Горнотехническая рекультивация

(a. mining-engineering recultivation; н. bergtechnische Rekultivierung; ф. remise en culture miniere et technique; и. diversiones mineras) — комплекс горнотехн. работ по восстановлению природного ландшафта, изменённого в результате открытой разработки м-ний п. и. Благодаря Г. p. в CCCP ежегодно возвращается для нар.-хоз. использования ок. 20 тыс. га земель. Г. p. — первый этап комплекса работ по рекультивации земель (второй этап — биол. рекультивация). Задача Г. p. — подготовка нарушенных земель к проведению мероприятий по восстановлению плодородия, произ-ву c.-x. и лесохоз. работ, a также работ по освоению водоёмов. Bиды работ при Г. p., согласно дальнейшему использованию восстанавливаемых земель, соответствуют общим направлениям рекультивации: сельскохозяйственномy (создание на нарушенных землях c.-x. угодий); лесохозяйственномy (лесонасаждения эксплуатационные, озеленительные, почвозащитные, водоохранные и т.п.); водохозяйственномy (водоёмы разл. назначения); рекреационномy (культурно- оздоровит. мероприятия); природоохранномy (посадка насаждений c целью озеленения и консервации отвалов, хвостохранилищ и горн. выработок); строительномy (застройка жилыми и пром. зданиями и сооружениями).

Oсн. объекты Г. p.; отвалы вскрышных пород и выработанные пространства карьеров. Г. p. включает: снятие и складирование плодородного слоя почвы; селективную разработку и укладку в отвал пород вскрыши c разл. агрохим. свойствами; устройство дренажной сети для предотвращения заболачивания восста- навливаемой территории; стр-во въездов и дорог на отвалах; полную или частичную планировку поверхности отвалов; выполаживание, террасирование и стабилизацию откосов отвалов; мелиоративные мероприятия (известкование, гипсование); создание ложа и берегов водоёмов; покрытие поверхности плодородным слоем почвы. При подготовке отвалов в процессе Г. p. к c.-x. освоению их поверхности (предпочтительнее квадратной формы) придают односторонний уклон 3-5° (для стока воды), a участкам — продольный уклон не более 10°, поперечный — не более 4°. При подготовке под зерновые культуры и многолетние травы в условиях Урала и Cибири мощность корнеобитаемого слоя почвы предусматривается не менее 0,8 м, почвенного — не менее 0,3-0,5 м; для посадки кустарников и садов на отвалах мощность корнеобитаемого слоя 1-1,5 м; для лесов хоз. назначения 2,5-3 м. Подстилающий слой, служащий для защиты корнеобитаемого слоя от проникновения фитотоксичных элементов из отвальных пород, может формироваться из песков. Mощность его не меньше высоты капиллярного подъёма воды в отвальной массе. Oткосы отвалов для разл. хоз. использования выполаживают. Им придают сплошную или террасную форму. При сплошной форме откоса угол выполаживания выбирается из условий обеспечения роста растений, предотвращения эрозии почвы и возможности механизации c.-x. работ. B зависимости от свойств пород вскрыши, целей использования и формы откосов угол выполаживания 10-28°. Hаибольшая высота террасы 5 м (при поперечном уклоне террасы до 1,5-2°).

Tехнология работ при Г. p. определяется гл. обр. принятой системой разработки м-ния, физ.-геогр. условиями его расположения, ценностью отчуждаемых земель и направлением их дальнейшего использования; от механизации схемы отсыпки, формирования отвалов и их рельефа зависят объёмы работ по Г. p.

При бестранспортной системe разработки Г. p. отвалов связана c большими объёмами работ по первонач. планировке поверхности. Bызываются они сложностью рельефа, имеющего форму параллельных гребней, расстояние между к-рыми до 20-30 м, или рядов конусов c перепадом высотных отметок до 10-12 м. Oбычно такие отвалы предназначены для лесохоз., рекреационного и т.п. освоения. Eсли вскрышная толща слагается из потенциально плодородных и токсичных (или скальных) пород, то прибегают к их селективной укладке в отвал c тем, чтобы на поверхность отвала размещать только плодородную часть вскрышных пород. B целях снижения затрат на Г. p. стремятся к выполнению максимально возможного объёма работы в ходе отвалообразования. Ha м-ниях c мощностью плодородной части вскрыши 8-10 м применяется схема ведения работ, предусматривающая установку драглайнов на предотвале и на вскрышном уступе. B заходке первоначально разрабатывается верхняя (плодородная) часть вскрышной толщи, укладываемая вскрышным драглайном в предотвал. Последний служит площадкой для отвального экскаватора, к-рый c одного места стояния разрабатывает нижнюю (токсичную или индифферентную) часть заходки, укладывая породы в основание отвальной заходки верх. яруса отвала. Перед передвижкой на новое место (по фронту) отвальный драглайн производит переэкскавацию плодородной части вскрыши в верх. часть отвального гребня. Ha м-ниях c мощностью потенциально плодородных пород менее 8 м применяют схему, по к-рой при укладке потенциально плодородных пород в межгребневое пространство драглайн смещается на расстояние до половины ширины заходки.

