RU2448251C1 - Recovery method of mined-out pits for construction of cemetery-museum - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: recovery method of mined-out pits involves filling of the worked-out area to the boundary of upper level of ground waters with construction waste close as to its composition to natural minerals, laying of drainage layer of construction waste with thickness of not less than 0.6 metre and with fraction size of 150-200 mm. At that, first, planning is performed and cuts of deposits of average coal age are determined. Filling with construction waste is performed while those cuts of deposits of average coal age are kept free, and access is provided to them in order to monitor them and to arrange the museum of the Earth. Then, in the centre of the pit, on the drainage layer there laid are overburden rocks; at that, a hill is formed; after that, when the hill height reaches average absolute level, terracing of hill slopes is performed by means of a bulldozer; and section is pre-broken and furrows indicating the boundaries of the future terraces, tracks and access ways are ploughed. Bed of each terrace is formed with reverse cross slope to two gradients; at that, width of terrace bed is not less than seven metres. For each terrace, starting from lower tier of terraces, along the whole perimetre of the pit, there built are embankment plate or stone walls and they are bound with cement mortar. Drainage system is routed and burial places are built on terraces.

EFFECT: reducing labour costs of recovery work owing to excluding the necessity of extraction of large volumes of soil for creation of fertile layer.

1 dwg

Description

изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых.The invention relates to the technical reclamation of quarries remaining after the extraction of building stone and other surface minerals.

Известен способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений [1], выбранный в качестве прототипа, включает раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, выработку карьерного поля, закладку выработанного пространства до границы верхнего уровня грунтовых вод строительными отходами, близкими по своему составу к природным минералам с различной крупностью фракций, послойно с последующим уплотнением каждого слоя, укладку дренирующего слоя и слоя плодородного грунта.A known method of restoring disturbed lands during open-pit mining of deposits [1], selected as a prototype, includes separate excavation, transfer and storage of soil layer and overburden into separate tape dumps, development of a quarry field, laying of the worked-out space to the boundary of the upper groundwater level with construction waste which are close in composition to natural minerals with different particle sizes, layer by layer, followed by compaction of each layer, laying of the drainage layer and the flat layer burnt soil.

