Спосіб рекультивації виробленого простору кар’єру

Реферат: Спосіб рекультивації виробленого простору кар'єру включає заповнення виробленого простору кар'єру при розробці родовища розкривними породами та родючим шаром ґрунту, причому після укладання першого шару розкривних порід на поверхню простору вкладають ізолюючий шар глини, послідовно розкривні породи засипають поярусно з твердими побутовими відходами до денної поверхні кар'єру з формуванням верхнього шару із розкривних порід з послідовним укладанням шару глини, а далі - шару родючого ґрунту. UA 100885 U (54) СПОСІБ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ВИРОБЛЕНОГО ПРОСТОРУ КАР'ЄРУ UA 100885 U UA 100885 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої промисловості та може бути використана після розробки родовищ відкритим способом для рекультивації виробленого простору кар'єру Відомий спосіб рекультивації виробленого простору кар'єру, який включає його заповнення брикетованими твердими побутовими відходами з попереднім подрібненням і поярусною засипкою. Після складування відходи покриваються ізолюючим шаром глини, поверх якої укладають родючий шар ґрунту (Авторське свідоцтво Україна № 70030, кл. Е21F 15/08, 2007). Недоліками цього способу є значні витрати, пов'язані з попереднім подрібненням твердих побутових відходів і виготовленням з них брикетів складної геометричної форми для забезпечення ізоляції від ґрунтових вод. Для обводнених родовищ спосіб брикетування не є дієздатним так як спричинить забруднення підземних вод, при тому що не є достатньо стійкий закріплений гірничий масив. Потребує додаткових витрат на транспортування брикетів на брикетну станцію звідкіля вони направляються у вироблений простір кар'єру. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб рекультивації, що включає засипку залишеного виробленого простору спрямованим вибухом гірничих порід, залишених у бортах кар'єру з наступною закладкою виробленого простору кар'єру екскаваторами паралельними заходками від протилежних бортів (Авторське свідоцтво СРСР № 1245705). У відомому способі засипки є значний недолік, який полягає у тому, що брак розкривних порід у бортах кар'єру не дозволяє заповнювати увесь його вироблений простір, та є недостатньо стійким гірничий масив, що дає значну усадку, що свою чергу впливає на ефективність рекультивації, та забезпечує лише часткову рекультивацію порушеної поверхні землі гірничого відводу. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу рекультивації виробленого простору кар'єру, в якому введені нові технологічні операції і параметри, досягається можливість забезпечення регламентованої стійкості масиву, відповідаючи вимогам рекультивації шляхом можливості зниження коефіцієнта усадки, спрощення технології, більш надійна ізоляція від активного впливу на навколишнє середовище відходами, які складуються у вироблений простір кар'єру, можливість збереження земель, на яких були б розташовані полігони з твердими побутовими відходами, за рахунок цього, з урахуванням гідрологічного режиму місцевості, підвищення ефективності цього способу, зменшення об'єму відходів на полігонах та їх територій зниження негативного пливу на навколишнє середовище та зниження витрат. Задача вирішується тим, що у відомому способі рекультивації виробленого простору кар'єру, що включає заповнення виробленого простору кар'єру при розробці родовища розкривними породами та родючим шаром ґрунту, згідно з корисною моделлю, після укладання першого шару розкривних порід на поверхню простору вкладають ізолюючий шар глини, послідовно розкривні породи засипають поярусно з ТПВ до денної поверхні кар'єру з формуванням верхнього шару із розкривних порід з послідовним укладанням шару глини, а далі - шар родючого ґрунту. На фіг. 1 представлено загальну технологічну схему розрізу засипки обводненого виробленого простору кар'єру формування шару покривних порід на 2 метри вище горизонту ґрунтових вод на дно виробленого простору кар'єру шляхом засипки покривними породами з автотранспорту та переміщення і планування гірничої маси бульдозером. На фіг. 2 попередньо сформованим ізолюючим шаром глини на поверхні покривних порід, твердими побутовими відходами, шляхом відвантаження відходів автотранспортом в вироблений простір кар'єру, та формування ярусів 1, 2, 3…, N-1 бульдозером (5) для подальшої засипки Lk - довжина кар'єру, м; Нк - глибина кар'єру, м; 1, 2, 3,…, N - блоки заскладованих відходів; НГ - висота ізоляційного шару на дні та на бортах виробленого кар'єру 4 - Автосамоскид; 5 Бульдозер; 6 - глина; 7 - родючий шар ґрунту. На фіг. 3 представлено розріз виробленого обводненого простору кар'єру, на кінцевому етапі рекультивації, та процес створення на поверхні ізолюючого шару глини (6) та родючого шару ґрунту (7). Спосіб здійснюється наступним чином. Спочатку, першим шаром на обводнених простір вкладають шар розкривних порід на 2 метри вище рівня горизонту ґрунтових вод (за вимогами ДБН В.2.4-2-2005), що в результаті дає змогу запобігти забрудненню ґрунтових та підземних вод відходами у обводненому середовищі в кар'єрі. Наступним кроком є створення ізолюючого шару на поверхні покривних порід та на бортах кар'єру, шляхом розвантаження глини автотранспортом (4). Для ізоляції використовують наприклад водостійку глину (ГОСТ РСТ РСФСР 303-82 "Глина гончарна") з розкривних порід на 1 UA 100885 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 складах у відвалах. Створення самого шару на поверхні покривних порід виконується бульдозером (5) (фіг. 1). Висота ізоляційного шару становить не менше від 1 до 2 м. На бортах кар'єру ізолюючий шар створюється в першу чергу, що сприяє стійкості усадки та запобігає руйнування гірничого масиву виробленого простору кар'єру. Наступним кроком гірничої рекультивації є засипка виробленого простору кар'єру шляхом розвантаження твердих побутових та будівельних відходів автотранспортом з денної поверхні (4) на ізольовану глиною (6) поверхню методом скиду під впливом вільного падіння. Подальше складують відходи на розкривні породи у виробленому просторі кар'єру здійснюють відвалом бульдозера (5) почергово блоками 1, 2, 3…, N (фіг. 2). Поярусно здійснюється засипка в певній послідовності, на поверхню ізольовану глиною першим шаром засипки вкладають тверді побутові (будівельні відходи), другим шаром розкривні гірничі породи (метаморфічні) що формує верхній шар з розкривних порід до денної поверхні. Така послідовність дає змогу більш надійному захисту від доступу підземних на поверхневих вод до ТПВ, за рахунок співвідношення шарів та їх фізико-механічних 3 3 властивостей, а саме - щільності: глина - 1,6-1,9 кг/м ; ТПВ - 0,18-0,25 кг/м ; метаморфічних 3 3 розкривних порід - 2,4-3,4 кг/м протифільтраційної спроможності від 0,7-1,1 м /с. Саме така послідовність закладки виробленого простору забезпечує регламентовану при дотриманні вимог (ДБН В.2.4-2-2005) стійкість масиву, за рахунок підвищення щільності коефіцієнт просідання ґрунту та більш ефективну рекультивацію. Після того, як буде виконана засипка відходами усього виробленого простору кар'єру, кінцевим етапом його рекультивації є формування ізоляційного шару глини (6) на поверхню відходів потужністю не менше від 1 до 2 м покривають шаром ґрунту (7) потужністю не менше 0,6-0,8 м, завдяки цьому створюються більш стійкі та якісні рекультивовані землі для подальшого використання у господарській діяльності людини. Реалізація розробленого способу рекультивації вироблених просторів кар'єрів дозволяє запобігти пошкодженню земель, на яких би були розташовані полігони з твердими побутовими та будівельними відходами, у запропонованому способі вирішується проблема рекультивації обводнених родовищ при дотриманні вимог (ДБН В.2.4-2-2005), у той же час рекультивація вироблених просторів кар'єрів дозволить залучити додаткові землі під сільськогосподарське використання і цивільне будівництво, при скороченні та спрощенні технологічних схем знижуються витрати, знижується негативний вплив на навколишнє середовище, покращується екологічне становище Для типового кар'єрного поля з видобування гранітів, яке має параметри: довжина 350 м; ширина 400 м; глибина 84 м ефективність використання запропонованого способу має наступні показники: 3 1) вироблений простір кар'єру має приймальну здатність 8,1 млн м , що дозволяє власнику гірничого підприємства додатково отримати 208 млн грн. за розміщення і зберігання побутових відходів; 2) зберегти площу земель, на якій були б розташовані полігони для збереження твердих побутових відходів у розмірі 16 га, що дозволить додатково залучити 1,1 млн. грн. за оренду земель полігону; 3) додатково рекультивувати під сільськогосподарський напрям площу земель, що сформується при ліквідації остаточного виробленого простору кар'єру у розмірі 14 га, що дозволить щорічно отримувати прибуток у 42 тис. грн. від використання її господарської діяльності. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Спосіб рекультивації виробленого простору кар'єру, що включає заповнення виробленого простору кар'єру при розробці родовища розкривними породами та родючим шаром ґрунту, який відрізняється тим, що після укладання першого шару розкривних порід на поверхню простору вкладають ізолюючий шар глини, послідовно розкривні породи засипають поярусно з твердими побутовими відходами (ТПВ) до денної поверхні кар'єру з формуванням верхнього шару із розкривних порід з послідовним укладанням шару глини, а далі - шару родючого ґрунту. 2 UA 100885 U Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3