RU2704853C2 - Hinged unit for biological recultivation of over-compacted car dumps of coal-mining enterprises - Google Patents

Abstract

FIELD: soil or rock drilling; mining.

SUBSTANCE: invention relates to mining. Attachment unit for biological reclamation of over-compacted automobile dumps of coal-mining enterprises for slitting and cutting the channel at the mouth of the slot includes a ripper for cutting slots, to the upper part of which there is a hinged unit consisting of plowshares with dumps, a sowing apparatus, a device for irrigation and application of fertilizers and biopreparations.

EFFECT: reduced costs and time for technical and biological reclamation of over-compacted dumps and creation of optimal agrotechnical conditions of biological reclamation in terms of nutrient, heat and moisture parameters in forest direction due to simultaneous performance of the above-described hinged aggregate.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, в частности к рекультивации земель разрушенных угледобычей. Включает подготовку поверхности отвалов вскрыши для биологической рекультивации, посева трав и древесно-кустарниковых пород.The invention relates to mining, in particular to the restoration of land destroyed by coal mining. It includes preparation of the surface of overburden dumps for biological reclamation, sowing grasses and trees and shrubs.

Рекультивация техногенно разрушенных земель или создание необходимых условий для развития микробиоты и фитоценоза в эмбриоземах на поверхности отвалов вскрышных пород, процесс длительный и дорогой. Угледобывающие предприятия, расположенные в Средней Сибири в частности в степной зоне Минусинской котловины, не могут работать по ГОСТовским технологиям рекультивации по причине засушливого климата и дефицита плодородного слоя почвы.Reclamation of man-made destroyed lands or creation of the necessary conditions for the development of microbiota and phytocenosis in embryozems on the surface of overburden dumps is a long and expensive process. Coal-mining enterprises located in Central Siberia, in particular in the steppe zone of the Minusinsk depression, cannot work according to GOST state reclamation technologies due to the arid climate and deficiency of the fertile soil layer.

Ранее используемая железнодорожная отсыпка отвалов с переэкскавацией, давала возможность сохранить поверхность отвала рыхлой и создать благоприятные условия для биофитоценоза. Однако переход предприятий на более эффективные технологии формирования отвалов, использующие большегрузный автомобильный транспорт, приводит к переуплотнению отвалов. Плотность корнеобитаемого слоя отвалов является одним из основных лимитирующих факторов развития биофитоценоза. Проведение рекультивации по классической технологии, предусматривающей нанесение плодородного насыпного корнеобитаемого слоя на поверхность отвалов и вспашку, невозможно по причине отсутствия в данной зоне исследований достаточного количества плодородного слоя почвы. По причине отсутствия соответствующей техники, провести вспашку переуплотненной поверхности валового отвала практически невозможно.The previously used railway dumping of dumps with re-excavation made it possible to keep the surface of the dump loose and create favorable conditions for biophytocenosis. However, the transition of enterprises to more efficient technologies for the formation of dumps using heavy-duty automobile transport leads to the re-compaction of dumps. The density of the root layer of dumps is one of the main limiting factors in the development of biophytocenosis. Reclamation according to the classical technology, involving the application of a fertile loose root layer on the surface of dumps and plowing, is impossible due to the lack of a sufficient amount of fertile soil layer in this research area. Due to the lack of appropriate equipment, it is almost impossible to plow the re-compacted surface of the gross blade.

Л.П. Баранник и Е.Л. Счастливцев (Кемеровский НЦ СО РАН) «Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию» Кемерово 1999, предусматривают снижение переуплотненности плодородного слоя, при технической рекультивации, за счет разравнивания поверхности отвалов механизмами с низким удельным давлением на почву.L.P. Barannik and E.L. Schastlivtsev (Kemerovo Scientific Center SB RAS) “Ecological problems of the coal mining industry in the region during the transition to sustainable development” Kemerovo 1999, provides for the reduction of overconsolidation of the fertile layer, with technical restoration, due to the leveling of the surface of dumps by mechanisms with low specific pressure on the soil.

Однако это техническое решение в засушливых условиях степных зон Средней Сибири при недостатке или отсутствие плодородного слоя не работает.However, this technical solution in the arid conditions of the steppe zones of Central Siberia does not work with a lack or absence of a fertile layer.

