Различают два способа образования бульдозерных отвалов: периферийный   и   площадный.

  При периферийном способе отвалообразования породу из автосамосвалов разгружают до периферии отвального фронта на расстоянии 3—5 м от .верхней бровки откоса отвала и бульдозерами сталкивают под откос отвального уступа (рисунок 5.2). При достаточно устойчивых отвалах автосамосвалы подходят к бровке отвала и разгружают породу непосредственно под откос уступа. Для безопасности работ у бровки отвала бульдозерами создают породный вал высотой 0,4—0,8 м и шириной 1,0—1,5 м или устанавливают переносные деревянные или металлические упоры для задних колес автосамосвалов. С этой же целью поверхности отвала придают уклон до 3°, направленный от бровки отвала к его центру.

  При площадном  способе отвалообразования породу разгружают по всей площади отвального участка, а затем отсыпанный слой породы планируют бульдозерами и укатывают катками. После этот го отсыпают следующий слой породы, и операции повторяют.

  Периферийный  способ отвалообразования более  экономичен и чаще применяется в  практике. Объем планировочных и  дорожных работ при этом способе  значительно меньше, чем при площадном. Площадное отвалообразование обычно применяют при малоустойчивых мягких породах или, при большой высоте отвала, что обеспечивает безопасность работы автомашин при разгрузке.

  Высота  отвальных уступов, расположенных  на равнинной местности, зависит главным образом от устойчивости складируемых пород и составляет для скальных пород до 30—40 м, для песчаных до 15—20 м, для глинистых до 10—15 м. При отсыпке скальных пород на склонах гор высота отвалов достигает 100—200 м и более.

  

  Рисунок 5.2 – Схема бульдозерного отвалообразования при автомобильном транспорте.

  Длину фронта отсыпки породы устанавливают в  зависимости от высоты отвального уступа, объема размещаемой в отвал породы, типа автосамосвалов и бульдозеров. На высокогорных отвалах при большой высоте отвальных уступов и стесненных условиях длина фронта отсыпки обычно составляет 20—60 м, на равнинных достигает 80—250 м. При коротком фронте отсыпки разгрузку автосамосвалов и планировочные работы совмещают на одном участке. При возможности увеличения фронта отсыпки его разделяют на несколько участков (обычно 2—4) и попеременно производят на каждом участке отсыпку и планировку

  Эффективность работы автотранспорта на отвалах в  значительной мере зависит от состояния автодорог. В скальных породах автомобильные дороги на отвалах планируют бульдозерами и укатывают катками. На отвалах, сложенных нескальными породами, целесообразно устраивать дороги со щебеночным покрытием, укрепляя его вяжущими материалами. На крупных карьерах с большим объемом вскрышных работ подъездные и главные отвальные автодороги часто имеют дорожное покрытие из железобетонных плит. 

  5.4 Отвалообразование  на Бачатском разрезе

  Разрез  в настоящее время складирует вскрышные породы на следующих внешних  отвалах:

  Северный  экскаваторный;

  Западный  экскаваторный;

  Восточный бульдозерный;

  Сагарлыкский  бульдозерный.

  Гидровскрыша  с поля разреза транспортируется на Бековский гидроотвал, расположенный  в 3-х км на северо-восток от поля разреза. В Северный и Западный отвалы складируются породы северного блока, отрабатываемого на ж/д и автотранспорт.

  Вскрышные породы с Центрального и Южного блоков складируются на бульдозерном Восточном  и Сагарлыкском отвалах. Отработанный Сагарлыкский гидроотвал засыпается согласно «Технорабочего проекта отсыпки сухих отвалов». Параметры схемы бульдозерного отвалообразования:

  высота  отвального яруса:

  при скальной вскрыше – до 30м;

  при наносах  – до 15м;

  фронт работ  бульдозера – 100м;

  ширина  отсыпки заходки – 40м;

  поперечный  уклон разгрузочной бермы от бровки откоса в глубину

        отвала  – не менее 3⁰;

  высота  породного предохранительного вала – 1,5 м.

