RU2709713C1 - Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных отрытой разработкой полезных ископаемых - Google Patents
Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных отрытой разработкой полезных ископаемых Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709713C1 RU2709713C1 RU2019105916A RU2019105916A RU2709713C1 RU 2709713 C1 RU2709713 C1 RU 2709713C1 RU 2019105916 A RU2019105916 A RU 2019105916A RU 2019105916 A RU2019105916 A RU 2019105916A RU 2709713 C1 RU2709713 C1 RU 2709713C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- root layer
- layer
- formation
- root
- dumps
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title abstract description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title abstract description 10
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 22
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 14
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 10
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 4
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 244000152045 Themeda triandra Species 0.000 description 1
- 244000042324 Trifolium repens Species 0.000 description 1
- 235000013540 Trifolium repens var repens Nutrition 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010892 non-toxic waste Substances 0.000 description 1
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B79/00—Methods for working soil
- A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/32—Reclamation of surface-mined areas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к восстановлению нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Для формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов применяют субстрат толщиной слоя 50 см, состоящий из вскрышной породы карьера добычи песка из поймы реки и ила с очистных сооружений не менее 5 лет хранения, взятых в весовом соотношении 1:0,1. Техническим результатом является обеспечение необходимой всхожести и продуктивности травосмеси при восстановлении растительного и формировании корнеобитаемого слоя и почвенного покрова на поверхности разрушенных земель. 1 табл.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству и в частности к способам формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов при восстановлении земель, нарушенных при добыче переработке алюминийсодержащего сырья.
Известен способ восстановления нарушенных земель на избыточно увлажненных территориях [Патент РФ N 2459397, кл. А01В 79/02], основанный на стимулировании процессов естественного зарастания включающий полное или частичное снятие предварительно нанесенного на болото песка до остаточного слоя над поверхностью болота до 1-15 см.
Недостатком известного способа является то, что естественное зарастание на отвалах при открытой разработке мало приемлемо и не обеспечивает необходимой продуктивности травосмесей, что требуется для создания корнеобитаемого слоя.
Известен способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых (Патент РФ № RU 2444628 авторы Ковшов С.В., Смирнов Ю.Д., Карельский Д.С. и др.), включающий перемещение и складирование в отдельные отвалы почвы, причем почвенные группы укладывают периодично до высоты отвала 2,5 м, при выполаживании бортов отвала 25-35°. Причем нижняя часть группы толщиной 15-20 см - малоплодородная вскрышная порода, средняя часть группы толщиной 10-12 см укладывается естественным рыхлителем с размером фракций не более 10 мм и верхняя часть группы заполняется органическим удобрением.
Недостатком известного способа является сложность исполнения (до высоты отвала 2,5 м), большие экономические затраты и необходимость формирования корнеобитаемого слоя путем дополнительной обработки органическими удобрениями для получения удовлетворительных результатов по продуктивности травосмесей на восстановленной поверхности нарушенных земель.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых [Патент РФ №2478165 авторы Лавриненко А.Т., Андроханов В.А.], характеризующийся тем, что корнеобитаемый слой формируют путем создания гумусово-аккумулятивного технозема за счет внесения верхнего плодородного слоя почвы в подстилающие породы при одновременном снятии, погрузки, транспортировки и нанесении верхнего вскрышного уступа на поверхность отвала мощностью не менее 2 м, с последующим формированием растительного покрова с использованием посадочного материала, обработанного комплексным биопрепаратом.
Недостатком данного способа является сложность исполнения (до мощности отвала 2 м), большие экономические затраты и необходимость дополнительной обработки органическими удобрениями для получения удовлетворительных результатов по продуктивности травосмесей на восстановленной поверхности нарушенных земель.
Цель изобретения - получение высокой продуктивности травосмесей при формировании корнеобитаемого слоя поверхности отвалов и восстановление нарушенных земель с вовлечением не токсичных материалов.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка экономически выгодного и практически выполнимого способа формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов и восстановления нарушенных земель вблизи шламохранилищ глиноземного производства в условиях Сибири с получением высоких показателей по всхожести и продуктивности травосмесей.
Поставленная задача достигается тем, что для формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов используют субстрат толщиной слоя не менее 50 см, состоящий из вскрышной породы карьера добычи песка и ила с очистных сооружений не менее 5 лет хранения, взятых в весовом соотношении 1:0,1.
Техническим результатом изобретения является получение высокой продуктивности травосмеси и восстановление растительного и формирование корнеобитаемого слоя и почвенного покрова на разрушенных землях в условиях Сибири с минимальными материальными и трудовыми затратами и использование для рекультивации имеющихся не токсичных отходов.
Сопоставительный анализ с ближайшим аналогом позволяет сделать вывод о том, что предлагаемый способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых отличается тем, что для формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов используют субстрат толщиной слоя не менее 50 см, состоящий из вскрышной породы карьера добычи песка и ила с очистных сооружений не менее 5 лет хранения, взятых в весовом соотношении 1:0,1.
Ранее предлагаемое техническое решение не заявлялось и субстрат для формирования корнеобитаемого слоя с такими компонентами не применялся для восстановления нарушенных земель. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".
