RU2310755C1 - Method for worked-out pit reclamation - Google Patents

Abstract

FIELD: mining and processing industry, particularly to reclaim soil in agriculture and building and power engineering industries.

SUBSTANCE: method involves performing selective mining, conveying and stacking ground layer and overburden in separate strip dumps; developing pit field; filling exhausted space with building waste in several layers along with rolling of each building waste layer; leveling thereof with overburden and laying ground layer. Pit is filled with building waste up to mid-height pit level, but not under ground water level. After that building waste is rolled and covered with overburden for total pit filling. Then overburden layer is leveled. To prevent ground settlement wells are formed along filled pit surface, wherein the wells are formed up to design depth and are filled with building waste with each building waste portion compaction. Overburden layer, building waste layer, reinforced structure level formed of geo-synthetic sleeves filled with building waste milled to obtain particle dimensions of not more than 150 mm are serially laid on filled pit.

EFFECT: decreased labor inputs and costs.

1 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для восстановления нарушенных земель в сельском хозяйстве, строительно-энергетической отрасли промышленности.The invention relates to the mining and processing industries and can be used to restore disturbed lands in agriculture, the construction and energy industry.

Известен способ восстановления нарушенных почв [1] при открытой разработке месторождений, включающий выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, отработку карьерного поля, перемещение и укладку вскрышных пород и почвенного слоя. Однако восстановление нарушенных земель при этом способе происходит за очень длительный период, а почвенный слой подвержен ветровой и водной эрозиям.A known method of restoring disturbed soils [1] during open-pit mining of deposits, including the excavation, movement and storage of soil layer and overburden in separate tape heaps, mining a quarry field, moving and laying overburden and soil layer. However, restoration of disturbed lands with this method occurs over a very long period, and the soil layer is subject to wind and water erosion.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений [2], включающий раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, отработку карьерного поля, закладку выработанного пространства строительными отходами, близкими по своему составу к природным материалам, послойно с укаткой каждого слоя с дальнейшим выравниванием вскрышными породами и последующим укладыванием почвенного слоя. Недостатком известного способа является извлечение больших объемов почвы для создания плодородного слоя, что в свою очередь ведет к образованию больших площадей нарушенных земель, росту трудозатрат и значительному увеличению стоимости восстановительных работ.The closest technical solution, selected as a prototype, is a method of restoring disturbed lands during open-pit mining of deposits [2], which includes separate excavation, transfer and storage of soil layer and overburden into separate tape dumps, mining a quarry field, and laying out the worked out space with construction waste, similar in composition to natural materials, layer by layer with rolling of each layer with further leveling by overburden and subsequent laying of soil wow layer. The disadvantage of this method is the extraction of large volumes of soil to create a fertile layer, which in turn leads to the formation of large areas of disturbed land, an increase in labor costs and a significant increase in the cost of restoration work.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает снижение трудозатрат и стоимости восстановительных работ.The proposed technical solution reduces labor costs and the cost of restoration work.

