Биологический этап - Разработка мероприятий по охране земной поверхности при проведении работ, связанных с подземной добычей угля

Биологический этап (биологическая рекультивация) включает комплекс агротехнических и мелиоративных мероприятий, направленных на возобновление и улучшение структуры почв, повышения их плодородия (пахота, боронование, обработка химическими веществами, внесение удобрений, к др.), создания лесов и зеленых насаждений, освоения водоемов, разведения дичи и животных (возобновление флоры и фауны). Биологическая рекультивация осуществляется землепользователями (лесхозами и другими организациями), которым передаются земли после их технической рекультивации, выполненной предприятиями и организациями Минуглепрома, которые нарушили эти земли.

При выборе системы разработки угольных слоев необходимо предусматривать по возможности максимальное сохранение земной поверхности и расположенных на ней сооружений и естественных объектов. Если нельзя избежать провалов, проседаний и других нарушений поверхности, то перед началом работ из добычи угля на землях, которые подлежат нарушению, проводят комплекс технических мероприятий, а также снимают плодородный грунтовой слой и потенциально плодородные породы.

Комплекс технических мероприятий включает расчистку земель от леса, мелколесье и кустарников, сбор камней, удаления остатков древесины и др. Это первичное планирование поверхности. Особенно тщательным образом ее выполняют при подготовке деформированных поверхностей шахтных полей для сельскохозяйственного освоения.

Последующая рекультивация нарушенных земель заключается в засыпании провалов, прогибов, инертными материалами, их планировании, выполнении мелиоративных работ, и так далее

Кроме того, что принятая система разработки угольных слоев должна способствовать максимальному сохранению земной поверхности, сооружений, естественных объектов, она еще и должна обеспечивать минимальные объемы выдаваемой из шахт породы. Отвалы, предназначенные для ее складирования, стоит размещать на непригодных для сельского хозяйства землях (балки, овраги, впадины провалы, заболоченные площади и др.).

схема заполнения шахтной водой естественного понижения рельефа

Рисунок 7.2 - Схема заполнения шахтной водой естественного понижения рельефа.

Наиболее благоприятные условия рекультивационных работ создаются для размещения отвалов в естественных или техногенных формах рельефа рисунок 4.2. Если такие формы использовать нельзя, рекомендуется применять крупноплощадные многоярусные отвалы для обслуживания группы угольных предприятий.

Снятие, складирование и нанесение плодородного грунтового слоя и потенциально плодородных пород, должно на полгода и больше опережать фронт очистных работ на данном участке. Существует несколько вариантов снятия и использования РГШ и ПРП: снятие и хранение в специальных временных составах для следующего использования при рекультивации нарушенных земель; снятие и непосредственное нанесение на уже подготовленные площади; снятие и перемещение на прилегающие малопроизводительные угодья с целью повышения их плодородия.

От складирования отказываются, если длительное хранение почвы и пород экономически нецелесообразно. В этом случае РГШ и ПРП транспортируют на соседние рекультивированные участки или за согласованием с землепользователем на угодья, которые могут быть использованы в сельском хозяйстве после нанесения на них плодородного грунтового слоя. РГШ можно также использовать для городского зеленого строительства, парников, садов, огородов и других целей.

Расходы, связанные с размещением РГШ и ПРП, составляют 80-90 % общих расходов на горнотехническую рекультивацию.

Технологические операции по снятию плодородного слоя, его складированию, нанесению, на рекультивированные участки и территории выполняют с помощью скреперов, автоскреперов, экскаваторов с ковшами вместимостью 1 - 2,5 м3, грейдеров, бульдозеров, разных разрыхлителей и автосамосвалов, рисунок 7.3.

схема снятия плодородного слоя почвы и складирования его во временный отвал

Рисунок 7.3. Схема снятия плодородного слоя почвы и складирования его во временный отвал:

1 - бульдозер; 2 - автосамосвал; 3 - экскаватор

При ликвидации нарушений на подрабатываемой земной поверхности рекультивационные работы выполняют на сухих территориях и на обводненых, заболоченных участках.