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 disadvantage of this method is to extract 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 изобретение обеспечивает снижение трудозатрат и стоимости восстановительных работ. Для этого в способе восстановления выработанных карьеров, включающем раздельную выемку, закладку выработанного пространства до границы верхнего уровня грунтовых вод строительными отходами, близкими по своему составу к природным минералам с различной крупностью фракций, послойно с последующим уплотнением каждого слоя, укладку дренирующего слоя толщиной не менее 0,6 метра и с крупностью фракций 150-200 мм, согласно изобретению вначале производят планировку и определяют разрезы отложений, представляющие геологический памятник природы, закладку строительными отходами производят, сохраняя разрезы отложений свободными, с возможностью доступа к ним, наблюдения за ними и устройства музея Земли, затем по центру карьера на дренирующий слой сваливают вскрышные породы, формируя при этом холм, после того как высота холма достигнет средней абсолютной отметки, производят террасирование склонов холма с помощью бульдозера, при этом вначале производят разбивку участка и пропашку борозд, обозначающих границы будущих террас, дорожек и подъездных путей, затем последовательно бульдозером формируют полотно каждой террасы с обратным поперечным уклоном до двух градусов, причем ширина полотна террасы должна составлять не менее семи метров, затем для каждой террасы, начиная с нижнего яруса террас по всему периметру холма устраивают подпорные стенки из плит или камня и связывают их цементным раствором и прокладывают дренажную систему, а на террасах устраивают места для погребения останков, при этом расстояние от уровня грунтовых вод до захоронения должно составлять не менее 2,5 метров, а до уровня земли полотна террасы не менее одного метра, кроме того, дорожки и подъездные пути выкладывают природным или искусственным камнем. Внедрение данного технического решения снижает стоимость восстановительных работ за счет использования строительных отходов, образующихся в результате реконструкции, слома и ремонта зданий и сооружений, а также отпадает необходимость извлечения больших объемов почвы для создания плодородного слоя, а террасирование склонов карьера позволяет получать экономический эффект от восстановления нарушенных земель без ощутимых затрат. Учитывая то, что, что образующиеся строительные отходы вывозятся на полигоны захоронения бытовых и промышленных отходов, то внедрение данного изобретения позволит улучшить экологическую ситуацию.The present invention reduces labor costs and the cost of restoration work. To do this, in the method of restoring quarries, including separate excavation, laying out the mined space to the boundary of the upper groundwater level with construction waste that is close in composition to natural minerals with different grain sizes, layer by layer with subsequent compaction of each layer, laying a drainage layer with a thickness of at least 0 , 6 meters and with a fineness of fractions of 150-200 mm, according to the invention, first they plan and determine the sections of deposits representing a geological monument of nature, Adca is produced by building waste, keeping sections of sediments free, with the possibility of access to them, observing them and arranging the Earth Museum, then overburden is dumped onto the drainage layer in the center of the quarry, forming a hill after the height of the hill reaches the average absolute mark, terracing the slopes of the hill with a bulldozer is done, at the same time, the site is first broken down and furrows are tilled, indicating the boundaries of future terraces, paths and access roads, then the bulldozer is successively form the canvas of each terrace with a reverse transverse slope of up to two degrees, and the width of the terrace canvas should be at least seven meters, then for each terrace, starting from the lower tier of the terraces, retaining walls of slabs or stone are arranged around the entire perimeter of the hill and bind them with cement mortar and they lay a drainage system, and on the terraces arrange places for burial of the remains, while the distance from the groundwater level to the burial should be at least 2.5 meters, and to the ground level of the terrace canvas one meter, in addition, a track and driveways spread natural or artificial stone. The implementation of this technical solution reduces the cost of restoration work through the use of construction waste resulting from the reconstruction, demolition and repair of buildings and structures, and there is no need to extract large volumes of soil to create a fertile layer, and terracing the slopes of the quarry allows you to get the economic effect of restoring damaged land without tangible costs. Given the fact that the resulting construction waste is disposed of in landfills for household 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 на площади нарушенного участка выполняют планировочные работы. Определяют разрезы отложений, представляющие геологический памятник природы. Среднюю абсолютную отметку (уровень земли) устанавливают с учетом технико-экономического обоснования. Планировку территории выполняют с приданием планируемой поверхности незначительного уклона в сторону общего понижения земной поверхности. Затем приступают к закладке выработанного карьера 1, укладывая послойно строительные отходы, близкие по своему составу к природным минералам с различной крупностью фракций. Закладку строительными отходами производят, сохраняя свободными разрезы отложений, представляющие геологический памятник природы, с возможностью доступа к ним, наблюдения за ними и устройства музея Земли. При этом каждый уложенный слой уплотняют методом укатки уплотняющими машинами и механизмами. Укладку