Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Общие сведения о предприятии
• 1.1 Горно-геологическая характеристика месторождения
• 1.2 Вскрытие и система разработки
• 1.3 Горно-транспортное оборудование
• 2. Выбор рациональной техники и технологии при ведении рекультивационных работ в условиях оао ук кру «моховский угольный разрез» участка «еловский»
• 2.1 Технология ведения рекультивации в условиях оао ук кру филиал «моховский угольный разрез»
• 2.2 Экономическое обоснование предлагаемой техники
• 2.3 Мероприятия по эффективному использованию земель, после проведения рекультивации
• 3. Правила безопасности
• Заключение
• Список литературы

Введение

В связи с возрастанием роли угля в топливном энергетическом балансе страны как одного из наиболее надежных энергоносителей, а так же сырья для металлургической и химической промышленности, предусматривается существенное увеличение объемов его добычи и в первую очередь за счет опережающего развития прогрессивного способа открытой разработки.

В настоящее время открытым способом добывается угля - 35%, железной руды 74,8%, руд цветных металлов - 67%, марганцевой руды - более 50%, строительных материалов - около 100%, горно-технического сырья - 80%, неметаллических полезных ископаемых - 100%.Важная роль в добыче полезных ископаемых открытым способом отводится Кузнецкому угольному бассейну. Кузбасс - один из уникальных бассейнов страны, в недрах которого сосредоточены богатейшие запасы высококачественных полезных ископаемых, а особенно каменных углей практически всех марок - от длиннопламенных до тощих и антрацитов. Балансовые запасы углей категорий А + В + С составляют 66,8 млрд. тонн, из них коксующихся марок - 44,8 млрд. тонн. Запасы углей, пригодных для открытой разработки составляют свыше 11 млрд. тонн. Отличительной особенностью открытой угледобычи Кузбасса является то, что на разрезах добываются угли коксующихся марок. Начало открытых разработок в Кузбассе относится к 1948-1949 гг.

Целью данной профессиональной задачи является выбор техники и технологии рекультивационных работ в условиях ОАО УК КРУ филиал «Моховского угольного разреза» участок «Еловский».

Задачи:

- описать горно-геологических условия месторождения;

- выбрать технику для проведения рекультивационных работ;

- описать этапы рекультивации внешнего отвала участка «Еловский»;

- описать мероприятия по рациональному использованию рекультивируемых площадей для лесохозяйственных, животноводческих и социальных нужд.

1. Общие сведения о предприятии

1.1 Горно-геологическая характеристика месторождения

Разрез «Моховский» расположен в ЮВ части Ленинского геолого-экономического района Кузбасса , являясь частью Егозово-Красноярского месторождения. В административном отношении площадь разреза находится в Беловcком и, частично, в Ленинск-Кузнецком районах Кемеровской области, в18 км. к юго-востоку от г.Ленинска-Кузнецкого и в 20 км. к северо-востоку от г.Белово.

Вблизи разреза находятся г.Полысаево и села: Мохово, Грамотеино, Красноярка и Тараданово. Сообщение с г.Ленинск-Кузнецким осуществляется по шоссейной асфальтированной дороге, примыкающей к автомагистрали Кемерово - Новокузнецк.

Электроснабжение близлежащих сел осуществляется от Трифоновской подстанции, расположенной в 24 км. от «Еловского» участка к северу.

В орогидрографическом отношении участок расположен на слабовсхолмленной равнине с абсолютными отметками 220-260м. Рельеф участка и примыкающей площади образован эрозионной деятельностью р.Мереть и левых притоков р.Еловки и Сычевки. Русло реки очень извилисто и имеет ширину порядка 10м. Относительные превышения участка над водотоками составляют 40-60м. Земли используются под сельхозугодья.

Часть площади месторождения занята крупным лесным массивом. Засаженность участков слабая: заросли березы, осины, черемухи, ивняка и других кустарников сохранилась лишь по долинам ручьев и в виде отдельных небольших участков на склонах.

Климат района резко-континетальный с морозной снежной зимой и довольно теплым дождливым летом. Глубина промерзания почвы колеблется от 0,2 до 0,9м

Толщина снежного покрова достигает 2,0м. Ветры преимущественно северо-восточного направления. Зима начинается с конца октября и длится до конца апреля. Минимальная температура достигает -51⁰ при средней -15 - 17 ⁰С и среднегодовой около нуля. Число дней с отрицательной температурой равно 210. Лето короткое и жаркое со средней температурой 38⁰С. Ежегодное количество осадков около 550мм., с максимумом в летнее время, большая часть которых выпадает в виде снега в зимнее время.

Устойчивый снеговой покров появляется обычно в первых числах ноября и удерживается до половины апреля. Число дней со снеговым покровом достигает 185.

1.2 Вскрытие и система разработки

Отработка запасов угля участка «Еловский» предусматривается двумя эксплуатационными участками: западным и восточным. Границей между ними является целик под р.Еловая. Проведенный горно-геологический анализ показывает, что коэффициент вскрыши по западному участку ниже, чем по восточному. Основываясь на проведенных расчетах проектом первоочередным к отработке принят западный участок.

В свою очередь на западном участке выделено пять эксплуатационных блоков . которые получены путем деления запасов по пласту LV на две части (I-й эксплуатационный блок на северо-западе и II-й эксплуатационный блок на северо-востоке).

