способ формирования отвалов для технической рекультивации при открытой разработке карьеров

Формула изобретения

Способ формирования отвалов для технической рекультивации при открытой разработке карьеров, характеризующийся тем, что формируют поверхность отвалов технологическими или насыпными гребнями с безуклонными впадинами между ними, закрытыми с обеих сторон технологическими проездами, без землевания поверхности отвалов плодородным слоем почвы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к открытым разработкам горнодобывающей промышленности, в частности к рекультивации техногенно нарушенных территорий, преимущественно в засушливых степных зонах средней Сибири. Существующие технологии добычи угля открытым способом предусматривают снятие вскрышных пород и размещение их на внутренних и внешних отвалах с последующей технической и биологической рекультивацией. Техническая рекультивация, прописанная ГОСТ (17.5,304-83, 17.502-65), предусматривает селективное или валовое формирование отвалов, выполаживание их после осадки и остывания породы, нанесение потенциально плодородного слоя вскрышных пород ППС мощностью 1-2 м, нанесение плодородного слоя почвы ПСП мощностью 1,1-1,2 м и планирование поверхности. Процесс трудоемкий по времени и затратам и малоэффективен. По этой причине рекультивация нарушенных территорий ведется горнодобывающими предприятиями по сокращенной программе в основном валовым формированием отвалов с последующим выполаживанием и подготовкой площадей под самозарастание. В засушливых условиях средней Сибири процесс самозарастания горных отвалов, усложненный переуплотненным поверхностным слоем и засушливым континентальным климатом, длится многие годы. Так как выположенные площади отвалов, засеянные травами и засаженные кустарниками и деревьями, иссушаются высокой солнечной радиацией и суховеями.

Наиболее близким к изобретению является техническое решение, предлагаемое Л.П.Баранником и Е.Л.Счастливцевым (Кемеровский НЦ СО РАН) «Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию.» Кемерово 1999, предусматривающее снижение переуплотненности плодородного слоя, при технической рекультивации, за счет частичного разравнивания отвалов - срезка вершин и гребней, некоторое выполаживание крутых откосов.

Однако и это техническое решение в засушливых условиях степных зон средней Сибири не снижает энергоемкости процесса и его эффективности, так как процесс образования мелкозема, основы эмбриозема, происходит более эффективно на склоновых участках отвалов.

Цель изобретения - снизить затраты на техническую рекультивацию отвалов, ускорить процесс образования мелкозема и создать оптимальные по тепловым и влажностным параметрам агротехнические условия для биологической рекультивации.

Поставленная цель достигается тем, что техническую рекультивацию отвалов проводят путем формирования поверхности отвалов технологическими или насыпными гребнями с безуклонными впадинами между ними, закрытыми с обеих сторон технологическими проездами, без землевания поверхности отвалов плодородным слоем почвы.

Изобретение реализуется следующим образом. Железнодорожные отвалы формируют шагающими экскаваторами технологическими безуклонными гребнями на заданную высоту и шаг, с последующей засыпкой торцов впадины; автомобильные отвалы формируют плоскими с отбортовкой по периметру и отсыпкой гребней на заданные высоту и шаг (расстояние между гребнями) отсыпкой в один или несколько кузовов самосвала; бестранспортные отвалы формируют аналогично автомобильным; технологические проезды проводят на железнодорожных, бестранспортных и автомобильных отвалах по закрытым торцам впадин.

Проведенные институтом научные исследования и накопленные знания дают возможность сформулировать технологию как технические условия, а проведенные на полигонах угольных разрезов Хакасии практические опыты и экономические расчеты подтверждают возможность использования способа в засушливых зонах угледобычи. Способ дает возможность снизить в 7-10 раз затраты и уменьшить на 7-9 лет время биологической рекультивации.