Способ восстановления земель, нарушенных подземной разработкой

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для рекультивации земель, нарушенных подземным горными роботами . Цель изобретения - предотвращение потерь почвы и потенциально плодородных пород с сокращением сроков исключения из оборота земельных площадей при обеспечении защиты окружающей среды от запыленности . Снимают почву и потенциально плодородные породы с опережением фронта работ под фронтом подземных очистных работ. Опережение определяют по приведенной математической зависимости. Про; изводят укладку шахтной породы на подработанном участке. Укладку ведут с опережением снятия почвы и потенциально плодородных пород в период, исключающий период снятия плодородных пород с производительностью, определяемой математической зависимостью. Наносят на уложенные шахтные породы плодородные почвы.3 ил. ел с

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 41/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л

С..

"«) с ) (21) 4806758/03 (22) 29.03,90 (46) 15.04.92. Бюл. N. 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) А. С. Ведяшкин и В. И. Болучевский. (53) 622.271(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1176079, кл. Е 21 С 41/02, 1984.

Временные методические указания по рекультивации нарушенных земель в угольной промышленности/ ВНИИОСуголь,—

Пермь, 1980, с. 122-130. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ПОДЗЕМНОЙ PA3-.

РАБОТКОЙ (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для рекультивации земель, Изобретение относится к горному делу, предназначено для рекультивации земель, нарушенных подземными горными работами, и может быть преимущественно использовано в угольной промышленности для ликвидации мульд сдвижения с большой крутизной склонов и восстановления естественного рельефе поверхности шахтных полей, Известен способ восстановления подработанных территорий, заключающийся в засыпке появившихся понижений местности шахтной породой и покрытии ее доставляемым с других земельных угодий плодородным слоем почвы.

Согласно этому способу плодородный слой остается на подработанных участках, т.е. он безвозвратно теряется.

„„. Ж ÄÄ 1726747 А1 нарушенных подземным горными роботами. Цель изобретения —. предотвращение потерь почвы и потенциально плодородных пород с сокращением сроков исключения из оборота земельных площадей при обеспечении защиты окружающей среды от запыленности. Снимают почву и потенциально плодородные породы с опережением фронта работ под фронтом подземных очистных работ. Опережение определяют по приведенной математической зависимости. Производят укладку шахтной породы на подработанном участке. Укладку ведут с опережением снятия почвы и потенциально плодородных пород в период, исключающий период снятия плодородных пород с производительностью, определяемой математической зависимостью. Наносят на уложенные шахтные породы плодородные почвы. 3 ил.

Известен также способ рекультивации, включающий прогнозирование оседания земной поверхности, снятие плодородного слоя почвы, его временное складирование. образование на участке будущего понижения местности породного отвала, высота которого равна ожидаемому оседанию, и покрытие поверхности отвала по окончании горных работ плодородным слоем почвы.

Недостатком этого способа являются длительные сроки исключения из оборота земельных. участков, поскольку они не эксплуатируются задолго до начала, в процессе и по завершении очистных работ, вплоть до окончания оседания земной поверхности.

Кроме того, складиррвание плодородного слоя почвы требует дополнительных погрузочно-транспортных работ, а при длитель1726747 ном хранении его имеет такие отрицательные последствия, как снижение плодородия и ветровую эрозию. Недостатком способа является также большая запыленность воздуха как следствие несвоевременного, откладываемого до окончания горных работ покрытия породного отвала плодородным слоем почвы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в прогнозировании границ нарушаемого земельного участка, раздельном снятии здесь почвы до подработки с технологическим опережением снятия почвы относительно слоя подстилающих его потенциально плодородных пород, перевозке указанных пород и почвы на другой участок, ранее подработанный и заполненный шахтной породой без создания временных складов, и покрытии его привезенным грунтом.

