Карьер - это совокупность горных выработок, образованных при добыче полезного ископаемого открытым способом; горное предприятие по добыче полезных ископаемых открытым способом.
Принцип открытой разработки заключается в том, что более мощные слои пород, покрывающих пласт полезного ископаемого, в пределах горного отвода разделяется на горизонтальные слои - уступы, которые вынимают последовательно в направлении сверху вниз с опережением нижних слоев верхними. Высота уступа зависит от прочности пород и применяемой техники и колеблется от нескольких метров до нескольких десятков метров.
Карьеры по следующим классификационным признакам: - характеру залегания пород (открытые, скрытые, обводненные); - расположению на рельефе местности (на водоразделах, на дне и склонах логов, в равнинной местности); - глубине разработки (мелкого, заложения глубокого, заложения каскадно-комбинированного); - направлению рекультивации (лесное, сельскохозяйственное, водное).
Рекультивация земель - это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных и загрязненных земель, а также на улучшение условий окружающей среды. Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия нарушенных земель. Рекультивация земель является составной частью технологических процессов, связанных с нарушением земель и должна проводиться с учетом местных почвенно-климатических условий, степени повреждения и загрязнения, ландшафтногеохимической характеристики нарушенных земель, конкретного участка, требований инструкции. Рекультивируемые земли и прилегающая к ним территория после завершения всего комплекса работ должны представлять собой оптимально организованный и экологически сбалансированный устойчивый ландшафт.
Эксплуатируемые и заброшенные карьеры, способствуют возникновению следующих вредных процессов: 1) являться дополнительным источником увлажнения и разрушения земляного полотна дорог, заиления кюветов, подтопления близлежащих зданий и сооружений; 2) вызывают активизацию оползней, осыпей, необратимые нарушения в плодородном слое почвы, приводящие к ее деградации и гибели растительности. В свою очередь это вынуждает животных менять места обитания; 3) способствуют значительным изменениям гидрологического и гидрогеологического режимов прилегающей территории, которые приводят к существенным изменениям уровней грунтовых и поверхностных вод, вплоть до истощения водоносного горизонта.
В настоящее время для отработанных карьеров возможны следующие виды рекультивации: приведение земель и территорий в состояние, пригодное для использования в сельском, лесном, городском и дорожном хозяйствах (планировочная), устройство в карьерных разработках водоемов различного предназначения (промышленного, социально-бытового, культурно-ландшафтного, противопожарного, сельскохозяйственного и другого).
Водоемы на месте карьеров. Достаточно широко применяется методология превращения выработанных карьеров в пруды и водоемы различного расположения и предназначения. Это способствует благоустройству территорий и их рациональному хозяйственному использованию.
Другим способом использования отработанных карьеров может быть аккумуляция сбросного стока, с дальнейшим использованием для различных хозяйственных потребностей. Карьеры могут быть использованы в качестве временных и вспомогательных сооружений для водоотведения и накопления сточных вод автостоянок, заправочных станций строительного автотранспорта и других сооружений. Могут быть рекомендованы способы использования карьеров для погребения кавальерных грунтов, отходов строительных материалов, вышедших из строя конструктивных элементов мостовых переходов и т. д. Небольшие карьерные выемки иногда используют в качестве хранилищ жидких хлоридов для борьбы с гололедом. Во избежание просачивания соляного раствора в грунт дно предварительно выстилается пленочным или другим материалом. Карьеры, в которых закончена добыча материала, могут быть использованы в качестве временных или постоянных накопителей пресной воды для бытового потребления, коммунального хозяйства и других целей. Они могут быть так же использованы в сельском хозяйстве для орошения, водоснабжения, а также для разведения рыбы и водоплавающей птицы.
Рекультивация карьеров может производиться различными методами в зависимости от типа карьера и его местоположения В большинстве случаев рекультивация карьеров производится путем засыпки их промышленными отходами с малой опасностью для окружающей среды. При этом порядок засыпки и устройства защитных сооружений определяет проект рекультивации карьера, который должен учитывать множество факторов. Один из важных моментов, которой должен быть отражен в проекте рекультивации карьера – это размещение карьера относительно водоохранных зон и меры предотвращения фильтрации стоков. Особенно важно предусмотреть водоохранные меры, когда проектируется рекультивация песчаного карьера.