Аналогично по пласту LVI (III-й эксплуатационный блок на северо-западе и LIV-й эксплуатационный блок на юго-востоке) и пласт LIV представляет собой V-й эксплуатационный блок который делится на три равные части (этапы). Также деление западного участка вызвано стремлением как можно быстрее получить емкости для внутренних отвалов и постоянно их иметь в процессе отработки. Пласт LV делится диагональной центральной выездной траншеей, причем в первом блоке запасы отрабатываются по транспортной технологии, а во втором частично по транспортной, а частично по бестранспортной технологии. Пласт LVI также делится диагональной центральной выездной траншеей, но в отличие от пласта LV, горно-геологические условия позволяют больше отработать его по бестранспортной технологии. Пласт LIV полностью отрабатывается по транспортной технологии в три этапа.

На восточном участке выделено три эксплуатационных блока каждый из которых включает в себя запасы соответственно пластов LVI, LV и LIV.

Порядок отработки предопределили результаты горно-геометрического анализа. Отработка участка начинается с I-го и следом III-го блоков. Выбор пал на эти блоки по следующим причинам: 1-й блок имеет наименьшую глубину отработки и меньшие запасы, что позволит за короткий срок отработать его полностью и получить емкость для внутреннего отвала, III-й блок имеет наилучшие показатели из всех блоков. Вскрыша при отработке I-го и III-го блоков вывозится частично на внешний отвал (1500м³) и на временный внутренний отвал (8700м³), расположенный между выходами пластов LIV и LV,остальные породы вскрыши будут укладываться в выработанное пространство I-го блока. Следующими отрабатываются I-й и IV блоки. После доработки запасов по пласту LV начинается разработка запасов пласта LIV поэтапно.

Каждый этап отрабатывается слоями по 10м на полную глубину по транспортной технологии и имеет собственную схему вскрытия. Вскрыша первого этапа укладывается в выработанное пространство IV-го блока, вскрыша второго и третьего этапов укладывается в выработанное пространство предыдущего этапа. Последние 30 метров по глубине отрабатываются драглайном с погрузкой в автотранспорт угля и вскрыши. Часть вскрыши в этом случае укладывается во внутренний отвал по бестранспортной технологии.

После доработки запасов по пласту LV, подключается к отработке VI-й блок восточноого участка с целью создания дополнительного фонта работ и поддержания проектной мощности. Вскрыша восточного участка в этом случае перевозится и складируется в выработанное пространство западного участка.

Последними отрабатываются соответственно VII-й и VIII-й блоки восточного участка, транспортная вскрыша в этом случае будет укладываться в выработанное пространство VI-го блока восточного участка.

Предусматривается следующая схема вскрытия:

Пласты LVI, LV, LIV на восточном участке, а также пласты LV и LVI на западном участке вскрываются по аналогичной схеме. Вскрытие этих пластов осуществляется стационарной диагональной центральной выездной траншеей, заложенной в почве пласта. Вскрытие одной траншеи по сравнению с фланговым вскрытием позволяет высвободить дополнительный объем для внутреннего складирования вскрыши, а также сократить объем работ по нарезке и содержанию съездов. Для вскрытия заходок по углю и транспортировке угля по мере углубления горных работ, предусматриваются постоянные трассы от въездной траншеи, пройденные по почве пласта к забою.

По иной схеме вскрытия отрабатываются запасы пласта LIV на западном участке. Пласт LIV разбит на 3 этапа.

Каждый этап имеет свою собственную схему вскрытия, которая представляет собой систему полустационарных съездов до горизонта +180м, ориентированную вкрест простирания пласта. Вскрытие пласта угля осуществляется разрезными траншеями, по которым уголь транспортируется до системы съездов и далее на автомобильную дорогу, ведущую на угольный склад.

На момент сдачи участка в эксплуатацию вскрытие осуществляется выездной траншеей внутреннего заложения, пройденной в наносах до выхода пласта LV под наносы на отметку +220м, через которую уголь вывозится на поверхность и далее к угольному складу.

Горно-капитальные работы предусматриваются на западном участке по строительству центральной въездной траншеи, пройденной в наносах до выхода пласта LV под наносы, и разрезной траншеи, пройденной по выходу пласта LV под наносы. На освоении проектной мощности в работе находятся два пласта LV и LVI на западном участке. Вскрытие каждого пласта осуществляется диагональными центральными траншеями, заложенными в почве пластов, которые делят поле на два блока. Уголь вывозится на почве пласта на центральную траншею и далее на автомобильную дорогу, ведущую на угольный склад. Вскрыша транспортируются с рабочего горизонта по системе скользящих съездов к центральной въездной траншее или в некоторых случаях сразу на поверхность, минуя центральную въездную траншею, и далее на внутренний отвал либо по транспортной берме, заложенной в почве пласта на отметке 180м и соединяющую центральную траншею с первым ярусом внутреннего отвала по поверхности, на втором ярус внутреннего отвала.

1.3 Горно-транспортное оборудование

На основе анализа природных, технологических и технических, организационных и экономических факторов, производим выбор оборудования всех необходиимых классов.

В качестве бурового оборудования принимаем станок ЗСБШ-200-60.

Выемочно-погрузочные работы:

- на добычные работы принимаем экскаватор ЭКГ-5А;

- на отработку коренных пород и проходку вскрывающих горных выработок принимаем экскаватор ЭШ 11.75 и ЭКГ-5А.

Для вспомогательных работ принимаем:

- для заряжания скважины - зарядную машину МЗ-4 АУ1;

- для забойки скважин - забоечную машину МЗС-7;

- бульдозер Т-170, применяется для рекультивации.

2. Выбор рациональной техники и технологии при ведении рекультивационных работ в условиях оао ук кру «Моховский угольный разрез» участка «еловский»

2.1 Технология ведения рекультивации в условиях ОАО УК КРУ филиал «Моховский угольный разрез»

Горнотехническая рекультивация.

