УДК 622.882

Применение эффективных технологических схем селективного

формирования внешних отвалов при открытой

разработке месторождений

Казахский национальный технический университет

имени К.И.Сатпаева

Калыбеков Т, д.т.н., профессор, Байгурин Ж.Д. д.т.н., профессор,

Рысбеков К.Б., к.т.н., доцент, Толеуов Б.Т., к.т.н., доцент

В статье предлагаются технологические схемы селективного формирования внешних отвалов круглой и квадратной формы c учетом свовременной их рекультивации

In article the technological scheme of selective formation of external sailings of the round and square form c the account restoration is offered

Ключевые слова: рекультивация, схема, селективное формирования, отвал, порода, потенциально плодородные породы.

Технология рекультивации нарушенных земель при открытой разработке месторождений должна обеспечивать своевременное формирование антропогенного ландшафта с учетом рекультивационных работ.

На техническом этапе рекультивации формирование внешнего отвала должно осуществляться в соответствии с требованиями последующего биологического этапа, направленного на возобновление устойчивых функционирующих высокопродуктивных биогеоценозов. Для этой цели в первую очередь следует исследовать пригодность пород нарушаемых земель для рекультивации. По результатам выполненных работ определяются объемы плодородного слоя почвы и потенциально плодородных пород, необходимых для селективного формирования внешнего отвала в период эксплуатации месторождения.

Обоснование выбора направления рекультивации нарушенных земель выполняется с учетом следующих факторов:

· природно-климатических, рельефа местности, почвенного покрова растительности, геологических, гидрогеологических и гидрологических особенностей;

· хозяйственных и санитарно-гигиенических условий района разработки месторождения с учетом перспективы его развития;

· технологии и комплексной механизации горных работ и срока эксплуатации месторождения;

· экономической, экологической и социальной эффективности рекультивации нарушенных земель и требований освоения природных ресурсов района.

Выбранное направление рекультивации должно обеспечивать решение задач рационального использования земельных ресурсов района, формирование гармоничного антропогенного ландшафта, отвечающего экологическим, хозяйственным, социально-экономическим и санитарно-гигиеническим требованиям.

В соответствии с направлением рекультивации обосновывается технологическая схема селективного формирования внешнего отвала с учетом последующего использования нарушенных земель в народном хозяйстве. Для выбранной технологической схемы селективного формирования внешнего отвала рассчитываются рациональные его параметры с учетом объемов складируемых вскрышных пород в отвал и его конфигурации в плане. Принятая технологическая схема отвалообразования должна предусматривать селективное размещение вскрышных пород в тело отвала.

С целью селективного размещения вскрышных пород в тело отвала проводится горно-геометрический анализ карьерного поля для установления объемов непригодных пород, потенциально плодородных пород и плодородного слоя почвы. Далее обосновывается календарный выход объемов вскрышных пород по пригодности их для рекультивации в соответствии с принятой системой разработки месторождения. Затем осуществляется увязка календарного выхода объемов вскрышных пород по их пригодности для рекультивации в соответствии с принятой технологической схемой селективного формирования внешнего отвала. При этом следует учесть то, что формы отвалов в плане могут быть различной: круглой, квадратной, прямоугольной, грушевидной и т.д. Во всех случаях для успешного решения вопросов совмещения горных и рекультивационных работ на открытых разработках следует строго увязывать селективное размещение вскрышных пород в отвале с развитием горных работ в карьере.

Предлагаемые технологические схемы селективного размещения вскрышных пород предусматривают отсыпку в периферийной части отвальных ярусов потенциально плодородных пород, а в тело отвала непригодных для цели рекультивации пород. Формирование всего отвала осуществляется в следующей последовательности. После отсыпки пионерной насыпи фронт отвальных работ на первом отвальном ярусе развивается вдоль границы отвального отвала с правого или левого фланга. Периферийная часть первого отвального яруса отсыпается потенциально плодородными породами. По мере появления достаточной рабочей площадки на первом отвальном ярусе начинается отсыпка пионерной насыпи второго отвального яруса.

1 –бульдозер, 2 -автосамосвал

Рисунок 1 – Технологическая схема селективного формирования внешнего двухъярусного бульдозерного отвала квадратной формы

Фронт отвальных работ на втором отвальном ярусе также будет развиваться вдоль его контура. Откосная часть второго отвального яруса отсыпается потенциально плодородными породами. В соответствии с проектом вслед за подвиганием фронта отвальных работ на поверхность второго отвального яруса укладываются также потенциально плодородные породы. В дальнейшем производится одновременная отсыпка отвальных ярусов с некоторым опережением периферийной части отвала. В момент окончания отсыпки отвальных ярусов их периферийные части и горизонтальная поверхность будет отсыпана пригодными для рекультивации породами, что позволит ускорить рекультивацию внешнего отвала.

1 –бульдозер, 2 -автосамосвал

Рисунок 2 - Технологическая схема селективного формирования двухъярусного внешнего бульдозерного отвала круглой формы

Селективное размещение потенциально плодородных пород по периферийной части отвальных ярусов позволяет ускорить рекультивацию внешнего двухъярусного отвала. При отвалообразовании улучшаются показатели землепользования за счет снижения интенсивности нарушения земель. В связи с селективным формированием откосной части отвальных ярусов потенциально плодородными породами предлагается исключить выполаживание откосов, что позволит уменьшить горно-планировочные работы.

При предлагаемых технологических схемах селективного формирования двухъярусных внешних отвалов одновременно отсыпаются отвальные ярусы и достигают в минимальные сроки проектной высоты. В дальнейшем отвальные ярусы формируются с подвиганием фронта отсыпки справа налево или слева направо с некоторым опережением по периферии отвального отвода (рисунки 1,2). Во всех случаях подвигание фронта отвальных работ должно быть параллельным и равным с целью нормальной организации отвальных и рекультивационных работ.

Таким образом, cелективное размещение вскрышных пород в теле отвала по пригодности их для рекультивации позволяет ускорить рекультивационные работы и уменьшить негативные последствия открытой разработки на окружающую природную среду..

Список литератур

1. Чулаков П.Ч., Бегалинов А., Калыбеков Т. Интенсификация рекультивации нарушенных открытыми горными работами земель. - Алматы: «Гылым», 1994. - Часть 1,2. - 272с.

2. Михайлов А.М. Охрана окружающей среды при разработке месторождений открытым способом. -М.: Недра.-184 с.

3. Калыбеков Т.К., Толеуов Б.Т., Рысбеков К.Б. Технологическая схема селективного формирования внешнего бульдозерного отвала // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов - г. Курск, 2009. - №11.- С 84-85.