Жер бетіне жақын жатқан шоғырларды ашық игеру кезіндегі бұзылған жерлерді рекультивациялау технологиясын

Жер бетіне жақын  жатқан шоғырларды ашық игеру кезіндегі  бұзылған жерлерді рекультивациялау технологиясын  

Пайдалы қазбаларды ашық әдіспен  игеру саласында тау-кен жұмыстарын жүргізу барысында бұзылған жерлерді дер мезгілінде қалпына келтіру  өте маңызды мәселе болып саналады.

Минералды шикізат кенорындарын ашық әдіспен игеру пайдалы қазбаларды қазып алу үшін едәуір жер көлемдерін алумен байланысты. Ашық игеру нәтижесінде  карьер шұңқырлары және сыртқы үйінділер  түріндегі антропогендік ландшафттар  пайда болады. Бұзылған жерлер қайта  қалпына келтірілгенге дейін  қоршаған табиғат ортасының атмосферасын, гидросферасын және литосферасын ластауыш көзі болып табылады.

Қалыптасатын карьерлер  мен аршыма таужыныстарының үйінділері едәуір көлемдегі тау-кен массаларының тасымалдануы нәтижесінде қоршаған орта үшін көптеген проблемалар тудырады, яғни табиғи ландшафта түбірлі өзгерістер пайда болады. Республикамызда бұзылған жерлерді қайта қалпына келтіру қарқыны пайдалы қазба кенорындарын ашық әдіспен игеру кезінде бұзылған  жер мөлшеріне сай еместігін көрсетіп отыр.

Қазіргі уақытта топырақтың құнарлы қабатын қазып алудың, рекультивация талаптарын ескеріп  үйінділерді жасаудың, бұзылған жерлерді қайта қалпына келтіруге жарамдылығы  бойынша аршыма таужыныстарын сұрыптап қазып алудың әртүрлі технологиялық  сұлбалары бар. Мұнда жер бетіне жақын жатқан шоғырларды кен-геологиялық  және кентехникалық жағдайларды  ескеріп игеру кезінде бұзылған жерлерді қайта қалпына келтірудің тиімділігін арттыру мәселелеріне қажетті көңіл бөлінбеуде. Осыған байланысты шамалы тереңдікте орналасқан шоғырларды ашық игеру процесінде бұзылған жерлерді қайта қалпына келтіру  технологиясын негіздеуге бағытталған  зерттеулер өте өзекті мәселе болып  табылады. Сондықтан жер бетіне жақын  жатқан шоғырларды ашық игеру кезінде  бұзылған жерлерді қайта қалпына  келтіру технологиясын негіздеуді аршыма таужыныстарын үйіндіде рекультивацияға  жарамдылығына сәйкес мақсатты түрде  орналастыру арқылы зерттеулерді жүргізудің қажеттілігі туады. 