Промышленная разработка полезных ископаемых открытым способом, в том числе каменных углей, вызывают большие изменения земной поверхности, в результате которых изменяется рельеф, уничтожается (полностью или частично) почвенный и растительный покро

В настоящее время повсеместно становится все более актуальной проблема рекультивации земель, то есть восстановление продуктивности и эстетической ценности нарушаемых промышленностью ландшафтов.

Горнотехнический этап рекультивации предусматривает выполнение мероприятий по подготовке земель, освобождающихся после отработки месторождения, к последующему целевому использованию.

Мероприятия заключаются в:

· строительстве дорог, необходимых для проведения рекультивации

· грубой и чистовой планировке поверхности нарушенных земель;

· выполаживании откосов отвалов;

· подготовке участков (уборка камней и т.д.);

· снятии, транспортировании, складировании (при необходимости) и нанесении на рекультивируемые земли плодородного слоя почвы (ПСП);

· ликвидации последствий осадки отвалов и выполнении противоэрозийных мероприятий;

· экранировании выходов угольных пластов.

· засыпке породой или заполнении водой остаточных карьерных выемок;

· осушении гидроотвалов.

Характеристика нарушенных земель.

Для характеристики пород и грунтосмесей использовались материалы почвенно-грунтового обследования.

По данным исследований можно сделать выводы:

1. Породы по своим агрохимическим свойствам относятся к пригодным для целей рекультивации, требующим улучшения. Коренные породы представлены, в основном, алевролитами и песчаниками. Порода содержит карбонаты кальция.

2. Суглинки по агрохимическим свойствам относятся к пригодным, потенциально-плодородным породам, глины - к пригодным для целей рекультивации, требующим улучшения.

3. Физические свойства грунтосмесей улучшаются с годами, по мере разрушения пород в результате выветривания на мелкие фракции.

4. Грунтосмеси способны к накоплению значительного количества влаги и способны удерживать ее в течении почти всего вегетационного периода.

5. Реакция почвенной среды находится в пределах оптимальной для всех растений.

Согласно вышеприведенным выводам по пригодности пород вскрышных отвалов для целей лесотехнической рекультивации, посадка лесных культур будет производится непосредственно на рекультивируемую поверхность, как с нанесением ПСП на горизонтальные поверхности, так и в случае нехватки ПСП - с внесением последнего только в посадочную яму. На откосы отвалов посадка кустарниковых пород производится без нанесения ПСП. Предварительно производится обработка грунта (уборка крупных камней, рыхление и т.д.) и внесение удобрений.

Влияние нарушенных земель на окружающую среду. При открытом способе добычи каменного угля вскрываются, перемешиваются и выносятся в отвалы слои пород мощностью в несколько десятков и сотен метров, изменяется рельеф земной поверхности, полностью уничтожается почвенный и растительный слой.

Еще большие площади испытывают косвенное влияние промышленности, которое проявляется в нарушении их гидрогеологического режима, ухудшении санитарно-геологических условий окружающей среды , загрязнение атмосферы, воды и почв, вредные воздействия на растения и животных.

В наши дни рекультивация нарушенных земель становится неотъемлемой частью охраны и воспроизводства ресурсов в целом, охраны и воспроизводства земельного фонда в частности.

Рекультивация предусматривает широкий круг конкретных мер, направленных на ликвидацию вредных для человека последствий производственной деятельности, предотвращение загрязнения воздуха, водоемов и почвы.

Рекультивация нарушенных земель по направлениям.

а) обоснование направлений рекультивации

Анализ экономико-географических и санитарно-технических условий и учет перспективы развития района, где размещается разрез «Моховский», требования охраны окружающей среды, позволяет сделать вывод:

- создание ценных сельскохозяйственных угодий особенно необходимо в районах с перспективным развитием промышленности, что обеспечит более полное удовлетворение продуктами сельскохозяйственного производства население;

- вовлечение в сельхозпроизводство рекультивированных земель и облесение

откосов отвалов, что предотвратит развитие эрозионных процессов - это соответствует требованиям охраны окружающей среды;

- восстановление глубоких карьерных выемок под водоемы наиболее рентабельно, так как работы по созданию надлежащего рельефа с использованием их под пашню и другие сельхозугодья требуют больших затрат.

Геологическое залегание угольных пластов LIV, LV, LVI позволяет вести отработку с последовательным продвижением фронта работ и отсыпкой пород вскрыши в выработанное пространство. При этом породы вскрыши по своим свойствам относятся к потенциально плодородным и вполне могут служить подстилающими при создании на них кормовых угодий.

Выравнивание поверхности отвала, выполаживание углов откоса отвала.

Планировочные работы включают выравнивание поверхности нарушенных земель. Согласно ГОСТ 17.5.1.01-83 выделяются следующие виды планировки:

· сплошная планировка - выравнивание поверхности с уклонами, допустимыми для механизированного сельскохозяйственного и лесохозяйственного освоения;

· частичная планировка - выборочное выравнивание поверхности, обеспечивающее создание благоприятных условий для целевого использования земель.

Выполаживанию подлежат откосы отвалов. Выполаживание производится под углом 20є.

В соответствии с п. 2.5.1. «Методических указаний…» [2] по очередности проведения работ выделяется:

· грубая планировка - предварительное выравнивание поверхности с выполнением основного объема земляных работ;

· чистовая планировка - окончательное выравнивание поверхности и исправление микрорельефа при незначительных объемах земляных работ.

Согласно п. 2.5.1. «Методических указаний…», грубая планировка отвалов производится в период отсыпки по мере подвигания фронта отвальных работ.