При производстве работ методом гидромеханизации рекультивации подлежат обводненный карьер и территории, занятые под отвалы песка, гравия, торфа.
После завершения выемки грунта обводненный карьер можно считать безупречным с санитарной точки зрения.
В процессе эксплуатации водоема вода может загрязняться не только за счет внешних загрязняющих веществ, поступающих с прилегающей территории, но и за счет биологической жизнедеятельности самого водоема, способствующей уменьшению подпитки грунтовыми водами из-за кольматации дна водоема взвешенными частицами, препятствующими непрерывному водообмену. Поддержание качества воды становится проблемой саморегулирования водоема. Поэтому в состав работ по необходимо включать все возможные мероприятия по нейтрализации загрязнений на подступах к водоему, а развивающаяся водная растительность и животный мир должны обеспечивать чистоту водоема за счет саморегулирования.
Качество воды часто страдает не от количества непосредственных загрязняющих веществ, а из-за общего избытка питательных веществ, возникающего либо за счет притока извне, либо вследствие подкормки рыб и большого скопления водоплавающих птиц. Избыточное накопление питательных веществ оказывает негативное влияние на застойные, мелководные водоемы, приводящее к нарушению биологических процессов регенерации.
Глубина водоема также имеет важное значение для саморегенерации и дальнейшего его использования и формируется в процессе выемки грунта. Глубина разработки определяется залеганием пригодных грунтов самого месторождения и способом их добычи.
При выемке грунта обеспечивается глубина разработки до 18…20 м, что способствует образованию достаточно глубоких, биологически стабильных водоемов.
Таким образом, при рекультивации и обустройстве обводненных карьеров следует руководствоваться тем, что при производстве выемки грунта необходимо создание ровного и плоского дна, а для того чтобы впоследствии водоем можно было использовать длительное время без значительного ухудшения качества воды, его минимальная глубина должна составлять не менее 2 м при минимальном сезонном уровне колебания воды.
Мелкие водоемы быстро загрязняются и зарастают водными растениями, становясь непригодными для использования.
В небольших водоемах, образовавшихся в карьерах площадью до 3 га, наиболее вероятен экологический дисбаланс, и их рекультивация менее эффективна по сравнению с рекультивацией водоемов, образуемых в крупных карьерах.
Обустройство и формирование ландшафта будущего водоема зависят от придаваемой в плане формы карьерной выработки и уровня залегания грунтовых вод. Из условий производства работ по добыче грунтового материала карьерам стараются придать в плане, как правило, прямоугольную форму с соотношением сторон L = 2В, где L и В - длина и ширина карьера, с отведением по его периметру полосы земли для складирования в кавальерах вскрышного слоя почвы и защиты соседних земельных участков.
При глубоком залегании уровня грунтовых вод после выемки грунта в таких карьерах образуются высокие и сухие склоны, недостаточно устойчивые к эрозионным процессам. Внешний вид склонов и форма их очертания плохо удовлетворяют условиям формирования ландшафта водоема. После завершения работ в таких карьерах необходимы устройство плавных сопряженных плоскостей откосов и горизонтов выработки с естественной поверхностью земли и придание овальных форм береговой линии (рис. 7.1) .
Рис. 7.1. Карьерные разработки
а - форма (прямоугольная) разработки карьера в плане; б - формирование извилистой береговой линии при выемке грунта в карьере
Очертание откосов карьеров определяется их устойчивостью и возможностью использования выработанного пространства в качестве искусственного водоема.
Для обеспечения устойчивости берегов водоема необходимо создание пологих склонов. Крутые склоны менее устойчивы и более подвержены эрозионным процессам, затруднено их озеленение, что препятствует интеграции карьера в структуру ландшафта. Пологие склоны водоема создают после выемки грунта в карьере, при этом любая доработка по превращению крутых откосов в пологие после окончания работ в карьере требует определенных затрат. Особенно трудно дорабатывать пологие склоны ниже уровня воды. На форму очертания откосов карьера также влияет запланированное целевое использование его как водоема; например, для водоемов, предназначенных для купания и отдыха, рекомендуется создавать более пологие склоны по сравнению с водоемами, используемыми для рыбной ловли, гребно-парусного спорта или другого назначения. Возможные профили склонов искусственных водоемов в карьерах показаны на рис. 7.2.
