RU2448252C1 - Recovery method of mined-out pits for construction of cemetery-museum - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method involves filling of the worked-out area to the boundary of upper level of ground water with construction waste close as to its composition to natural minerals with fractions of various size, layer by layer with further compaction of each layer, laying of drainage layer with construction waste with thickness of not less than 0.6 metre and with fraction size of 150-200 mm. At that, topographic mapping of the whole pit is performed, and as per its results there made is planning with extraction of sections representing geological natural monument and sections subject to further filling. At that, filling with construction waste is performed while cuts of deposits representing geological natural monument are kept free, and possibility of access to them, monitoring them and arranging the museum of the Earth is provided. The rest sections of the pit according to the planning are broken into zones and filled; at that, overburden rocks are laid on the drainage layer. Hill is formed in one of the zones with its further terracing. Burial places are built on terraces. Columbarium and crematorium rooms are built in the rest zones. Foundation bases of the above buildings are arranged in the following sequence: first, overburden rocks laid on drainage layer are levelled, and piles are driven to the design depth from planning level of the pit. Then, buffer pad from sand of average grain size is made without compaction and binding concrete is provided above buffer pad. Zones are separated from each other by means of artificially created three-dimensional soil shapes, and tracks and access ways are covered with natural or artificial stone.

EFFECT: reducing labour costs of recovery work.

2 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.

Известный 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 (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 similar 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 pl homogeneous 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 стоимость восстановительных работ. Для этого в способе восстановления выработанных карьеров, включающем раздельную выемку, перемещение и складирование на нерабочих бортах карьера во временные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, 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 метра и с крупностью фракций 150-200 мм, согласно изобретению, после выработки карьера производят топографическую съемку всего карьера, по ее результатам делают планировку с выделением участков, представляющих геологические памятники природы, и участков, подлежащих последующей закладке, при этом 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 оставшиеся участки карьера в соответствии с планировкой, разбивают на зоны и производят их закладку, причем на дренирующий слой сваливают вскрышные породы, формируя при этом в одной из зон насыпной холм, после того как высота насыпного холма достигнет средней абсолютной отметки, на его вершине устраивают видовую площадку, а на склонах насыпного холма производят террасирование 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 7 метров, 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 метров, а до уровня земли полотна террасы не менее одного метра, кроме того, в оставшихся зонах устраивают помещения под колумбарий и крематорий, при этом основания под фундамент для них устраивают в следующей последовательности: вначале выравнивают вскрышные породы, отсыпанные на дренирующий слой, а затем с планировочной отметки котлована забивают сваи на проектную глубину, при этом отметка верха свай должна быть ниже отметки дна котлована на величину, равную 0,5 диаметра поперечного сечения сваи, затем выполняют буферную подушку из песка средней крупности без уплотнения и поверх буферной подушки производят бетонную подготовку толщиной не менее 10 см и периметром, превышающим периметр подошвы фундамента на величину диаметра поперечного сечения сваи, кроме того, зоны отделяют друг от друга посредством искусственно созданных объемных форм из земли, а дорожки, подъездные пути выкладывают природным или искусственным камнем.The present invention provides a reduction in labor costs and the cost of restoration work. To do this, in the method of restoring the quarries, including separate excavation, moving and storing on the open sides of the quarry into temporary tape dumps of the soil layer and overburden, laying the mined space to the boundary of the upper groundwater level with construction waste that is similar in composition to natural minerals with different particle size, layer by layer, followed by compaction of each layer, laying the drainage layer with construction waste, at least 0.6 meters thick and with particle size 150-200 mm, according to the invention, after mining a quarry, a topographic survey of the entire quarry is carried out, according to its results, a plan is made with the allocation of areas representing geological monuments of nature and areas to be laid down, while laying waste with construction waste is made while maintaining sediment sections, representing a geological monument of nature, free, with the possibility of access to them, observation of them and the installation of the Earth Museum from them, then the remaining sections of the quarry in accordance with the layout oh, they break them into zones and lay them down, and overburden is dumped onto the drainage layer, forming a bulk hill in one of the zones, after the height of the bulk hill reaches the average absolute mark, a viewing platform is arranged on its top, and on the slopes of the bulk hill terracing is carried out using a bulldozer, while first the site is broken down and the furrows are tilled, marking the boundaries of future terraces, paths and access roads, then a canvas of each terra is formed successively with a bulldozer s with a reverse transverse slope of up to two degrees, and the width of the terrace blade should be at least 7 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 quarry 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 at least one meter, in addition, in the remaining areas, rooms are arranged for a columbarium and crematorium, while the foundations for the foundation are arranged in the following sequence: first, overburden rocks sprinkled on the drainage layer are leveled, and then piles are driven from the planning mark of the foundation pit to the design depth, while the mark of the top of the piles should be below the mark of the bottom of the pit by an amount equal to 0.5 of the diameter of the cross section of the pile, then a buffer cushion of sand of medium size without compaction is performed and bet is made on top of the buffer cushion nnuyu preparation thickness of at least 10 cm, and the perimeter exceeding the perimeter of the foundation base on the value of the cross-sectional diameter of the pile, furthermore zones are separated from each other by the artificial three-dimensional forms of the earth, and tracks, driveways spread natural or artificial stone.

