способ освоения земель, нарушенных открытыми разработками месторождений

Формула изобретения

1. Способ освоения земель, нарушенных открытыми разработками месторождений, включающий раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, выработку карьерного поля, его выравнивание и укладывание почвенного слоя, отличающийся тем, что после выработки карьерного поля предварительно производят закладку выработанного пространства до границы верхнего уровня грунтовых вод строительными отходами, близкими по своему составу к природным минералам с различной крупностью фракций, послойно с толщиной слоя не более 40-60 см, при этом каждый слой поочередно уплотняют укаткой уплотняющими машинами или механизмами, затем укладывают дренирующий слой толщиной не менее 0,6 м из песчано-гравийного грунта с крупностью фракций не более 200 мм с последующим уплотнением посредством виброплит, далее по контуру каждого карьера, со стороны склона, по спирали, прокладывают два канала, параллельных друг другу, причем виток каждого из каналов начинают прокладывать на вершине склона карьера, а заканчивают внизу на границе верхнего уровня грунтовых вод, затем оба канала забивают строительными отходами с крупностью фракций не более 150 мм, после этого сверху вниз по спирали между каналами производят выкопку посадочных ям под посадку деревьев с последующей укладкой на дно посадочных ям дренажа, сопряженного со строительными отходами каналов, а дренирующий слой, склоны карьеров и посадочные ямы под посадку деревьев отсыпают потенциально плодородным грунтом слоями с последующим залужением многолетними травами и высадкой деревьев и кустарников.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что залужение многолетними травами производят методом налива слоя, толщиной не менее 5 см из плодородной смеси, которая, в свою очередь, содержит семена многолетних трав, минеральные удобрения, стабилизирующий материал и наполнитель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для восстановления нарушенных земель в сельском хозяйстве, строительно-энергетической отрасли промышленности.

Известен способ восстановления нарушенных почв (1) при открытой разработке месторождений, 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. Однако восстановление нарушенных земель при этом способе происходит за очень длительный период, а почвенный слой подвержен ветровой и водной эрозиям.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений (2), включающий раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, отработку карьерного поля, закладку выработанного пространства и его выравнивание вскрышными породами с последующим укладыванием почвенного слоя. 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.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает снижение трудозатрат и стоимости восстановительных работ, также защищает почву от ветровой и водной эрозии.

Для этого способ освоения земель, нарушенных открытыми разработками месторождений, включает раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, выработку карьерного поля, его выравнивание и укладывание почвенного слоя. После выработки карьерного поля предварительно производят закладку выработанного пространства до границы верхнего уровня грунтовых вод строительными отходами, близкими по своему составу к природным минералам с различной крупностью фракций, послойно с толщиной слоя не более 40-60 см, при этом каждый слой поочередно уплотняют укаткой уплотняющими машинами или механизмами, затем укладывают дренирующий слой толщиной не менее 0,6 м из песчано-гравийного грунта с крупностью фракций не более 200 мм с последующим уплотнением посредством виброплит, далее по контуру каждого карьера, со стороны склона, по спирали, прокладывают два канала параллельных друг другу. Причем виток каждого из каналов начинают прокладывать на вершине склона карьера, а заканчивают внизу на границе верхнего уровня грунтовых вод, затем оба канала забивают строительными отходами с крупностью фракций не более 150 мм, после этого сверху вниз по спирали между каналами производят выкопку посадочных ям под посадку деревьев с последующей укладкой на дно посадочных ям дренажа, сопряженного со строительными отходами каналов, а дренирующий слой, склоны карьеров и посадочные ямы под посадку деревьев отсыпают потенциально плодородным грунтом слоями с последующим залужением многолетними травами и высадкой деревьев и кустарников. Залужение многолетними травами производят методом налива слоя, толщиной не менее 5 см из плодородной смеси, которая, в свою очередь, содержит семена многолетних трав, минеральные удобрения, стабилизирующий материал и наполнитель.