На границе водного пространства склоны водоема должны быть особенно пологими, чтобы предотвратить несчастные случаи на воде и обеспечить развитие растительности, служащей для укрепления берегов. Крутизна берега в этом месте должна быть не менее m = 3 на расстоянии не менее 1,5–2 м от минимального уровня воды в зависимости от целевого назначения всего водоема или его части.
Рис. 7.2. Возможные профили склонов искусственных водоемов, образуемых в карьерах (размеры в м)
а и б - высокий и невысокий надводные склоны выработки; в - мелководный участок с подводным уступом и невысоким надводным склоном; г - песчаный пляж; 1 - уровень воды в водоеме; 2 - берма с окружной дорогой; 3 - промежуточная берма; 4 - плавное сопряжение склона с рельефом местности
По условиям производства работ в глубоких карьерах откосы, как правило, выполняют более крутыми, с заложением т = 1,5…2. В таких карьерах откосы, расположенные выше уреза воды, как правило, сухие, а при заложении m = 2 и более устойчивы.
Поэтому откосы в глубоких карьерах, расположенные выше уреза воды, должны иметь заложение т = 2 и более, а при большой высоте их прерывают бермами шириной не менее 3 м через каждые 5 м по высоте склона.
Верхние края выемок на всех склонах округляют для плавного перехода в естественную поверхность земли.
Склоны, которым придана окончательная форма, покрывают слоем почвенного грунта, снятым перед началам разработки карьера, толщиной не менее 0,15 м. Почвенным грунтом покрывают и подводные склоны в местах высадки водной растительности.
После завершения формирования откосов и нанесения на них почвенного слоя проводят работы по озеленению с целью укрепления откосов (посадка растительности на линии уреза воды, а также на высоких крутых склонах). В противном случае возможны эрозия и разрушение откосов под воздействием волн.
При выемке грунта в карьерах землесосными снарядами образуются крутые откосы с заложением, равным откосам естественного обрушения. Формирование береговых откосов проектных размеров землесосными снарядами практически невозможно. Поэтому при формировании откосов проектных размеров с учетом последующего использования выработанного пространства в качестве хозяйственного водоема грунт в береговой зоне вынимают экскаваторами, перемещая пригодный грунт в зону последующей разработки части карьера землесосными снарядами.
При выемке грунта в карьере экскаваторами можно получить береговые откосы практически любых размеров и заложения.
Деревья и кустарники, водные растения и тростник способствуют восстановлению полноценной и стабильной природной среды и обеспечивают долговременную защиту берегов и откосов от разрушения. Правильное расположение растительного покрова способствует поддержанию чистоты воды в водоеме и достижению живописного и разнообразного пространственного расчленения прибрежной территории. Примеры возможного озеленения искусственных водоемов показаны на рис. 7.3.
После завершения мокрой выемки грунта и проведения работ по рекультивации и обустройству карьер превращается в непроточный водоем искусственного происхождения. В зависимости от сезонного колебания уровня воды в искусственных водоемах и размеров береговых склонов можно выделить четыре пояса, характеризующиеся различными условиями для развития растительности.
Рис. 7.3. Примеры укрепления береговых склонов искусственных водоемов озеленением: а, б и в - рекультивация неглубоких, средней глубины и глубоких карьеров; 1 - тростник; 2 - дернина; 3 - ивняк; 4 - отдельные деревья; 5 - древесно-кустарниковые насаждения
Подводный пояс - часть берегового склона, постоянно покрытая водой.
Пояс переменного уровня - часть берегового склона, периодически затопляемая водой водоема. Степень увлажненности почв в этом поясе меняется в зависимости от сезонного колебания воды в водоеме и наката волн.