Предлагаемый способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых позволяет обеспечивать густой растительный почвенный покров на разрушенных землях в условиях Сибири подшламовыми водами из шламохранилища АО «РУСАЛ Ачинск» с использованием не токсичных производственных отходов и с минимальными материальными и трудовыми затратами.
Предлагаемое изобретение придает способу формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых новое техническое решение способа, основанное на применении в качестве почвенного слоя субстрата субстрат толщиной слоя не менее 50 см, состоящий из вскрышной породы карьера добычи песка и ила с очистных сооружений не менее 5 лет хранения, взятых в весовом соотношении 1:0,1, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень".
Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых осуществляли следующим образом.
На опытный участок территории в районе отвалов глиноземного производства АО «РУСАЛ Ачинск» завозили пробы вскрышной породы карьера добычи песка из поймы реки Чулым и с городских очистных сооружений г. Ачинска 5-летнего хранения и производили их смешение в весовом соотношении 1:0,1 и затем наносили их на поверхность нарушенного участка толщиной соя не менее 50 см согласно заявляемому способу.
Примеры выполнения способа формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых приведены в табл. 1. Пример 1 - прототип, примеры 2-5 заявляемый способ.
Заявляемый способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых проверен на примере использования его при восстановления нарушенных земель отвалов в районе шламохранилища глиноземного производства АО «РУСАЛ Ачинск». В качестве ила с очистных сооружений была взята Nпроба 5-летней выдержки с иловых площадок городских очистных левобережных сооружений г. Ачинска Красноярского края. Использовать ил со сроком хранения менее 5 лет не желательно, так как он содержит вредные микроорганизмы. Ил 5-летней выдержки не содержал токсичных компонентов и имел в своем составе большое количество органического вещества и общего азота, что обеспечивало положительное влияние его на агрохимические свойства получаемого субстрата при его смешении с вскрышной породой карьера добычи песка ООО «Доломит». Вскрышная порода карьера добычи песка из поймы реки Чулым являлась не токсичным почвогрунтом и временно размещалась в виде отхода производства добычи песка на площадках на расстоянии до 2 км от территории отвалов, расположенных в районе прилегающих к шламохранилищу АО «РУСАЛ Ачинск», что снижало затраты на ее транспортировку на место восстановления нарушенных участков.
Применение почвенных групп с заявляемым составом и толщиной слоев улучшает продуктивные свойства травосмеси. Применение для формирования корнеобитаемого слоя субстрата из смеси вскрышной породой карьера добычи песка и ила с очистных сооружений г. Ачинска 5-летнего хранения толщиной менее 50 см затрудняет его формирование и не обеспечивает высоких показателей по продуктивности травосмесей. Уменьшение содержания ила в субстрате менее 0,1 весовой доли не обеспечивало достаточной всхожести и продуктивности травосмесей ввиду низкого содержания гумуса в субстрате. Увеличение в субстрате количества ила с городских очистных сооружений более 0,1 весовой доли приводило к более скорой засухе образуемой травосмеси.
Для опытно-промышленных испытаний по заявляемому способу и способу, принятому за прототип применялась идентичная смесь травосмеси следующего состава: мятлик луговой - 40%, тимофеевка луговая - 40%, клевер белый - 20%, которая была проверена в лаборатории Красноярского ГАУ и показала наиболее высокие показатели по всхожести и продуктивности растений.
Таким образом, на основе данных лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний заявляемый способ обеспечивает в отличие от прототипа повышение всхожести и продуктивности травосмеси на восстановленной поверхности нарушенных земель за счет качественного состава субстрата. Применение заявляемого способа с составом субстрата на основе промпродуктов глиноземного производства позволяет в отличие от прототипа обеспечить необходимую всхожесть и продуктивность травосмеси при восстановлении поверхности нарушенных земель и формировании корнеобитаемого слоя. 
Использование изобретения позволяет существенно повысить всхожесть и продуктивность травосмеси и обеспечить формирование корнеобитаемого слоя при восстановлении нарушенных земель с использованием не токсичных промышленных материалов, при этом исключить применение минеральных удобрений и дорогостоящих биопрепаратов. Учитывая очень большие объемы нарушенных земель при открытой разработке полезных ископаемых предлагаемый способ в отличие от прототипа позволит получить сравнительно высокий экономический эффект при создании и формировании корнеобитаемого слоя поверхности отвалов.
