RU2442896C1

RU2442896C1 - Method for reclamation of worked-out pits

Info

Publication number: RU2442896C1
Application number: RU2010136051/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Валентинович Болдырев (RU); Олег Валентинович Болдырев; Василий Васильевич Мухортов (RU); Василий Васильевич Мухортов; Игорь Викторович Нелюбин (RU); Игорь Викторович Нелюбин; Сергей Павлович Олейник (RU); Сергей Павлович Олейник; Сергей Николаевич Попов (RU); Сергей Николаевич Попов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Экостройресурс" ООО "Экостройресурс"
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2012-02-20

Abstract

FIELD: environment protection.

SUBSTANCE: the invention relates to reclamation of worked-out pits. The method includes backfilling of worked-out space up to the upper underground water level by construction waste close to minerals by composition, and setting drainage layer. After the pit is filled with construction waste, terracing is carried out using a bulldozer. Furthermore, at first the area is divided and ribs are plowed, the ribs indicate the borders of future terraces. The bed of each terrace is formed by a bulldozer with reverse crossfall up to 2 degrees. Support walls are erected along the whole perimeter of the pit and drainage system is installed, while decorative plants, lawns and gardens are organized.

EFFECT: reduced labour intensity of worked-out pits reclamation, soil is protected from wind and water erosion.

2 cl, 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, включающий 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, including separate excavation, movement 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 layer Hydrogen 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, а также защищает почву от ветровой и водной эрозии. Для этого в способе восстановления выработанных карьеров включающем раздельную выемку, перемещение и складирование 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 строительными отходами, толщиной не менее 0,6 метра и с крупностью фракций 150-200 мм, согласно изобрению на оставшихся, свободных склонах карьера, после его закладки строительными отходами производят террасирование с помощью бульдозера, при этом вначале производят разбивку участка и пропашку борозд, обозначающих границы будущих террас, затем последовательно бульдозером формируют полотно каждой террасы с обратным поперечным уклоном до двух градусов, причем ширина полотна террасы должна составлять не менее пяти метров, затем, начиная с нижнего яруса террасы, по всему периметру карьера, устраивают подпорные стенки и прокладывают дренажную систему, а на террасах устраивают декоративные высадки, газоны, сады, кроме того, отвалы почвенного слоя и вскрышных пород чередуют между собой, сохраняя холмистую поверхность отвалов, при складировании их на нерабочих бортах карьера за пределами зоны выполаживания откосов бортов карьера.The present invention reduces labor costs and the cost of restoration work, and also protects the soil from wind and water erosion. To this end, in a method for restoring depleted quarries, including separate excavation, moving and storing the soil layer and overburden, developing a quarry field, laying the depleted space to the boundary of the upper groundwater level with construction waste that is similar in composition to natural minerals with different grain sizes, in layers with subsequent compaction of each layer, laying of the drainage layer with construction waste, at least 0.6 meters thick and with a grain size of 150-200 mm, according to the invention the remaining free slopes of the quarry, after it is laid with construction waste, terracing is carried out using a bulldozer, first the site is broken down and the furrows marking the boundaries of future terraces are plowed, then the canvas of each terrace is formed with a bulldozer with a reverse transverse slope of up to two degrees, and the width of the canvas terraces should be at least five meters, then, starting from the lower tier of the terrace, retaining walls are arranged around the entire perimeter of the quarry and a drainage system is laid subject, and on the terraces arrange decorative landings, lawns, gardens, besides, piles of topsoil and overburden are alternated with each other, keeping the rolling surface of the dumps for the storage of non-working sides of the quarry outside the zone flattening slopes pit walls.

Склоны отвалов почвенного слоя и вскрышных пород разбивают на полосы расчетной шириной, но не более пяти метров, и пропахивают их трижды с помощью полевого плуга, а в образованную таким образом наклонную напашную террасу изогнутого профиля высаживают растения.The slopes of the soil layer dumps and overburden are divided into strips with an estimated width of no more than five meters, and plowed three times with a field plow, and plants are planted into the inclined plowed terrace of a curved profile.

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 обеспечивает высокий противоэрозионный эффект. Учитывая то, что образующиеся строительные отходы вывозятся на полигоны захоронения бытовых и промышленных отходов, внедрение данного изобретения позволит улучшить экологическую ситуацию. Строительство террас с обратным уклоном, безусловно, способствует задержанию осадков, предотвращает смыв почвы, а значит, позволяет получить высокую приживаемость высаженных растений и защитить от водной и ветровой эрозий и образовать искусственный рельеф.The implementation of this technical solution reduces the cost of restoration work through the use of construction waste 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, and terracing of the quarry slopes provides a high anti-erosion effect. Given the fact that the resulting construction waste is transported to landfills for household and industrial waste, the implementation of this invention will improve the environmental situation. The construction of terraces with a reverse slope, of course, contributes to the retention of precipitation, prevents soil erosion, and therefore, allows to obtain high survival rate of planted plants and to protect from water and wind erosion and form an artificial relief.