Недостатком данного способа является то, что он не предусматривает оптимального опережения снятия почвы и потенциально плодородных пород относительно горных работ, Вследствие этого при недостаточном опережении плодородный слой безвозвратно теряется. Избыточное опережение, например, снятие почвы и потенциально плодородных пород на всей нарушаемой площади до начала горных работ приводит к более продолжительному исключению из оборота земельных угодий и увеличению потерь сельскохозяйственного производства. Другой недостаток способа состоит в том, что он не предусматривает оптимального опережения засыпки ранее нарушенного участка шахтной породой относительно укладки здесь доставляемых с вновь нарушаемого участка потенциально плодородных пород и почвы. При недостаточном опережение. сдерживаются темпы снятия и увеличиваются потери плодородного слоя. При избыточном определении шахтная порода с опозданием покрывается приведенным грунтом и подвергается воздействию воздушных потоков продолжительное время, что вызывает значительное загрязнение окружающей среды.

Цель изобретения — полное предотвращение потерь почвы и потенциально плодородных пород с сокращением сроков исключения из оборота земельных площадей при обеспечении защиты окружающей среды от запыленности.

Указанная цель достигается тем, что отработку фронта работ по снятию почвы и потенциально плодородных пород ведут с опережением на расстоянии В от фронта очистных работ, определяемом из выражения

В = С вЂ” (12 — Т) + Н Ctg д", (1) где С вЂ” проектная месячная скорость подвигания очистного забоя, мlмес:

Т вЂ” промежуток от времени, в течение которого по климатическим условиям возможны работы по снятию почвы и потенциально плодородных пород, мес.;

t — время, истекшее с начала промежутка Т к моменту, на который определяется опережение, мес„

Н вЂ” глубина горных работ, м; д — угол разрыва, определяющий положение трещин, образующихся на земной поверхности впереди движущегося очистного забоя, град„ укладку шахтной породы ведут с опережением снятия почвы и потенциально плодородных пород s период, исключающий

20 периодснятия почвы и потенциально плодородных пород, с производительностью, определяемой по формуле

V = — (Li+Lg ) (1,571 Q + 1). (2)

25 где D проектная длина Очистной выработки, м;

L1, L2, 1 э — расчетная длина полумульд сдвижения соответственно по падению, восстанию и простиранию вынимаемого пласта полезного ископаемого, м;

1 — расстояние между перпендикулярными направлению подвигания забоя главными сечениями мульды сдвижения, м.

На фиг, 1 представлен план земной поверхности; на фиг, 2 и 3 — разрезы А-А и Б — Б на фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Работы по снятию почвы 1 производят с

40 опережением, определяемым исходя иэ принятой технологии, относительно работ по снятию потенциально плодородных пород 2 до подработки нарушаемого участка 3 земной поверхности. При этом фронт работ

45 4 по снятию потенциально плодородных пород 2 опережает забой 5 очистной выработки 6, расположенной на глубине Н и подвигающейся по пласту 7 с месячной скоростью С, на расстояние в плане В, опреде50 ляемое из выражения (1). Снятые почву и потенциально плодородные породы перевозят и укладывают на ранее подработанный и засыпанный шахтной породой 8 участок 9 земной поверхности. Укладку шах55 тной породы 8 здесь начинают с опережением снятия плодородного и потенциально плодородного слоя почвы на вновь нарушаемом участке 3 на время t> определяемое иэ выражения ti=12 — Т, и осуществляют с про1726747 изводительностью (по площади) V. определяемой из выражения (2).