Claims (1)
- Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых, включающий формирование корнеобитаемого слоя путем создания гумусово-аккумулятивного технозема, отличающийся тем, что корнеобитаемый слой формируют из субстрата толщиной слоя 50 см, состоящего из вскрышной породы карьера добычи песка из поймы реки и ила с очистных сооружений не менее 5 лет хранения, взятых в весовом соотношении 1:0,1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019105916A RU2709713C1 (ru) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных отрытой разработкой полезных ископаемых |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019105916A RU2709713C1 (ru) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных отрытой разработкой полезных ископаемых |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2709713C1 true RU2709713C1 (ru) | 2019-12-19 |
Family
ID=69007057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019105916A RU2709713C1 (ru) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных отрытой разработкой полезных ископаемых |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2709713C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114467704A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 中国矿业大学 | 近地表土壤层序重构的露天矿排土场及其深部补水方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2433268C1 (ru) * | 2010-04-12 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) | Способ рекультивации карьеров (варианты) |
| CN102792802A (zh) * | 2012-08-08 | 2012-11-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种脱水污泥改良苏打型盐碱土的方法 |
| US8387307B2 (en) * | 2010-03-22 | 2013-03-05 | Young Koo Kim | Vegetation base soil and a method for growing vegetation on a sloped surface |
| RU2478165C2 (ru) * | 2011-07-01 | 2013-03-27 | Алексей Тимофеевич Лавриненко | Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых для биологической рекультивации |
| RU2509457C1 (ru) * | 2012-10-29 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Воскресенские минеральные удобрения" | Способ рекультивации отвалов и полигонов промышленных отходов |
| WO2017181547A1 (zh) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 朱小涛 | 一种弃渣场植被生态恢复方法 |
| RU2655548C1 (ru) * | 2017-06-26 | 2018-05-28 | Анатолий Юрьевич Ермаков | Способ рекультивации открытых горных выработок |
-
2019
- 2019-03-01 RU RU2019105916A patent/RU2709713C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8387307B2 (en) * | 2010-03-22 | 2013-03-05 | Young Koo Kim | Vegetation base soil and a method for growing vegetation on a sloped surface |
| RU2433268C1 (ru) * | 2010-04-12 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) | Способ рекультивации карьеров (варианты) |
| RU2478165C2 (ru) * | 2011-07-01 | 2013-03-27 | Алексей Тимофеевич Лавриненко | Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых для биологической рекультивации |
| CN102792802A (zh) * | 2012-08-08 | 2012-11-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种脱水污泥改良苏打型盐碱土的方法 |
| RU2509457C1 (ru) * | 2012-10-29 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Воскресенские минеральные удобрения" | Способ рекультивации отвалов и полигонов промышленных отходов |
| WO2017181547A1 (zh) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 朱小涛 | 一种弃渣场植被生态恢复方法 |
| RU2655548C1 (ru) * | 2017-06-26 | 2018-05-28 | Анатолий Юрьевич Ермаков | Способ рекультивации открытых горных выработок |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114467704A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 中国矿业大学 | 近地表土壤层序重构的露天矿排土场及其深部补水方法 |
| CN114467704B (zh) * | 2022-01-28 | 2022-09-27 | 中国矿业大学 | 近地表土壤层序重构的露天矿排土场及其深部补水方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dutta et al. | Effect of tree plantations on the soil characteristics and microbial activity of coal mine spoil land | |
| Frouz | Soil biota and ecosystem development in post mining sites | |
| Reddy et al. | Effects of soil, cover crop, and nutrient source on amounts and forms of phosphorus movement under simulated rainfall conditions | |
| Dolgopolova et al. | Changes in physico-chemical and biological properties of rocks during weathering and soil formation | |
| RU2709713C1 (ru) | Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных отрытой разработкой полезных ископаемых | |
| Eslamian et al. | Phosphorus loss mitigation in leachate and surface runoff from clay loam soil using four lime-based materials | |
| RU2684236C1 (ru) | Способ рекультивации породных отвалов | |
| RU2728223C1 (ru) | Способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых | |
| KC et al. | Soil pollution status and its remediation in Nepal | |
| Abakumov et al. | Humus accumulation and humification during soil development in post-mining soil | |
| Darmody et al. | Topsoil: What is it and who cares | |
| Nash | Long-term effects of rock type, weathering and amendments on southwest Virginia mine soils | |
| Yassin et al. | Assessment of the Compost Addition and Sandification to Overcome the Calcium Carbonate Problems in Heavy Clay Calcareous Soils at El-Farafra Oasis–Egypt | |
| Meuser et al. | Rehabilitation of soils in mining and raw material extraction areas | |
| RU2462854C2 (ru) | Способ биологической рекультивации отвалов пустых пород алмазных карьеров | |
| KR100764004B1 (ko) | 하수슬러지 및 불가사리 분말을 포함하는 녹생토 조성물 및그의 제조 방법 | |
| Likus-Cieślik et al. | High sulfur contamination effect on the environment at the afforested former Jeziórko sulfur mine | |
| Chmura et al. | The anthropogenic mire communities of the Silesian Upland (S Poland): a case of selected exploitation hollows | |
| RU2803545C2 (ru) | Способ снижения вертикальной внутрипочвенной миграции свинца и кадмия | |
| Mageshen et al. | Transition of natural pedology into man made anthropedogenesis through anthropocene epoch-a review | |
| RU2730233C1 (ru) | Способ утилизации пород отвалов | |
| Adu | Assessment of the potential of reclaimed mined land for Agricultural production | |
| Kádár et al. | Effect of Gérce alginit on the fertility of an acid sandy soil | |
| Sierka et al. | Activities of Mining Enterprises for Repair of the Natural Environment in the Light of Applicable Legal Regulations | |
| Faur et al. | Research regarding fertilization of mining waste dumps by using sewage sludge. Case study for Motru area |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210302 |