При планировочных работах необходимо учитывать динамику осадочных явлений на отвале. Выделяются два периода осадки:

· первый - интенсивная осадка поверхности отвала непосредственно после его отсыпки. Уплотнение отвала на данном этапе происходит под действием собственного веса при естественной влажности грунтов. В течение 8-15 дней осадка имеет максимальную интенсивность. Затем интенсивность процесса уменьшается, и разница в величине осадки рядом расположенных точек стабилизируется. Через 1,5-3 месяца деформация поверхности почти прекращается;

· второй - осадка отвала вследствие переувлажнения грунтов в осенне-весеннее время. На поверхности появляются зоны трещиноватости, наблюдаются оползневые явления на откосах. Продолжительность второго периода - от 1 года до 1,5 лет.

Чистовая планировка выполняется автогрейдером ДЗ-98, имеющим низкое давление на грунт, чтобы уменьшить уплотнение поверхности рекультивируемого слоя.

При проведении планировочных работ принята уборка крупнообломочных материалов, лежащих на поверхности, что позволяет повысить продуктивность рекультивируемых земель, так как наличие таких материалов затрудняет, а иногда и исключает, выполнение необходимых агротехнических процессов, вызывает непроизводительные затраты на эксплуатацию машин и орудий, ухудшает плодородие земель.

Горизонтальные поверхности планируются под углом, не превышающим 3, с уклоном от середины к краям для исключения скапливания воды на поверхности.

По рельефу поверхность внутренних отвалов будет представлена конусовидными насыпями - гребнями, которые без больших затрат можно спланировать в начале экскаваторами - драглайнами, затем бульдозерами.

Спланированную площадь можно использовать под кормовые угодья.Запаса снятого и заскладированого ПСП достаточно, чтобы провести землевание кормовых угодий слоем 20см.

Все откосы отвалов с уклонами, недопустимыми для сельскохозяйственого использования должны быть облесены.

Выбранным направлением рекультивации на участке «Еловский» по пластам LIV, LV, LVI являются:

1. Рекультивация сельскохозяйственная

- создание кормовых угодий на спланированной поверхности

2. Лесохозяйственная

- на откосах отвалов

б) площади земель, подлежащие рекультивации

Согласно положению горных работ на конец отработки участка площадь земли подлежащая рекультивации составит 30Га.

в) условия проведения технического этапа при различных направлениях рекультивации

Согласно выбранных направлений рекультивации, к техническому этапу предъявляются следующие требования:

Поверхность отработанных отвалов состоит из навалов грунта, различных по площади и высоте. Для полготовки их поверхности под кормовые угодья требуется создать полого-волнистую поверхность с уклонами до 18⁰. Мощность нанесенного плодородного слоя почв - 0,2м.

Физические и аэрофизические характеристики грунтов корнеобитаемого слоя должны удовлетворять следующим условиям:

- плотность не более 1,5 г/см³;

- гранулометрический состав (по отношению глина - песок) 1:3 и 1:2 (при карбонатных глинах);

- пористость капиллярная не менее 40-45%;

- содержание воднорастворимых сульфатов кальция и магния (в водной вытяжке) не более 0,2%, хлоридов не более 0,05%;

- содержание гумуса в среднем по корнеобитаемому слою - не менеее4%;

- реакция почвенно-грунтоавой среды (в водлной суспензии) - pH = 6,0-8,0.

Лесохозяйственная рекультивация предусмаривается на откосах отвалов без нанесения плодородного слоя почв и суглинков. При этом подготовленная поверхность должна отвечать следующим требованиям:

- максимальный угол откосов - 20⁰;

- в поверхностном слое (0,4-0,6м) должны отсутствовать крупные (90,3м) включения скальных горных пород;

- корнеобитаемый слой 1,5-2,0м должен иметь благоприятные лесорастительные свойства (pH=5,0-9,0) содержание гумуса не менее 1,0% сухой (плотный остаток) не более 0,3%, плотность - не более 1,5 г/см³.

Первичную рекультивацию о сглаживанию отвалов производят вскрышными экскаваторами-драглайнерами в процессе основного производственного цикла. Но для целей рекультивации этого недостаточно.

Задачей основной рекультивации является планирование отвалов до придания им полого-волнистой поверхности.

Определение объема планировочных работ (Qпл).

Объем планировочных работ на отвале определяется по формуле:

Q_пл = К_пл * q_пл * S_ок , м³

где q_пл - коэффициент повторной планировки (К_пл = 1,25);

q_пл - удельный объем планировки, м³/м² поверхности;

q_{пл =} 0,125 А_{0 *} sin³в /sin(180⁰ - 2 в) ,

где А₀ - ширина отвальной заходки, м; (А₀ = 48м.);

в - угол естественного откоса отвала, град. ; (в = 29⁰);

S_ок - площадь отвала по поверхности, м²; (S_ок = 40000 м²);

q_пл = 0,125 * 48 * sin³ 29⁰ / sin (180⁰ - 2 * 29⁰) = 0,8 м³/ м²

Q_пл = 1,25 * 0,8 * 4 0000 = 4 0 тыс/ м³

Определение объемов работ по выполаживанию откосов отвала:

Проведем анализ схем выполаживания откосов.

- выполаживание откосов отвала по схеме «сверху-вниз».

Объем работы по выполаживанию определяется по формуле

V_вып = H₀² * sin(в - б) * Lо / 2 * sinв * sinб , м³

V_вып = 100² * sin(29⁰ - 18⁰) * 2000 / 2* sin29⁰ = 3,6 млн/ м³

После выполнения основных земляных работ, когда произойдет усадка грунта, производится засыпка осевшего грунта в размере 5% объема основных земляных работ, грубая и чистовая планировка поверхности.