слоев производят до верхней границы уровня грунтовых вод 2. Затем укладывают дренирующий слой 3 из строительного мусора толщиной не менее 0,6 метра и крупностью фракций 150-200 мм. Выравнивают его и уплотняют. Затем, начиная с центра карьера 1, производят отсыпку в отвал вскрышных пород. Когда высота холма 4 в центре карьера достигнет средней абсолютной отметки, приступают к строительству террас 5. После разбивки участка и пропашки борозд, обозначающих границы будущих террас, дорожек и путей подъездных путей, формируют полотно террасы 5. Строительство террас 5 заданной ширины (с), не менее семи метров с поперечным уклоном до двух градусов производят с помощью универсального бульдозера. Для чего отвал бульдозера устанавливают в рабочее положение, выдвигая вперед правую (нагорную) сторону отвала. Для образования угла зарезания правый башмак толкателя бульдозера перевертывают сферической головкой вниз, закрепляя его в этом положении, вследствие чего нож отвала бульдозера получает угол наклона в вертикальном профиле. Затем бульдозерист, выбрав относительно пологое место для начала работы, выезжает на верхнюю границу полосы отвода земли под террасу, и, осуществляя возвратно-поступательные движения на небольшом отрезке пути вдоль намеченной террасы, срезает грунт до образования горизонтальной площадки. Срезанный грунт слабо отваливается от лопаты, поэтому небольшим разворотом бульдозера приходится перемещать его в левую сторону (вниз по уклону), подсыпая под левую гусеницу, и таким образом пополнять насыпную часть террасы 5. Закончив работу на данном отрезке (длиной 10-15 метров), бульдозер продвигается вперед на новый участок и так до конца террасы 5. Затем цикл повторяют со следующей террасой. Затем, начиная с нижнего яруса террас, по всему периметру карьера устраивают подпорные стенки 6 для укрепления террас 5. Подпорные стенки 6 предотвращают размывание почвы. Для строительства подпорных стенок 6 используют плиты и камень и связывают их бетонным раствором. Для предупреждения застойного переувлажнения почвы прокладывают дренажную систему (на чертеже не обозначена). На террасах 5 устраивают места для погребения умерших, при этом расстояние (а) от уровня грунтовых вод до захоронения (7) должно составлять не менее 2,5 метров, а расстояние (в) от захоронения до уровня земли полотна террасы не менее одного метра. Дорожки, подъездные пути выкладывают природным или искусственным камнем.Initially, planning works are performed on the area of the disturbed site. The sections of sediments representing a geological monument of nature are determined. The average absolute mark (ground level) is set taking into account the feasibility study. Territory planning is carried out with the planned surface giving a slight slope towards a general lowering of the earth's surface. Then they start laying the developed quarry 1, laying down construction waste layer by layer, similar in composition to natural minerals with different sizes of fractions. The construction waste is laid down, keeping sections of deposits representing a geological monument of nature free, with the possibility of access to them, observation of them and the construction of the Earth Museum. In this case, each laid layer is compacted by rolling using sealing machines and mechanisms. Layers are laid to the upper boundary of the groundwater level 2. Then a drainage layer 3 of construction debris with a thickness of at least 0.6 meters and a grain size of 150-200 mm is laid. Level it and condense. Then, starting from the center of quarry 1, dumping is performed into the overburden dump. When the height of the hill 4 in the center of the quarry reaches the average absolute mark, they begin to build terraces 5. After breaking up the site and plowing the furrows that mark the boundaries of future terraces, paths and access roads, form a terrace cloth 5. Construction of terraces 5 of a given width (s), at least seven meters with a transverse slope of up to two degrees is produced using a universal bulldozer. For this, the bulldozer blade is installed in the working position, pushing forward the right (upland) side of the blade. To form a cutting angle, the right shoe of the pusher of the bulldozer is turned upside down with a spherical head, fixing it in this position, as a result of which the blade blade blade receives an angle of inclination in the vertical profile. Then, the bulldozer, having chosen a relatively flat place to start work, leaves for the upper border of the land allotment strip under the terrace, and, making reciprocating movements on a small stretch of the path along the intended terrace, cuts off the soil to form a horizontal platform. The cut soil falls off slightly from the shovel, so with a small turn of the bulldozer you have to move it to the left side (down the slope), pouring it under the left caterpillar, and thus replenish the bulk of the terrace 5. After finishing work on this segment (10-15 meters long), the bulldozer moves forward to a new site and so on until the end of terrace 5. Then the cycle is repeated with the next terrace. Then, starting from the lower tier of the terraces, retaining walls 6 are arranged around the entire perimeter of the quarry to strengthen the terraces 5. Retaining walls 6 prevent soil erosion. For the construction of retaining walls 6 use slabs and stone and bind them with concrete mortar. To prevent stagnant waterlogging of the soil, a drainage system is laid (not indicated in the drawing). On the terraces 5, places for the burial of the dead are arranged, while the distance (a) from the groundwater level to the burial (7) should be at least 2.5 meters, and the distance (c) from the burial to the ground level of the terrace canvas is at least one meter. Paths, access roads are laid out with natural or artificial stone.

