Спосіб відновлення грунтового масиву при підготовці санітарно-захисної зони кар’єрів

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений в районах с застроенной территорией при расширении границ карьеров. При разработке карьерных полей для снижения отрицательного воздействия горных работ на окружающую среду по периметру карьеров выделяют санитарно-защитные зоны шириной 500-1000 м, в пределах которых запрещено возведение промышленных сооружений и жилых зданий. Периодически, с развитием технического прогресса и для увеличения сырьевой базы предприятий, проектные границы карьерных полей расширяют по глубине и в плане. Это вызывает соответствующее смещение санитарнозащитной зоны в сторону ненарушенного земельного массива. Попадающие при этом в пределы нового положения санитарно-защитной зоны здания и сооружения подлежат сносу. Элементы работ по уборке строений аналогичны способам уборки отвалов пустых пород и засыпки отработанных карьеров. Наиболее близким к объекту изобретения является 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 режущи х кромках позволяет перемещать негабаритные куски породы, взламывать крепкие фундаменты. Поверх скальных пород наносят слоями требуемой мощности потенциально плодородные породы и чернозем, что полностью соответствует условиям рекультивации нарушенных земель [2]. Однако, известный способ имеет существенные недостатки, удорожающие процесс восстановления почвенного массива. При этом на длительное время необходимо отводить земли для складирования и хранения разнотипных горных пород и чернозема. Для их доставки к месту укладки требуется применять дорогостоящий транспорт. Рекультивационные работы отличаются сложностью и большой продолжительностью. Целью изобретения является уменьшение затрат на восстановление нарушенных горными работами земель. Поставленная цель достигается тем, что в пределах застроенного участка экскаватором типа драглайн или обратная мехлопата проходят локальные траншеи вдоль длинной стороны фундамента каждого из зданий с примыканием к ним и не выходя за их пределы, причем траншеи проходят глубиной, не превышающей максимальную глубину черпания экскаватора, и шириной, которую определяют из соотношения где Vg - объем строительного мусора, подлежащего захоронению, м 3; Кр - коэффициент разрыхления строительного мусора при складировании; Ig - длина фундамента здания, м; h -максимальная глубина черпания зкскаватора, м; hn - высота слоя чернозема и потенциально плодородных пород, укладываемых на строительный мусор при рекультивации, м; при этом чернозем и верхняя часть потенциально плодородных пород в объеме, определяемом из соотношения где bg - ширина фундамента здания, м; складируют на борту траншеи с противоположной от фундамента стороны в обособленные навалы, нижележащую толщу породы из траншеи вывозят к понижениям земной поверхности в пределах санитарной зоны или к передовому уступ у 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 освобожденное от материала фундамента и строительного мусора пространство и на уплотненный мусор в траншее экскаватором и бульдозером наносят последовательно друг за другом сначала потенциально плодородный слой из навала, затем чернозем до уровня ненарушенной поверхности, а при их недостатке, почвенную массу доставляют к месту восстановления из передового уступа карьера. При этом для перехвата водостока при восстановлении почвенного массива на косогорах локальные траншеи проходят 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 деревья. Проходка локальных траншей вдоль длинной стороны фундамента позволяет применять экскаватор для разрушения его значительной части и сталкивания крупногабаритных кусков в траншею без использования дополнительного оборудования. Излишки вынутой из траншеи породы, особенно плодородная ее часть, могут эффективно использоваться для рекультивации нарушенных земель или воспроизводства плодородия малопродуктивных сельскохозяйственных угодий на значительно больших площадях, чем нарушенных. Особенно это ценно для центральных районов, где ведутся открытые разработки, и для Украины, где мощность чернозема нередко превышает 80-120 см, а требуемая мощность его укладки при рекультивации составляет 40-50 см. Ориентация локальных траншей ' вдоль склонов косогоров под углом не более 3° в направлении от центра карьера к его границам и заглубление их в водонепроницаемые породы позволяет надежно перехватывать сточные, дождевые или талые воды, накапливать их, создавать благоприятный гидрореологический режим для произрастания кустарника и деревьев. На фиг. 1 изображен план застроенного участка с контурами горных выработок; на фиг. 2 - участок, поперечный разрез; на фиг. 3 - поперечный разрез участка с восстановленным почвенным массивом. Способ может быть реализован следующим образом. Над уровнем участка земной поверхности 1 возвышаются фундамент здания 2 и навал строительного мусора 3. Для их захоронения экскаватором типа драглайн или обратная мехлопата по оси 4 проходят локальную траншею с бортами 5, один из которых примыкает непосредственно к длинной стороне фундамента здания 2. Глубина локальной траншеи не превышает максимальной глубины черпания экскаватора, а ее ширина определяется объемом складируемого мусора. Извлекаемую πρνι проходке почвенную массу складируют на противоположном от фундамента здания борту траншеи 5 в обособленные навалы потенциально плодородных пород 6 и чернозема 7. Излишки пород из глубинной части траншеи вывозят автосамосвалом к понижениям земной поверхности в пределах санитарно-защитной зоны или к передовому уступ у карьера. После этого в сформированную локальную траншею 5 экскаватором обруша-ют прилегающую к ней большую часть фундамента 2 вместе со строительным мусором 3. Остальную часть фундамента 2 и строительного мусора 3 сталкивают в траншею 5 бульдозером до уровня на 0,6-1 м ниже уровня земной поверхности. В процессе работы строительный мусор уплотняют в траншее посредством перемещения бульдозером. Затем на уплотненный строительный мусор 3 в траншее и освобожденную от него площадь бывшего здания экскаватором и бульдозером последовательно друг за другом наносят сначала потенциально плодородный слой из навала 6, а затем чернозем 7 и уплотняют до уровня ненарушенной земной поверхности 1. В качестве примера эффективности заявляемого способа рассмотрена вышеописанная организация работ по сносу поселка Новоселовка, состоящего из 250 жилых домов, попавших в санитарно-защитную зону карьера ЮГОКа, что позволит восстановить почвенный массив на территории 30 га. В соответствии с заявляемым техническим решением Днепропетровским горным институтом разработан технический проект рекультивации нарушенных земель, который утвержден ЮГОКом и реализовывается с сентября 1989 г. Захоронению подлежат 28,4 тыс. м 3 строительного мусора, в т.ч. бетонных фундаментов 9,65 тыс.м 3. Суглинки, вынимаемые при проходке траншей, распределяют на месте удаленного фундамента и повторно укладывают в траншеи объемом 10,3 тыс.м 3. Излишки его объемом 35 тыс.м 3 вывозят для рекультивации дамб обводненного канала реки Ингулец. Излишки чернозема распределяют бульдозером по прилегающей территории.