  Гидромеханизация  удаления наносов на разрезе ведется  с 1951 года. Существующая схема гидромеханизации представляется следующей. Обрушенные и смытые струей гидромонитора наносы поступают в зумпф забойной землесосной станции, откуда перекачиваются на постоянное складирование в Бековский гидроотвал. Подача пульпы в гидроотвал осуществляется двумя подъемами (забойная и пульпоперекачная насосные станции) по двум трубопроводам диаметром 700 мм. Система водоснабжения гидромеханизации запроектирована на кругообороте с восполнением потерь за счет поверхностного стока с площади водосбора Бековского гидроотвала, а также за счет подпитки из реки Малый Бачат. Для подачи пульпы в гидроотвал уложены 2 нитки магистральных пульповодов диаметром 700 мм. Длина трассы 4,2 км. Диаметр забойных водоводов -  500 мм. Подача подпиточной воды из реки М. Бачат осуществляется по водоводу диаметром 500 мм и длиной 4 км. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  6 Рекультивация земель

 

  6.1 Общие сведения

   Основная  доля нарушаемых земель (до 90% приходится  на горные выработки, внешние породные отвалы, хвосто- и шламохранилища. Как правило, при разработке горизонтальных и пологих месторождений с внутренним отвалообразованием основную долю нарушаемой площади (55-70%) составляют земли, занимаемые горными выработками, а при разработке крутых и наклонных месторождений - земли, занятые внешними отвалами, хвосто- и шламохранилищами. Нарушаемые земли, занятые прочими объектами (промплощадка. транспортные и энергетические коммуникации, базисный склад ВВ и др.), обычно не превышают 10-15% общей площади нарушаемых земель. Таким образом, основную долю нарушаемых земель при открытой добыче полезных ископаемых составляют земли, занимаемые внешними породными отвалами, хвосто- и шламохранилищами и горными выработками. Поэтому снижение землеемкости этих объектов, ускорение возрата нарушенных земель в сельскохозяйственное, лесохозяйственное и другие виды использования посредством их рекультивации являются путем рационального использования земельных ресурсов при производстве открытых горных работ.

  В перспективе  произойдет дальнейшая концентрация горного  производства, возрастет глубина карьеров. Значительно увеличится объем внешних отвалов, хвосто- и шламохранилищ. На отечественных карьерах в основном применяется технология разработки с вывозкой вскрыши на внешние отвалы, что объясняется условиями залегания разрабатываемых месторождений. В ближайшей перспективе в разработку будут вовлекаться месторождения с уменьшенным содержанием полезных компонентов. Коэффициент вскрыши будет расти, будут увеличиваться и объемы пустых пород и площади под отвалы, хвосто- и шламохранилища. Открытые горные работы в значительной степени будут оказывать негативное влияние на природную среду, потребуют значительных земельных отводов. В связи с этим возникает необходимость изыскания и внедрения технологических и организационных решений, способствующих снижению отрицательного влияния открытых разработок на использование земельных ресурсов.

  В соответствии с "Основами земельного законодательства" предприятия, разрабатывающие месторождения  полезных ископаемых открытым способом, обязаны за свой счет приводить нарушенные земли в состояние, пригодное для использования в сельском, лесном или рыбном хозяйстве. Приведение земельных участков в пригодное состояние должно осуществляться в ходе горных работ, а при невозможности этого не позднее, чем в течение года после завершения работ. Чем быстрее и качественнее будут восстановлены земли, изъятые из сельского или лесного хозяйства, тем меньший ущерб понесет государство от их отчуждения под горные разработки. 

  6.2 Технология рекультивации

  Рекультивация земель, нарушенных горными работами (площадь отвалов и карьерного поля), предусматривает проведение комплекса горных, мелиоративных, сельскохозяйственных и гидротехнических работ, направленных на восстановление народнохозяйственной ценности этих земель, создание сельскохозяйственных и лесных угодий, водоемов, зон отдыха и др. В генеральную смету строительства карьера включаются капитальные затраты на рекультивацию (на приобретение оборудования, строительство зданий и сооружений). Текущие же затраты на рекультивацию относятся на себестоимость продукции.

