RU2751764C1 - Method for forest reclamation of steep slopes of mined-out quarries of minerals - Google Patents

Method for forest reclamation of steep slopes of mined-out quarries of minerals Download PDF

Info

Publication number
RU2751764C1
RU2751764C1 RU2020138149A RU2020138149A RU2751764C1 RU 2751764 C1 RU2751764 C1 RU 2751764C1 RU 2020138149 A RU2020138149 A RU 2020138149A RU 2020138149 A RU2020138149 A RU 2020138149A RU 2751764 C1 RU2751764 C1 RU 2751764C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terraces
soil
terrace
slope
seedlings
Prior art date
Application number
RU2020138149A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Анопин
Сергей Андреевич Калиновский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2020138149A priority Critical patent/RU2751764C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2751764C1 publication Critical patent/RU2751764C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20—Securing of slopes or inclines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)

Abstract

FIELD: protective afforestation.
SUBSTANCE: invention relates to protective afforestation, in particular to methods of landscaping disturbed during the development of land quarries. The method for forest reclamation of steep slopes of mined-out quarries of mineral deposits includes the arrangement of horizontal excavation-fill terraces, their plowing and planting of seedlings of trees and shrubs on them. After the natural compaction of the soil of the bulk parts of the terraces, a partial filling of the terraced slope with fertile loose overburden soil or soil of the edge strip is carried out. Then, by repeated terracing, the sequential restoration of the terraces covered with soil is carried out, starting from the upper one, leaving a layer of fertile soil 15–20 cm on the canvas of each terrace, which provides an increase in the survival rate and acceleration of the growth of seedlings of woody plants and shrubs planted on them. When arranging terraces, the width of the strips of inter-terrace slopes, which take the angle of repose while maintaining the average steepness of the entire slope, is calculated depending on the grain-size distribution using the
Figure 00000006
 formula, where b is the distance between the inter-terrace sections of the slope, l is the distance between the axes of the terraces, d is the width of the terrace, cosψ - cosine of the angle of repose.
EFFECT: invention increases efficiency of the method for forest reclamation of steep slopes of worked-out pits, ensuring an increase in the survival rate and accelerating the growth of seedlings of woody plants and shrubs planted on them.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к защитному лесоразведению, в частности, к способам озеленения нарушенных при разработке карьеров земель. The invention relates to protective afforestation, in particular, to methods of landscaping disturbed during the development of quarries of lands.

Известен способ рекультивации крутосклонов оврагов отсыпкой их до угла естественного откоса плодородным рыхлым почвогрунтом, снятым с прибровочной полосы с последующей посадкой саженцев древесных пород [АС № 251993. – М., 1969. – аналог]. A known method of reclamation of ravine steep slopes by filling them to the angle of repose with fertile loose soil removed from the coastal strip, followed by planting tree seedlings [AC No. 251993. - M., 1969. - analogue].

Недостатком известного способа при проведении рекультивации склонов отработанных карьеров является увеличение крутизны склонов, обуславливающие невозможность проведения на них механизированной посадки лесных культур и последующего механизированного уничтожения сорняков. The disadvantage of this method when recultivating the slopes of worked-out pits is an increase in the steepness of the slopes, which makes it impossible to carry out mechanized planting of forest cultures on them and the subsequent mechanized destruction of weeds.

Наиболее близким к заявленному способу является способ нарезки на крутосклонах выемочно-насыпных террас с последующей механизированной посадкой на них сеянцев древесных растений и механизированным уничтожением сорняков, применяемый при облесении покрытых почвой естественных крутосклонов [Рожков А.Г. Борьба с оврагами. – М. Колос, 1981. – 199 с. — прототип]. Closest to the claimed method is a method of cutting on steep slopes of excavation-fill terraces, followed by mechanized planting of seedlings of woody plants on them and mechanized destruction of weeds, used in afforestation of natural steep slopes covered with soil [Rozhkov A.G. Fighting ravines. - M. Kolos, 1981 .-- 199 p. - prototype].

Недостатком известного способа является низкая эффективность приживаемости, и, соответственно, медленный рост высаженных на них сеянцев древесных растений из-за отсутствия на нарезанных выемочно-насыпных террасах необходимого плодородного слоя. The disadvantage of this method is the low efficiency of survival, and, accordingly, the slow growth of seedlings of woody plants planted on them due to the lack of the necessary fertile layer on the cut-out-and-fill terraces.

