Рекультивация карьеров добычи камня: обустройство подошвы и склонов

6 Рекультивация территории карьеров добычи камня
6.1 Рекультивация
и
обустройство
подошвы
выработки
и
складских площадок
При добычи камня рекультивация выработанного пространства
карьеров и поверхностей отвалов из скальной породы требует выполнения
специальных предварительных мероприятий, так как скальные грунты и
конгломераты не пригодны для биологической рекультивации по физическим
свойствам.
Карьер по добычи камня – серьезное вторжение в структуру ландшафта,
полностью изменяющее природные условия и оставляющие после себя
многочисленные и большей частью очень заметные раны в природном балансе
и внешнем виде ландшафта.
В процессе добычи камня образуются насыпи из вскрышных
(поверхностный
слой
месторождения)
пород,
непригодных
для
производственных целей. Эти породы можно разделить на плодородный слой
почвы и материнскую породу или выветренные скальные породы, снимаемые
при выполнении вскрышных работ. Верхний почвенный слой должен быть
сохранен и складирован во временные отвалы [1, 3].
На некоторых горнодобывающих предприятиях в отвал отправляют
отсев, а также другие производственные отходы, добытые в месторождении,
непригодные для товарного использования. Объемы и доля вскрышных работ
и производственных отходов в объеме добычи непостоянны и изменяются по
мере разработки
месторождения,
однако
их
можно
предварительно
рассчитать, чтобы определить размеры отвалов временного их хранения и
окончательного формирования рельефа местности в процессе рекультивации.
При рекультивации земель, нарушенных карьерами добычи камня,
создание
рекультивационного
слоя
120
в
зоне
подошвы
выработки,
производственных и складских площадок, а также в зоне образовавшихся
склонов достаточно сложны.
Подошва выработанного пространства в карьерах скального грунта, а
также уплотненные в процессе производства горных работ и движения
транспортных средств производственные и складские площадки непригодны
для озеленения без предварительного проведения земляных работ по их
рекультивации. В связи с этим перед планомерной высадкой саженцев
древесно-кустарниковой растительности в пределах подошвы карьера,
производственных и складских площадок, освобожденных от временных
строений и складируемого материала, отсыпают слой рыхлых вскрышных
пород толщиной не менее 1 м и плодородный слой почвы – не менее 0,1 м.
Для погрузки в автосамосвалы вскрышных пород и почвенного грунта
из временных отвалов используют одноковшовые экскаваторы. Доставляемый
автосамосвалами вскрышной и почвенный грунт поочередно разравнивают
бульдозерами по рекультивируемой поверхности [1, 3].
6.2 Рекультивация и обустройство склонов скальной выработки
При выемки скального грунта его периодически предварительно рыхлят
буровзрывным способом, в отдельных случаях – механической распиловкой
более слабых (известняки, известняки-ракушечники, мрамор) горных пород на
отдельные блоки. Независимо от способа рыхления скального грунта после
завершения работ в карьере остаются крутые склоны. При обустройстве таких
склонов придавать им пологую форму необязатель- но. Примером их
обустройства могут служить отвесные скалы, оставляемые после выемки
камня. Однако крутизна оставляемого откоса зависит от прочностных
характеристик горных пород, слагающих склон. Должна быть
121
сформирована устойчивая скала крутизной около 60° к линии горизонта, через
каждые 10 – 30 м горизонтальными уступами шириной не менее 3 м.
Если в процессе разработки месторождения эти условия не были
выдержаны, то устойчивое положение склонам придают, выполаживая их,
проводя дополнительные земляные работы буровзрывным способом (рисунок
23).
а – з – очередность разработки скальных массивов; 1 – подошва выработки;
2 – выработанное пространство карьера; 3, 5, 10 – скважины для закладки ВВ
во втором, первом и третьем ярусах склона; 4 – склон, оставленный после
выемки камня; 6 – дневная поверхность земли; 7, 9 – уступы в подошве
первого и второго ярусов; 8 – скальный массив.
Рисунок 23 – Пример формирования устойчивого склона в скальных
породах (размеры в м)
122
После того как будет сформирован устойчивый скальный склон, его
начинают обустраивать, ссыпая сверху на его поверхность вначале
мелкозернистые минеральные породы, а затем плодородную почву из
временных внешних отвалов, которые были размещены на верхних отметках
вблизи карьера при производстве вскрышных работ. При падении часть грунта
задерживается на уступах и неровностях рекультивируемого склона, создавая
условия для естественного распространения травянистой и древеснокустарниковой растительности. Для ускорения и планомерного достижения
этой цели можно использовать гидропосев семян и внесение химических
удобрений, а также других питательных веществ. Для выполнения этих работ
применяют гидросеялки, используемые в мелиоративном, гидротехническом
и дорожном строительстве [1, 3].
Наряду с сельскохозяйственным и лесохозяйственным целевым
использованием нарушенных земель необводненными карьерами их также
можно использовать и для других целей – для создания спортивных и игровых
площадок, устройства кемпингов и отвода участков под строительство.
Схема обустройства склонов карьера после выработки камня показана
на рисунках 24, 25.
Использование выработанного пространства карьеров после добычи
камня для водохозяйственных целей проблематично из-за непостоянства
уровня воды в них после их затопления и опасных отвесных берегов.
Не исключается и обратная засыпка выработанного пространства
карьеров неопасными с точки зрения загрязнения материалами, например
отвальными
породами,
образующимися
при
проходке
тоннелей
метрополитена или другого назначения, безопасными строительными
отходами после слома домов и другими безвредными материалами. После
заполнения
карьера
этими
материалами
формируют
верхний
рекультивационный слой, отсыпаемый из минерального потенциальноплодородного грунта толщиной до 0,5 м и почвенного – не менее 0,15 м, с
123
последующей рекультивацией территории для сельскохозяйственного или
иного использования [1, 3].
а – схема перемещения вскрышного грунта; б – обустройство склона;
1 – направления перемещений грунта при вскрытии карьера и обустройстве
склона; 2 – временный отвал почвенного слоя грунта; 3 – защитные
насаждения; 4 – ограждение; 5 – склон выработки; 6 – устойчивая стенка
склона; 7 – закругленная верхняя кромка выработки с насыпанным верхним
слоем почвы и посаженными защитными насаждениями;8 – насыпной грунт;
9 – подошва выработки покрытия мелкозернистой почвой для посадки
деревьев и кустарников.
Рисунок 24 – Пример обустройства склона выработки скального грунта
(размеры в м)
124
Рисунок 25 – Территория до и после рекультивации
Контрольные вопросы
1 Чем отличается рекультивация карьерных выработок,
образованных при добыче нерудных материалов и скальных пород?
2 Каким образом проводится рекультивация и обустройство
подошвы выработки и складских площадок?
3 Каким образом проводится рекультивация и обустройство
склонов скальной выработки?
125