CC BY
45
© Т. Калыбеков, Ж.Д. Байгурин, К.Б. Рысбеков, Б.Т. Толеуов, 2014
УДК 622.882
Т. Калыбеков, Ж.Д. Байгурин, К.Б. Рысбеков, Б.Т. Толеуов
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ СЕЛЕКТИВНОГО ФОРМИРОВАНИЯ ВНЕШНИХ ОТВАЛОВ С УЧЕТОМ РЕКУЛЬТИВАЦИИ
Предложены технологические схемы селективного формирования внешних отвалов круглой и квадратной формы с учетом своевременной их рекультивации. Предложенные технологические схемы селективного размещения вскрышных пород предусматривают отсыпку в периферийной части отвальных ярусов потенциально плодородных пород, а в тело отвала непригодных для цели рекультивации пород. После отсыпки пионерной насыпи фронт отвальных работ на первом отвальном ярусе развивается вдоль границы отвального отвала с правого или левого фланга. Периферийная часть первого отвального яруса отсыпается потенциально плодородными породами. По мере появления достаточной рабочей площадки на первом отвальном ярусе начинается отсыпка пионерной насыпи второго отвального яруса. Селективное размещение вскрышных пород в теле отвала по пригодности их для рекультивации позволяет ускорить рекультивационные работы и уменьшить негативные последствия открытой разработки на окружающую природную среду.
Ключевые слова: рекультивация, схема, селективное формирования, отвал, порода, потенциально плодородные породы.
Одним из нерешенных проблемных вопросов открытой разработки месторождений полезных ископаемых до настоящего времени остается своевременная рекультивация нарушенных земель в ходе ведения горных работ. Основными причинами отставания рекультивационных работ на горнодобывающих предприятиях Республики Казахстан являются недостатки проектной документации по рекультивации нарушенных земель и незаинтересованность недропользователей заниматься вопросами своевременного восстановления нарушенных земель. Проекты рекультивации нарушенных земель не предусматривают совмещение горных и рекульти-вационных работ в период отвалоо-бразования с целью интенсификации формирования антропогенного ландшафта. С другой стороны недропользователи не выделяют финансовые
средства на проведение научно-исследовательских работ по ускорению темпов рекультивации нарушенных земель в ходе ведения горных работ. В результате этих обстоятельств работы по рекультивации нарушенных земель на действующих предприятиях не стали неотъемлемой частью технологических процессов открытых горных работ. Все это связано с отсутствием системного подхода к решению возникающих проблем рекультивации нарушенных земель и управления селективного формирования внешних отвалов на горнодобывающих предприятиях. Технология рекультивации нарушенных земель при открытой разработке месторождений должна обеспечивать своевременное формирование антропогенного ландшафта с учетом рекуль-тивационных работ.
На техническом этапе рекультивации формирование внешнего отвала
должно осуществляться в соответствии с требованиями последующего биологического этапа, направленного на возобновление устойчивых функционирующих высокопродуктивных биогеоценозов. Для этой цели в первую очередь следует исследовать пригодность пород нарушаемых земель для рекультивации. По результатам выполненных работ определяются объемы плодородного слоя почвы и потенциально плодородных пород, необходимых для селективного формирования внешнего отвала в период эксплуатации месторождения.
Обоснование выбора направления рекультивации нарушенных земель выполняется с учетом следующих факторов:
• природно-климатических, рельефа местности, почвенного покрова растительности, геологических, гидрогеологических и гидрологических особенностей;
• хозяйственных и санитарно-гигиенических условий района разработки месторождения с учетом перспективы его развития;
• технологии и комплексной механизации горных работ и срока эксплуатации месторождения;
• экономической, экологической и социальной эффективности рекультивации нарушенных земель и требований освоения природных ресурсов района.
Выбранное направление рекультивации должно обеспечивать решение задач рационального использования земельных ресурсов района, формирование гармоничного антропогенного ландшафта, отвечающего экологическим, хозяйственным, социально-экономическим и санитарно-гигиеническим требованиям.
В соответствии с направлением рекультивации обосновывается технологическая схема селективного формирования внешнего отвала с учетом
последующего использования нарушенных земель в народном хозяйстве. Для выбранной технологической схемы селективного формирования внешнего отвала рассчитываются рациональные его параметры с учетом объемов складируемых вскрышных пород в отвал и его конфигурации в плане. Принятая технологическая схема отва-лообразования должна предусматривать селективное размещение вскрышных пород в тело отвала.
С целью селективного размещения вскрышных пород в тело отвала проводится горно-геометрический анализ карьерного поля для установления объемов непригодных пород, потенциально плодородных пород и плодородного слоя почвы. Далее обосновывается календарный выход объемов вскрышных пород по пригодности их для рекультивации в соответствии с принятой системой разработки месторождения. Затем осуществляется увязка календарного выхода объемов вскрышных пород по их пригодности для рекультивации в соответствии с принятой технологической схемой селективного формирования внешнего отвала. При этом следует учесть то, что формы отвалов в плане могут быть различной: круглой, квадратной, прямоугольной, грушевидной и т.д. Во всех случаях для успешного решения вопросов совмещения горных и ре-культивационных работ на открытых разработках следует строго увязывать селективное размещение вскрышных пород в отвале с развитием горных работ в карьере.