ПримерExample

В выработанных карьерах цементного завода близ города Подольска Московской области вскрыты разрезы отложений московского яруса среднего отдела каменноугольной системы, являющейся стратотипом подольского горизонта. В целях сохранения исторической и научной ценности стратотипа Подольского горизонта закладку строительными отходами производят сохраняя разрезы отложений среднекаменноугольного возраста свободными, с возможностью доступа к ним, наблюдения за ними и устройства музея Земли.In developed quarries of a cement plant near the city of Podolsk, Moscow Region, sections of deposits of the Moscow tier of the middle section of the coal system, which is a stratotype of the Podolsk horizon, have been uncovered. In order to preserve the historical and scientific value of the stratotype of the Podolsk horizon, laying with construction waste is done while keeping sections of sediments of the Middle Carboniferous age free, with the possibility of access to them, observation of them and the construction of the Earth Museum.

Источники информацииInformation sources

1. Патент России №2274749, Кл. Е21С 41/32, 2005 г.1. Patent of Russia No. 2274749, Cl. E21C 41/32, 2005

Claims (1)

Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища-музея, включающий закладку выработанного пространства до границы верхнего уровня грунтовых вод строительными отходами, близкими по своему составу к природным минералам с различной крупностью фракций, послойно с последующим уплотнением каждого слоя, укладку дренирующего слоя строительными отходами толщиной не менее 0,6 м и с крупностью фракций 150-200 мм, отличающийся тем, что вначале производят планировку и определяют разрезы отложений среднекаменноугольного возраста, закладку строительными отходами производят, сохраняя разрезы отложений, представляющих геологический памятник природы, свободными, с возможностью доступа к ним, наблюдения за ними и устройства из них музея Земли, затем по центру карьера на дренирующий слой сваливают вскрышные породы, формируя при этом холм, после того как высота холма достигнет средней абсолютной отметки, производят террасирование склонов холма с помощью бульдозера, при этом вначале производят разбивку участка и пропашку борозд, обозначающих границы будущих террас, дорожек и подъездных путей, затем последовательно бульдозером формируют полотно каждой террасы с обратным поперечным уклоном до 2°, причем ширина полотна террасы должна составлять не менее 7 м, затем для каждой террасы, начиная с нижнего яруса террас, по всему периметру карьера устраивают подпорные стенки из плит или камня и связывают их цементным раствором, а также прокладывают дренажную систему, а на террасах устраивают места для погребения останков, при этом расстояние от уровня грунтовых вод до захоронения должно составлять не менее 2,5 м, а до уровня земли полотна террасы не менее 1 м, кроме того, дорожки, подъездные пути выкладывают природным или искусственным камнем. A method of restoring mined quarries for the construction of a museum cemetery, including laying the mined space to the boundary of the upper groundwater level with construction waste that is close in composition to natural minerals with different fraction sizes, layer by layer with subsequent compaction of each layer, laying a drainage layer with construction waste of at least a thickness 0.6 m and with a fineness of fractions of 150-200 mm, characterized in that at the beginning they plan and determine the sections of the deposits of middle Carboniferous age that, laying with construction waste is carried out, keeping the sections of the deposits representing the geological monument of nature free, with the possibility of access to them, observing them and building the Earth Museum from them, then overburden is dumped onto the drainage layer in the center of the quarry, forming a hill, after the height of the hill reaches the average absolute mark, terracing the slopes of the hill with a bulldozer is carried out, while at first the site is broken down and the furrows are tilled, indicating the boundaries of future terraces, paths and access roads, then the canvas of each terrace with a reverse transverse slope of up to 2 ° is formed successively with a bulldozer, and the width of the terrace canvas should be at least 7 m, then for each terrace, starting from the lower tier of the terraces, retaining walls are arranged around the entire perimeter of the quarry slabs or stone and bind them with cement mortar, and also lay a drainage system, and on the terraces arrange places for burial of the remains, while the distance from the groundwater level to the burial should be at least 2 , 5 m, and to the ground level the terrace paintings are not less than 1 m, in addition, paths, access roads are laid out with natural or artificial stone.

Images