Изобретение относится к горному делу, преимущественно к открытым горным работам, и может найти применение при рекультивации карьерных выемок после проведения открытых горных работ.The invention relates to mining, mainly to open cast mining, and may find application in the reclamation of quarry excavations after open cast mining.
Известен способ рекультивации при открытой разработке месторождений (1), выбранный в качестве прототипа, 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.There is a known method of reclamation in open pit mining (1), selected as a prototype, including excavation, movement and storage of soil layer and overburden in separate tape dumps, mining a quarry field, moving and laying overburden and soil layer.
Однако восстановление травяного покрова при этом способе происходит за длительный период, в то время как почвенный слой подвержен ветровой и водной эрозиям.However, the restoration of grass cover with this method occurs over a long period, while the soil layer is susceptible to wind and water erosion.
Предложенный способ рекультивации нарушенных земель обеспечивает более быстрое восстановление нарушенных земель за счет короткого срока строительства водоема, так как выработанный карьер уже создан эксплуатационными работами и естественным образом обводнен.The proposed method for reclamation of disturbed lands provides faster restoration of disturbed lands due to the short construction period of the reservoir, since the quarry developed has already been created by exploitation and is naturally flooded.
Это достигается тем, что в способе рекультивации нарушенных земель включающем раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, отработку карьерного поля, согласно изобретению, после полной выработки карьерного вначале производят устройство обводненных карьеров для создания водоемов, для чего вначале производят выполаживание бортов карьера до крутизны склонов не более 12 градусов с последующим планированием и укреплением склонов карьера по всему его периметру посредством устройства ступенчатых террас различной ширины и длины, в виде площадок с незначительным уклоном (не более 2 градусов) в сторону склона карьера, на каждую из террас вначале укладывают слой вскрышных пород толщиной не менее 30 см., уплотняют его, затем по нему отсыпают слой плодородной земли вместе с минеральными удобрениями и высевают семена многолетних трав, при этом каждую террасу по ее периметру обсаживают низкорослыми кустарниками и соединяют их между собой, начиная снизу вверх посредством укладки дорожек из камня на предварительно обустроенное основание из слоя утрамбованного дренирующего материала толщиной не менее 15 см и слоя песка толщиной не менее 7 см., причем сами дорожки, укладывают так, чтобы каждая последующая дорожка была направлена в противоположную сторону от предыдущей, а береговую полосу водоема укрепляют с помощью слоя толщиной не менее 0,6 м. из строительных отходов, в виде битого обожженного кирпича, бетона, железобетона, керамической плитки с последующим уплотнением и укладкой по этому слою, песчано-гравийного слоя толщиной не менее 15 см., затем отсыпают песчаную полосу, кроме того, точечно, в местах соединения склона карьера и песчаной полосы высаживают деревья по всему периметру водоема, а свободные участки склонов карьера отсыпают слоем плодородной почвы с минеральными удобрениями и семенами многолетней травы. Сухие, необводненные и неглубокие карьеры закладывают послойно вскрышными породами, затем отсыпают слой почвенной земли, выравнивают поверхность засевают многолетними травами и высаживают деревья и кустарники.This is achieved by the fact that in the method of reclamation of disturbed lands, including separate excavation, transfer and storage of soil layer and overburden into separate tape dumps, mining of a quarry field, according to the invention, after a quarry is fully developed, a waterlogged quarry is first constructed to create reservoirs, for which purpose first the quarry sides are flattened to a steepness of slopes of not more than 12 degrees, followed by planning and strengthening of the quarry slopes along its entire perimeter by the construction of stepped terraces of various widths and lengths, in the form of platforms with a slight slope (not more than 2 degrees) towards the slope of the quarry, at first lay a layer of overburden rock at least 30 cm thick on each of the terraces, compact it, then fill it with a fertile layer land along with mineral fertilizers and sown seeds of perennial grasses, while each terrace around its perimeter is planted with low-growing shrubs and connect them together, starting from the bottom up by laying stone paths on pre-shoes triple base from a layer of compacted drainage material with a thickness of at least 15 cm and a layer of sand with a thickness of at least 7 cm, and the paths themselves are laid so that each subsequent path is directed in the opposite direction from the previous one, and the coastal strip of the reservoir is reinforced with a layer at least 0.6 m from construction waste, in the form of broken burnt bricks, concrete, reinforced concrete, ceramic tiles, followed by compaction and laying on this layer, a sand and gravel layer with a thickness of at least 15 cm, then pour the sand strip is, moreover, pointed, at the junction of the quarry slope and the sand strip, trees are planted around the entire perimeter of the reservoir, and free sections of the quarry slopes are covered with a layer of fertile soil with mineral fertilizers and seeds of perennial grass. Dry, non-irrigated and shallow quarries are laid in layers by overburden, then a layer of soil is covered with soil, the surface is sown with perennial grasses and trees and shrubs are planted.
