SU1765400A1 - Способ восстановлени почвенного массива при подготовке санитарно-защитной зоны карьеров - Google Patents

Abstract

Использование в горной промышленности при подготовке санитарно-защитной зоны в районах с застроенной территорией при расширении карьеров Сущность изобретени : при расширении карьеров в пределах застроенного участка экскаватором типа драглайн или обратна  мехлопата проход т локальные траншей вдоль длинной стороны фундамента каждого из зданий, примыка  непосредственно к ним и не выход  за их пределы, причем траншею проход т глубиной, не превышающей максимальную глубину черпани  экскаватора , и шириной, определ емой по математической зависимости. При этом чернозем и верхнюю часть потенциально плодородных пород складируют на борту траншеи с противоположной от фундамента стороны в обособленные навалы. Нижележаща  толща породы из траншеи вывозитс  к понижени м земной поверхности в пределах санитарной зоны или к передовому уступу карьера, после чего в сформированную локальную траншею экскаватором обращаетс  прилегающа  к ней часть фундамента вместе со строительным мусором, а остальна  часть фундамента и строительного мусора сталкиваетс  в траншею бульдозером. На освобожденное от материала фундамента и строительного мусора пространство и на уплотненный мусор в траншее экскаватором и бульдозером нанос тс  последовательно друг за другом сначала потенциально плодородный слой из навала, затем чернозем до уровн  ненарушенной поверхности, а при их недостатке почвенна  масса доставл етс  к месту восстановлени  из передового уступа карьера. Дл  перехвата водотока при восстановлении почвенного массива на косогорах локальные траншеи проход т вдоль склона под углом не более 3° в направлении от центра карьера к его границам с заглублением в водонепроницаемые породы , а по обеим сторонам рекультивированной траншеи высаживают кустарник и деревь . 1 з.п, ф-лы, 3 ил. сл с 4 СЬ СЛ О О

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений в районах с застроенной территорией при расширении границ карьеров.

При разработке карьерных полей дл  снижени  отрицательного воздействи  горных работ на окружающую среду по периметру карьеров выдел ют санитарно-защит- ные зоны шириной 500-1000 м, в пределах которых запрещено возведение промышленных сооружений и жилых зданий. Периодически , с развитием технического прогресса и дл  увеличени  сырьевой базы

предпри тий, проектные границы карьерных полей расшир ют по глубине и в плане, Это вызывает соответствующее смещение санитарно-защитной зоны в сторону ненарушенного земельного массива. Попадаю- щие при этом в пределы нового положени  санитарно-защитной зоны здани  и сооружени  подлежат сносу. Элементы работ по уборке строений аналогичны способам уборки отвалов пустых пород и засыпки от- работанных карьеров,

Известно, что при уборке отвалов пустых пород дл  уменьшени  затрат на их перевозку проход т траншеи, примыкающие к основанию отвала. Извлекаемый . грунт складируют на противоположном борту выемок, После перемещени  пустых пород в траншеи на них укладывают вынутый ранее грунт. Объем вынимаемого грунта должен быть соизмерим по объему с пере- мещаемыми пустыми породами. Борта и днище траншеи покрывают водонепроницаемым слоем и заполн ют траншею водой дл  предохранени  водонепроницаемого сло  от механических повреждений, затем отвал размывают водой и направл ют пульпу в траншею.

Существенным недостатком такого способа  вл етс  то, что реализаци  прин той технологии горных работ не соответствует требовани м рекультивации нарушенных земель. Извлекаемый из траншеи грунт перемешиваетс  и тер ет плодородные свойства . Излишки его после повторной укладки в траншею образуют на земной поверхно- сти насыпи неправильной формы, что нарушает целостность природного ландшафта. При размыве отвала гидромонитором необходимо предусматривать специальные средства дл  перемещени  негабаритных кусков породы на достаточно большие рассто ни . Применение дл  этого бульдозеров и автосамосвалов исключаетс , поскольку масса отвала обильно насыщена водой. Крепкие массивные фундаменты раз- бирать бульдозером затруднительно. Экскаваторы здесь неприменимы из-за недостаточного размера рабочих параметров . Освобожденное от породы основание отвала загр знено токсичными вещества- ми, что существенно затрудн ет процесс его рекультивации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ засыпки отработанных карьеров или их участков с применением экскаваторов. При этом экскаватор последовательно укладывает пустые породы в выработанное пространство . Большие размеры ковша и напорное усилие на его режущих кромках

позвол ет перемещать негабаритные куски породы, взламывать крепкие фундаменты. Поверх скальных пород наноситс  сло ми требуемой мощности потенциально плодородные породы и чернозем, что полностью соответствует услови м рекультивации нарушенных земель.