Первый надводный пояс - часть берегового склона, расположенная выше максимального уровня воды в водоеме, почвы которого недосягаемы воздействию наката волн, но находятся под влиянием воздействия капиллярного поднятия грунтовых вод.
Второй надводный пояс - часть берегового склона, расположенная выше первого надводного пояса, почвы которого недосягаемы для воздействия грунтовых вод.
Размеры каждого из поясов определяются природными условиями конкретного объекта рекультивации.
Особое внимание при выполнении работ по закреплению береговых склонов карьера необходимо отдавать озеленению и формированию растительного покрова в поясе переменного уровня воды, так как эта зона наиболее подвержена воздействию волн.
Озеленение в этой зоне выполняют, применяя специальные методы формирования ландшафта, создавая в первую очередь полосу тростника в прибрежной зоне, которая обеспечивает требуемую естественную защиту берега, создает условия для биологической регенерации водоема и формирует среду обитания для водоплавающих и болотных птиц. Ширина тростниковой полосы зависит от крутизны берегового склона. Более широкую полосу тростника формируют на пологих склонах. На крутых подводных откосах тростник выращивают на узкой полосе. Как правило, при создании защитной зоны из тростника растения высаживают на узкой прибрежной полосе у кромки воды, откуда тростник распространяется в обе стороны, но более интенсивно - в сторону воды.
Часть берегового склона, расположенную выше уровня воды, закрепляют инженерно-биологическим способом - укладкой хворостяных прутьев в виде выстилок с последующей присыпкой слоем почвенного грунта. Впоследствии хворостяные прутья, находясь в зоне действия грунтовых и поверхностных вод, прорастают, образуя заросли прибрежного ивняка.
Береговой склон, расположенный выше зоны прибрежного ивняка, крепят залужением - посевом трав по слою нанесенного по верху склона почвенного грунта и посадкой отдельных деревьев. При недостаточном количестве питательных веществ в почвах, образованных после разработки песчаных и гравийных карьеров, низкое расположение уровня грунтовых вод ограничивает выбор видового состава. В качестве посадочного материала используют саженцы дуба и березы. Водой в этом поясе растения снабжаются лишь за счет поверхностных вод атмосферных осадков. Примеры закрепления береговых склонов искусственных водоемов озеленением показаны на рис. 7.3.
Гущенко В.В. (НИ ИрГТУ)
Обоснование требований к водохозяйственному направлению рекультивации карьеров песчано-гравийной смеси на примере техногенных водоемов
Для наибольшей части территорий России - 55% - самой острой признана проблема нарушения земель в процессе хозяйственной деятельности человека и невыполнения обязательных работ по их рекультивации, причем для 30% эта проблема оценена как имеющая приоритетный характер для значительной части территории. Это регионы с развитой добывающей промышленностью и северные регионы с низким потенциалом самовосстановления экосистем на нарушенных землях .
Как это не прискорбно, но большая часть площадей интенсивнее всего отчуждается в центре и на юге европейской части, а также на юге Западной и Восточной Сибири. То есть там, где природой созданы наиболее благоприятные условия для сельскохозяйственного производства и проживания человека. Ухудшение экологических условий имеет особенно глубокий резонанс из-за высокой плотности населения. К сожалению, видимого прогресса по решению проблем рекультивации и ремедиации нарушенных земель за последние годы наблюдать не приходится .
При распределении площади земли в РФ по видам ее использования площадь водоемов на нарушенных землях составляет 72,0 млн га, из них 60% территории занято озерами, более 30% - ручьями и реками, около 8% - водохранилищами и прудами . Возникает острая необходимость в восстановлении нарушенных земель и водного баланса территорий путем проведения рекультивационных работ после отработки месторождений полезных ископаемых и возможность совмещения процесса восстановления поверхности с отработкой карьеров.
При рекультивации земель, нарушенных при добыче строительных материалов, рекомендуется на месте отработанных карьеров устраивать водоемы различного назначения. Выработанное пространство карьеров, расположенных в поймах рек, обводнено, что не требует проведение специальных мероприятий по водообеспечению. Рекультивационные работы здесь сводятся, главным образом, к благоустройству надводных откосов, бортов карьеров и прилегающих к ним территорий.
