Технології рекультивації відвалів Ганнівського кар’єру ВАТ « Північний ГЗК»

Значно скоротити період забруднення  оточуючого середовища вдається при  впровадженні нової технології, яка  передбачає відсипку усіх ярусів відвалу  і одночасно їх рекультивацію.[6]

Інженерна підготовка земель, які рекультивуються.

Інженерна підготовка включає в  себе комплекс заходів, які забезпечують приведення порушених гірничими  роботами ділянок до стану, придатного для промислового та цивільного будівництва, сільськогосподарського, народногосподарського  або рекреаційного користування.

До інженерних заходів входять: відведення поверхневих вод, захист від підтоплення та заболочення, боротьба з утворенням ярів та ерозією  ґрунтів, улаштування доріг під’їздів  та інших споруд, які сприяють швидкому освоєнню ділянок, які рекультивуються. Інженерна підготовка здійснюється до початку робіт з біологічної  рекультивації. Інженерні вимоги до рельєфу пов’язані з необхідністю організації внутрішніх та зовнішніх  транспортних зв’язків з ділянками, які рекультивуються, відведення з  них поверхневих ґрунтових вод  і утворення необхідних умов для  підвищення родючості переміщеного ґрунтового покриву. Практично при  всіх  напрямках рекультивації необхідно мати рівно сплановані майданчики з малими нахилами для стікання води, бажано в один бік від середини до країв майданчика.

При сприятливому рельєфі відведення поверхневих вод здійснюється самотоком за рахунок правильно об лаштованого нахилу поверхні. У протилежному випадку необхідне створення найпростіших гідротехнічних споруд.

При формуванні відвалів необхідно  створювати умови, які запобігають  водній ерозії відкосів. Це досягається  облаштуванням терас на відкосах відвалів, запобіжних барм між відсипаними ярусами і виположувальних відкосів.[7]

 

3.4. Розрахункова частина.

 

Розрахунок параметрів проведення рекультивації порушених земель.

Особливості регіону.

І варіант.

Вихідні дані :

1. Клімат - сприятливий.

2. Природний ландшафт - рівний.

3.Схема плантежа суцільна-рівна.

4. Обмежене водопостачання.

5. Порушення розробками горизонтального родовища.

6. Екологічна обстановка - критична.

7. Площа кар’єру  - 320 га.

8. Глибина кар’єру - 75 м.

9. Відстань транспортування - 600 м.

10. Ширина відвальної заходки  - 80 м.

11. Напрям біологічної  рекультивації - лісогосподарська.

 

Розрахунок  всіх параметрів здійснюється по основним типам порушених  земель, встановлених відповідно до ГОСТ 17.5.1.02-85 та ГОСТ 17.5.1.03-86. - «Классификация нарушенных земель для рекультивации»

 

1. Потужність рекультивованого  шару:

   Р = Н_к + К + 0,2 ,м

К - потужність шару для кореневих  систем ,деревних росин (4м);

Н_к - висота капілярного підйому (3.0 м);

   Р = 3.0 + 4 + 0.2 = 7.2м

2. Площа, необхідна для  складування порід:

S_скл =   m_п · К_р · (1 - η) · S_H   

             Н_скл  · (1 - К_о) · (1 - ρ)   ; м²

m_п - потужність родючого шару (2-5 м);

К_р - коефіцієнт розпушування порід (1,2);

η -  втрата родючого ґрунту при зайнятті і транспортуванні (0,05 %);

S_H -  площа порушених земель(225);

Н_скл - висота складу ( 3 м);

К_о = коефіцієнт,що враховує об’єм відходів складу 0,15;

ρ - величина розубожування при зняті родючого шару (0,05).

S_скл =  2м · 1,2 · (1 - 0,05) · 225 м²   = 211, 76  м²

        З *(1 - 0,15) · (1 - 0,05)

3. Об’єм планувальних  робіт:

 V_пл = 10⁴ · К_ф · А ·  tg α - S_пд (1 - ρ_п);   м³

К_ф - коефіцієнт, що враховує поверхню відвалу (0,063- дугове поперечне (віялове);

А - ширина заходки;А=80м;

tg α - кут відкосу ,45^о;

S_пл –площа ,що підлягає розсіюванню, S_пл  =320 га;

ρ_п = коефіцієнт ,що враховує об’єм повторного планування , ρ_п=0,3.