Определение величины усадки скальных пород.

Величина усадки отвала при бульдозерном отвалообразовании рассчитывается по формуле:

Д h = T_у (0,005 + 0,017 H₀) / T_у + 0,55 H₀ + 132,68 , м

где T_у - период усадки, лет (3 года);

H₀ - высота отвала, м; (H₀ = 100м);

Д h = 3*(0,005 +0,017*100) / 3 +0,55*100 +132,68 = 0,027м

Усадка отвала, отсыпаемого драглайном:

Д h = T_у (0,03 + 0,061 H₀) / T_у + 0,018 H₀ + 19,28 ,м

Д h = 3*(0,03 +0,061*100) / 3 +0,018*100 +19,28 = 0,76м

Определение землеемкости добычи угля.

Землеемкость угледобычи характеризует технологию с позиции нарушения земель горными работами. Единицей измерения землеемкости является Га/1млн. т. добычи угля.

Землеемкость определяется по выражению:

З = S_нз / Q_чу ,

где S_нз площадь нарушенных земель за весь срок службы разреза, Га; (S_нз = 400 Га)

Q_чу - объем извлеченного угля за весь срок службы разреза, млн.т; (Q_чу= 33583млн.т.);

З = 40 / 33 583 = 1,19 Га / млн.т.

Для производства горных работ будут использованы бульдозеры.

г) землевание рекультивированных земель

Плодородный слой, как отмечалось выше, используется для создания кормовых угодий. Мощность нанесения ППС под кормовые угодья - 20см.

ППС транспортируется автосамосвалами и разравнивается по участку бульдозером.

Биологический этап рекультивации.

Биологическое освоение рекультивируемой площади является вторым этапом рекультивации. Условия проведения работ этого этапа во многом определяют условия выполнения работ первого этапа - технической рекультивации.

На рекультивируемых отвалах под кормовые угодья, где после выполнения планировочных работ поверхность будет полого-волнистой с уклоном до 18⁰, рекомендуется посев многолетних трав.

В первый год вносятся фосфорные и калийные удобрения осенью после вспашки почвы с последующей их вспашкой дисковой бороной.

Зимой предусматривается трехкратное снегозадержание с целью накопления влаги.

Аммиачная селитра вносится разбрасывателем РТТ-4,2. Подготовка почвы под посев семян многолетних трав включает культивацию в два следа с одновременным боронованием и предпосевное прикатывание.

Посев семян многолетних трав предусматривается сеялкой СЛТ-3,6 на тяге трактора Т-40М. После посева производится прикатывание почв кольчато-шпоровыми катками.

Лесохозяйственное использование части отвалов, как отмечалось выше, обусловлено сложностью рельефа.

Предлагается облесение территории двухлетними сеянцами.

Сплошные лесные насаждения на рекультивируемых площадях обеспечивают их рациональное использование, оказывают многообразное мелиоративное влияние на защищаемую ими территорию, задерживают и регулируют поверхностный сток, предотвращают смыв и размыв почвогрунтов.

Предлагаемый породный состав: береза бородавчатая, сосна обыкновенная, облепиха - принят в соответствии с биологическими и лесоводческими особенностями грунтов применительно к конкретным почвенно-климатическим особенностям зоны, а так же в соответствии с рекомендациями научно-исследовательских институтов, имеющих опытные данные по лесной рекультивации отвалов, карьеров, подбору лесных культур для этих целей.

Создание лесных насаждений принято двумя способами:

1) Механизированный - при подготовке почвы на ровной, удобной территории;

2) Ручной способ - используется на участке неудобной конфигурации, на крутых откосах. Подготовка посадочных ям предусматривается вручную, размером 0,3 х 0,3 х 0,3 м. с засыпкой их на 100% плодородной землей.

При механизированном способе создания лесопосадок принят рядовой способ с шириной междурядий 3,0 м, расстоянии между сеянцами в ряду - 1,0м.

При ручном способе создания лесопосадок тоже принят рядовой способ в подготовленные ямы при ширине междурядий - 2,0м. и расстоянием в ряду между сеянцами - 1,0м.

Требования к посадочному материалу.

Сеянцы, поступающие для посадки весной из зимней прикопки, просматривают, выбрасывают испорченные, освежают срезы корней, длина которых должна быть у сеянцев не менее 20см. Чтобы исключить многократные временные прикопки и обеспечить удобство при транспортировке сеянцев из питомника к месту посадки в период посадочных работ их надо хранить в мешках из синтетических пленок емкостью до 10кг.

Для относительно мелких сеянцев применяют сплошную упаковку, для более крупных - упаковку одних корней.

Создание посадок.

Весеннюю посадку осуществляют как можно раньше, осеннюю посадку проводят только во влажную почву, сразу же после выкопки посадочного материала и закапывают за 10-15 дней до наступления устойчивых морозов. Хвойные деревья высаживают только весной.

При механизированном способе перед посадкой рекомендуется провести пробеливание первого ряда. Последующие ряды будут отмечаться маркером.

При ручном способе подготовки ям проводится пробеливание и промер с обозначением колышками и вехами каждого ряда с последующей посадкой сеянцев в подготовленные ямки.

Механизированная посадка практикуется агрегатом из двух лесопосадочных машин ССН-1 с трактором ДГ-54.

Осенью в год посадки или весной следующего года проводят дополнение в размере 25%.

