Формирование гидроотвалов

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Учреждение высшего образования

«Уральский государственный горный университет»

Кафедра природообустройства и водопользоввания

Реферат

по дисциплине

«Рекультивация и охрана земель»

На тему «Формирование гидроотвалов»

Руководитель: проф. Олейникова Л.Н.

Студент: Хасанов И.У.

Группа: ПВ-4з

Екатеринбург 2016 г.

Гидроотвал -- гидротехническое сооружение, предназначенное для складирования средствами гидромеханизации пустых пород, отходов горно-обогатительного и металлургического производства поступающих в виде пульпы (гидросмеси, вскрыши, хвостов обогатительных фабрик и др.)

Гидроотвалы состоит из:

- ограждающих дамб, создающих приёмную ёмкость, включая и пруд-отстойник;

- устройства для отвода осветлённой воды;

- сооружений для пропуска паводковых и ливневых вод.

В зависимости от рельефа гидроотвалы разделяют на :

- овражные балочные, создаваемые путём возведения насыпной или намывной дамбы (плотины), перегораживающей овраг или балку;

- равнинные, расположенные на ровной местности;

- в пойме реки, с небольшим уклоном. С дамбами обваливание с 4-х сторон;

- косогорные, с возведением дамб с 3-х сторон;

- котлованные и котловинные, расположенные соответственно в выработанных пространствах карьеров и в естественных понижениях.

Схема основных элементов гидроотвала.

1 - Первичная дамба обваливание (дамба начального обваливание) ; 2 - дамбы последующего обвалования, возводимые по ярусно; 3 - упорная призма, состоящая из наиболее крупнозернистых фракций намываемого грунта; 4 - намывной пульповод на эстакаде; 5 - пляж (поверхность между дамбой обвалования и прудком); 6 - промежуточная зона; 7 - прудок (прудок-отстойник), обеспечивающий водоосветление и водоснабжение; 8 - водосбросный (водозаборный) колодец;9 - ядро (центральная зона); 10 - водосбросная труба.

Технологию гидроотвалообразования, способы намыва выбирают с учётом характеристики укладываемых грунтов, рельефа основания, класса ответственности гидроотвалов, объёмов работ и характера дальнейшего использования гидроотвалов. Намыв гидроотвалов производится по схеме "от внешнего откоса - к прудку", чтобы обеспечить осаждение наиболее крупных фракций у внешнего откоса.

Намыв по схеме "от берега - к откосу" может быть применён, когда дамба гидроотвала возведена на полную высоту насыпкой грунта.

При сооружении гидроотвалов в основном производят без эстакадный, эстакадный, пионерно-торцевой намывы и их различные разновидности.

гидроотвал намыв рекультивация

Эстакадный гидроотвал (в картинке под номером 5).

Пионерно-торцевой намыв используется для складирования породы в воду, овраги, выемки, а также для создания узкопрофильных сооружений.

Пульпа выливается из торца трубопровода, который по мере намыва площадки удлиняется. В зависимости от состава грунта трубопровод располагают на эстакадах или непосредственно на намытом грунте (при подаче песчаного или глинистого грунта в виде кусков и комьев).

Гидроотвалы располагаются в границах земель, малопригодных для сельскохозяйственных целей: на заболоченных участках, в балках, оврагах, выработанных пространствах карьеров.

На восстанавливаемой территории для уменьшения усадки в ядре гидроотвалов, а также предотвращения заболачивания намыв производят послойно, слой мелкозернистых пород (глины, суглинки) перекрывают слоем крупнозернистого песчаного грунта.

Последующее покрытие поверхности плодородным слоем почвы производится обычным или гидравлическим способом.

Особую опасность представляют аварии на гидрооотвалов:

прорывоограждающих дамб; перелив воды через гребень дамбы прудка-отстойника (в результате закупорки водосбросных трубопроводов).

Борьба с авариями: понижение уровня воды в Г. путём ввода в работурезервных водосбросных колодцев и насосных станций; возведение аварийной дамбы ниже прорванной и др. К отвалам, возводимым гидравлич. способом, относят также хвостохранилища (шламохранилища), золото-отвалы и др.

Рекультивация гидроотвалов ведётся в основном сельскохозяйственном и лесохозяйственном направлениях.