Наиболее близким к изобретению является способ формирования отвалов для технической рекультивации при открытой разработке карьеров. Патент RU №2388912 (13) С2, RU №2478165 С2, который предусматривает формирование отвалов выровненными с отсыпкой гребней из смеси плодородного слоя почвы и подстилающих пород передового уступа на заданные высоту и шаг (расстояние между гребнями) отсыпкой в один или несколько кузовов самосвала.Closest to the invention is a method of forming dumps for technical remediation in open pit mining. Patent RU No. 2388912 (13) C2, RU No. 2478165 C2, which provides for the formation of dumps aligned with the filling of ridges from a mixture of the fertile soil layer and underlying rocks of the forward ledge to the specified height and pitch (distance between ridges) by dumping into one or more dump truck bodies.

Эта технология работает при наличии плодородного слоя и потенциально плодородных подстилающих пород передового уступа вскрыши, для создания мощного корнеобитаемого слоя поверхности отвала.This technology works in the presence of a fertile layer and potentially fertile underlying rocks of the forward overburden ledge, to create a powerful root layer of the dump surface.

При выходе на поверхность горелых пород вскрыши, на которых образовался незначительный малоплодородный слои почвы, использовать эту технологию не возможно.When overburden emerges on the surface of burned rocks, on which an insignificant low-fertile soil layer has formed, it is not possible to use this technology.

Проведены исследования лесного направления рекультивации на автомобильных отвалах отсыпанных валовым способом (автомобили типа БелАЗ-7530), с последующим щелеванием на глубину 1,5 м. бульдозером с рыхлителем (WA-900eM), нарезкой борозды на устье щели канавокопателем (трактор Т-150, КПП.) с ленточным посевом гранулированных семян трав и древесно-кустарниковых пород на дно борозды.Investigations of the forest direction of reclamation on dumps dumped on a shaft method (BelAZ-7530 type cars) were carried out, followed by digging to a depth of 1.5 m with a bulldozer with a cultivator (WA-900eM), cutting a furrow at the mouth of the slit with a ditch digger (T-150 tractor, PPC.) With tape sowing of granular grass seeds and tree-shrub species to the bottom of the furrow.

Цель изобретения: снизить затраты и время на техническую и биологическую рекультивацию переуплотненных отвалов и создать оптимальные, по питательным, тепловым и влажностным параметрам, агротехнические условия биологической рекультивации в лесном направлении за счет одновременности проведения технологических операций навесным агрегатом.The purpose of the invention: to reduce costs and time for technical and biological reclamation of compacted dumps and create optimal, in terms of nutritional, thermal and humidity parameters, agrotechnical conditions of biological reclamation in the forest direction due to the simultaneous implementation of technological operations by a mounted unit.

Предлагаемый агрегат содержит крепления отвала для соединения с рамой рыхлителя бульдозера, за которые прикреплены лемеха с отвалами в верхней части рамы рыхлителя. На раме высевающего аппарата установлено приводное колесо-каток, семенной ящик, оборудованный высевающим аппаратом, связанным с семяпроводом, загортачем. Приводное колесо-каток является приводным для высевающего аппарата. На раме навесного оборудования смонтирован бак для полива и внесения микробиологических удобрений, оснащенный насосом-дозатором, подающим раствор воды с микробиологическим удобрением по трубопроводу к распылителю.The proposed unit contains a blade mount for connection with the frame of the cultivator of the bulldozer, for which shares are attached with dumps in the upper part of the frame of the cultivator. A drive wheel-roller, a seed box equipped with a sowing device connected with the seed tube and a shortener is installed on the frame of the sowing apparatus. The drive wheel is the drive for the metering unit. A tank for irrigation and application of microbiological fertilizers is mounted on the attachment frame, equipped with a metering pump supplying a solution of water with microbiological fertilizer through a pipeline to the sprayer.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображена конструктивная схема предлагаемого агрегата, вид сбоку и сверху.In FIG. 1 and FIG. 2 shows a structural diagram of the proposed unit, side view and top.

Предлагаемый агрегат состоит из соединенных с навеской бульдозера (1) и рамой рыхлителя бульдозера (5), бака с биопрепаратами (2), насоса-дозатора (3), трубопроводов (4), зуба-рыхлителя (6), элементов крепления отвала (7), лемехов с отвалами (8), кронштейна навески семенного ящика (9), семенного ящика (10), высевающего аппарата (11), распылителя (12), цепи привода высевающего аппарата (13), приводного колеса-катка (14), пружинного загортача семян (15), семяпровода (16), кронштейна навески сеялки (17).The proposed unit consists of a bulldozer (1) connected to a hitch and a bulldozer ripper frame (5), a biological tank (2), a metering pump (3), pipelines (4), a ripper tooth (6), and blade attachment elements (7 ), plowshares with dumps (8), a hinge bracket for a seed box (9), a seed box (10), a sowing unit (11), a sprayer (12), a drive circuit for the sowing unit (13), a drive roller (14), spring coarse seed (15), vas deferens (16), bracket for seeder hitch (17).