 

V_пл = 10000 · 0,063 · 80 · 1 – 320· (1 - 0,3) = 11289600 м³  

Висновок: після виконання гірничо – технічного етапу рекультивації порушених земель ми маємо ділянку з добре спланованим рельєфом для подальшого проведення на ній лісогосподарської рекультивації.

• розрахували потужність рекультивованого шару – 7.2 м;
• площу, необхідна для складування порід – 211,76м² ; 
• та об’єм планувальних робіт -11289600 м³ .

 

Умовні позначення.

  Розміщення рудного тіла і токсичних порід:

             20 м - товща червоно-бурих глин;

             5 м - товща алювіальних пісків;

             12 м - піски кварцитів, хвористі, прошарки і лінзи вапняків,мергелів;

             23 м – кварцитові строкатоколірні піски, дрібно - серед ньозернисті,місцями глина сірого кольору,інколи вуглиста.

             15 м - сланці графіт-слюдяні, графіт-антислої-біотитові ,мармури доломітові,прошарки залізистих кварцитів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 4 .Біологічна рекультивація земель.

 

4.1. Суть і значення біологічної рекультивації земель

 

Біологічна рекультивація  земель ~ це комплекс біологічних заходів,              спрямованих на відновлення родючості порушених земель з метою вирощування на них сільськогосподарських і лісових культур.

Вона поділяється на два  основні види: сільськогосподарську рекультивацію і лісову, або лісогосподарську, рекультивацію.

Сільськогосподарська  рекультивація передбачає вирощування на порушених землях відповідного асортименту сільськогосподарських культур і в подальшому переведення цих земель у ріллю, кормові та інші види сільськогосподарських угідь.

Лісова, або лісогосподарська, рекультивація передбачає вирощування на порушених землях відповідного набору лісових культур, які пізніше можна використовувати як товарні чи паркові лісопосадки, спортивно-оздоровчі та захисно-декоративні зони.

Вибір того чи іншого виду біологічної  рекультивації базується на аналізі  і врахуванні економічних, господарських  і фізико-географічних особливостей родовища або окремих його копалин, до яких належать: цінність землі та її призначення, склад і властивості ґрунтових субстратів, складених у відвали, а також перспектива можливого використання порушених земель після їх гірничотехнічної та біологічної рекультивації.

Враховуючи, що в Україні  спостерігається тенденція до скорочення площ ріллі, що припадає на душу населення, перевага повинна віддаватися сільськогосподарській  рекультивації. Проте для неї  потрібне обов'язкове нанесення на сплановану поверхню відвалів родючого шару ґрунту або потенційно родючих  розкривних порід. Так, згідно з існуючими  рекомендаціями, у випадку сільськогосподарської  рекультивації товщина кореневмісного шару має бути не меншою 1 м, і він  повинен мати такі фізичні та агрохімічні властивості: щільність складення (об'ємна маса) - не більше 1,5 г/см³; вміст гумусу - не менше 2 % у сільськогосподарському освоєнні та 1,0 % у лісовому; вміст водорозчинних сульфатів натрію і магнію - не більше 5 %, хлоридів - не більше 0,01 %, рН - 6-8.

Вибираючи культури для вирощування  на рекультивованих землях, необхідно  передусім орієнтуватися на рослинність, яка росла на території родовища або росте на відпрацьованих відвалах і сусідніх староорних землях. У  тих випадках, коли на території  відпрацьованих відвалів розкривних порід  можливе осідання, у перші роки не можна висівати багаторічні трави, а доцільніше замінювати їх однорічними  бобово-злаковими сумішками.

Важлива практична  мета біологічної рекультивації - скорочення розриву між початком відчуження земель і їх наступним використанням, чого, на жаль, не дотримуються гірничо-видобувні підприємства.

Тривалість рекультивації  може сягати 10-15 років і більше. Адже цей цикл закінчується лише тоді, коли гумусу в новоствореному шарі буде на рівні сусідніх староорних земель.

Під час відновлення земель треба враховувати, що без належного  догляду рекультивовані землі може знищити ерозія. Щоб цього не сталося  потрібно вже з самого початку  біологічної рекультивації передбачити  відповідні протиерозійні заходи.

Треба пам'ятати, що відновлення  порушених земель спрямоване не тільки на їх повернення у сільськогосподарський  чи лісовий фонд, запобігання зсувів або ерозії, але й на створення  екологічно збалансованої системи, яка б становила економічну і  природно-естетичну цінність.