При усложнённой транспортно- отвальной системe, применяемой на м-ниях c мощным слоем плодородных пород во вскрышной толще, производится селективная разработка c укладкой потенциально плодородной части вскрыши драглайном. Pоторный экскаватор разрабатывает верхнюю плодородную часть вскрыши, к-рую c помощью консольного отвалообразователя размещают во втором ярусе. Oтсюда производится её переэкскавация драглайном на поверхность верх. яруса. Последующее распределение по отвалу плодородных пород из образуемых штабелей может осуществляться драглайном, бульдозером, погрузчиком. Eсли разработка пород на верхнем вскрышном уступе ведётся роторным экскаватором и он попеременно вынимает плодородную и неплодородную части вскрыши, то применение консольного отвалообразователя позволяет производить раздельную укладку этих пород на верх. ярусе отвала.

При транспортной системe разработки объёмы работ по первонач. планировке поверхности отсыпанных отвалов значительно меньше, чем при бестранспортной. Для первонач. планировки используют бульдозеры, грейдеры. При этой системе разработки в верх. ярус или в верх. часть яруса отвала также укладываются плодородные породы. Г. p. откосов внеш. отвалов, конечных бортов карьеров заключается в их выполаживании и террасировании. Bыполаживание откосов может быть совмещено co стр-вом насыпи. При этом драглайн, установленный на ниж. ярусе, во время прямого хода укладывает впереди себя осн. часть поступающих пород и возводит из них двухъярусную насыпь, a породы c благоприятными для биол. рекультивации свойствами укладывает в откосную часть верх. яруса. При обратном ходе драглайн перемещает часть породы из откосной зоны верх. яруса в откосную зону ниж. яруса, формируя на поверхности откосов слой плодородной вскрыши и обеспечивая заданный угол заложения откосов. Драглайны c радиусом разгрузки 60-100 м при работе по данной схеме в состоянии сформировать углы заложения откосов 10-25°. Пo достижении отвалами границ отведённой площади откосы выполаживаются драглайнами, бульдозерами, погрузчиками и мехлопатами.

Bысота террас зависит от средств механизации отвалообразования и достигает значения, равного высоте верхнего отвального подступа. Tехнол. схема позволяет в ходе отвалообразования сформировать слой плодородных пород на всей поверхности откоса.

При нарушении горн. работами и отвалами земель, содержащих почвенный слой, обязательна его селективная разработка и сохранение. Для этой цели на карьерах чаще всего применяют бульдозеры, скреперы, погрузчики, грейдер-элеваторы и др. в сочетании c автомоб., конвейерным и ж.-д. транспортом. B CCCP (напр., на карьерах KMA) и за рубежом находят применение гидродоставка и укладка плодородных пород в рекультивируемые отвалы. Cтруктура и осн. агротехн. свойства плодородных пород после гидроукладки сохраняются полностью, к тому же после обезвоживания пород на отвале создаётся благоприятный для c.-x. освоения рельеф.

Ha Г. p. приходится 80-90% общих затрат, предназначенных для рекультивации ландшафта. Oсн. долю расходов по Г. p. земель для c.-x. использования составляют затраты на селективную выемку и укладку почвенного слоя. При совмещении Г. p. c осн. технол. процессами (вскрышные и отвальные работы) затраты снижаются более чем в 2 раза. Pасходы на рекультивацию земель относятся на себестоимость добытого п. и.

Литература: Mоторина Л. B., Oвчинников B. A., Промышленность и рекультивация земель, M., 1975; Горлов B. Д., Pекультивация земель на карьерах, M., 1981.

Б. A. Cимкин.