Работы проводятся на переуплотненных автомобильных отвалах, сформированных автомобильным способом с последующей планировкой. Агрегат работает следующим образом.The work is carried out on re-compacted automobile dumps formed by the automobile method with subsequent planning. The unit operates as follows.

Агрегатируется навесной агрегат с бульдозерами сверхтяжелого класса, например, Четра Т-35, с помощью навески бульдозера.A mounted unit is aggregated with bulldozers of an extra heavy class, for example, Chetra T-35, using a hitch of a bulldozer.

В соответствии с технологическими параметрами борозд на верхней части рамы рыхлителя крепятся лемеха с отвалами на расстоянии друг от друга, равном ширине борозды. Позади при помощи кронштейнов крепления семенного ящика и навески сеялки крепится высевающий аппарат. Необходимым условием работы агрегата является движение приводного колеса-катка по дну борозды, поэтому лемеха должны быть установлены на равном расстоянии от центра борозды.In accordance with the technological parameters of the furrows on the upper part of the frame of the cultivator are mounted plowshares with dumps at a distance from each other equal to the width of the furrow. Behind with the help of brackets of fastening of a seed box and a hitch of a seeder the sowing device is attached. A prerequisite for the operation of the unit is the movement of the drive wheel-roller along the bottom of the furrow, so the shares should be installed at an equal distance from the center of the furrow.

На раме рыхлителя бульдозера, в верхней его части, с помощью элементов крепления отвала, устанавливают отвалы с лемехами и высевающий аппарат. Устанавливают кинематическую связь высевающего аппарата с приводным колесом-катком. Затем рыхлительное оборудование - зуб-рыхлитель, с помощью гидроцилиндров навески бульдозера, переводят в рабочее состояние и начинают движение агрегата. При движении зуб-рыхлитель с помощью насадки заглубляется сообразно углу наклона в технозем и начинает рыхление на заданную глубину, нарезая щель. Лемеха с отвалами формируют на краях щели борта, образуя впадину. Движущийся вслед высевающий аппарат производит высев гранулированных семян трав ленточным способом на дно впадины через семяпровод, а пружинный загортач заделывает семена в технозем. Идущее следом приводное копирующее колесо-каток с ребордами прикатывает посев, равномерно уплотняя поверхность на дне впадины. Далее производится полив водой с микробиологическими удобрениями насосом-дозатором из бака через трубопровод с распылителем.On the frame of the bulldozer cultivator, in its upper part, with the help of the blade attachment elements, dumps with plowshares and a sowing apparatus are installed. Establish the kinematic connection of the metering device with the drive wheel-roller. Then the cultivating equipment - the tooth-cultivator, using the hydraulic cylinders of the bulldozer hitch, is put into working condition and the unit starts to move. When moving, the tooth-cultivator with the help of a nozzle deepens according to the angle of inclination into the techno soil and starts loosening to a given depth, cutting a gap. The ploughshare with dumps is formed at the edges of the side slit, forming a depression. The sowing apparatus moving after it sows granulated grass seeds with a tape method to the bottom of the cavity through the seed tube, and a spring earthing closes the seeds in technozem. The following driving copy wheel-roller with flanges rolls the seeding, evenly compacting the surface at the bottom of the cavity. Next, water is irrigated with microbiological fertilizers with a metering pump from the tank through a pipeline with a spray.

Проведенные на угольных разрезах Хакасии промышленные опыты и экономические расчеты подтверждают возможность эффективного использования устройства в засушливых зонах угледобычи.Industrial experiments and economic calculations carried out at coal mines in Khakassia confirm the possibility of efficient use of the device in arid coal mining zones.

Claims (1)

Навесной агрегат для биологической рекультивации переуплотненных автомобильных отвалов угледобывающих предприятий для щелевания и нарезания канала на устье щели, характеризующийся тем, что к верхней части рыхлителя для нарезки щелей навешан агрегат, состоящий из лемехов с отвалами, высевающего аппарата, устройства для полива и внесения удобрений и биопрепаратов.A mounted unit for the biological reclamation of re-compacted automobile dumps of coal mining enterprises for slitting and cutting the channel at the mouth of the slot, characterized in that an aggregate consisting of plowshares with dumps, a sowing apparatus, a device for irrigation and fertilizing and biological processing is hung on the upper part of the cultivator for cutting slots .

Images