Пример. По пласту с углом падения

10 столб 6 длиной D=800 м на глубине

Н=500 м отрабатывают двумя наклонными 5 слоями (суммарная вынимаемая мощность

7 м) лавами длиной 120 м со средней скоростью подвигания С=50 м/мес. В результате ведения очистной выемки на земной поверхности образуется мульда 3 сдвижения со 10 следующими параметрами: L> 386 м;

L2=359 м; La=639 м; i=100 м, Для условий

Карагандинского бассейна T=5 мес.(май— сентябрь), д =73 (ct9 73 =0 3057)

Снятие почвы 1 и потенциально плодородных пород 2 до подработки нарушаемого участка 3 производят с опережением фронта работ 4 по снятию почв относительно очистного забоя 5 на расстояние в плане

В=50 — (12-5)+500х0,3057=70t+153. При t, рав5 ном 0, 1, 2, 3, 4 и 5 мес., В составляет соответственно 153, 223, 293, 363, 433 и 503 м. Таким образом, уже к началу периода Т опережение составляет 153 м, Его обеспечивают заблаговременно до начала очистных работ. Укладку шахтной породы 8 на ранее нарушенном уча. стке 9 начинают с опережением снятия почвы и потенциально плодородных пород на участке 3 на время t>. равное t<=12 — 5=7 мес„и осуществляют с производительностью V=

=х(386+359)(1,571х639+100)=51,4 тыс.м /мес.

800

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с прототипом является полное предотвращение потерь плодородного слоя почвы за счет оптимального опережения снятия его относительно очистных работ и за счет рекомендуемой производительности работ по укладке породы. Другое преимущество состоит в сокращении продолжительности исключения из оборота подрабатываемых земельных угодий; поскольку плодородный слой почвы нэ нарушаемом участке снимается не единовременно, а постепенно, по мере подвигания очистного забоя. Преимуществом является и уменьшение загрязнения воздуха вредными веществами, содержащимися в шахтной породе, поскольку укладка ее и покрытие потенциально плодородными породами и почвой сочетаются таким образом, что в период наибольшего пылеобразования (летом) вводится меньшее количество породы в сопоставлении с оставшимся временем года, а покрытие породы производят с гораздо большей интенсивностью посрав35

55 нению с ее укладкой и заканчивают одновременно с последней, Экономический аффект от использования предлагаемого способа состоит в уменьшении потерь сельскохозяйственного производства, связанных с исключением из оборота земельных угодий.

Формула изобретения .

Способ восстановления земель. нарушенных подземной разработкой, включающий определение границ нарушенного участка; снятие почвы и потенциально плодородной породы, с опережением фронта работ над фронтом подземных очистных работ, укладку шахтной породы на подработанном участке с последующим нанесением на него почвы и потенциально плодородных пород, отличающийся тем, что, с целью предотвращения потерь почвы и потенциально плодородных пород с сокращением сроков исключения из оборота земельных площадей при обеспечении защиты окружающей среды от запыленности. отработку фронта работ по снятию почвы и потенциально плодородных пород ведут с опережением на расстояние В от фронта очистных работ, определяемом из выражения

В = С вЂ” (12 — Т)+ Hctgд", где С вЂ” проектная месячная скорость подвигания очистного забоя м/мес.;

Т вЂ” промежуток времени, в течение которого по климатическим условиям возможны работы по снятию почвы и потенциально плодородных пород, мес.;

t — время, истекшее с начала промежутка к моменту, на который определяется опережение, мес.:

Н вЂ” глубина горных работ, м.; д — угол разрыва, определяющий по11 ложение трещин, образующихся на земной поверхности впереди движущегося очистного забоя, град; укладку шахтной породы ведут с опережением снятия почвы и потенциально плодородных пород в период исключающий период снятия почвы и потенциально плодородных пород с производительностью, определяемой по формуле

Ч = — (Lt+L2 ) (1,571 Q + 1), С

D где D — проектная длина очистной выработки. м.;

Ь, L2, Q — расчетные длины полумульд сдвижения соответственно по падению, восстанию и простиранию вынимаемого пласта полезного ископаемого, м.;

1726747 срие. 1

Составитель А,Савельева

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор 3:Лончакова

Заказ 1260 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г-. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1- расстояние между перпендикулярными к направлению подвигания забоя главными сечениями мульды сдвижения, м.