Технический результат - повышение эффективности способа лесной рекультивации крутосклонов отработанных карьеров. The technical result is an increase in the efficiency of the method for forest reclamation of steep slopes of worked-out pits.

Техническая задача заявляемого изобретения — повышение эффективности способа лесной рекультивации крутосклонов отработанных карьеров за счет улучшения развития корневой системы, и, соответственно, увеличения приживаемости и ускорения роста высаженных на них сеянцев древесных растений и кустарников. The technical problem of the claimed invention is to increase the efficiency of the method for forest reclamation of steep slopes of worked-out pits by improving the development of the root system, and, accordingly, increasing the survival rate and accelerating the growth of seedlings of woody plants and shrubs planted on them.

Решение технической задачиSolution of a technical problem

Техническая задача решается тем, что в способе лесной рекультивации крутосклонов отработанных карьеров, включающем устройство выемочно-насыпных террас, их вспашку и посадку на них сеянцев деревьев и кустарников, в котором после естественного уплотнения грунта насыпных частей террас производят частичную отсыпку затеррасированного склона плодородным рыхлым вскрышным почвогрунтом или почвогрунтом прибровочной полосы, а затем повторным террасированием, осуществляют последовательное восстановление засыпанных почвогрунтом террас, начиная с верхней, оставляя на полотне каждой террасы слой плодородного почвогрунта 15 - 20см, обеспечивающий увеличения приживаемости и ускорение роста высаженных на них сеянцев древесных растений и кустарников, при этом при устройстве террас расстояние между террасами, ширину полос межтеррасных склонов, принимающих угол естественного откоса с сохранением средней крутизны всего склона, вычисляют в зависимости от гранулометрического состава по формуле

Figure 00000001
, где b - расстояние межтеррасных участков склона, l – расстояние между осями террас, d – ширина террасы, cosψ - косинус угла естественного откоса.The technical problem is solved by the fact that in the method of forest reclamation of steep slopes of mined-out pits, including the device of excavation-fill terraces, their plowing and planting of seedlings of trees and shrubs on them, in which, after natural compaction of the soil of the fill-up parts of the terraces, partial filling of the terraced slope with fertile loose soil overburden is performed or with soil of the coastal strip, and then repeated terracing, the sequential restoration of the terraces covered with soil is carried out, starting from the upper one, leaving on the canvas of each terrace a layer of fertile soil 15 - 20 cm, providing an increase in the survival rate and acceleration of the growth of seedlings of woody plants and shrubs planted on them, while when arranging terraces, the distance between the terraces, the width of the strips of inter-terrace slopes, taking the angle of repose while maintaining the average steepness of the entire slope, is calculated depending on the particle size distribution by the formula
Figure 00000001
 , where b is the distance between the terraces of the slope, l is the distance between the axes of the terraces, d is the width of the terrace, cos ψ is the cosine of the angle of repose.

СущностьThe essence

В предлагаемом способе для рекультивации крутосклонов карьеров, на них устраивают выемочно-насыпные террасы, с последующим внесением на них плодородной почвы и высадкой сеянцев деревьев и кустарников.In the proposed method for reclamation of steep slopes of open pits, they arrange excavation and fill terraces, followed by the introduction of fertile soil on them and planting seedlings of trees and shrubs.

Ширина каждой террасы обусловлена заданным технологическим процессом, габаритными размерами используемого технологического оборудования при соблюдении безопасности выполнения работ по террасированию склонов. Расстояния между террасами определяют расчетным путем из условия, при котором крутизна межтеррасных участков равна углу естественного откоса грунта в зависимости от его гранулометрического состава по формуле:

Figure 00000002
, где b – расстояние межтеррасных участков склона, l – расстояние между осями террас, d – ширина террасы, cosψ - косинус угла естественного откоса. После самоуплотнения и скрепления частиц грунта насыпных частей террас производят частичную отсыпку затеррасированного склона плодородным рыхлым вскрышным почвогрунтом или почворунтом с прибровочной полосы. При этом, в силу физических закономерностей, рыхлый почвогрунт под действием собственного веса не задерживаясь на участках склона, имеющих крутизну естественного откоса, откладывается на верхних террасах, засыпая их. Затем осуществляется восстановление засыпанных террас, начиная с верхней части склона и заканчивая нижней так, чтобы на полотне каждой террасы оставался слой плодородного почвогрунта слоем 15–20 см, обеспечивающий в дальнейшем благоприятное воздействие на корневую систему и, соответвено, быстрый рост и хорошее состояние сеянцев деревьев и кустарников, что является новым техническим результатом заявляемого способа.The width of each terrace is determined by the specified technological process, the overall dimensions of the technological equipment used, while observing the safety of performing work on terracing slopes. The distances between the terraces are determined by calculation from the condition under which the steepness of the inter-terraced sections is equal to the angle of the natural slope of the soil, depending on its granulometric composition, according to the formula:
Figure 00000002
 , where b is the distance of the inter-terrace sections of the slope, l is the distance between the axes of the terraces, d is the width of the terrace, cosψ is the cosine of the angle of repose. After self-compaction and bonding of soil particles of the bulk parts of the terraces, a partial dumping of the overtraced slope is performed with fertile loose overburden soil or soil corrode from the coastal strip. At the same time, due to physical laws, loose soil, under the influence of its own weight, does not linger on slope areas with a steep natural slope, is deposited on the upper terraces, filling them up. Then, the covered terraces are restored, starting from the upper part of the slope and ending with the lower one so that a layer of fertile soil with a layer of 15–20 cm remains on the canvas of each terrace, which further provides a beneficial effect on the root system and, accordingly, rapid growth and good condition of tree seedlings and shrubs, which is a new technical result of the proposed method.

Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом:The claimed invention is illustrated by graphic material:

- на чертеже схематично представлен общий вид террасированного крутосклона.- the drawing schematically shows a general view of the terraced steep slope.

Осуществление способаImplementation of the method

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Навешенным на гусеничный трактор террасером выполняют нарезку поперек склона выемочно-насыпных террас. При этом поверхность территории принимает форму, при которой горизонтальные террасы чередуются с участками крутосклонов. Расстояния между террасами определяют расчетным путем из условия, при котором крутизна межтеррасных участков равна углу естественного откоса грунта в зависимости от его гранулометрического состава. После определенного промежутка времени, в течение которого рыхлый грунт насыпных частей террас в результате естественного периодического увлажнения атмосферными осадками и последующего высыхания уплотняется и упрочняется, а его частицы становятся связанными, навешенным на гусеничный трактор бульдозером выполняют отсыпку верхней части затеррасированного склона рыхлым плодородным вскрышным почвогрунтом карьера, а при недостаточном его количестве снимают часть плодородного слоя почвы с прибровочной полосы. Необходимый объем отсыпаемого почвогрунта определяют расчетным путем из условия покрытия суммарной площади полотна всех террас слоем 15-20см. В процессе осуществления отсыпки почвогрунт откладывается на верхних террасах, засыпая их. Засыпанные террасы, начиная с самой верхней, восстанавливают повторным террасированием. При этом рыхлый почвогрунт верхней террасы перемещается на бровку расположенного ниже насыпного склона, имеющего угол естественного откоса. На нем в силу физических закономерностей почвогрунт не задерживается, перемещаясь под действием собственного веса на расположенную ниже террасу. При ее последующем восстановлении почвогрунт сдвигается террасером на бровку следующего насыпного склона, с которого под действием собственного веса перемещается на полотно следующей террасы и т.д. до нижней террасы. Восстановление террас выполняют так, чтобы на полотне каждой из них оставался слой плодородного грунта 15-20 см. The proposed method is carried out as follows. A terracer mounted on a caterpillar tractor performs cutting across the slope of excavation and fill terraces. In this case, the surface of the territory takes on a form in which horizontal terraces alternate with sections of steep slopes. The distances between the terraces are determined by calculation from the condition under which the steepness of the inter-terrace sections is equal to the angle of repose of the soil, depending on its particle size distribution. After a certain period of time, during which the loose soil of the bulk parts of the terraces, as a result of natural periodic moistening with atmospheric precipitation and subsequent drying, is compacted and hardened, and its particles become bound, a bulldozer, hung on a caterpillar tractor, dumps the upper part of the terraced slope with loose fertile overburden soil, and if its quantity is insufficient, part of the fertile soil layer is removed from the coastal strip. The required volume of the poured soil is determined by calculation from the condition of covering the total area of the canvas of all terraces with a layer of 15-20 cm. In the process of backfilling, soil is deposited on the upper terraces, filling them up. The covered terraces, starting from the topmost one, are restored by repeated terracing. In this case, the loose soil of the upper terrace moves to the edge of the bulk slope located below, which has an angle of repose. Due to physical laws, the soil does not linger on it, moving under its own weight to the terrace located below. During its subsequent restoration, the soil is shifted by the terracer to the edge of the next bulk slope, from which, under its own weight, it moves to the canvas of the next terrace, etc. to the lower terrace. The restoration of the terraces is carried out so that a layer of fertile soil of 15-20 cm remains on the canvas of each of them.