Звичайно, у біологічній  рекультивації не завжди вдається виконати усі вимоги проекту з рекультивації  або накреслені заходи. В такому випадку треба провести коректування або визначити нові науково обґрунтовані роботи з рекультивації земель.

 

 

4.2.Класифікація порід і ґрунтів для біологічної рекультивації.

 

Біологічна рекультивація  земель, порушених промисловими розробками корисних копалин, значною мірою  залежить від складу і властивостей порід і ґрунтів, фізико-географічних умов середовища і характеру подальшого використання рекультивованих земель.

Враховуючи це, запропоновано  декілька класифікацій придатності  розкривних порід і ґрунтів для  біологічної рекультивації.

За однією з них виділено три групи придатності розкривних порід і ґрунтів для біологічної  рекультивації, а саме:

•      1-ша група - придатні;                                                     

•      2-га група - малопридатні;                                    

•      3-тя група - непридатні.

Кожна група і підгрупа придатності виділяється за такими оцінювальними показниками: "сумарним ефектом" токсичних іонів, рН водним або сольовим, вмістом рухомого алюмінію, натрію, гумусу і фізичної глини (фракції менше 0,01 мм).

На підставі цих показників для кожної групи і підгрупи придатності  встановлюють напрям використання порушених  земель у процесі їх біологічної  рекультивації. Наприклад, для 1-ї групи  придатності та підгрупи "родючі" властиві такі оцінювальні показники: "сумарний ефект" токсичних іонів - менше 0,3 мг/І00г ґрунту чи порід; натрій - менше 10 % ємкості поглинання; вміст  гумусу - більше 2 % і вміст фізичної глини (фракції менше 0,01 мм) - понад 20 %.

Згідно з цими показниками, такі землі представлені гумусовим  шаром профільних ґрунтів і слабоеродованих їх різновидностей та придатні для створення ріллі та інших сільськогосподарських, угідь.

За таким принципом  визначається придатність розкривних порід і ґрунтів для інших  цілей.[8]

Згідно з варіантом  був заданий лісогосподарський  напрямок рекультивації 
Лісова (лісогосподарська) рекультивація передбачає створення і вирощування лісових культур меліоративного, протиерозійного, полезахисного, ландшафтно-озеленювальних, санітарно-гігієнічного, рекреаційного та інших призначень. У кінцевому рахунку мова йде про конструювання штучного лісового біогеоценозу. 

Вимоги до гірничотехнічної етапу рекультивації включають зняття родючого шару грунту, селективну виїмку порід розкриву, транспортування та використання для рекультивації родючого грунтового шару і потенційно родючих розкривних порід, формування рельєфу і структури поверхневого шару, створення під'їзних шляхів та протиерозійних споруд. 

Поверхневий шар служить основою для формування корнеобитаемого горизонту рекультивується ділянки. При проведенні біологічної рекультивації увага звертається на поверхневий шар, якість якого визначає можливість створення рослинного покриву, трудомісткість меліоративних заходів. Склад і структура верхнього шару визначають види освоєння рекультівіруемих території. Потужність цього шару для вирощування деревних і чагарникових рослин повинна становити не менше 1,5-2 м. Штучно формується при рекультивації верхній горизонт (Р-горизонт) створюють за схемою, близькою до природного (нижній шар - сприятливі водно-фізичні властивості, верхній - гумусірованності горизонт).  Ступінь біологічної придатності грунтів встановлюється на основі фізичних і хімічних властивостей порід розкривний товщі і за спостереженнями за природним заростанням согласно7. Практично виділяються три основні групи розкривних порід за ступенем придатності їх для біологічної рекультивації: придатні (родючі і потенційно-родючі), малопридатні, непридатні. Групи поділяються на підгрупи по фізичним і хімічним властивостям. 

До непридатним за фізичними властивостями відносяться сільнокаменістие скельні породи. Непридатність порід за хімічними властивостями визначають, як правило, несприятлива реакція середовища (сильно кисла або сильно лужна) і високий рівень засолення. Перша група складується у тимчасові відвали і використовується згодом для створення рекультиваційного шару. Друга група - основна частина гірської маси відвалів, для яких характерне малу кількість елементів живлення рослин,  несприятливий механічний склад, але можливе використання для створення лісонасаджень. Третя група - переважно скельні породи.