Рекультивация шламонакопителя, хвостохранилища

Шламонокопители и хвостохранилища, как составная часть техногенного ландшафта занимают особое место в рамках исследований по рекультивации нарушенных земель, в частности, при разработке путей и методов их биологической рекультивации. Основной акцент при выборе направления рекультивации шламонакопителей сделан на технологические, механические и физико-химические способы борьбы с пылением, разработанные и рекомендованные на объектах цветной металлургии.

На предприятиях цветной металлургии как правило применяется санитарно-гигиеническое направление рекультивации в виду токсичности хвостов для растений. На таких хвостохранилищах первым этапом является изучение процессов самозаростания и подбор видов растений для биологической рекультивации нарушенных земель.

При рекультивации шламохранилищ и хвостохранилищ применяются следующие способы борьбы с пылением поверхности:

- Технологический способ. Этот способ включает в себя изменение способа складирования по гранулометрическому или физико-химическому составу, а также изменение состава и состояния продуктов складирования с помощью брикетирования и грануляции.

- Механический способ. Создание заграждений, предотвращающих распространение пыли или сплошное покрытие не пылящим материалом.

- Физико-химический способ. Создание защитного слоя с помощью пены или гидрообеспыливание с целью стабилизации пылящей поверхности.

- Биологический способ. Создание защитного слоя из растений. Этот способ имеет особую актуальность для рудных месторождений, так как площади, занятые хвостохранилищами, сопоставимы с величиной территорий, занятой породными отвалами.

- Горнотехническая и биологическая рекультивация.

Работы технического этапа по формированию рекультивационного слоя на шламохранилище обычно включают:

- Поверхностная гидроизоляция шлама путем формирования изолирующего слоя.

- Формирование корнеобитаемого слоя.

Мелиорация созданного рекультивационного слоя проводится на биологическом этапе рекультивации земель перед посевом трав путем внесения минеральных удобрений или внесением биогумуса.

Несмотря на приоритет создания на хвостохранилищах растительного покрова из травянистых видов, в отдельных случаях могут найти применение также древесные и кустарниковые породы. Ландшафтное оформление больших территорий может предусматривать озеленение откосов и создание системы лесополос на площадях с посевом трав.

Лесные насаждения, созданные на нарушенных территориях, выполняют несколько функций:

- Защищают ландшафты от развития водной и ветровой эрозии

- Способствуют улучшению гидрологического режима

- Снижают интенсивность загрязнения окружающих территорий.

Рекультивация отвалов техногенных месторождений

Заскладированные в отвалы отходы становятся объектами горно-технической и биологической рекультивации. При разработке проекта рекультивации нарушенных земель нормативно-методическими документами предусматривается необходимость проведения рекультивации на породных отвалах непосредственно после окончания горных работ и затухания процесса уплотнения пород, на хвостохранилищах - после осушения поверхности и ее стабилизации.

На объектах техногенных месторождений проведению рекультивации должна предшествовать оценка заскладированных отходов как потенциальных источников определенного минерального сырья, определяющих перспективы их использования.

Важно подчеркнуть при этом, что возможность и условия выполнения проекта рекультивации отвалов тесно увязаны с проектированием отвалообразования, на основные решения которого оказывают влияние, кроме экономических показателей, физико-механические свойства и токсичность складируемых пород, ценность занимаемых земель, возможность и условия последующей рекультивации. Так, при проектировании отвалообразования с учетом последующей рекультивации учитывается необходимость раздельного складирования рыхлых и скальных пород, токсичных и нетоксичных. В период строительства предприятия могут формироваться отдельные отвалы бедных и некондиционных руд с перспективой их переработки, так же как специальные отвалы для складирования попутно добываемых временно не используемых компонентов, т.е. создаются отвалы техногенного минерального сырья, также подлежащие рекультивации, но временной.

Проект временной рекультивации отвалов определяется следующими положениями:

- Повторной отработкой заскладированных масс

- Применением принципа минимального землевания с использованием нетрадиционных органических материалов и малоплодородных почв

- Временным характером создаваемых растительных сообществ

- Целесообразностью создания растительного покрова санитарно-гигиенического назначения

- Разработкой и применением способов интенсификации развития естественного растительного покрова как варианта временной стабилизации отходов горного производства.