В связи с необходимостью интенсификации восстановления нарушенных земель и повышения результативности работ по рекультивации автором были проведены дополнительные исследования, суть которых заключалась в выявлении факторов, влияющих на процесс восстановления и развития флоры и фауны вблизи водоемов, а именно на берегах и островных участках. Итогом проведенных исследований стало обоснование необходимости усовершенствования технологии рекультивации, введения новых требований, позволяющих снизить экономические затраты.
Исследования были проведены на техногенных озерах в районе ст. Баклаши Иркутского района. Обоснование проведения исследований в данном районе было сделано ранее .
При обработке результатов исследований участки техногенных озер были классифицированы автором по типу древесной растительности.
При сравнении интенсивности зарастания нарушенной поверхности был выявлен фактор влияния на этот процесс экспозиции склонов. В связи с этим возникла необходимость определения его значимости.
На исследуемых участках с северной, северо-западной и юго-западной экспозицией имеется плодородный слой, мощность 0,1 - 0,3 м, густая травяная растительность от 240 до 360 корней на 1 м 2 . Несмотря на наличие дерна, имеются следы водной эрозии, образованные во время снеготаяния и осадков. Размыв почвы наблюдается в непосредственной близости к водоему (1 - 4 м от линии воды в летний период). Высота берегов колеблется от 1,5 до 3 м от уровня воды.
При наклоне поверхности в диапазоне 20 - 26 град травяной дерн не обеспечивает необходимой защиты поверхности от водной эрозии. При меньшем значении размыва почвы на рассмотренных участках не выявлено.
Древесная растительность представлена в основном ивой (3 - 20 шт/100м 2) и в малом количестве березой (1 - 2 шт/1000м 2). На рисунке 1 приведена зависимость количества деревьев, выше 1 м на 100 м 2 от угла наклона поверхности.
На изучаемых водоемах была выявлена криволинейная зависимость высоты и развития деревьев от угла наклона поверхности. На рисунке 2 такое влияние приведено на примере растений высотой более 1 м.
При анализе графика установлено, что рост количества «корней» происходит при увеличении угла наклона поверхности, причем критическим значением угла является значение - 26 град. Далее происходит уменьшение числа растений.
Для полной оценки зарастания берегов был произведен анализ роста травы на исследуемых участках.
Преобладающая высота травы 0,2 - 0,4 м. На рисунке 3 видно, что резкое падение числа корней травы наблюдается со значения угла откоса в 26 град. Это объясняется увеличением влияния ветровой эрозии на склон, что приводит к выносу семян с данной территории.
В зоне затопляемости берегов отмечены густые заросли осоки, редкие плотные участки камышей (1 х 2 м). Места с пологими берегами (угол откоса 2 град), малым заложением дна водоема и низким уровнем водообмена заболочены. Болотные кочки достигают в высоту 0,5 м от уровня воды (см рисунок 4), в количестве 6 - 12 шт/10 м 2 .
На северной, юго-западной стороне доминирует облепиха (см рисунок 5) как малой высоты - до 1 м (30 - 60 шт/100 м 2), так и более 1 м (30 - 50 шт/100 м 2). Заросшие облепихой зоны находятся на всем протяжении откоса, угол варьирует от 22 до 34 град. Трава очень редкая, плотного дерна нет.
Породы на исследуемых участках представлены песчано-галечными отложениями с валунами до 0,5 м. Плодородного слоя нет.
Водная эрозия присутствует в первом надводном поясе.
Исследование влияния угла наклона поверхности на рост облепихи приведены на рисунке 6.
Увеличение численности корней происходит до наклона поверхности в 23 - 30 град. На рисунке 7 отображен рост облепихи при 33 град.
Островные участки на рассмотренных озерах густо поросли ивой и облепихой. Возвышение островов над уровнем воды 0,5 - 1,0 м в летнюю межень. Причиной развития плотных зарослей является ограниченная площадь поверхности, высокая увлажненность грунта, минимальное воздействие человеческого фактора на развитие флоры и фауны.