2.2 Экономическое обоснование предлагаемой техники

Поскольку предусмотрено увеличить площадь рекультивируемых земель, то необходимо произвести замену существующего, менее производительного оборудования, на более производительное, а именно используемые на рекультивации три бульдозера Т-170 заменяются двумя бульдозерами Т-25-01Я.

Расчет производительности бульдозеров

Производительность бульдозера рассчитывается по формуле:

Q_б.год= n_год *t_см*n_см *q * 60/Cm * e * E

где: Q: Производительность в час (м3/ч)

q: Производительность за рабочий цикл (м3)

Cm: Продолжительность рабочего цикла (в минутах)

e: Коэффициент уклона

E: Коэффициент продуктивности 

n_год: Число рабочих смен в году

t_см: Продолжительность смены

n_см: Количество смен

Q_Т-170= 1 100 000 м³/год

Q_Т-25.01Я= 3 800 000 м³/год

Расчет необходимого оборудования на отвале

Производится по формуле:

N_б.= Q_б.год /V_р.

где V_р.- обьем работ

N _Т-170= 3

N_Т-25.01Я = 1

И еще один бульдозер в резерв итого N_Т-25.01Я = 2

Так как для увеличения площади рекультивации необходимо заменить три бульдозера Т-170, на два бульдозера Т-25.01Я.

Эксплутационные затраты составляют:

Эз - ( 3 * Т-170) = 5903157 руб.

Эз - ( 2 * Т-25.01Я) = 3568000 руб.

При использовании на рекультивации трех бульдозеров Т-170, площадь составила 30 га, а эксплуатационные затраты 1 га составили:

ДЭ₃ (3* Т-170) = 5903157: 30 = 29507 руб.

При увеличении площади рекультивации до 40 Га и использовании на этих работах двух бульдозеров Т-25.01Я эксплуатационные затраты 1Га составят:

ДЭ₃ (2 * Т-500) = 3568000: 40 = 20897 руб.

Экономический эффект рассчитывается как разница приведенных затрат

Зпр = С_i + Е_нК_i , тыс.руб.

где С - эксплуатационные затраты по i-му виду оборудования , тыс.руб;

Е_н = 0,1 - норматив сравнительной экономической эффективности;

Кi - балансовая стоимость i-го вида оборудования, тыс.руб.

Для трех бульдозеров Т-170 экономический эффект составит

Зф = 5903157 + 0,1 * 1500000 = 5733157 тыс.руб.

Для двух бульдозеров Т-25.01Я экономический эффект составит

Зпр = 3568000 + 0,1 * 1680000 = 3736000 руб.

Э = Зф - Зпр , тыс. руб.

Эр = 5733157 -3736000 = 1997,1 тыс. руб = 2млн. руб

2.3 Мероприятия по эффективному использованию земель, после проведения рекультивации

геологический рекультивация внешний отвал

В мире сложилась практика рекультивации промышленных земель, нарушенных добывающими предприятиями, в двух основных направлениях: биологическом и рекреационном. Биологическая рекультивации направлена на восстановление почвы (что возможно, по данным почвоведов, в идеале на 90 %, а в среднем на 80 %), выращивание деревьев и кустарников, возвращение рекультивированных земель в оборот как экологической, экономической и социальной ценности.

Сугубо хозяйственное использование мест бывших горных выработок может осуществляться за счет создания лесохозяйственных участков для производства деловой древесины, выращивания сельскохозяйственных культур или использования под пастбища, превращения карьеров в рыбные пруды, создания гаражных ангаров, теплично-парниковых хозяйств и многого другого.

Рекреационный путь рекультивации в принципе предусматривает те же мероприятия, поскольку среда, предназначенная для проведения досуга и отдыха, не должна быть вредной для людей, неэкологичной, без растительного и животного мира. Разница между биологическим и рекреационным направлением рекультивации земель состоит в следующем: рекреационное направление предполагает, что после приведения нарушенных земель в норму по биологическим и физико-химическим параметрам они преобразуются в качественно новое состояние, ранее не характерное для данной природной субстанции.

Речь может идти о создании на месте карьеров зон отдыха в виде водоемов с пляжами, аттракционами, парками, санными и лыжными трассами и т. д. Это может быть также музей под открытым небом, тематика которого так или иначе привязана к месту его нахождения. Например, музей горного дела. В ряде стран созданы и успешно функционируют подобные музеи, их экспозиции размещены на месте закрытых шахт, цехов и воспроизводят обстановку старых предприятий, в них представлены забытые технологии, машины, приспособления, инструменты. Музей горного дела «Ахталь» действует в Германии. В канадском Ванкувере на месте шахты по добыче медной руды, закрытой в 60-е годы ХХ века, также работает горный музей.

Музей истории горного дела в г. Змеиногорске Алтайского края, созданный на базе демидовских шахт XVIII века, стал за последние 10 лет центром культурно-просветительского туризма в регионе.

Проект создания музея, связанного с традиционными промыслами и ремеслами коренного населения южной Сибири, может естественно вписаться в комплекс туристических объектов, интенсивно развиваемых в регионе. Уникальные природные объекты (минеральные озера, горные образования, реки, тайга и степи), рукотворные исторические памятники (свыше 1 000 древних курганов, стеллариумов) сконцентрированы на компактной территории и включены в туристские маршруты, спрос на которые достаточно высок.

Во многих горняцких регионах актуальна проблема рекультивации. Ее решение можно облегчить созданием на месте отвалов и карьеров объектов рекреации, причем без перемещения огромных масс пустой породы, но с обязательным обеспечением безопасности для жизни и здоровья людей за счет насыпки защитного, затем почвенного слоя и посева многолетних трав.