На чертеже показана схема реализации данного способа. Способ осуществляется следующим образом. В процессе выработки карьера отвалы почвенного слоя и вскрышных пород чередуют между собой, сохраняя холмистую поверхность отвалов, при складировании их на нерабочих бортах карьера за пределами зоны выполаживания откосов бортов карьера. 3атем на площади нарушенного участка выполняют планировочные работы. 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 с различной крупностью фракций. 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 строительных отходов толщиной не менее 0,6 метра и крупностью фракций 150-200 мм.The drawing shows a diagram of the implementation of this method. The method is as follows. In the process of quarrying, the dumps of the soil layer and overburden alternate with each other, preserving the hilly surface of the dumps, when they are stored on the open sides of the quarry outside the zone of flattening slopes of the sides of the quarry. Then, on the area of the disturbed area, they carry out planning works. 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 proceed to the laying of the developed quarry 1, stacking layer-by-layer construction waste with different sizes of fractions. 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 waste is laid with a thickness of at least 0.6 meters and a grain size of 150-200 mm.

И приступают к строительству террас 4. После разбивки участка и пропашки борозд, обозначающих границы будущих террас, формируют полотно террасы. Строительство террас 4 заданной ширины с обратным 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 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 4. Закончив работу на данном отрезке (длиной 10-15 метров), бульдозер продвигается вперед на новый участок и так до конца террасы. Причем ширина полотна террасы не должна превышать пяти метров. Затем цикл повторяют со следующей террасой. Затем, начиная с нижнего яруса террас, по всему периметру карьера устраивают подпорные стенки 5 для укрепления террас 4. Подпорные стенки 5 предотвращают размывание почвы. Для строительства подпорных стенок используют различный материал (природный камень, бетон, кирпич, дерево). Для предупреждения застойного переувлажнения почвы прокладывают дренажную систему (на чертеже не обозначена). На террасах 4 размещают декоративные посадки, газоны, сады и т.д. Дренирующий слой 3, находящийся в центре карьера и свободный от террас 4, отсыпают слоем плодородной почвы 6, вносят удобрения и высевают семена многолетних трав. Склоны отвалов почвенного слоя и вскрышных пород, складированные на нерабочих бортах карьера 1, разбивают на полосы с расчетной шириной, но не более 5 метров, и трижды их пропахивают с помощью полевого плуга. В результате трехкратной вспашки полос на склоне отвалов появились наклонные напашные террасы изогнутого профиля, в которые высаживают растения, так как по всей наклонной напашной террасе произошло перемешивание 30-сантиметрового слоя почвы, что и позволило высадить растения для образования искусственного рельефа.And they proceed to the construction of terraces 4. After breaking down the plot and plowing the furrows that mark the boundaries of future terraces, a terrace cloth is formed. The construction of terraces 4 of a given width with a reverse 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 knife gets an angle of inclination in the vertical profile. Then, the bulldozer driver, having chosen a relatively flat place to start work, leaves for the upper border of the land allotment strip under the terrace and, making reciprocal 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 4. After finishing work on this segment (10-15 meters long), the bulldozer moving forward to a new site and so on until the end of the terrace. Moreover, the width of the terrace should not exceed five meters. Then the cycle is repeated with the next terrace. Then, starting from the lower tier of the terraces, retaining walls 5 are arranged around the entire perimeter of the quarry to strengthen the terraces 4. The retaining walls 5 prevent soil erosion. For the construction of retaining walls, various materials are used (natural stone, concrete, brick, wood). To prevent stagnant waterlogging of the soil, a drainage system is laid (not indicated in the drawing). On the terraces 4 place decorative planting, lawns, gardens, etc. The drainage layer 3, located in the center of the quarry and free from terraces 4, is covered with a layer of fertile soil 6, fertilizers are applied and seeds of perennial grasses are sown. The slopes of the soil and overburden dumps, stored on the open sides of open pit 1, are divided into strips with an estimated width of no more than 5 meters, and they are plowed three times using a field plow. As a result of three-fold plowing of strips on the slope of the dumps, inclined curved profile terraces appeared, in which plants are planted, since a 30-centimeter layer of soil was mixed throughout the inclined groomed terrace, which allowed plants to be planted to form an artificial relief.

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. A method of restoring depleted quarries, including separate excavation, movement and storage of the soil layer and overburden, development of a quarry field, laying of the depleted space to the boundary of the upper groundwater level with construction waste that is similar in composition to natural minerals with different grain sizes, layer by layer with subsequent compaction of each layer, laying of the drainage layer with construction waste 0.6 m thick and with a grain size of 150-200 mm, characterized in that the remaining free after laying it with construction waste, the slopes of the quarry are terraced using a bulldozer; first, the site is broken down and the furrows are delineated to indicate the boundaries of future terraces, then the canvas of each terrace is formed successively with a bulldozer with a reverse transverse slope of 2 °, and the width of the terrace canvas should be 5 m, then for each terrace, starting from the lower tier of the terraces, retaining walls and a drainage system are laid around the entire perimeter of the quarry, and deco Planting landings, lawns, and gardens, in addition, dumps of the soil layer and overburden alternate with each other, preserving the hilly surface of the dumps, when they are stored on non-working sides of the quarry, outside the zone of flattening slopes of the sides of the quarry.

2. The method of restoring quarries according to claim 1, characterized in that the slopes of the soil layer dumps and overburden are divided into strips of the calculated width and plowed three times using a field plow, and plants are planted in the inclined plowed terraced terrace thus formed.