По окончании повторного террасирования производят вспашку полотна террас и посадку на них сеянцев деревьев и кустарников. Все работы по нарезке террас, внесению в их грунты плодородной почвы, посадке лесных культур и уничтожению в них сорняков выполняют механизированными способами. At the end of the repeated terracing, the terraces are plowed and seedlings of trees and shrubs are planted on them. All work on cutting terraces, introducing fertile soil into their soils, planting forest crops and destroying weeds in them is performed by mechanized methods.

Таким образом, заявленный способ лесной рекультивации крутосклонов отработанных карьеров полезных ископаемых, по сравнению с прототипом, за счет слоя плодородного почвогрунта выемочно-насыпных террас обеспечивает высокую приживаемость и быстрый рост посаженных на них деревьев и кустарников, выполняющих рекреационные, экологические и эстетические функции. Thus, the claimed method of forest reclamation of steep slopes of mined-out quarries of minerals, in comparison with the prototype, due to a layer of fertile soil of excavation-fill terraces, provides high survival rate and rapid growth of trees and shrubs planted on them, performing recreational, ecological and aesthetic functions.

Claims (1)

Способ лесной рекультивации крутосклонов отработанных карьеров месторождений полезных ископаемых, включающий устройство горизонтальных выемочно-насыпных террас, их вспашку и посадку на них сеянцев деревьев и кустарников, отличающийся тем, что после естественного уплотнения грунта насыпных частей террас производят частичную отсыпку затеррасированного склона плодородным рыхлым вскрышным почвогрунтом или почвогрунтом прибровочной полосы, а затем повторным террасированием, осуществляют последовательное восстановление засыпанных почвогрунтом террас, начиная с верхней, оставляя на полотне каждой террасы слой плодородного почвогрунта 15–20 см, обеспечивающий увеличение приживаемости и ускорение роста высаженных на них сеянцев древесных растений и кустарников, при этом при устройстве террас ширину полос межтеррасных склонов, принимающих угол естественного откоса с сохранением средней крутизны всего склона, вычисляют в зависимости от гранулометрического состава по формуле
Figure 00000003
, где b - расстояние межтеррасных участков склона, l – расстояние между осями террас, d – ширина террасы, cosψ - косинус угла естественного откоса.A method of forest reclamation of steep slopes of mined-out quarries of mineral deposits, including the device of horizontal excavation-fill terraces, their plowing and planting of seedlings of trees and shrubs on them, characterized in that after natural compaction of the soil of the bulk parts of the terraces, partial filling of the overburden slope with fertile loose soil is performed sequential restoration of the terraces covered with soil, starting from the upper one, leaving on the canvas of each terrace a layer of fertile soil 15–20 cm, providing an increase in the survival rate and acceleration of the growth of seedlings of woody plants and shrubs planted on them, with when arranging terraces, the width of the strips of inter-terrace slopes, taking the angle of repose while maintaining the average steepness of the entire slope, is calculated depending on the particle size distribution by the formula
Figure 00000003
 , where b is the distance of the inter-terrace sections of the slope, l is the distance between the axes of the terraces, d is the width of the terrace, cosψ is the cosine of the angle of repose.
RU2020138149A 2020-11-20 2020-11-20 Method for forest reclamation of steep slopes of mined-out quarries of minerals RU2751764C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138149A RU2751764C1 (en) 2020-11-20 2020-11-20 Method for forest reclamation of steep slopes of mined-out quarries of minerals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138149A RU2751764C1 (en) 2020-11-20 2020-11-20 Method for forest reclamation of steep slopes of mined-out quarries of minerals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751764C1 true RU2751764C1 (en) 2021-07-16