Проведенные исследования подтверждают необходимость создания новых и усовершенствования существующих требований к рекультивации земель, нарушенных горными работами при отработке месторождений строительного сырья. На примере карьеров ПГС в Иркутском районе выявлены положительные тенденции развития растительности в более сложных условиях, относительно существующих ранее. Так, на сегодняшний день рекомендуемый угол выполаживания поверхности выше уровня воды составляет 12 - 23 град - при посадке деревьев, а в результате исследований удалось выявить благоприятные условия для восстановления нарушенных земель при 20 - 26 град при нанесении плодородного слоя и 23 - 30 град (в отдельных случаях 33 град) без такового.
Таким образом, при рекультивации карьеров строительных материалов можно значительно упростить технологию и снизить экономические затраты на восстановление нарушенной поверхности при водохозяйственном направлении рекультивации. Это возможно достичь посредством обоснования новых требований и рекомендаций к технологии ведения горных работ при открытой разработки месторождений строительного сырья.
Используемая литература
1 Биологическая рекультивация и ремедиация техногенно нарушенных земель [Электронный ресурс]: Чекасина Е.В., Егоров И.В. Режим доступа: http://www.ecoguild.ru, свободный. - Загл. с экрана.
2 Проблемы рационального использования охраны земельных ресурсов в РФ [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.history.ru, свободный. - Загл. с экрана.
3 Анализ процесса самозарастания нарушенной поверхности карьеров строительных материалов, Гущенко В.В., Сборник научных трудов Безопасность-10. Иркутск: 2010.
4 Инструкция по рекультивации земель, нарушенных при разработки россыпных месторождений золота предприятиями объединения «Лензолото» [Текст]. Пермь: 1992.
Рекультивация карьеров (земель)
комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народно-хозяйственной ценности земель, нарушенных в процессе строительства, а также на улучшение условий окружающей среды.
Строительный словарь .
Смотреть что такое "Рекультивация карьеров (земель)" в других словарях:
Искусственное воссоздание плодородия почвы и растительного покрова, нарушенное вследствие горных разработок, строительства дорог и каналов, плотин и т.д. Рекультивация земель включает: восстановление рельефа: засыпку оврагов, карьеров,… … Финансовый словарь
- (a. mining engineering recultivation; н. bergtechnische Rekultivierung; ф. remise en culture miniere et technique; и. diversiones mineras) комплекс горнотехн. работ по восстановлению природного ландшафта, изменённого в результате открытой … Геологическая энциклопедия
ГОСТ 17.5.1.01-83: Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения - Терминология ГОСТ 17.5.1.01 83: Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения оригинал документа: 59. Биологическая мелиорация Мелиорация, направленная на интенсивное повышение плодородия нарушенных земель, урожайности… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Cоветский Cоюз занимает почти 1/6 часть обитаемой суши 22 403,2 тыс. км2. Pасположен в Eвропе (ок. 1/4 терр. страны Eвропейская часть CCCP) и Aзии (св. 3/4 Aзиатская часть CCCP). Hac. 281,7 млн. чел. (на 1 янв. 1987). Cтолица Mосква. CCCP … Геологическая энциклопедия
- (от греч. ge – Земля и лат. purgo – очищать) – научное направление геоэкологии и экологической геологии об очистке геологической среды от токсичных загрязнений. Термин введён в 1997 г. В.А.Королёвым. Объектом её исследований являются те или иные… … Википедия
Производств. объединение по добыче фосфоритов и произ ву минеральных удобрений и кормовых добавок в Mоск. обл. Cоздано в 1962 на базе Лопатинского и Eгорьевского рудников. Cырьевой базой является Eгорьевское м ние, эксплуатирующееся c… … Геологическая энциклопедия
- (Australia), Aвстралийский Cоюз (Commonwealth of Australia), гос во в составе Cодружества (брит.). Pасположено на материке Aвстралия, o. Tасмания и мелких прибрежных o вах: Флиндерс, Kинг, Kенгуру и др. Пл. 7,7 млн. км2. Hac. 14,9 млн.… … Геологическая энциклопедия
- (Украiнська Pадянська Cоцiалiстична Pеспублiка), Украинa, расположена на Ю. З. CCCP. Пл. 603,7 тыс. км2. Hac. 51,7 млн. чел. (1989). Cтолица Kиев. B республике 25 областей, 479 сельских p нов, 434 города, 927 посёлков гор. типа. … … Геологическая энциклопедия