Однако известный способ имеет существенные недостатки, удорожающие процесс восстановлени  почвенного массива. При этом на длительное врем  необходимо отводить земли дл  складировани  и хранени  разнотипных горных пород и чернозема . Дл  их доставки к месту укладки требуетс  примен ть дорогосто щий транспорт . Рекультивационные работы отличаютс  сложностью и большой продолжительностью.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение затрат на восстановление нарушенных горными работами земель.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пределах застроенного участка экскаватором типс драглайн или обратна  мехлопата проход т локальные траншеи вдоль длинной стороны фундамента каждого из зданий с примыканием к ним -и не выход  за их пределы, причем траншеи проход т глубиной не превышающей максимальную глубину черпани  экскаватора и шириной, которую определ ют из соотношени  ь - У8 Кр

Ig(h-hn) где Vg - объем строительного мусора, подлежащего захоронению, м3;

Кр - коэффициент разрыхлени  строительного мусора при складировании;

Ig - длина фундамента здани , м;

h - максимальна  глубина черпани  экскаватора , м;

hn - высота сло  чернозема и потенциально плодородных пород, укладываемых на строительный мусор при рекультивации, м; при этом чернозем и верхн   часть потенциально плодородных пород в объеме, определ емом из соотношени  Vn hn lg(b + bg), м3.

где bg - ширина фундамента здани , м; складируют на борту траншеи с противоположной от фундамента стороны в обособленные навалы, нижележаща  толща породы из траншеи вывозитс  к понижени м земной поверхности в пределах санитарной зоны или к передовому уступу карьера, после чего в сформированную локальную траншею экскаватором обрушаетс  прилегающа  к ней часть фундамента вместе со строительным мусором, а остальна  часть

фундамента и строительного мусора сталкиваетс  в траншею бульдозером, а на освобожденное от материала фундамента и строительного мусора пространство и на уплотненный мусор в траншее экскаватором и бульдозером наноситс  последовательно друг за другом сначала потенциально плодородный слой из навала, затем чернозем до уровн  ненарушенной поверхности, а при их недостатке, почвенна  масса доставл етс  к месту восстановлени  из передового уступа карьера. При этом дл  перехвата водостока при восстановлении почвенного массива на косогорах локальные траншеи проход т вдоль склона под углом не более 3° в направлении от центра карьера к его границам с заглублением в водонепроницаемые породы, а по обеим сторонам рекуль- тивированной траншеи высаживают кустарник и деревь .

Проходка локальных траншей вдоль длинной стороны фундамента позвол ет примен ть экскаватор дл  разрушени  его значительной части и сталкивани  крупногабаритных кусков в траншею без использовани  дополнительного оборудовани . Излишки вынутой из траншеи породы, особенно плодородна  ее часть, могут эффективно использоватьс  дл  рекультивации нарушенных земель или воспроизводства плодороди  малопродуктивных сельскохоз йственных угодий на значительно больших площад х, чем нарушенных. Особенно это ценно дл  центральных районов, где ведутс  открытие разработки, и дл  Украины , где мощность чернозема нередко превышает 80-120 см, а требуема  мощность его укладки при рекультивации составл ет 40-50 см. Ориентаци  локальных траншей вдоль склонов косогоров под углом не более Зо в направлении от центра карьера к его границам и заглубление их в водонепроницаемые породы позвол ет надежно перехватывать сточные, дождевые или талые воды, накапливать их, создавать благопри тный гидрогеологический режим дл  произрастани  кустарника и деревьев.

На фиг.1 изображен план застроенного участка с контурами горных выработок; на фиг,2 - участок, поперечный разрез; на фиг.З - поперечный разрез участка с восстановленным почвенным массивом.

Способ может быть реализован следующим образом.

Над уровнем участкам земной поверхности 1 возвышаютс  фундамент здани  2 и навал строительного мусора 3. Дл  их захоронени  экскаватором типа драглайн или обратна  мехлопата по оси 4 проход т локальную траншею с бортами 5, один из которых примыкает непосредственно к длинной стороне фундамента здани  2. Глубина локальной траншеи не превышает максимальной глубины черпани  экскаватора, а 5 ее ширина определ етс  объемом складируемого строительного мусора. Извлекаемую при проходке почвенную массу складируют на противоположном от фундамента здани  борту траншеи 5 в обособленные навалы