Внедрение данного технического решения снижает стоимость восстановительных работ за счет использования строительных отходов, образующихся в результате реконструкции, сломе и ремонте 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 образующиеся строительные отходы вывозятся на полигоны захоронения бытовых и промышленных отходов, то внедрение данного изобретения позволит улучшить экологическую ситуацию и сократить существующий в Московском регионе дефицит земли.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. Considering that the generated construction waste is taken to landfills for household and industrial waste, the introduction of this invention will improve the environmental situation and reduce the existing land deficit in the Moscow region.

На фиг.1 и 2 показана схема реализации данного способа.Figure 1 and 2 shows a diagram of the implementation of this method.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Вначале на площади нарушенного участка производят топографическую съемку и по ее результатам 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. Вначале производят ограждение зоны карьера, которая выделена под музей Земли. Затем оставшиеся участки карьера 1 в соответствии с планировкой, разбивают на зоны и приступают к их закладке. Вначале в карьере 1 укладывают 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 в одной из выделенных зон в карьере 1 формируют насыпной холм 4, для чего производят отсыпку в отвал вскрышных пород. Когда высота насыпного холма 4 достигнет средней абсолютной отметки, на его вершине формируют видовую площадку 5. Затем приступают к строительству террас 6. Для чего сначала производят разбивку и пропашку борозд, обозначающих границы будущих террас, дорожек и путей подъездных путей, а затем приступают к формированию полотен террас 6. Строительство террас 6 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 6. Закончив работу на данном отрезке (длиной 10-15 метров), бульдозер продвигается вперед на новый участок и так до конца террасы 6. Затем цикл повторяют со следующей террасой. Затем начиная с нижнего яруса террас, по всему периметру карьера устраивают подпорные стенки 7 для укрепления террас 6. Подпорные стенки 7 предотвращают размывание почвы. Для строительства подпорных стенок 7 используют плиты и камень и связывают их бетонным раствором. Для предупреждения застойного переувлажнения почвы прокладывают дренажную систему (на чертеже не обозначена).First, a topographic survey is made on the area of the disturbed site and planning results are performed according to its results. 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. First, a quarry zone is fenced, which is allocated as a museum of the Earth. Then the remaining sections of the quarry 1 in accordance with the layout, are divided into zones and begin to bookmark them. Initially, in the quarry 1, construction waste is laid down in layers, which are close in composition to natural minerals with different sizes of fractions. The laying of construction waste is carried out while maintaining free sections of sediments representing a geological monument of nature, 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, in one of the selected zones in open pit 1, a bulk hill 4 is formed, for which purpose dumping into the overburden dump is performed. When the height of the bulk hill 4 reaches the average absolute mark, a viewport 5 is formed on its top. Then, the construction of terraces 6 is started. For this purpose, grooves are laid out and tilled, indicating the boundaries of future terraces, paths and access roads, and then they begin to form Terrace paintings 6. Construction of terraces 6 of a given width (s), at least seven meters with a transverse slope of up to two degrees, is carried out 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 6. 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 6. Then the cycle is repeated with the next terrace. Then, starting from the lower tier of the terraces, retaining walls 7 are arranged around the entire perimeter of the quarry to strengthen the terraces 6. The retaining walls 7 prevent soil erosion. For the construction of retaining walls 7 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).

На террасах 6 устраивают места для погребения умерших, при этом расстояние (а) от уровня грунтовых вод до захоронения 8 должно составлять не менее 2,5 метров, а расстояние (в) от захоронения до уровня земли полотна террасы не менее одного метра. В оставшихся свободных зонах карьера 1 устраивают помещения под колумбарий и крематорий. Вначале выравнивают насыпной холм 4 из вскрышных пород. А основания под фундамент будущих помещений устраивают в следующей технологической последовательности: с планировочной отметки дна котлована 9 забивают сваи 10 на проектную глубину. При этом отметка верха свай 10 должна быть ниже отметки дна котлована на 0,5d, где d-диаметр поперечного сечения сваи 10. Затем отсыпают буферную подушку 11 из песка средней крупности до проектной отметки дна котлована 9, но без ее последующего уплотнения. Поверх буферной подушки 11 выполняют бетонную подготовку 12, толщиной не менее 10 сантиметров и периметром, превышающим периметр подошвы фундамента 13 будущего помещения на величину d диаметра поперечного сечения сваи 10. По бетонной подготовке 12 выполняют гидроизоляцию, возводят фундамент 13, а затем и помещения. Зоны отделяют друг от друга посредством применения приемов геопластики с использованием искусственно созданных объемных форм из земли. Дорожки, подъездные пути выкладывают природным или искусственным камнем.On terraces 6, places for the burial of the dead are arranged, while the distance (a) from the groundwater level to burial 8 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. In the remaining free zones of career 1, they arrange rooms for a columbarium and crematorium. At first, the loose mound 4 of overburden is leveled. And the grounds for the foundation of future premises are arranged in the following technological sequence: from the planning mark of the bottom of the pit 9, piles 10 are driven to the design depth. In this case, the mark of the top of piles 10 should be lower than the mark of the bottom of the pit by 0.5d, where d is the diameter of the cross section of the pile 10. Then, buffer buffer 11 is poured from sand of medium size to the design mark of the bottom of the pit 9, but without its subsequent compaction. On top of the buffer cushion 11, concrete preparation 12 is performed, with a thickness of at least 10 centimeters and a perimeter exceeding the perimeter of the base of the foundation 13 of the future building by the value d of the diameter of the cross section of the pile 10. For concrete preparation 12, waterproofing is carried out, the foundation 13 is built, and then the premises. Zones are separated from each other through the use of geoplastics using artificially created three-dimensional forms from the earth. Paths, access roads are laid out with natural or artificial stone.

