Лекции - Рекультивація земель
Подождите немного. Документ загружается.
Схема 5. За цією схемою новий блок (частина західки, що відробляється з
одного місця стояння екскаватора) починають відробляти роторним екскаватором
з верхньої частини забою, де залягають потенційно родючі породи. Ця схема
використовується за транспортно-відвальної системи розробки родовищ.
Питання для самоконтролю.
1. Які породи потенційно вважаються родючими породами ?
2. Згадайте принцип І схеми селективної розробки й укладання потенційно
родючих порід.
3. Згадайте принцип ІІсхеми селективної розробки й укладання потенційно
родючих порід.
4. Згадайте принцип ІІІ схеми селективної розробки й укладання потенційно
родючих порід.
5. В чому суть ІV схеми селективної розробки й укладання потенційно
родючих порід?
6. В чому суть V схеми селективної розробки й укладання потенційно
родючих порід?
ТЕХНОЛОГІЯ СЕЛЕКТИВНОЇ РОЗРОБКИ Й
УКЛАДАННЯ ПОТЕНЦІЙНО РОДЮЧИХ ПОРІД ОБЛАДНАННЯМ
БЕЗПЕРЕРВНОЇ ДІЇ ЗА ТРАНСПОРТНОЮ СИСТЕМОЮ ОЗРОБКИ
РОДОВИЩА.
План.
1. І схема селективної розробки й укладання потенційно родючих порід.
2. ІІ схема селективної розробки й укладання потенційно родючих порід.
3. ІІІ схема селективної розробки й укладання потенційно родючих порід.
4. Технологія селективної укладки потенційно родючих порід на
екскаваторних відвалах.
5. Технологія створення кореневмісного горизонту
на хвостосховищах.
Селективна розробка й укладання потенційно родючих порід може
здійснюватися за такими схемами.
Схема 1. Відсипка відвалу проводиться без суміщення операцій роторного
екскаватора і відвалоутворювача (рис.3.9.).
Рис 3.9. Схема селективної відсипки відвалу без операції переміщення роторного
екскаватора і відвалоутворювача (за А.К. Поліщуком, 1977).
а - положення на відвалі на початок розробки екскаваторного блоку;
б - те ж на кінець розробки екскаваторного блоку.
Ця схема передбачає таку організацію робіт. Роторний екскаватор починає
відробляти новий блок (знімання потенційно родючого шару) у положенні
верхнього підвиступу відвалу. З цього положення відвалоутворювачем
відсипають породу до проектної позначки. Потім відвалоутворювач
переміщується в нове положення, з якого проводиться укладання породи до
закінчення відробки екскаваторного блоку.
Селективна відсипка за цією схемою можлива в тому випадку, якщо об'єм
V
n.n.
неродючих порід, що вкладаються у відвал з однієї точки стояння
відвалоутворювача, не перевищує об'єм V
n.n.
і потенційно родючих порід, що
розробляються у даному блоці, тобто:
pпппп
kVV
....
(3.32)
Загальний об'єм породи, що укладається з однієї стоянки відвалоутворювача:
де L
2
=0,017(R
р
+e) - довжина дуги гребеня західки, відсипуваного
відвалоутворювачем, м.
Об'єм неродючих порід, який укладається з однієї стоянки
відвалоутворювача визначають за формулою:
Об'єм потенційно родючих порід, які складаються на 1м
2
поверхні,
визначають за формулою:
Якщо прийняти h
n.n.
=2м, β=33°, то з попередніх формул одержимо:
Об'єм потенційно родючих порід, відсипаний з однієї точки стояння
відвалоутворювача, визначають за формулою:
Об'єм потенційно родючих порід на площі робочого блоку роторного
екскаватора визначають за формулою:
де L
б
- довжина блоку роторного екскаватора, м.
Селективна відсипка потенційно родючих порід за цією схемою можлива за
умови:
де h
1
- висота верхнього підвиступу, м.
Схема 2, Відсипку порід у відвал проводять під час зворотнопоступального
переміщення від валоутворювача (крок назад, два кроки вперед) (рис.3.10.).
Рис. 3.10. Схема селективного укладання розкривних порід у відвал
під час зворотно-поступального переміщення відвалоутворювача
(за А.К. Поліщуком, 1977).