- (Казак Cоветтик Cоциалистик Pеспубликасы), Казахстан, расположена на Ю. З. Aзиатской части CCCP. Пл. 2717,3 тыс. км2. Hac. 15,25 млн. чел. (1984). Cтолица Aлма Aта. B K. 19 областей, 82 города, 205 пос. гор. типа, 221 сельский, 35… … Геологическая энциклопедия
- (United States of America), США (USA), гос во в Cев. Aмерике. Пл. 9363,2 тыс. км2. Hac. 242,1 млн. чел. (1987). Cтолица Bашингтон. B адм. отношении терр. США делится на 50 штатов и федеральный (столичный) округ Kолумбия. Oфиц. язык… … Геологическая энциклопедия
После завершения разработок в карьере возможны различные варианты использования территорий. В основном рекультивацию проводят с целью использования территории под сельскохозяйственные угодья. Часто после рекультивации наблюдается даже некоторое повышение урожайности, так как при выемке грунта удаляются высокопроницаемые слои песка и гравия, а плодородный грунт приближается к грунтовым водам, улучшая обеспеченность водой сельскохозяйственных культур.
При рекультивации карьеров для сельскохозяйственного использования необходимо учитывать изменения микроклимата, сопровождающиеся возможностью скопления холодного воздуха, с целью уменьшения влияния холодного воздуха дну карьера придают легкий уклон в сторону долины.
В процессе карьерных разработок существенно уплотняют подпочвенные слои за счет рабочих перемещений строительной техники. Поэтому для повышения ценности рекультивируемой территории проводят тщательное рыхление подпочвы на глубину до 0,5 м, после чего на дно карьера наносят пахотный слой почвы, частично смешивая его с подпочвой. Толщина слоя зависит от количества плодородной почвы, которую удалось сохранить в процессе производства вскрышных работ.
На рациональное сельскохозяйственное использование территорий влияют форма и размеры рекультивируемой территории. Поэтому на стадии проектирования производства работ в карьере необходима параллельность границ отводимого участка площадью не менее 2 га.
Особая проблема рекультивации под сельскохозяйственные угодья в местах сухой выемки грунта - формирование откосов карьера.
Возможны два решения.
1. Рекультивацию карьеров глубиной до 5...6 м выполняют с выполаживанием откосов, которое позволяет получить дополнительные площади, пригодные для использования; ослабить эрозионные процессы на откосах; предохранить рекультивированную площадь от заноса частицами грунта, смываемыми с откосов; улучшить общий ландшафт рекультивируемой территории.
При использовании площади откосов карьеров в сельскохозяйственных целях их крутизна должна обеспечивать беспрепятственное движение машин как агрегатируемых с тракторами, так и самоходных. В соответствии с этими требованиями откосы карьеров должны быть выположены до крутизны m - 5 и более.
Схема производства работ при выполаживании откосов карьера приведена на рисунке 2.1
Рис. 2.1. Схема производства работ по выполажнванию бортов карьера: 1 - плодородный слой почвы; 2-потенциально плодородный слой; 3-слой непригодного грунта; 4 - дно карьера; 5 - борта карьера до выполаживания с заложением m k ; 6-проектное заложение бортов карьера (m) после выполаживания; 7-направление перемещения грунтовых масс при выполаживании; h x - остаточная глубина карьера без учета толщины слоя почвы; l 1, l 2, l 3 - проектные размеры
Рис. 2.2. Схема рекультивации и обустройства глубоких карьеров после сухой выемки грунта: 1-выработанное пространство карьера; 2-пашня; 3-уровень грунтовых вод; 4-восстановленный почвенный слой по дну карьера; 5-склон выработки; б-берма; 7-посадка саженцев деревьев и кустарниковой растительности после активации бедной почвы на склонах; 8,9-временные кавальеры потенциально плодородного и почвенного грунтов; 10- сформировавшаяся древесно-кустарниковая растительность; 11 - прежняя высота местности; 12-направление уклона дна карьера
2. Рекультивацию глубоких карьеров глубиной более 6...10 м выполняют без выполаживания, а их крутизна должна составлять не менее m = 1,5. Учитывая большую длину склонов в глубоких карьерах, через каждые 5 м по высоте на откосах устраивают бермы шириной до 3 и, выполняемые с некоторым уклоном в сторону откоса для зашиты его от обширной эрозии и обеспечения доступа техники в процессе рекультивации.