Искусственный ландшафт в виде терриконов и провалов посреди равнины или городского пейзажа может быть превращен в полезный и даже коммерчески выгодный проект. Для этого в каждом регионе должны быть найдены действенные формы государственно-частного партнерства для проектирования и создания тех или иных рекреационных объектов.

Если тематическая ценность, маркетинговая обоснованность проекта музея горного дела и создание его на месте подлежащих рекультивации нарушенных земель угольного разреза не вызывает сомнений, то определение финансовых источников предлагаемого проекта представляет наибольшую трудность.

Очевидна необходимость развития данного проекта в рамках государственно-частного партнерства, поскольку создание музея как бизнес-проекта малопривлекательно для предпринимательства по причине значительных объемов инвестиций и долгосрочной окупаемости. Целесообразны формы совместного частного и государственного финансирования работ по инвентаризации, классификации нарушенных земель, составлению программ рекультивации и передаче на конкурсной основе средств фирмам, выбранным для реализации программ. Некоммерческие организации в виде фондов могли бы аккумулировать средства угольных предприятий, предназначенные на рекультивацию, а также бюджетные деньги, выделяемые на эти цели, распределять и контролировать их целевое использование. Важно освободить добывающие предприятия от обязанности своими силами выполнять рекультивационные работы, для ведения которых у них нет ни материально-технических, ни кадровых возможностей, что приводит к низкому качеству восстановления и неполной пригодности земель для дальнейшего использования

3. Правила безопасности

При производстве работ необходимо руководствоваться «Правилами безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом», инструкциями и СНиПами.

Особо необходимо соблюдать следующие пункты:

1. В случае аварийной остановки бульдозера на наклонной плоскости, должны быть приняты меры, исключающие его самопроизвольное движение под уклон.

2. Запрещается работа бульдозера поперек крутых склонов.

3. Максимальные углы работы бульдозера не должны превышать определенных его техническими характеристиками.

4. Категорически запрещается производить разворот бульдозера при заглубленном рабочем органе.

5. Запрещается приближаться к краю откоса ходовыми устройствами (боком) на расстояние менее 2 м.

6. Запрещается пользоваться любыми формами открытого огня при регулировочных работах и заправке бульдозера.

7. Запрещается заправлять машину с работающим двигателем.

8. Запрещается работать на машине, не оборудованной средствами пожаротушения.

Заключение

Рекультивация состоит из двух этапов:

· Горнотехнический

· Биологический

Горнотехнический этап рекультивации предусматривает выполнение мероприятий по подготовке земель, освобождающихся после отработки месторождения, к последующему целевому использованию.

Мероприятия заключаются в:

· строительстве дорог, необходимых для проведения рекультивации

· грубой и чистовой планировке поверхности нарушенных земель;

· выполаживании откосов отвалов;

· подготовке участков (уборка камней и т.д.);

· снятии, транспортировании, складировании (при необходимости) и нанесении на рекультивируемые земли плодородного слоя почвы (ПСП);

· ликвидации последствий осадки отвалов и выполнении противоэрозийных мероприятий;

· экранировании выходов угольных пластов.

· засыпке породой или заполнении водой остаточных карьерных выемок;

· осушении гидроотвалов.

Выравнивание поверхности отвала, выполаживание углов откоса отвала.

Планировочные работы включают выравнивание поверхности нарушенных земель. Согласно ГОСТ 17.5.1.01-83 выделяются следующие виды планировки:

· сплошная планировка - выравнивание поверхности с уклонами, допустимыми для механизированного сельскохозяйственного и лесохозяйственного освоения;

· частичная планировка - выборочное выравнивание поверхности, обеспечивающее создание благоприятных условий для целевого использования земель.

Выполаживанию подлежат откосы отвалов. Выполаживание производится под углом 20є.

В соответствии с п. 2.5.1. «Методических указаний…» [2] по очередности проведения работ выделяется:

· грубая планировка - предварительное выравнивание поверхности с выполнением основного объема земляных работ;

· чистовая планировка - окончательное выравнивание поверхности и исправление микрорельефа при незначительных объемах земляных работ.

Горизонтальные поверхности планируются под углом, не превышающим 3, с уклоном от середины к краям для исключения скапливания воды на поверхности.

По рельефу поверхность внутренних отвалов будет представлена конусовидными насыпями - гребнями, которые без больших затрат можно спланировать в начале экскаваторами - драглайнами ЭШ 11/75, затем бульдозерами. Т-170

Согласно положению горных работ на конец отработки участка площадь земли подлежащая рекультивации составит 30Га.

С внедрением 2х более производительных бульдозеров Т-25.01Я (один в работе, один в резерве) с производительностью Q_Т-25.01Я= 3 800 000 м³/год заменяем 3 бульдозера Т-170 (Q_Т-170= 1 100 000 м³/год)

Так же за счет внедрения нового бульдозера мы увеличиваем площадь рекультивации с 30 Га до 40 Га и снижаем эксплуатационные затраты на отработку 1 Га с 29507 руб.(при отработки 30 Га) до 20897 руб. (при отработке 40 Га)

Биологический этап рекультивации.

Биологическое освоение рекультивируемой площади является вторым этапом рекультивации. Условия проведения работ этого этапа во многом определяют условия выполнения работ первого этапа - технической рекультивации.

На рекультивируемых отвалах под кормовые угодья, где после выполнения планировочных работ поверхность будет полого-волнистой с уклоном до 18⁰, рекомендуется посев многолетних трав.

В первый год вносятся фосфорные и калийные удобрения осенью после вспашки почвы с последующей их вспашкой дисковой бороной.