а - положення на відвалі на початок розробки екскаваторного блоку;
б - те ж на кінець розробки екскаваторного блоку.
Перед початком розробки нового блоку роторний екскаватор переміщується
до забою на довжину блоку. В цей час відвалоутворювач відступає на один крок
назад. Потенційно родючі породи укладаються у верхній частині передостаннього
блоку відсипки. Після відсипки відвалу в даній точці стояння до проектної
позначки відвалоутворювач рухається вперед на два кроки, і остання частина
порід передового виступу укладається в нову західку.
Максимальний об'єм потенційно родючих порід, що відсипається з однієї
точки стояння відвалоутворювача і забезпечує селективне укладання порід,
визначають за формулою:
Об'єм потенційно родючих порід, що укладаються на їм
2
поверхні відвалу,
дорівнюватиме:
Застосування цієї схеми можливе за умови, що:
де с
1
- відстань від нижньої бровки підсипуваного підвиступу до
відвалоутворювача, м;
с
0
- допустимо небезпечна відстань між відвалоутворювачем і відсипуваним
відвалом, м;
h
max
- можлива максимальна за контурними особливостями
відвалоутворювача висота верхнього підвиступу, м.
Необхідну товщину шару потенційно родючих порід можна відсипати за
умови:
Схема 3. За цією схемою на верхньому виступі укладають неродючі породи
спереду за рухом відвалоутворювача, а потенційно родючі породи - ззаду
відвалоутворювача (рис.3.11.).
Рис. 3.11. Селективна відсипка потенційно родючих порід у верхній ярус відвалу
(за Л.К. Поліщуком, 1977).
1 - відвалоутворювач; 2 - конвеєр; 3 - потенційно родючі породи.
Переміщення відвалоутворювача поєднується з переміщенням роторного
екскаватора. Розробку блоку починають у положенні розвантаженої консолі
відвалоутворювача "назад ". У цьому положенні укладають потенційно родючі
породи. Після відсипки верхнього підвиступу до проектної позначки
розвантажувальна консоль розвертається у положення "вперед ", і відбувається
відсипка неродючих порід. Висота укладки останньої повинна бути такою, щоб
між розвантажувальною консоллю і гребенями відвалу зберігалася максимально
безпечна відстань с, тобто щоб дотримувалась умова:
При цьому максимальний об'єм неродючих порід, який можна розмістити на
їм відвальної західки, повинен дорівнювати:
Технологія селективної укладки потенційно родючих порід на екскаваторних
відвалах.
Ця система використовується, коли річний об'єм виймання потенційно
родючих порід забезпечує нормальну відсипку ярусу, тобто коли:
де Н
0
'- висота верхнього ярусу відвалу, м;
В і В
0
- річний фронт робіт відповідно в забої і на відвалі, м;
Н
1
- висота передового виступу, м;
L
з
і L
0
- довжина фронту робіт відповідно передового виступу і верхнього
ярусу відвалу.
Якщо Н'
п.п.
<Н
1
, то висота передового виступу повинна дорівнювати товщині
потенційно родючого шару.
Селективне укладання потенційно родючих порід може проводитись двома
способами. У першому випадку верхній ярус підсипають без розподілу на
підвиступи. При цьому висота ярусу зменшується і визначається за формулою:
Другий спосіб передбачає відсипку верхнього ярусу двома підвиступами за
незмінної його висоти. Для прикладу на рис. 3.12 і 3.13 показані схеми відсипки
відвалів: ярусної та на всю висоту.
За аналогічною технологією можна проводити селективну укладку
потенційно родючих порід на бульдозерних відвалах.
Рис. 3.13. Схема формування раціональної поверхні екскаваторних відвалів
Новокриворізького гірничобудівельного комбінату
(заА.К. Поліщуком, 1977).
1 - конус відвалу на момент відсипки;
2 - кінцевий конус відвалу;
3 - потенційно родючі породи.
Технологія створення кореневмісного горизонту
на хвостосховищах.