Параметры отвалов некондиционного сырья, как правило, невелики. Располагаются они вблизи транспортных коммуникаций карьеров в окружении ненарушенного ландшафта. Поэтому отработку ценных компонентов целесообразно завершать полным освобождением площади, предусмотрев складирование остающихся объемов пород в действующие породные отвалы. На освободившихся территориях необходимо проведение рекультивационных работ для восстановления нарушенных земель и ландшафта в целом. Особенностью технического этапа рекультивации отвалов некондиционных руд определяется тем, что восстановлению будет подлежать не отвал вскрышных пород, а его основание, которым, как правило, является ненарушенная дневная поверхность. Биологическую рекультивацию техногенных месторождений, имеющую временный характер, целесообразно проводить с минимально возможными затратами на техническом этапе. Это может быть достигнуто за счет использования нетрадиционных органических или минеральных субстратоулучшающих компонентов, вносимых в субстрат по принципу минимального землевания.

Преобладание скальных пород с коэффициентом крепости выше 7-10, обладающих малой способностью к выветриванию под влиянием природных факторов, ограничивает возможности проведения рекультивации, усложняет технологию подготовки поверхности для биологического освоения, удорожает стоимость рекультивации земель.

Рекультивация шлаковых отвалов и других отходов металлургического производства

Шлаковые отвалы не связаны напрямую с добычей минерального сырья. Но их рекультивация является неразрывной частью природоохранных мероприятий в горнопромышленных районах.

Отходы в шлаковых отвалах обычно многокомпонентные и включают в себя собственно шлаки, формовочную землю, лом огнеупоров, металлургический лом. Процессы зарастания отвала травянистыми растениями практически отсутствуют. Определение пригодности для рекультивации отходов имеет значение в данном случае для установления степени влияния их на основание отвала.

Рекультивация шлаковых отвалов включает в себя следующие технические работы:

- Очистка территории от негабаритных включений и ее планировка

- Создание экранирующего слоя при наличии токсичных пород

- Создание слоя потенциально плодородных пород

Главным фактором, определяющим направление рекультивации, являются технико-экономические особенности района расположения отвала.

Рекультивация отработанных карьеров. Рекультивация карьеров отходами

Главным фактором в определении направления рекультивации земель нарушенных горными работами является глубина карьера. В зависимости от глубины карьера направление рекультиваци может приняться:

- В качестве водоемов многоцелевого назначения - в обводненных карьерах. В этом случае должна быть решена задачи обеспечения устойчивости бортов карьера и создание донного и бортовых экранов для предотвращения возможного загрязнения подземных вод.

- Как площадки для строительства и размещения отходов - в сухих карьерах.

При рекультивации отработанных карьеров малой глубины перспективно создание водоемов рыбоводческого назначения с зонами отдыха и спорта.

В зависимости от категорий пригодности вскрышных пород, почвенных и природно-климатических условий, а также выбранного вида освоения применяют следующие способы рекультивации земель на отработанных карьерах:

- Нанесение на рекультивируемые грунты плодородного слоя почвы или слоя лёссовидных суглинков 30-120 см с применением комплекса минеральных удобрений

- Непосредственная обработка рекультивируемых грунтов с проведением мелиоративных работ (известкование, внесение минеральных удобрений, мелиоративные севообороты)

- Непосредственная обработка рекультивируемых грунтов с использованием биоактивизированных препаратов, приготовленных из бурых углей и отходов углеобогащения, и активных штаммов почвенных микроорганизмов.

На техническом этапе возможна рекультивация карьера отходами. При рекультивации карьера отходами должно предусматриваться создание гидроизоляционного слоя под токсичными отходами, чтобы не допустить загрязнение подземных вод. Сверху отходов также может предусматриваться гидроизоляционный слой. Характеристики слоя определяются направлением рекультивации карьера отходами.

Биологической рекультивации в карьерных выемках могут подвергаться откосы и бермы с созданием на них задернованных участков или лесонасаждений.

Для условий железорудных месторождений, расположенных в пределах таежной и лесной зон, основное целевое использование рекультивированной нарушенной территории - лесохозяйственное. При этом главная цель разработке проекта рекультивации отработанного карьера - создание не промышленных лесов, а насаждений санитарно-гигиенического, рекреационного, противоэрозионного назначения.

Заключение

Рекультивация как один из технологических процессов горного производства, его завершающий этап, возникла вследствие необходимости ликвидации многообразного, в основном негативного влияния горного производства на окружающую среду. Проект рекультивации нарушенных земель разрабатывается для всех этапов развития предприятия - строительства, поддержания мощности, реконструкции и ликвидации, являясь составной частью раздела «Оценка воздействия на окружающую среду».

Список литературы

1. Evorock.ru

2. Wikipedia.org

3. Gosthelp.ru

Размещено на Allbest.ru