Необходимым предварительным условием возобновления как сухих, так и обводнених, подрабатываемых территорий является снятие плодородного почвенного слоя и потенциально плодородных пород. Практически все последующие работы из рекультивации нарушенной поверхности включают технологическую операцию - заполнение негативных техногенных форм рельефа инертными материалами. Не заполняют лишь небольшие по площади прогибы от плавного оседания земной поверхности при подработке, а также незначительные нарушения. Однако следует отметить, что плавное опускание земной поверхности на любой площади сопровождается появлением трещин на границах мульды оседания, которые приводят к обезвоживанию грунтового слоя. Поэтому при рекультивации, необходимо предусматривать создание искусственного водоупора из глинистых пород необходимой мощности. Образование изолирующего слоя (толщина его должна быть не менее 3 м от отметки коренных пород) позволяет ликвидировать аэро - и гидродинамическая связь горных работ с поверхностью, уменьшить вероятность возникновения эндогенных пожаров, пропитки в горные выработки поверхностных вод и др.

Технологию засыпания провалов и оформления рельефа в зависимости от используемого материала выбирают для каждого конкретного случая отдельно. При этом учитывают химические и физико-механические свойства материалов. Фитотоксичные породы повышенной кислотности стоит заключать в нижней части провалов со следующим перекрытием их слоем РГШ толщиной не менее 2 м или предусматривать химическую мелиорацию кислых пород. В качестве мелиорантов используют обычно известь, однако могут применять и другие вещества. Вносят их не раньше чем через год после завершения работ по засыпанию, учитывая то, что рыхлые отложения (наносы), которые содержат глинистые породы, становятся при большом давлении пластичными и угрожают прорывами в подземные выработки. Во избежание таких явлений, применяют смесь наносов с привозными коренными породами, породой терриконов, которая перегорела. Технологические схемы засыпания провалов приведены на рисунках 7.4 и 7.5.

схема засыпания провалов четвертичными отложениями (наносами), взятыми непосредственно в районе провалов

Рисунок 7.4 - Схема засыпания провалов четвертичными отложениями (наносами), взятыми непосредственно в районе провалов

схема засыпания провалов смесью наносов и привозных скальных пород

Рисунок 7.5 - Схема засыпания провалов смесью наносов и привозных скальных пород

Одной из важных технологических операций из возобновления нарушенных территорий является окончательное планирование рекультивированных поверхностей. Ее выполняют после засыпания негативных форм рельефа инертными материалами ППП и выполаживанием склонов поверхности по верхней границе мульды (рисунок 7.6) с последующим разравниванием слоя ППП, который укладывается.

схема закладки трещин и выполаживания склонов мульды оседания

Рисунок 7.6 - Схема закладки трещин и выполаживания склонов мульды оседания:

1 - зона трещин; 2 - отвал плодородного почвенного слоя.

Во всех случаях планирования сухих рекультивированных поверхностей делают с расчетом предотвращения их заболачивания. Для этого (по возможности) окончательные отметки поверхностей должны быть не менее чем на 1 м выше уровня грунтовых вод, который существовал до начала подземных работ. Кроме того, рекультивированным поверхностям предоставляют ровные уклоны в сторону балок, ручьев, год без микрорельефа с таким расчетом, чтобы осадки не накапливались на отдельных площадях, а распределялись равномерно, и избытки их стекали в сниженные места. Если даны условия выполнить невозможно, то проводят профилактические мелиоративные работы: строят вертикальные дренажи для снижения уровня грунтовых вод; создают водоемы с целью сбора паводковых вод: подсыпают мелководные участки шахтной породой или другими материалами со следующим покрытием слоем ППС и ППП для биологического этапа рекультивации.

Заключительной технологической операцией из ликвидации нарушений на поддельной сухой территории является транспортировка и нанесение на спланированную поверхность плодородного грунтового слоя.

Технический этап рекультивации обводненных или заболоченных понижений рельефа включает следующие технологические операции:

    - осушение подрабатываемой территории путем оборудования системы горизонтального закрытого и открытого дренажа; - снятие ППС и выемка ППП на участках, где позволяет рельеф местности и перемещения их во временные отвалы; - подвоз инертной породы, подсыпание ею негативных форм рельефа, уплотнения и планирования изолирующего слоя; - нанесение, уплотнение и планирование слоя, потенциально плодородных пород; - нанесение, разравнивание и окончательное планирование плодородного почвенного слоя.

Для осушения, а также предотвращение обводнения и заболачивания поддельных участков применяют горизонтальный дренаж. Горизонтальное дренирование выполняется двумя способами: а) поверхностных канав и б) подземных водосборных пустот (цилиндровые ходы, параллельные поверхности).

Похожие статьи




Биологический этап - Разработка мероприятий по охране земной поверхности при проведении работ, связанных с подземной добычей угля

Предыдущая | Следующая