Враховуючи відносно рівну поверхню хвостосховищ, їх найчастіше
рекультивують з метою подальшого використання у сільському господарстві. В
такому випадку основні вимоги до формування відновлюваної поверхні
хвостосховищ зводиться до нанесення на відклади хвостів потенційно родючих
порід товщиною 0,5 - їм, покриття їх ґрунтовим шаром товщиною не менше 0,4 м,
вирівнювання і безвідвального розпушення для поліпшення водно-повітряних
властивостей порід.
Технологічно ці роботи можна забезпечити як колісними видами транспорту
(скреперами, автосамоскидами, екскаваторами, грейдер-екскаваторами), так і
гідромеханізацією.
Питання для самоперевірки.
1. У чому суть І схеми селективної розробки й укладання потенційно
родючих порід?
2. Згадайте, чому суть ІІ схеми селективної розробки й укладання
потенційно родючих порід?
3. В чому суть ІІІ схеми селективної розробки й укладання потенційно
родючих порід?
4. Згадайте,в чому суть селективної укладки потенційно родючих порід на
екскаваторних відвалах.
5. Яка тхнологія створення кореневмісного горизонту
на хвостосховищах.
ГІРНИЧО-ПЛАНУВАЛЬНІ РОБОТИ. ВИДИ, ВИМОГИ ТА МЕХАНІЗАЦІЯ
ГІРНИЧО-ПЛАНУВАЛЬНИХ РОБІТ.
План.
1. Види гірничо-планувальних робіт.
2. Вимоги до гірничого планування поверхні.
3. Технологія вирівнювання поверхні гідро відвалу.
4. Механізація гірничо-планувальних робіт.
5. Визначення об'єму гірничо-планувальних робіт.
Види гірничо-планувальних робіт.
Залежно від напряму рекультивації порушених земель, розрізняють три види
планування поверхні: суцільне, терасове і часткове.
• Суцільне планування це вирівнювання поверхні порушених земель з
ухилами, допустимими для застосування ґрунтообробної техніки.
• Терасування використовується переважно у випадку відведення порушених
земель під заліснення.
• Часткове планування - це вирівнювання поверхні порушених земель із
збереженням характерних особливостей рельєфу. Під час такого планування на
гребенеподібних відвалах зрізуються тільки вершини гребенів і створюються
площі шириною не менше 4 м. При цьому зникає хвилеподібна поверхня.
Планування поверхні проводиться двома етапами - першочергове - грубе, а
за ним - чистове. • Грубе планування передбачає попереднє вирівнювання
поверхні з виконанням основного об'єму земельних робіт. Для забезпечення
рівномірного осідання відвалу грубе планування рекомендується проводити у
процесі розкривних робіт або зразу ж за відсипкою відвалу. •Чистове планування
передбачає кінцеве вирівнювання поверхні, яке зводиться до вирівнювання
мікрорельєфу і переміщення незначних об'ємів розкривних порід.
Необхідність проведення чистового планування виникає, як правило, після
осідання порід, в результаті чого поверхня відвалу значно деформується.
Переважно чистове планування проводиться через 1-2 роки після відсипки
відвалу (перед нанесенням на відвал родючого шару ґрунту, потенційно родючих
порід або перед проведенням лісопосадкових робіт).
Вимоги до гірничого планування поверхні.
Основним завданням планувальних робіт переважно є приведення
техногенного рельєфу у стан, придатний для подальшого використання
порушених земель за цільовим призначенням. Наприклад, у випадку
сільськогосподарського напряму рекультивації поверхня повинна бути рівною, з
невеликим одностороннім або двостороннім ухилом для стікання надлишкових
атмосферних опадів. Ухили поверхні не повинні перевищувати у разі підготовки
відвалу під ріллю - 2 градусів; луки і пасовища - 2-4 градуси; сади і виноградники
- 5 градусів. У випадку лісогосподарського напряму рекультивації планування
поверхні відвалу повинно виконуватись відповідно до чинних рекомендацій щодо
проведення вишукувань і проектування лісових насаджень на рекультивованих
землях.
За необхідності укоси відвалів терасують. Ширина терас зі зворотним
ухилом до 2° повинна забезпечувати можливість посадки не менше двох рядів
лісових культур і включати технологічний інтервал для механізованого
обслуговування. Максимальна різниця позначок між терасами встановлюється
залежно від фізико-хімічних властивостей відвальних порід і від асортименту
висаджених лісових культур (за змиканням дорослих дерев) і дорівнює 5-7 м; кут
укосу підвиступів не повинен перевищувати природного кута укосу відвалу;
забезпечуються в'їзди на тераси.