Фитоценоздардың алуан түрлілігі, дамуы, қалыптасуы және туындауы себептері туралы көрсеткіштер жаңа өзен аңғарлары, көлдің және теңіз үйінділері, құмджы қайрандар, құрғаған көлдердің түбі, қатпарлы жерлер сияқты жердің жалаңаш, яғни өсімдіктер бірлестігінен шет қалған участоктарына өсімдіктердің өсуін бақылауға мүмкіндік береді. 
Жалаңаштанған участоктардың негізгі екі типін ажыратады: бірінші – және екінші - жалаңаштанған. 
Бірінші – жалаңаштанған участоктар – бұлар көне өсімдіктер болмаған және оларда қандай да бір тұқым, пиязшық, түйнек, тамырсабақ, спора және басқа да қалдықтар түрінде болған өсімдіктердің қалдықтары болмайтын участоктар, екінші – жалаңаштанған участоктар – бұл қандай да бір себептен, немесе қоршаған ортаның өзгеру нәтижесінде (су тасқыны, өрт, вулкан атылу, сел тасқыны және т.б) бұрынғы өсімдіктер бірлестігі жойылып, топырақта бұрынғы өсімдіктердің тұқым, пиязшық, түйнек, тамырсабақ, спора және басқа да қалдықтар түрінде бастамалары сақталған участоктар. Екінші – жалаңаштанған участоктар орсан зор аумақты алып жатады, осы уақыттарда бірінші – жалаңаштанған участоктар салыстырмалы түрде аумағы бойынша мысалы, құйылу (осыпь), лава, су ағыгдарының шөгінділері, лайлы шөгінділер (мысалы, ірі көлдер мен теңіздер жағалауы бойынша құмды дюналар), мұздақтардың еруі кезіндегі, эрозия нәтижесінде туындаған жалаңаш аймақтар, пайдалы қазбаларды ашық өндіруде және өнеркәсіптерден қалдықтардың тасталуынан түзілген субстраттар сияқты орташа участоктарды иеленеді. Алайда бірінші – жалаңаш участоктарды зерттеудің фитоценоздардың қалыптасуының жалпы заңдылықтарын түсіну үшін үлкен мәні бар. Сонымен қатар жер бетіндегі кез-келген участогында өсімдіктер бірлестігінің дамуы бір кездері осы бірінші – жалаңаш участоктардан басталған. 
Осылайша, бірінші – жалаңаш участоктар, - бұл физикалық қасиеті мен химиялық құрамы бойынша әртүрлі, оның үстіне абсолютті тіршіліксіз және бұрын қандай да бір әсерлерге ұшырамаған организмдерден тұратын субстраттар. Шын мәнінде, субстраттың алғашқы жағдайы бірінші – жалаңаш участоктың болғандығының ізін көрсетеді, көбінесе бірінші кезеңде. 
Бірінші – жалаңаш участоктың кең тараған мысалы вулкан атқылағаннан кейінгі суыған лавалар, топырақтың барлық жойылған профилі болып табылады. Қазір ондай құбылыстар сирек, бірақ құрлықтың әрбір участогы белгілі бір уақыттарда бірінші – жалаңаштанған участоктар болып табылған.

Зерттеу нысаны жер бетіне жақын орналасқан шоғырларды қазып алатын карьерлер.

Жұмыстың мақсаты жер бетіне жақын жатқан шоғырларды ашық игеру кезінде аршыма таужыныстарын үйінді қабаттарына сұрыптап қоймалау арқылы бұзылған жерлерді қайта қалпына келтіру технологиясын негіздеу.

Жұмыстың негізгі  идеясы жарамсыз және құнарлы таужыныстарды үйіндіге биіктігі шамалы қабаттармен үйіндінің шеткі белдемінен ортасына қарай бағытта сұрыптап орналастыру. 

Зерттеу міндеттері:

·    ашық кен қазу жұмыстары кезінде жерді тиімді пайдалану және бұзылған жерлерді қайта қалпына келтірудің теориясы мен тәжірбиесінің қазіргі жағдайына талдау жүргізу

·жер бетіне жақын орналасқан шоғырларды ашық игеру кезінде бұзылған жерлерді қайта қалпына келтірудің технологиялық схемасын жасау

·    сыртқы бульдозерлік үйінділерді техникалық қалпына келтірудің оңтайлы параметрлерін негіздеу

·    терең емес күрт құлама шоғырларды ашық игеру кезінде карьердегі қазылған кеңістікті қалпына келтірудің технологиялық схемасын жасау.

·    сыртқы бульдозерлік үйінділерді қайта қалпына келтіру қарқынының тиімділігін анықтау.

Зерттеу әдістері. Жұмысты орындау кезінде: жүйелі талдау, жер бетіне жақын жатқан шоғырларды ашық игеру тәжірибесін және әдеби көздерді талдау, бульдозерлік үйінділерді жасау кезінде әртүрлі тау жыныстарын орналастыру заңдылықтарын анықтауға жүйелі амалдар пайдаланылды. 

Қорғауға шығарылатын  негізгі ғылыми қағидалар мен  нәтижелер.