Аммиачная селитра вносится разбрасывателем РТТ-4,2. Подготовка почвы под посев семян многолетних трав включает культивацию в два следа с одновременным боронованием и предпосевное прикатывание.

Лесохозяйственное использование части отвалов, как отмечалось выше, обусловлено сложностью рельефа.

Сплошные лесные насаждения на рекультивируемых площадях обеспечивают их рациональное использование, оказывают многообразное мелиоративное влияние на защищаемую ими территорию, задерживают и регулируют поверхностный сток, предотвращают смыв и размыв почвогрунтов.

Предлагаемый породный состав: береза бородавчатая, сосна обыкновенная, облепиха - принят в соответствии с биологическими и лесоводческими особенностями грунтов применительно к конкретным почвенно-климатическим особенностям зоны, а так же в соответствии с

рекомендациями научно-исследовательских институтов, имеющих опытные данные по лесной рекультивации отвалов, карьеров, подбору лесных культур для этих целей.

Рациональное использование рекультивированных земель.

Во многих горняцких регионах актуальна проблема рекультивации. Ее решение можно облегчить созданием на месте отвалов и карьеров объектов рекреации, причем без перемещения огромных масс пустой породы, но с обязательным обеспечением безопасности для жизни и здоровья людей за счет насыпки защитного, затем почвенного слоя и посева многолетних трав. Искусственный ландшафт в виде терриконов и провалов посреди равнины или городского пейзажа может быть превращен в полезный и даже коммерчески выгодный проект.

Сугубо хозяйственное использование мест бывших горных выработок может осуществляться за счет создания лесохозяйственных участков для производства деловой древесины, выращивания сельскохозяйственных культур или использования под пастбища, превращения карьеров в рыбные пруды, создания гаражных ангаров, теплично-парниковых хозяйств и многого другого.

Возможно создать на месте карьеров зон отдыха в виде водоемов с пляжами, аттракционами, парками, санными и лыжными трассами и т. д. Это может быть также музей под открытым небом, тематика которого так или иначе привязана к месту его нахождения. Например, музей горного дела. В ряде стран созданы и успешно функционируют подобные музеи, их экспозиции размещены на месте закрытых шахт, цехов и воспроизводят обстановку старых предприятий, в них представлены забытые технологии, машины, приспособления, инструменты. Музей горного дела «Ахталь» действует в Германии. В канадском Ванкувере на месте карьера по добыче медной руды, закрытой в 60-е годы ХХ века, также работает горный музей.

Музей истории горного дела в г. Змеиногорске Алтайского края, созданный на базе демидовских шахт XVIII века, стал за последние 10 лет центром культурно-просветительского туризма в регионе.

Проект создания музея, связанного с традиционными промыслами и ремеслами коренного населения Западной Сибири, может естественно вписаться в комплекс туристических объектов, интенсивно развиваемых в регионе. Уникальные природные объекты ( горные образования, реки, тайга и степи)

Для этого в каждом регионе должны быть найдены действенные формы государственно-частного партнерства для проектирования и создания тех или иных рекреационных объектов.

Если тематическая ценность, маркетинговая обоснованность проекта музея горного дела и создание его на месте подлежащих рекультивации нарушенных земель угольного разреза не вызывает сомнений, то определение финансовых источников предлагаемого проекта представляет наибольшую трудность.

Очевидна необходимость развития данного проекта в рамках государственно-частного партнерства, поскольку создание музея как бизнес-проекта малопривлекательно для предпринимательства по причине значительных объемов инвестиций и долгосрочной окупаемости. Целесообразны формы совместного частного и государственного финансирования работ по инвентаризации, классификации нарушенных земель, составлению программ рекультивации и передаче на конкурсной основе средств фирмам, выбранным для реализации программ. Некоммерческие организации в виде фондов могли бы аккумулировать средства угольных предприятий, предназначенные на рекультивацию, а также бюджетные деньги, выделяемые на эти цели, распределять и контролировать их целевое использование. Важно освободить добывающие предприятия от обязанности своими силами выполнять рекультивационные работы, для ведения которых у них нет ни материально-технических, ни кадровых возможностей, что приводит к низкому качеству восстановления и неполной пригодности земель для дальнейшего использования

Список литературы

1 . Анистратов, Ю. И. Технологические процессы открытых горных работ [Текст] / Ю. И. Анистратов, - М.: Недра, 1995. - 578 с.

2 . Демин, A. M. Сборник задач но открытой разработке месторождений полезных ископаемых [Текст] / A. M. Демин, - М.: Недра, 1985. - 324 с.

3 . Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом [Текст] М.: НПО ОБТ, 2004. - 238 с.

4 . Нурок, Г. А. Процессы и технология гидромеханизации открытых горных работ [Текст] / Г. А. Нурок - М.: Недра, 1985. - 568 с.

5 . Ржевский, В. В. Открытые горные работы, ч1, ч.2. В. В. Ржевский, - М.: Недра, 1988. - 631 с.

6 . Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах [Текст] . - М.: Недра, 1982. - 563 с.

7 . Трубецкой, К. Н. Справочник. Открытые горные работы [Текст] / К. Н. Трубецкой, - М.: Горное бюро, 1994.- 742 с.

8 . Хохряков, B. C. Проектирование карьеров B. C. Хохряков, - М.: Недра, 1992. - 421 с.

9 . Единые правила безопасности при взрывных работах (ПБ 13-40701) Госгортехнадзор России, 30.01.01 г.

10. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ 06-07-92) Постановление Госгортехнадзора России от 21.07.2000 № 20, с изменениями и дополнениями (ИПБ 03-152-97).

Размещено на Allbest.ru

...