Рекультивируемые карьеры в дальнейшем можно использовать не только, как водоемы в парковой композиции, но и использовать в рыбохозяйственном направлении, используя акватории для создания нерестилищ и мест выгула рыб.In the future, reclaimed quarries can be used not only as reservoirs in the park composition, but also used in the fisheries sector, using water areas to create spawning grounds and places for fish walking.
Экономия средств очевидна как при строительстве (используется выработанный обводненный карьер), так и при эксплуатации - нет необходимости в ремонте, уходе и в дополнительном оборудовании и расходных материалах. Современные методы строительства искусственных водоемов, хотя и технологичны, но обладают высокой стоимостью строительства и обслуживания. Выполненные из бетона искусственные водоемы дают усадку и трещины, при этом недостаточно морозостойки, а выполненные с применением синтетических, каучуковых пленок легко повреждаются корнями растений и через несколько лет требуют замены, кроме того, из них в воду попадают опасные химические вещества - фенолы, стиролы и т.д. Поэтому использование обводненного карьера для создания водоема является наиболее рациональным и экологически чистым способом рекультивации нарушенных земель. Учитывая то, что искусственный водоем будет пополняться за счет атмосферных осадков, а не подземных вод исключено засоление и вырождение водоема.The cost savings are obvious both in construction (using the worked-out flooded quarry) and in operation - there is no need for repairs, maintenance and additional equipment and consumables. Modern methods of constructing artificial reservoirs, although technologically advanced, have a high cost of construction and maintenance. Artificial ponds made of concrete shrink and crack, and are not frost-resistant enough, and those made using synthetic, rubber films are easily damaged by plant roots and require replacement several years later, in addition, hazardous chemicals such as phenols, styrenes and water get into them. etc. Therefore, the use of a flooded quarry to create a reservoir is the most rational and environmentally friendly way of reclamation of disturbed lands. Given that the artificial reservoir will be replenished due to atmospheric precipitation, and not groundwater, salinization and degeneration of the reservoir are excluded.
Способ рекультивации нарушенных земель осуществляют следующим образом.The method of reclamation of disturbed lands is as follows.