Это достигается тем, что в способе восстановления выработанных карьеров для строительства сооружений, включающем раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, выработку карьерного поля, закладку выработанного пространства строительными отходами послойно с укаткой каждого слоя и последующим выравниваем вскрышными породами и укладкой почвенного слоя грунта, согласно изобретению засыпку карьеров строительным мусором производят до уровня половины высоты карьера, укатывают, а затем отсыпают вскрышными породами до полного заполнения выработанного пространства карьеров с последующим выравниванием, кроме того, по поверхности заполненных карьеров для устранения просадки грунтов раскатывают скважины до расчетной глубины и порционно забивают их строительными отходами с уплотнением каждой порции. Затем по всей поверхности обработанных таким образом карьеров послойно укладывают: слой вскрышных пород, слой строительных отходов и слой из армоконструкций, выполненных из геосинтетического материала в виде рукавов, заполненных строительными отходами, предварительно измельченными до крупности фракций не более 150 мм. В качестве строительных отходов используют битый, обожженный кирпич, бетон, железобетон, керамическую плитку. Таким образом, получают систему «основание - фундамент» для дальнейшего строительства на ней любого сооружения. Использование буронабивных свай в совокупности с послойной укладкой слоев из вскрышных пород, строительных отходов и армоконструкций, выполненных из геосинтетического материала в виде рукавов, заполненных измельченными строительными отходами определенной крупности фракций снижает трудоемкость работ и их себестоимость по дальнейшему восстановлению и использованию площадей земли, нарушенных открытыми разработками месторождений.This is achieved by the fact that in the method of restoring quarries for construction of facilities, including separate excavation, moving and storing soil layers and overburden into separate tape dumps, quarrying, laying out the excavated space with construction waste layer by layer with packing of each layer and then leveling overburden and laying the soil layer, according to the invention, filling quarries with construction debris is carried out to the level of half the height of the quarry, rolling dissolved and then backfilled overburden to completely fill the goaf pits followed alignment furthermore filled pits of the surface to eliminate subsidence unrolled borehole depth and to computational portionwise clog their construction waste with seals each portion. Then, a layer-by-layer layer is laid on the entire surface of the quarries treated in this way: a layer of overburden, a layer of construction waste and a layer of reinforcement made of geosynthetic material in the form of sleeves filled with construction waste previously crushed to a grain size of not more than 150 mm. As construction waste, beaten, burnt brick, concrete, reinforced concrete, and ceramic tile are used. Thus, they get the “foundation - foundation” system for the further construction of any structure on it. The use of bored piles in conjunction with layer-by-layer laying of layers of overburden, construction waste and reinforcement made of geosynthetic material in the form of hoses filled with crushed building waste of a certain grain size reduces the laboriousness of the work and the cost of further restoration and use of land areas disturbed by open cast mining deposits.

Внедрение данного изобретения снижает стоимость восстановительных работ за счет использования строительных отходов, постоянно образующихся в результате реконструкции, сломе и ремонте зданий и сооружений, а также отпадает необходимость извлечения больших объемов почвы для создания плодородного слоя. Учитывая то, что постоянно образующиеся строительные отходы вывозятся на полигоны для захоронения бытовых и промышленных отходов, то внедрение данного изобретения позволит улучшить экологическую ситуацию.The implementation of this invention reduces the cost of restoration work through the use of construction waste that is constantly generated as a result of reconstruction, demolition and repair of buildings and structures, and there is no need to extract large volumes of soil to create a fertile layer. Given the fact that constantly generated construction waste is disposed of in landfills for the disposal of domestic and industrial waste, the introduction of this invention will improve the environmental situation.

На чертеже показана схема реализации данного способа.The drawing shows a diagram of the implementation of this method.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Вначале па площади нарушенного участка выполняют планировочные работы. Среднюю абсолютную отметку устанавливают с учетом технико-экономического обоснования. Планировку территории выполняют с приданием планируемой поверхности незначительного уклона в сторону общего понижения земной поверхности. Потом производят предварительную засыпку карьера (1) строительными отходами послойно (2, 3, 4) с различной крупностью фракции до половины его высоты (h), но не ниже уровня грунтовых вод. Каждый слой уплотняют методом укатки уплотняющими машинами и механизмами. Затем отсыпают карьер (1) до полного его заполнения вскрышными породами (5) и выравнивают площадь. Затем по поверхности заполненных карьеров для устранения просадки грунтов раскатчиком раскатывают скважины (6) до расчетной глубины и порционно забивают их строительными отходами (7) с уплотнением каждой порции с помощью раскатчика путем передачи на него осевого усилия в 10 атм. Уплотнение порций производят до момента наступления «отказа» - условного предельного равновесия, возникающего при отпоре со стороны грунта на раскатчик, равном 10 атм. Устранение просадочных свойств вскрышных пород с помощью набивных раскатанных скважин происходит за счет:First, on the area of the disturbed area, planning works are performed. The average absolute mark is set taking into account the feasibility study. Territory planning is carried out with giving the planned surface a slight bias towards a general lowering of the earth's surface. Then pre-fill the quarry (1) with construction waste layer by layer (2, 3, 4) with different grain sizes to half its height (h), but not lower than the groundwater level. Each layer is sealed by rolling using sealing machines and mechanisms. Then the quarry is poured (1) until it is completely filled with overburden (5) and the area is leveled. Then, wells (6) are rolled up to the calculated depth on the surface of the filled pits to remove the subsidence of the soils and they are portioned with building waste (7) with each portion being compacted using the rolling unit by transmitting an axial force of 10 atm to it. The compaction of the portions is carried out until the onset of “failure” - the conditional limit equilibrium that occurs when the resistance from the soil to the pickup is 10 atm. Elimination of subsidence properties of overburden with the help of printed rolled wells occurs due to:

- вытеснения грунта в околоскваженное пространство и формирование уплотненной зоны (8);- displacement of soil into the near wellbore space and the formation of a compacted zone (8);

- наложения уплотненных зон околоскважинного пространства соседних свай;- overlapping sealed areas near the borehole space of adjacent piles;

- создания обоймы из набивных раскатанных скважин, снижающих возможность бокового расширения преобразованного массива вскрышных пород.- creating a cage of printed rolled wells, reducing the possibility of lateral expansion of the transformed overburden rock mass.

Затем по всей поверхности площадей обработанных таким образом карьеров послойно укладывают чередующимися слоями: слой вскрышных пород (9), слой строительных отходов (10) и слой из армоконструкций (11), выполненных из геосинтетического материала в виде рукавов определенного диаметра и длины, заполненных строительными отходами, предварительно измельченными до крупности фракций не более 150 мм.Then, over the entire surface of the areas treated in such a way, the quarries are layered in alternating layers: a layer of overburden (9), a layer of construction waste (10) and a layer of reinforcement (11) made of geosynthetic material in the form of sleeves of a certain diameter and length filled with construction waste pre-crushed to a particle size of fractions of not more than 150 mm.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР №1062392, кл. Е21С 41/00, 1983 г.1. USSR copyright certificate No. 1062392, cl. E21C 41/00, 1983

2. Патент России №2274749, кл. Е21С 41/32, БИ №11, 2006 г.2. Patent of Russia No. 2274749, cl. Е21С 41/32, BI No. 11, 2006

Claims (1)

Способ восстановления выработанных карьеров, включающий раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, выработку карьерного поля, закладку выработанного пространства строительными отходами послойно с укаткой каждого слоя и последующим выравниваем вскрышными породами и укладкой почвенного слоя грунта, отличающийся тем, что засыпку карьеров строительными отходами производят до половины высоты карьера, но не ниже уровня грунтовых вод, укатывают, а затем отсыпают вскрышными породами до полного заполнения выработанного пространства карьеров с последующим выравниванием, кроме того, по поверхности заполненный карьеров, для устранения просадки грунтов, раскатывают скважины до расчетной глубины и порционно забивают их строительными отходами с уплотнением каждой порции, затем по всей поверхности, обработанных таким образом карьеров послойно укладывают: слой вскрышных пород, слой строительных отходов и слой из армоконструкций, выполненных из геосинтетического материала в виде рукавов, заполненных строительными отходами, предварительно измельченными до крупности фракций не более 150 мм.A method of restoring quarries, including separate excavation, transfer and storage of soil layer and overburden into separate tape dumps, quarry field development, laying of the developed space with construction waste layer by layer with packing of each layer, and then leveling overburden and laying the soil soil layer, characterized in that quarries are filled up with construction waste up to half the quarry height, but not lower than the groundwater level, rolled off, and then overburdened and the rocks until the quarry mined-out space is completely filled, followed by leveling, in addition, the quarry is filled on the surface to eliminate subsidence of the soils, roll wells to the calculated depth and batch them portionwise with construction waste with compaction of each portion, then over the entire surface of the quarries so treated layered in layers: a layer of overburden, a layer of construction waste and a layer of reinforcement made of geosynthetic material in the form of sleeves filled with builders GOVERNMENTAL waste, previously ground to a particle size fraction is not more than 150 mm.