Внедрения данного изобретения снижает стоимость восстановительных работ за счет использования строительных отходов, постоянно образующихся в результате реконструкции, сломе и ремонте зданий и сооружений, а также отпадает необходимость извлечения больших объемов почвы доля создания плодородного слоя. Учитывая то, что постоянно образующиеся строительные отходы вывозятся на полигоны для захоронения бытовых и промышленных отходов, то внедрение данного изобретения позволит улучшить экологическую ситуацию. Нанесение слоя из плодородной смеси позволяет в короткий срок и с небольшими затратами решить проблему покрытия обнаженных склонов карьеров травяной растительностью, а значит повысить устойчивость почвы к водной и ветровой эрозиям.

На чертеже показана схема реализации данного способа.

Способ осуществляется следующим образом. Вначале на площади нарушенного участка выполняют планировочные работы. Среднюю абсолютную отметку (уровень земли) устанавливают с учетом технико-экономического обоснования. Планировку территории выполняют с преданием планируемой поверхности незначительного уклона в сторону общего понижения земной поверхности. Затем приступают к закладке выработанных карьеров (1), укладывая послойно (2, 3, 4) строительные отходы с различной крупностью фракций. В качестве строительных отходов используют обожженный кирпич, бетон, железобетон, бой керамической плитки. При этом каждый уложенный слой должен быть не более 40-60 см. Слои уплотняют методом укатки уплотняющими машинами и механизмами. Укладку слоев производят последовательно до тех пор, пока не достигнут верхней границы уровня грунтовых вод (5). После чего укладывают дренирующий слой (6) из песчано-гравийного грунта с крупностью фракций 150-200 мм и толщиной слоя не менее 0,6 метра с последующим уплотнением с помощью виброплит. Дренирующий слой также можно укладывать из строительных отходов, предварительно измельчив их до крупности боя в пределах 150-200 мм. Потом по контуру каждого карьера сверху вниз, со стороны склона, по спирали прокладывают параллельно друг другу два канала (7) и забивают их строительными отходами с крупностью фракций не более 150 мм - 200 мм. При использовании строительных отходов необходимо исключить попадание в них органических отходов, чтобы исключить гноение и выделение газов. На образовавшейся между двумя каналами сплошной дорожке также сверху вниз по спирали производят выкопку посадочных ям (8) глубиной 1-2 м и диаметром 1,5-2 м под посадку деревьев. На дно каждой посадочной ямы (8) укладывают дренаж (9) из мульчирующего материала и гальки слоем не меньше 30 см. Затем склоны карьеров (1), дренирующий слой (6) и ямы (8) под посадку деревьев отсыпают слоем (10) из потенциально плодородного грунта определенной толщины. После полного заполнения посадочной ямы (8) плодородной почвой производят посадку деревьев с последующим залужением многолетними травами. Вертикальные каналы (7), сопряженные с дренажем из мульчируещего материалом из гальки на дне посадочной ямы (8), служат накопителями влаги. Такое устройство посадочных ям (8) обеспечивает накопление и сохранение осенне-зимних осадков, а в сухой знойный жаркий период летнего сезона, в силу разности температур на поверхности и внутри ямы, способствует конденсации парообразной влаги атмосферы в корнеобитаемой зоне почвогрунта. Залужение многолетними травами производят методом налива слоя, толщиной не менее 5 см из плодородной смеси, которая содержит семена многолетних трав, минеральные удобрения, стабилизирующий материал и наполнитель. Плодородную смесь готовят следующим образом. В воду вводят минеральные удобрения, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, полиакриламид, триэтиленгликоль в определенных соотношениях. Смесь перемешивают до полного растворения компонентов. Затем вводят семена в чернозем с песком, после чего смесь опять перемешивают и наносят на поверхность грунта. В данной смеси частички чернозема и семена обволакиваются студенообразными растворами полимеров и благодаря этому прилипают друг к другу и к поверхности грунта. Полимерная пленка одновременно предохраняет каждую частичку от воздействия воды, ветра и солнца.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1062392, класс Е 21 С 41/00, 1983 г.

2. Патент России №2109427, кл. А 01 В 79/02, 1998 год.