Предлагаемые технологические схемы селективного размещения вскрышных пород предусматривают отсыпку в периферийной части отвальных ярусов потенциально плодородных пород, а в тело отвала непригодных для цели рекультивации пород. Формирование всего отвала осуществляется в следующей последо-
Рис. 1. Технологическая схема селективного формирования внешнего двухъярусного бульдозерного отвала квадратной формы: 1 - бульдозер, 2 - автосамосвал
Рис. 2. Технологическая схема селективного формирования двухъярусного внешнего бульдозерного отвала круглой формы: 1 - бульдозер, 2 - автосамосвал
вательности. После отсыпки пионерной насыпи фронт отвальных работ на первом отвальном ярусе развивается вдоль границы отвального отвала с правого или левого фланга. Периферийная часть первого отвального яруса отсыпается потенциально плодородными породами. По мере появления достаточной рабочей площадки на первом отвальном ярусе начинается отсыпка пионерной насыпи второго отвального яруса.
Фронт отвальных работ на втором отвальном ярусе также будет развиваться вдоль его контура. Откосная часть второго отвального яруса отсыпается потенциально плодородными породами. В соответствии с проектом вслед за подвиганием фронта отвальных работ на поверхность второго отвального яруса укладываются также потенциально плодородные породы. В дальнейшем производится одновременная отсыпка отвальных ярусов с некоторым опережением периферийной части отвала. В момент окончания
отсыпки отвальных ярусов их периферийные части и горизонтальная поверхность будет отсыпана пригодными для рекультивации породами, что позволит ускорить рекультивацию внешнего отвала. Селективное размещение потенциально плодородных пород по периферийной части отвальных ярусов позволяет ускорить рекультивацию внешнего двухърусного отвала. При отвалообразовании улучшаются показатели землепользования за счет снижения интенсивности нарушения земель. В связи с селективным формированием откосной части отвальных ярусов потенциально плодородными породами предлагается исключить выполажива-ние откосов, что позволит уменьшить горно-планировочные работы.
При предлагаемых технологических схемах селективного формирования двухъярусных внешних отвалов одновременно отсыпаются отвальные ярусы и достигают в минимальные сроки проектной высоты. В дальнейшем отвальные ярусы формируются с
подвиганием фронта отсыпки справа налево или слева направо с некоторым опережением по периферии отвального отвода (рис. 1, 2). Во всех случаях подвигание фронта отвальных работ должно быть параллельным и равным с целью нормальной организации отвальных и рекультивацион-ных работ.
Таким образом, селективное размещение вскрышных пород в теле
1. Чу лаков П.Ч., Бегалинов А., Калы-беков Т. Интенсификация рекультивации нарушенных открытыми горными работами земель. - Алматы: Гылым, 1994. - Часть 1, 2. - 272 с.
2. Михайлов A.M. Охрана окружающей среды при разработке месторождений открытым способом. - М.: Недра. - 184 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_
отвала по пригодности их для рекультивации позволяет ускорить рекуль-тивационные работы и уменьшить негативные последствия открытой разработки на окружающую природную среду. Своевременная рекультивация нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых способствует обеспечению экологической безопасности техносферы.
_ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
3. Калыбеков Т.К., Толеуов Б.Т., Рысбе-ков К.Б. Технологическая схема селективного формирования внешнего бульдозерного отвала // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов (г. Курск). - 2009. -№ 11. - С. 84-85. ЕИЭ
Калыбеков Т. - доктор технических наук, профессор, Байгурин Ж.Д. - доктор технических наук, профессор, Рысбеков К.Б. - кандидат технических наук, доцент, Толеуов Б.Т. - кандидат технических наук, доцент,
Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева, e-mail: [email protected].
UDC 622.882
DEVELOPMENT OF PROCESS FLOW DIAGRAMS FOR SELECTIVE EXTERNAL DUMPING, CONSIDERING RECLAMATION
Kalybekov T., Doctor of Technical Sciences, Professor,
Baigurin Zh.D., Doctor of Technical Sciences, Professorr,
Rysbekov K.B., Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor,
Toleuov B.T., Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor,
Kazakh National Technical University named after K.I. Satpayev, e-mail: [email protected].
In article the technological scheme of selective formation of external sailings of the round and square form с the account restoration is offered
Key words: reclamation scheme, selective formation, dump, breed, potentially fertile breed.
REFERENCES
1. Chulakov P.Ch., Begalinov A., Kalybekov T. Intensifikatsiya rekul'tivatsii narushennykh otkrytymi gornymi rabotami zemel' (Stimulation of open pit mining-affected land reclamation), Almaty, Gylym, 1994, part 1, 2, 272 p.
2. Mikhailov A.M. Okhrana okruzhayushchei sredy pri razrabotke mestorozhdenii otkrytym sposobom (Environment protection in open pit mining), Moscow, Nedra, 184 p.
3. Kalybekov T.K., Toleuov B.T., Rysbekov K.B. Zhurnal nauchnykh publikatsii aspirantov i doktorantov (g. Kursk), 2009, no 11, pp. 84-85.