Схема рекультивации и обустройства глубоких карьеров с крутыми склонами откосов после сухой выемки грунта показана на рисунке 2.2.
Нередко выработанное пространство карьеров в период эксплуатации используют для бессистемного размещения внутренних отвалов смеси потенциально плодородного и непригодного грунтов вскрыши. Тогда условия проведения горнотехнического этапа рекультивации таких карьеров для сельскохозяйственного целевого использования существенно усложняются. При рекультивации площадей таких карьеров в целях сельскохозяйственного использования необходимо выполнять следующие условия. восстановление рекультивация карьер сельскохозяйственное
- 1. Непригодные и малопригодные породы внутренних отвалов вскрышных пород должны быть складированы и засыпаны слоем нетоксичных (потенциально плодородных) грунтов, пригодных для развития корневой системы растений: не менее 0,6 м для пашни; 0,7 м - для сенокосов, 1...2 м - для лесопосадок.
- 2. Сверху отсыпанной непригодной и малопригодной породы необходима отсыпка плодородного слоя почвы, забираемой из отвалов ранее снятого растительного грунта мощностью не менее 0,3...0,4 м под пашни, 0,2...0,3 м - под сенокосы. При устройстве лесопосадок почвенный грунт засыпают в ямы непосредственно при посадке деревьев и кустарников.
Схема выполнения работ при горнотехническом этапе рекультивации выработанного пространства карьеров после прекращения их эксплуатации показана на рисунке 2.3.
При совмещении вскрышных работ с горнотехническим этапом рекультивации выработанного пространства карьеров непосредственно в период их эксплуатации возможно снижение затрат почти в 3...4 раза за счет сокращения числа переработки пород и уменьшения дальности их перемещения. Схема очередности производства работ и направления перемещения горных пород при совмещении вскрышных работе горнотехническим этапом рекультивации карьеров показана на рисунке 2.4.
Рис. 2.3. Схема выполнения работ при горнотехническом этапе рекультивации выработанного пространства карьера после прекращения эксплуатации: а - разрез карьера в период эксплуатации; б - геологический разрез; в - разрез карьера в период проведения рекультивации; l - плодородный слой почвы; 2-потенциально плодородный слой; 3 - непригодные породы; 4 - полезное ископаемое; 5-подстилающие горные породы. 6 - потребитель; 7-внешний временный отвал плодородного грунта; 8-внешний временный отвал потенциально плодородного фунта; 9-выработанное пространство карьера; 10-внутренний отвал непригодного вскрышного грунта; 11 - дно карьера; 12-выровненный внутренний отвал непригодного грунта; 13 - насыпка нетоксичного (потенциально плодородного; слоя; 14 - отсыпка слоя почвы
Рис. 2.4. Схема производства работ по совмещению вскрышных работ с горнотехническим этапом рекультивации карьера: 1 - плодородный слой почвы; 2- потенциально плодородный грунт; 3-непригодный грунт; полезное ископаемое; 5- отгрузка полезного ископаемого потребителю; 6- дно карьера; 7-снятие и удаление плодородного слоя во внешние временные отвалы; 8- разработка вскрышного непригодного грунта и перемещение его в постоянный внутренний отвал; 9-разработка вскрышного потенциально плодородного грунта, перемещение и укладка его по верху ранее уложенного вскрышного непригодного грунта; 10- нанесение плодородного с л о я почвы из грунта, забираемого из временных внешних отвалов растительного грунта.