;
— селективное формирование отвалов и покрытие их поверхности слоем плодородной почвы или размещение внешних отвалов в оврагах, балках и других непригодных площадях;
— восстановление или строительство новых подъездных путей к восстановленной территории.
Горнотехническая рекультивация начинается одновременно с началом строительства или реконструкции карьеров и продолжается на протяжении всего времени разработки месторождения, с тем, чтобы еще в период эксплуатации карьера подготовить условия скорейшего возвращения народно-хозяйственной ценности земель.
Основной объем работ по горнотехническому восстановлению занимает отвалообразование. В зависимости от конечных целей рекультивации и агрохимических свойств, складируемых в отвалах пород, применяются различные его способы формирования отвалов, а именно: раздельный (селективный), валовый и валовый с покрытием отвалов слоем плодородной почвы.
При селективном отвалообразовании в нижнюю часть отвалов укладывают неплодородные (скальные, токсичные, термически активные и т.п.) на них — почвообразующие (суглинки, глины, кварцевые пески), а затем на них — почвообразующие. При этом, углистые сланцы и другие термически активные породы перекрывают слоем глиной толщиной не менее 1 м.
Предварительно спланированный отвал, покрывают слоем плодородной почвы, толщина которого должна быть не менее: — 1м для сельскохозяйственной рекультивации и 1,5—2 м для садово-парковой или лесной.
В зависимости от принятой схемы горнотехнической рекультивации плодородные почвы могут укладываться на поверхность отвала сразу следом за горными и отвальными работами, либо они предварительно складируются, а затем, по мере формирования нижних слоев отвалов используются для покрытия спланированного отвала.
Когда в составе подлежащих складированию в отвалы пород нет скальных, токсичных и термически активных, применяется валовый способ отвалообразования с использованием мощного технологического оборудования карьера. Себестоимость валового способа укладки пород в отвалы значительно ниже селективного, к качество рекультивации значительно хуже.
Техническая рекультивацияпо окончанию работ карьера заключается в выполаживании или террасировании откосов отвалов и бортов карьера; ликвидации последствий усадки отвалов; проведении противоэррозивных мероприятий.
При выполаживании откосам придают сплошную или террасную форму. В зависимости от свойств пород вскрыши и целей использования земель угол выполаживания принимают от 10 до 28 0 . Наибольшая высота террас для земель сельскохозяйственного использования – 5 м, при поперечном уклоне террасы до 1,5 – 2 0 .
Горнотехническая рекультивация – наиболее дорогостоящая часть работ по рекультивации земель. На её длю приходится до 80 – 90% общих затрат, предназначенных на рекультивацию ландшафта.
Основную долю затрат на горнотехническую рекультивацию земель для сельского хозяйства составляют затраты на селективную выемку и укладку почвенного слоя. При совмещении работ по горнотехнической рекультивации с основными технологическими процессами (вскрышные и отвальные работ) затраты снижаются более чем в 2 раза.
Расходы на рекультивацию земель относятся на себестоимость добычи полезного ископаемого
Воднохозяйственная рекультивация.В комплекс мероприятий этого вида рекультивации входят:
— оптимизация уровня грунтовых вод в пределах отведенной горному предприятию территории (в одних случаях — создание системы дренирования, в других — повторное закачивание вод в водоносные горизонты);
— организация защиты от водной эрозии рекультивационных участков земли и заболачивания временно отчужденной территории;
— создание гидротехнических сооружений для сбора и сбросаг паводковых и дождевых вод;
в отдельных случаях строительство оросительной системы.
Большие по объему выработанные пространства карьера целесообразно использовать под искусственные водоемы различного назначения.
Биологическая рекультивацияпроводится самим горным предприятием, или, специализированными организациями за счет средств предприятия.
Биологическая рекультивация в зависимости от конкретных условий проводится в трех основных направлениях:
— сельскохозяйственное — восстановление плодородия нарушенных земель до такого состояния, чтобы на них можно было успешно выращивать сельскохозяйственные культуры, посев неприхотливых, улучшающих почву, создающих гумус растений (густонаселенные районы с развитым или развиваемым сельским хозяйством);
— лесохозяйственное — восстановление нарушенных земель до состояния, пригодного для выращивания эффективных видов деревьев, кустарников, посадка их, а также многолетних луговых и пастбищных растений (малонаселенные отдаленные районы, в которых на ближайшее время не намечается интенсивного развития сельского хозяйства);
ландшафтно-парковое (рекреационная) — озеленение отвалов, создание парков, стадионов, катальных горок, прудов и т.п. мероприятий по восстановлению или созданию благоприятного для здоровья и культурного отдыха людей пригородного ландшафта.
— рыбохозяйственная – создание в понижениях техногенного рельефа рыбоводческих водоёмов;
— водохозяйственная – создание водоёмов различного назначенияэ.
Строительная рекультивация — освоение нарушенных земель под гражданское или промышленное строительство.
Иногда выработанные пространства карьеров оборудуют под шламохранилища обогатительных фабрик, для чего сооружают обваловочные и разделительные дамбы, обустраивают водоводы, пульповоды, водоспуски, водо-перепускные и дренажные устройства, бурят наблюдательные, или водо-понижающие скважины и др.
Работы по рекультивации завершаются строительством новых или восстановлением имевшихся подъездных дорог, связывающих населенные пункты с рекультивированной территорией, а также новых магистральных дорог по этой территории.