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. Учитывая то, что в Московской регионе существует дефицит земли, то внедрение данного изобретения становится особенно актуальным.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 carried out 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. Given the fact that in the Moscow region there is a shortage of land, the implementation of this invention becomes especially relevant.

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 раздельную выемку, перемещение и складирование на нерабочих бортах карьера во временные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, 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 после выработки карьера производят топографическую съемку всего карьера, по ее результатам делают планировку с выделением участков, представляющих геологический памятник природы, и участков, подлежащих последующей закладке, при этом 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 оставшиеся участки карьера в соответствии с планировкой разбивают на зоны и производят их закладку, причем на дренирующий слой сваливают вскрышные породы, формируя при этом в одной из зон насыпной холм, после того как высота насыпного холма достигнет средней абсолютной отметки, на его вершине устраивают видовую площадку, а на склонах насыпного холма производят террасирование с помощью бульдозера, при этом вначале производят разбивку 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, в оставшихся зонах устраивают помещения под колумбарий и крематорий, при этом основания под фундамент для них устраивают в следующей последовательности: вначале выравнивают вскрышные породы, отсыпанные на дренирующий слой, а затем с планировочной отметки котлована забивают сваи на проектную глубину, при этом отметка верха свай должна быть ниже отметки дна котлована на величину, равную 0,5 диаметра поперечного сечения сваи, затем выполняют буферную подушку из песка средней крупности без уплотнения и поверх буферной подушки производят бетонную подготовку толщиной не менее 10 см и периметром, превышающим периметр подошвы фундамента на величину диаметра поперечного сечения сваи, кроме того, зоны отделяют друг от друга посредством искусственно созданных объемных форм из земли, а дорожки, подъездные пути выкладывают природным или искусственным камнем. A method of restoring mined quarries for the construction of a museum cemetery, including separate excavation, moving and storing on non-working sides of the quarry into temporary tape dumps of the soil layer and overburden, laying the mined space to the boundary of the upper groundwater level with construction waste that is close in composition to natural minerals with various sizes of fractions, layer by layer, followed by compaction of each layer, laying of the drainage layer with construction waste with a thickness of at least 0.6 m and with fractions of 150-200 mm, characterized in that after mining a quarry, a topographic survey of the entire quarry is carried out, according to its results, a plan is made with the allocation of areas representing a geological monument of nature and the areas to be laid down, while laying with construction waste is made while maintaining sections sediments representing a geological monument of nature, free, with the possibility of access to them, observation of them and the device from them a museum of the Earth, then the remaining sections of the quarry in accordance AIs are divided into zones and laid down, and overburden is dumped onto the drainage layer, forming a bulk hill in one of the zones, after the height of the bulk hill reaches the average absolute mark, a viewing platform is arranged on its top, and on the slopes fill the hill with terracing using a bulldozer, while first make breakdown and plowing the furrows, indicating the boundaries of future terraces, paths and access roads, then sequentially with a bulldozer form the canvas of each terraces with a reverse transverse slope of up to 2 °, and the width of the terrace cloth should be at least 7 m, 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 quarry 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 m, and to the ground level of the terrace canvas at least 1 m; in addition, in the remaining zones, rooms are arranged for a columbarium and crematorium, while the foundations for the foundation are arranged for them in the following sequence: first, overburden rocks are poured onto the drainage layer, and then piles are driven from the planning mark of the foundation pit to the design depth, with the mark the top of the piles should be below the mark of the bottom of the pit by an amount equal to 0.5 of the diameter of the cross section of the pile, then a buffer cushion of sand of medium size without compaction is performed and on top of the buffer cushion plague preparing concrete thickness of 10 cm, and the perimeter exceeding the perimeter of the foundation base on the value of the cross-sectional diameter of the pile, furthermore zones are separated from each other by the artificial three-dimensional forms of the earth, and tracks, driveways spread natural or artificial stone.

Images