·    Тереңдігі шамалы карьерлерде сыртқы бульдозерлік үйінділерді қайта қалпына келтірудің тиімділігін арттыру потенциальды құнарлы таужыныстар мен топырақтың құнарлы қабатын үйіндінің шеткі бөлігінде биіктігі шамалы үйінділік қабаттармен ілгерілей сұрыптап қоймалағанда үйінді беткейінің нәтижелілік бұрышы 18^º артық емес кезінде қамтамасыз етіледі.

·    Бульдозерлік үйінділерді сұрыптап қалыптастырудың технологиялық схемасын оңтайлы параметрлерін негіздеу үйіндінің және үйінділік қабаттардың параметрлерін, бірінші үйінділік қабаттың террасасының енін және үйінді беткейінің нәтижелік бұрышын ескере отырып жүргізілуі тиісті.

·    Тереңдігі шамалы карьерлерде қазылған кеңістікті қалпына келтіру карьер борттарынан таужыныстарды жарылыс энергиясын пайдаланып жылжытуды және карьер түбін белгілі тереңдікке дейін толтыруды енгізуі қажет.

Жұмыстың ғылыми жаңалығы  

Жер бетіне жақын кенорындарын ашық игеру кезінде бұзылған жерлерді қалпына келтіру мерзімін қысқартуға мүмкіндік беретін үйіндінің шеткі бөлігінде құнарлы  таужыныстарды сұрыптап орналастырудың технологиялық схемасы негізделеді.

·    Жер бетіне жақын жатқан шоғырларды игеру кезінде үйіндіні сұрыптап қоймалау схемасының парамерлері негізделді, ол белгілілерден үйінділік қабаттардағы тегістеу жұмыстарын жою мақсатында үйінділік қабаттардың шамалы биіктігімен ерекшеленеді.

·    Жарылыс энергиясын пайдаланып белгілі бір тереңдікке дейін карьердің қазылған кеңістігін толтырмалаудың оңтайлы параметрлерін анықтау әдістемесі жасалды.

·    Бульдозерлік үйіндіні сұрыптап қалыптастыру кезіндегі рекультивациялауды қарқындатудың заңдылығы анықталды.

Негізгі конструктивті, технологиялық және техникалық-эксплуатациялық  сипаттамалары.

Жер бетіне жақын жатқан кенорнын игеру кезінде сыртқы үйіндіні рекультивация талаптарына сай  биіктігі шамалы қабаттармен сұрыптап қоймалау технологиясы ұсынылды. Мұнда  таужыныстар рекультивацияға жарамдылығына  сәйкес үйінді денесінде ілгерілей  сұрыптап қоймаланады, үйінділік қабаттарында беткейді тегістеу жұмыстары жойылады. Сыртқы бульдозерлік үйінділерді ұсынылған  технология бойынша рекультивациялау кезінде ағымдағы рекультивация  коэффициентінің мәні кенорнын игеру  мерзімі аяқталғанда бірге тең  болады.

Ендіру дәрежесі. Жер бетіне жақын жатқан шоғырларды игеру кезінде бульдозерлік үйінділерді сұрыптап қоймалау технологиясы және үйіндінің технологиялық парамертлерін анықтау «Варваринское» кенорнында алтынды-мыс кен қорларының негізінде, ашық кен қазу жұмыстарының шекарасын кеңейту жобасында пайдалануға қабылданды.

Өндіріске ендіруге ұсыныс немесе ғылыми-зерттеу жұмыстарын ендіру қорытындысы. Бульдозерлік үйінділерді беткейлерін тегістеусіз сұрыптап қоймалау және карьер деп қазылған кеңістікті толтырмалау технологиясы жер бетіне жақын жатқан шоғырларды ашық игеруді жобалау кезінде ендіру ұсынылды.         

Қолдану саласы. Тау-кен өнеркәсібінде жер бетіне жатқан шоғырларды ашық әдіспен игеру.