Технологии рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири

Обрушенные коренные породы, как правило, приурочены к зонам сгорания угля, чаще залегают непосредственно на горелых породах, иногда перекрывают угольный пласт. Мощность их изменяется от 2–3 до 7 м. Обрушенные породы – это раздробленные, перекрытые рыхлые породы с нарушенной структурой. Участки с развитием горелых пород на месторождении отмечаются повышенными формами рельефа.

Четвертичные отложения – (m_В1) – в пределах Бородинской мульды представлены в основном аллювиально-деллювиальными образованиями, сплошным чехлом перекрывающими коренные породы. Это суглинки, глины, супеси. В случае залегания их на горельниках в основании обычно прослеживается горизонт, обогащенный щебенкой горельников. В речных долинах четвертичные отложения представлены песками и галечниками. Мощность отложений весьма не выдержана и изменяется от 0,5 до 15–20 м. На площади основного карьерного поля составляет 6,1 м.

Верхний плодородный слой почвы мощностью до 0,6 м – это серые лесные и черноземные почвы, используемые в агропромышленном комплексе Рыбинского и Канского районов.

Технологические решения в проведении горнотехнического этапа рекультивации земель сельскохозяйственного назначения

В бывшем СССР в горно-добывающей отрасли плодородный слой почвы (далее – ПСП) угольные разрезы вместе с породой верхнего вскрышного уступа вывозили в отвалы [6]. Общеизвестно, что почвенная оболочка является основой земледелия. Такой подход способствовал уничтожению значительных площадей продуктивных сельскохозяйственных угодий. Сложившаяся ситуация была исправлена работами по рекультивации нарушенных земель практически на всех горных предприятиях в 1970 г. С этого момента началась эволюция в теории и практике в совершенно новом направлении хозяйственной деятельности в недропользовании.

Естественным желанием производственников и проектировщиков была возможность встраивания работ по рекультивации земель в основную технологию вскрышных работ. В зависимости от применяемого при отработке верхнего вскрышного уступа горного выемочного оборудования разрабатывались технологические схемы рекультивации земель.

Решением научных проблем в области рекультивации занимались многочисленные отраслевые проектные и научно-исследовательские институты. В результате была обоснована необходимость и целесообразность проведения горнотехнического (рис. 1.9) и биологического этапов в рекультивации продуктивных земель сельскохозяйственного назначения.

В 1970-е гг. основными принципами при составлении технологической документации на проведение работ по рекультивации земель выступали:

– возможность использования за счет внутренних резервов предприятий основного горного и транспортного оборудования, применяемого на угольном разрезе, для проведения этим же оборудованием работ на техническом этапе рекультивации;

– экономическая целесообразность использования машин, применяемых на технической рекультивации, для выполнения вспомогательных работ на разрезах, работ на внешних и внутренних отвалах с целью более полной загрузки оборудования;

– возможность использования применяемых на угольном разрезе структур и технологических схем работы, оборудования и машин в вариантах комплексной механизации в увязке с техническим этапом рекультивации земель [50].

Рис. 1.9. Классическая последовательность проведения работ на горнотехническом этапе рекультивации

Все, что достигнуто в области рекультивации земель, – использование начиная с 1970 г. в технологиях рекультивации горнотранспортного оборудования, применяющегося на угольных разрезах, на основных работах.

Плодородный слой почвы снимается с площадей, занятых пашней, сенокосами и пастбищем. На площадях, занятых лесом и заболоченных, снятие ПСП не предусмотрено [45]. Мощность снимаемого слоя ПСП принимается 0,35 м, и это на длине фронта горных работ 4–8 км.

На снятии ПСП вот уже на протяжении почти 40 лет применяется бульдозерная техника – С-100 в начале периода, а в настоящее время мощные бульдозеры типа ДЭТ-250 и их зарубежные аналоги (рис. 1.10). Бульдозеры и бульдозеры-рыхлители – основное оборудование, которое используется на различных операциях технического этапа рекультивации. Работа бульдозеров, как правило, не связана жестко с другими выемочными и транспортными машинами в технологической цепочке: снятие, погрузка, транспортирование, складирование и укладка ПСП на подготовленные участки отвалов.

Погрузка ПСП из временных складов снятого ПСП осуществляется карьерными экскаваторами с емкостью ковша 2,5–6,0 м³. На крупных угольных разрезах ПСП вывозится локомотивами ТЭМ-7 на промежуточные склады в железнодорожных думпкарах ВС-105, задействованных как основное транспортное звено на вскрышных работах. На планировке и разравнивании ПСП на отвалах также применяют тяжелые бульдозеры [99].