После окончания горных работ производят планировочные работы. Затем производят устройство обводненного карьера для чего с помощью бульдозера выполаживают борта обводненного карьера до крутизны откосов не более 12 градусов. После выполаживания, борта карьера планируют и уплотняют по всему его периметру. Укреплением склонов обводненного карьера по всему его периметру производят посредством устройства ступенчатых террас различной ширины в виде площадок с незначительным уклоном (не более 2 градусов) в сторону склона обводненного карьера. Каждую площадку террас обустраивают следующим образом: вначале укладывают слой вскрышных пород толщиной не менее 30 см., и уплотняют его, а на него отсыпают слой плодородной земли вместе с минеральными удобрениями и высевают семена многолетних трав. Затем каждую площадку террас по ее периметру обсаживают низкорослыми кустарниками и соединяют их между собой, начиная снизу вверх посредством укладки дорожек из камня. Укладку дорожек производят в следующей последовательности: вначале вручную с помощью штыковой лопаты роют траншею нужной глубины на всю длину и ширину дорожки, ориентируясь по линиям разбивки. Дно траншеи должно быть выпуклым, его утрамбовывают вручную, затем обустраивают основание из слоя утрамбованного дренирующего материала толщиной не менее 15 см и слоя песка толщиной не менее 7 см., тщательно разравнивают песок граблями, утрамбовывают и обильно поливают его водой. Затем укладывают например, бутовый камень. Причем укладку дорожек начинают снизу вверх, а сами дорожки, укладывают так, чтобы каждая последующая дорожка была направлена в противоположную сторону от предыдущей. Благоустройство прибрежной зоны водоема начинают с того, что береговую полосу водоема укрепляют строительными отходами, в виде битого обожженного кирпича, бетона, железобетона, керамической плитки слоем толщиной не менее 0,6 м. с последующим уплотнением и укладкой по этому слою песчано-гравийного слоя толщиной не менее 15 см. Строительные отходы используемые для укрепления прибрежной зоны водоема являются близкими по своему составу к природным материалам. Затем отсыпают песчаную полосу и выравнивают ее. А в местах соединения склона карьера с песчаной полосой, точечно, высаживают деревья по всему периметру карьера, а свободные участки склонов карьера отсыпают слоем плодородной почвы с минеральными удобрениями и семенами многолетней травы. Сухие, необводненные и неглубокие карьеры закладывают послойно вскрышными породами с уплотнением каждого слоя, затем отсыпают слой почвенной земли, выравнивают поверхность засевают многолетними травами и высаживают деревья и кустарники.After the completion of mining, planning works are carried out. Then a flooded quarry device is manufactured, for which, using a bulldozer, the sides of the flooded quarry are flattened to a slope of no more than 12 degrees. After flattening, the sides of the quarry are planned and compacted around its entire perimeter. Strengthening the slopes of the flooded quarry along its entire perimeter is carried out by means of stepped terraces of various widths in the form of platforms with a slight slope (not more than 2 degrees) towards the slope of the flooded quarry. Each terrace area is arranged as follows: first, a layer of overburden is laid with a thickness of at least 30 cm, and compacted, and a layer of fertile soil is sprinkled on it along with mineral fertilizers and seeds of perennial grasses are sown. Then, each terrace area along its perimeter is planted with low-growing shrubs and connect them together, starting from the bottom up by laying stone paths. Laying of tracks is carried out in the following sequence: first, manually using a bayonet spade, dig a trench of the required depth over the entire length and width of the track, focusing on the breakdown lines. The bottom of the trench should be convex, it must be tamped by hand, then the base should be equipped with a layer of compacted drainage material with a thickness of at least 15 cm and a sand layer with a thickness of at least 7 cm, carefully sand the rake with a rake, compacted and watered with plenty of water. Then, for example, rubble stone is laid. Moreover, the laying of tracks starts from the bottom up, and the tracks themselves are laid so that each subsequent track was directed in the opposite direction from the previous one. Beautification of the coastal zone of the reservoir begins with the fact that the coastal strip of the reservoir is strengthened with construction waste, in the form of broken burnt bricks, concrete, reinforced concrete, ceramic tiles with a layer not less than 0.6 m thick, followed by compaction and laying of a sand and gravel layer thick on this layer not less than 15 cm. Construction waste used to strengthen the coastal zone of the reservoir are close in composition to natural materials. Then pour a sand strip and level it. And at the junction of the quarry slope with the sand strip, trees are planted pointwise along the entire perimeter of the quarry, and free areas of the quarry slopes are covered with a layer of fertile soil with mineral fertilizers and seeds of perennial grass. Dry, non-irrigated and shallow quarries are laid in layers by overburden with compaction of each layer, then a layer of soil is poured, the surface is leveled, sown with perennial grasses and trees and shrubs are planted.
Источники информации:Sources of information:
1. Авторское свидетельство СССР №1062392, кл. Е21С 41/00, 1983 год.1. USSR author's certificate No. 1062392, cl. E21C 41/00, 1983.