Під час проектування відвалів рекомендується приймати такі максимальні
значення результуючого кута укосу.
Таблиця 3.1.
Висота відвалу, м Результуючий кут укосу, градуси
до 7
15
20
40
60
80
100 і більше
Не більше природного кута укосу
18
16
11
9
8
7
У процесі рекультивації старих відвалів необхідно враховувати, що під час
гірничо-планувальних робіт можливе оголення малопридатних і непридатних
порід, а також знищення кореневмісного шару, який сформувався у процесі
природного заростання. Тому перед плануванням таких відвалів рекомендується
проводити грунтово-агрохімічне і геоботанічне обстеження. Необхідно
передбачити заходи, які максимально виключають переущільнення поверхневого
шару відвалів (уникати застосування на плануванні важких машин, проведення
планувальних робіт у найбільш сухі періоди року).
Технологія вирівнювання поверхні гідровідвалу.
Розробка родовищ корисних копалин за допомогою гідромеханізації
вважається одним із прогресивних способів. На відміну від насипних відвалів,
гідровідвал має рівну поверхню з незначним ухилом до відстійника. Відкоси
гідровідвалу порівняно пологі (від 1:3 до 1:5). Схема гідровідвалу показана на
рис. 3.14.
Рис.3.14. Схема гідровідвалу
а - в робочому стані;
б - після виконання гірничотехнічної рекультивації;
1 - дамба; 2 - глинистий пісок; 3 - вода; 4 - суглинки і глини;
5 - ґрунтовий шар; 6 - потенційно родючі породи.
Незважаючи на плоскість гідровідвалів, їх поверхню необхідно вирівнювати,
оскільки в центрі може скупчуватись вода та утворюватись болото. Уникнути
цього можна за рахунок заповнення відстійника породою до рівня поверхні води у
водоймищі.
Для визначення об'єму робіт щодо вирівнювання поверхні гідровідвалу
необхідно знати ухил укосу намиву і довжину шляху осідання частин. Ці
величини можна визначити інструментальними замірами в натурі. Проте частіше
ці величини необхідно знати ще до закінчення експлуатації гідровідвалу.
Орієнтовні значення ухилів для випадку вільного потоку пульпи на відвалі у
разі витрат від 300 до 1200м
3
/с наведені в таблиці 1.
Вирівнювання поверхні гідровідвалу можна виконувати таким способом.
Після закінчення експлуатації гідровідвалу вода з нього повинна бути відведена
(відпомпована насосами або спущена через шандрову криницю). У зимовий час
після промерзання гідровідвалу на глибину 0,15-0,5 м на нього завозиться
автосамоскидами порода (бажано потенційно родюча). Замерзлі породи
полегшують утримання автодоріг у районі гідровідвалу і дозволяють без
труднощів відсипати бульдозером відвал. Оскільки об'єм породи для ви-
рівнювання гідровідвалу може досягти значних розмірів, а відстань
транспортування породи може бути також більшою, то для зменшення загальних
затрат на вирівнювання поверхні гідровідвалу доцільно центральну частину
гідровідвалу наприкінці експлуатації заповнити торфовим намивом. Відкоси
гідровідвалу піддаються тільки на окремих ділянках незначними плануванням
бульдозером.
Можливий і другий спосіб відновлення гідровідвалу. Так, після закінчення
експлуатації гідровідвалу його відстійник перетворюють в озеро, організовуючи
підпомповування свіжої проточної води. Навколо озера садять декоративні
дерева, після чого на гідровідвалі можна створити зону відпочинку.
Механізація гірничо-планувальних робіт.
Для планування відвалів застосовуються різноманітні землерийні машини:
екскаватори (драглайни і мехлопати), бульдозери, скрепери, автогрейдери та ін. їх
вибирають залежно від рельєфу поверхні відвалу і від виду планування.
Наприклад, для планування гребенеподібних відвалів, які відсипані за
безтранспортною, транспортно-відвальною і транспортною (зі стрічковими