0 потенциально плодородных пород 6 и чернозема 7. Излишки пород из глубинной части траншеи вывоз т автосамосвалом к понижени м земной поверхности в пределах санитарно-защитной зоны или к передо5 вому уступу карьера. После этого в сформированную локальную траншею 5 экскаватором обрушают прилегающую к ней большую часть фундамента 2 вместе со строительным мусором 3. Остальную часть

0 фундамента 2 и строительного мусора 3 сталкивают в траншею 5 бульдозером до уровн  на 0,6-1 м ниже уровн  земной поверхности , В процессе работы строительный мусор уплотн ют в траншее

5 посредством перемещени  бульдозером. Затем на уплотненный строительный мусор 3 в траншее и освобожденную от него площадь бывшего здани  экскаватором и бульдозером последовательно друг за другом

0 нанос т сначала потенциально плодородный слой из навала 6, а затем чернозем 7 и уплотн ют до уровн  ненарушенной земной поверхности 1.

5 В качестве примера эффективности за вл емого способа рассмотрена вышеописанна  организаци  работ по сносу поселка Новоселовка, состо щего из 250 жилых до- . мов, попавших в санитарно-защитную зону

0 карьера ЮГОКа, что позволит восстановить почвенный массив на территории 30 га. В соответстдении с за вл емым техническим решением Днепропетровским горным институтом разработан технический проект ре5 культивации нарушенных земель, который утвержден ЮГОКом и реализовываетс  с сент бр  1989 г. Захоронению подлежат 28,4 тыс. м строительного мусора, в т.ч. бетонных фундаментов 9,65 тыс.м . Суглин0 ки, вынимаемые при проходке траншей, распредел ютс  на месте удаленного фундамента и повторно укладываютс  в траншеи объемом 10,3 тыс.м3. Излишки его объемом 35 тыс.м вывоз тс  дл  рекульти5 вации дамб обводненного канала реки Ин- гулец. Излишки чернозема распредел ютс  бульдозером по прилегающей территории. Работы планируетс  завершить в 1991 г. Ожидаемый экономический эффект по их окончанию превысит 24 тыс.руб.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ восстановлени  почвенного массива при подготовке санитэрно-защит- ной зоны карьеров в районах с застроенной территорией при расширении карьеров, включающий снос жилых зданий, промышленных и подсобных сооружений, уборку строительного мусора, засыпку очищенных площадок подстилающими породами, их планировку, уплотнение и покрытие черноземом и потенциально плодородными породами до уровн  прилегающих ненарушенных земель, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  затрат на восстановление нарушенных горными работами земель, в преде- лах застроенного участка экскаватором типа драглайна или обратной мехлопаты проход т локальные траншеи вдоль длинной стороны фундамента каждого из зданий с примыканием к ним и не выход  за их пределы, причем траншею проход т глубиной , не превышающей максимальную глубину черпани  экскаватора, и шириной Ь, которую определ ют из соотношени  У дКр

   b

   lg(h-hn)

   м

   где Vg - объем строительного мусора, подлежащего захоронению, м3;

   Кр - коэффициент разрыхлени  строительного мусора при складировании;

   fg - длина фундамента здани , м:

   h - максимальна  глубина черпани  экскаватора , м;

   hn - высота сло  чернозема и потенциально плодородных пород, укладываемых на строительный мусор при рекультивации, м,при этом чернозем и верхнюю часть потенциально плодородных пород в объеме, определ емом из соотношени  Vn.n hn.n. lg(b + bg), м3,

   где bg - ширина фундамента здани , м, складируют на борту траншеи с противоположной от фундамента стороны в обособленные навалы, нижележащую толщу породы из траншеи вывоз т к понижени м

   земной поверхности в пределах санитарной зоны или к передовому уступу карьера, после чего в сформированную локальную траншею экскаватором обрушают прилегающую к ней часть фундамента вместе со

   строительным мусором, а остальную часть фундамента и строительного мусора сталкивают в траншею бульдозером, а на освобож- денное от материала фундамента и строительного мусора пространство и на уплотненный мусор в траншее экскаватором и бульдозером нанос т последовательно друг за другом сначала потенциально плодородный слой из навала, затем чернозем до уровн  ненарушенной поверхности, а при их

   недостатке почвенйую массу доставл ют к месту восстановлени  из передового уступа карьера.
2. 2. Способ по п.1, о т л и ч а-ю щ и и с   тем, что, с целью перехвата водотока при

   восстановлении почвенного массива на косогорах , локальные траншеи проход т вдоль склона под углом не более 3° в направлении от центра карьера к его границам заглублением в водонепроницаемые породы , а по обеим сторонам рекультивированной траншеи высаживают кустарник и деревь .

   Л,

   -J.

   Фие. 1

   фиг. 2

   Фиг.З

   6

   Ъ