Family

ID=77019991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020138149A RU2751764C1 (en) 2020-11-20 2020-11-20 Method for forest reclamation of steep slopes of mined-out quarries of minerals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751764C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114908773A (en) * 2022-04-19 2022-08-16 中冶西北工程技术有限公司 Side slope ecological restoration method and system for surface mine and tailing pond

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU251993A1 (en) * И. П. Грудко METHOD FOR ATTACKING REMAINS
SU1664142A1 (en) * 1989-02-22 1991-07-23 Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола Rock spoil bank recultivation method
RU2042298C1 (en) * 1992-03-13 1995-08-27 Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации Method for reclamation of eroded slopes
RU2186474C1 (en) * 2000-11-28 2002-08-10 Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства Method for forestation of industrial waste tailings
RU2442896C1 (en) * 2010-08-31 2012-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Экостройресурс" ООО "Экостройресурс" Method for reclamation of worked-out pits

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU251993A1 (en) * И. П. Грудко METHOD FOR ATTACKING REMAINS
SU1664142A1 (en) * 1989-02-22 1991-07-23 Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола Rock spoil bank recultivation method
RU2042298C1 (en) * 1992-03-13 1995-08-27 Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации Method for reclamation of eroded slopes
RU2186474C1 (en) * 2000-11-28 2002-08-10 Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства Method for forestation of industrial waste tailings
RU2442896C1 (en) * 2010-08-31 2012-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Экостройресурс" ООО "Экостройресурс" Method for reclamation of worked-out pits

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114908773A (en) * 2022-04-19 2022-08-16 中冶西北工程技术有限公司 Side slope ecological restoration method and system for surface mine and tailing pond

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Moffat et al. Reclaiming disturbed land for forestry
Beggy et al. Effect of surface roughness and mulch on semi-arid revegetation success, soil chemistry and soil movement
Prince The origins of pits and depressions in Norfolk
CN110915348A (en) Ecological restoration method for stony desertification mountains
RU2751764C1 (en) Method for forest reclamation of steep slopes of mined-out quarries of minerals
CN110629731B (en) Comprehensive treatment method for controlling coarse sand of sand-covered arsenic sandstone based on landform-erosion-measure high adaptation
Walker et al. Physical causes and consequences for Landslide Ecology
Ramsay Bulk soil handling for quarry restoration
Polster et al. Natural processes for the restoration of drastically disturbed sites
Sinclair Erosion in the San Gabriel mountains of California
RU2711926C1 (en) Method of recultivation of lands disturbed during development of ore deposits of mineral resources
Bolan et al. Restoring forests on surface coal mines in Appalachia: A regional reforestation approach with global application
Doerr et al. Man as a geomorphological agent: the example of coal mining
Weaver et al. Comparison of runoff and erosion in prairie, pasture, and cultivated land
McCallum et al. University of Saskatchewan radiocarbon dates V
Sharpe What is soil erosion?
SU1664142A1 (en) Rock spoil bank recultivation method
Ho et al. Direct revegetation of salt-affected gold ore refining residue: technology evaluation
RU2615533C2 (en) Method of high environmental capacity antierosion piles mine technical reclamation
Ang et al. A model of greened ex-tin mine as a lowland biodiversity depository in Malaysia
RU2714712C1 (en) Method for formation of man-made waste dumps for afforestation
Weis et al. Rehabilitation and reclamation of the Ločenice Sand Pit
Maswahenu et al. Practice of 2: 1 waste rock dump reclamation slope at Batu Hijau–a 20 year journey creating the best legacy
RU2617632C2 (en) Method of sludge pits reclamation without their backfilling on forest fund territory of russian federation in middle taiga subzone of western siberia
Mine et al. Glossary of Surface Mining and Reclamation Technology