  Различают горнотехническую и биологическую рекультивацию. Горнотехническая рекультивация осуществляется горным предприятием. Она включает формирование отвалов, выемку, складирование и хранение плодородной почвы, придание откосам удобной формы, покрытие отвалов плодородным слоем, проведение мелиоративных и других мероприятий. Биологическая рекультивация осуществляется после горнотехнической рекультивации. Она включает агротехнические мероприятия, направленные на восстановление плодородия нарушенных земель, их озеленение, высаживание лесов, освоение водоемов и др.

  При выполнении работ по горнотехнической рекультивации  необходимо знать агрохимические свойства пород отвала, так как они определяют их плодородность и пригодность для различных целей

  Если вскрышные  уступы сложены породами одинаковой степени плодородности, то они разрабатываются валовым способом. При различной степени плодородности пород для более эффективной подготовки отвалов к биологической рекультивации целесообразно породы вынимать раздельным способом и осуществлять раздельное отвалообразование. Токсичные породы при этом должны размещаться на глубине 1,5-3 м от поверхности отвала. Необходимость раздельной выемки и раздельной укладки пород в отвал в некоторых случаях настолько осложняет технологию "Вскрышных работ, что вынуждает отказываться от экономичных бестранспортных схем с применением мощных вскрышных экскаваторов (при разработке горизонтальных месторождений) и использовать более мобильное, но менее экономичное оборудование.

  Затраты на рекультивацию отвалов складываются из затрат на планировку их поверхности, затрат на выполаживание (террасирование) откосов отвалов, затрат на снятие и транспортирование плодородного слоя, затрат на планировку плодородного слоя, затрат на химическую мелиорацию отвалов и затрат на строительство подъездных дорог к рекультивируемым участкам.

  Планировка  нарушенной поверхности является необходимым  условием успешного решения задачи рекультивации.

  Различают поверхность внутренних отвалов, образованных при перевалке пород в выработанное пространство, и поверхность внутренних и внешних отвалов, образованных при перевозке пород средствами карьерного транспорта. Наибольший объем планировки имеет поверхность внутренних отвалов при перевалке пород. Разность отметок гребней и впадин в этом случае достигает 30 м.

  После первичной  планировки производится вторичная  планировка (выполняемая бульдозером), объем которой составляет около 30% от первичной.

  Первичная планировка поверхности внутренних и внешних отвалов при перевозке  пород средствами карьерного транспорта выполняется, период формирования отвалов. Вторичная планировка, выполняемая бульдозерами, производится через 1-2 года с целью устранения возникающих неровностей после усадки отвала. Объем вторичной планировки в этом случае невелик.

  Выполаживание откосов отвалов имеет место при одноярусных отвалах и может производиться по двум схемам (см. рисунок 8.1).

  Как видно  из рисунка 8.1 при выполаживании  откоса сверху – вниз увеличивается площадь отвала, а при выполаживании снизу – вверх возрастает высота отвала в приоткосной части.

  Террасирование  откоса отвала выполняется при большом  числе отвальных уступов. Объем  работ, выполняемых при террасировании, равен сумме объемов по выполаживанию откосов каждого уступа отвала.

  При использовании  отвалов для облесения и садоводства углы откосов не должны превышать величину в 18 – 23⁰ и 11⁰ соответственно. Ширина горизонтальной площадки террасы должна быть не менее 5-7 м.

  Нанесение почвенного слоя на рекультивируемую поверхность производится после усадки и планировки отвала. Если подготовленных площадей для нанесения плодородного слоя нет, то последний складируется на ровных и сухих площадях. Для защиты почвы от водной и ветровой эрозии поверхность склада закрывают травами.

  Практика  показывает, что для снятия, транспортирования и укладки почвенного слоя могут эффективно применяться не только вспомогательное мобильное оборудование(бульдозеры, скреперы, погрузчики), но и основное оборудование для производства вскрышных и добычных работ (экскаваторы, самосвалы, железнодорожный и конвейерный транспорт).