Способ совмещения работ по добыче полезных ископаемых и восстановлению земель при разработке крутопадающих месторождений

Изобретение одновременно относится к горным работам и к техническому этапу рекультивации земель, нарушенных в результате добычи запасов сближенных крутопадающих месторождений. Техническим результатом является снижение сроков восстановления земель и их площадей, изымаемых для размещения отходов горно-перерабатывающей отрасли, за счет совмещения работ по добыче и выполнению технического этапа рекультивации. Способ включает раздельную выемку, перемещение и складирование пород. При этом по периметру верхней бровки карьера на конец отработки создается ограждающая дамба для последующего складирования в оконтуренное пространство отходов переработки полезных ископаемых, близких по своему составу к разрабатываемым горным породам, для этого на этапе ведения добычных работ осуществляется селективная разработка почвенного слоя, рыхлых и скальных вскрышных пород, запасов полезных ископаемых и их перемещение, соответственно, до временного отвала рыхлой породы ограждающей дамбы, временного отвала скальной породы обогатительной фабрики, с территории ограждающей дамбы перед началом работ по ее формированию полностью удаляют почвенный слой, строительство дамбы осуществляют послойно снизу вверх в опережающем порядке, по периферии отсыпаются ленты скальных пород, между которыми укладываются рыхлые породы слоями мощностью не более 1 м, а рыхлые породы с коэффициентом фильтрации не более 0,001 м/сут используют в качестве изолирующего слоя, которые укладываются в центр ограждающей дамбы, производят уплотнение изолирующего слоя с применением грунтовых вибрационных катков, формируя систему инженерной защиты по принципу «стена в грунте» для обеспечения гидроупора, скальные породы со стороны карьера отсыпаются под углом естественного откоса, с противоположной стороны, откос ограждающей дамбы формируется с результирующим углом в диапазоне 7-23° в зависимости от направления рекультивации нарушенных земель, по мере постановки данного откоса в предельное положение осуществляется планировка бульдозером его поверхности и подготовка к нанесению почвенного слоя, по завершении строительства ограждающей дамбы и ведения добычных работ с ее периферии осуществляется складирование отходов переработки полезных ископаемых до момента, пока разность отметок поверхности складируемых отходов и гребня ограждающей дамбы не составит 1 м, затем производят нанесение на всю поверхность отходов рыхлых пород из временного отвала рыхлых пород с последующей планировкой бульдозером, по спланированной бульдозером поверхности производят нанесение почвенного грунта, перемещенного автосамосвалами из склада, кроме того, для складирования промышленных отходов на внешних откосах формируются съезды, обеспечивающие транспортный доступ на гребень ограждающей дамбы, по окончании планировочных работ отсыпают почвенным грунтом с семенами многолетних трав лугово-сорной группы. 2 ил.

 

Изобретение одновременно относится к горным работам и к техническому этапу рекультивации земель, нарушенных в результате добычи запасов сближенных крутопадающих месторождений.

Известный способ рекультивации нарушенных земель при открытой разработке месторождений по патенту №2611749, выбранный в качестве наиболее близкого аналога, включает раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, выработку карьерного поля, закладку выработанного пространства до границы верхнего уровня грунтовых вод строительными отходами, близкими по своему составу к природным материалам с различной крупностью фракции, послойно с последующим уплотнением каждого слоя. Рекультивация здесь сводится к перемещению всех или части вскрышных пород в выработанное пространство карьера и на откосы.

Недостатком известного способа является отсутствие в достаточных объемах строительных отходов для заполнения выработанного пространства, что не обеспечивает ускоренного восстановления нарушенных земель с использованием данного технического решения. Это в свою очередь требует завершение добычных работ перед началом восстановления нарушенных земель.

Технической задачей предлагаемого способа является снижение сроков восстановления земель и их площадей, изымаемых для размещения отходов горно-перерабатывающей отрасли, а также сокращение затрат на транспортировку вскрышных пород до отвала.

Техническим результатом является снижение сроков восстановления земель и их площадей, изымаемых для размещения отходов горно-перерабатывающей отрасли, за счет совмещения работ по добыче и выполнению технического этапа рекультивации. Кроме того, обеспечивается сокращение затрат на транспортировку вскрышных пород до отвала. Техническая задача решается порядком и последовательностью выполняемых действий во времени и пространстве.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема разработки месторождения и формирования ограждающей дамбы, на фиг. 2 - схема восстановления выработанного пространства.

Способ включает создание ограждающей дамбы (3) по периметру верхней бровки карьера на конец отработки для последующего складирования в оконтуренное пространство отходов переработки полезных ископаемых, близких по своему составу к разрабатываемым горным породам (Фиг. 1). Для этого на этапе ведения добычных работ осуществляется селективная разработка почвенного слоя, рыхлых (5) и скальных вскрышных пород (6), запасов полезных ископаемых (7) и их перемещение, соответственно, до временного отвала рыхлой породы (2), ограждающей дамбы (3), временного отвала скальной породы (1) или обогатительной фабрики.

Рыхлые породы с коэффициентом фильтрации не более 0,001 м/сут. используют в качестве изолирующего слоя (8), которые укладываются в центр ограждающей дамбы, формируя систему инженерной защиты по принципу «стена в грунте». С территории ограждающей дамбы перед началом работ по ее формированию полностью удаляют почвенный слой. Строительство дамбы осуществляют послойно снизу вверх в опережающем порядке, по периферии отсыпается ленты скальных пород, между которыми укладываются рыхлые породы слоями мощностью не более 1 м. Для достижения требуемых фильтрационных характеристик изолирующего материала производят его уплотнение с применение грунтовых виброционных катков. Созданное ядро дамбы (4) в теле ограждающей дамбы (3) обеспечивает гидроупор. Скальные породы со стороны карьера отсыпаются под углом естественного откоса, что обеспечивает снижение потребности в площади земельного участка. С противоположной стороны, откос ограждающей дамбы формируется с результирующим углом в диапазоне 7-23° в зависимости от выбранного направления рекультивации нарушенных земель. По мере постановки данного откоса в предельное положение осуществляется планировка бульдозером его поверхности и подготовка к нанесению почвенного слоя. По завершении строительства ограждающей дамбы и ведения добычных работ с ее периферии осуществляется складирование (Фиг. 2) отходов (9) переработки полезных ископаемых до момента, пока разность отметок поверхности складируемых отходов и гребня ограждающей дамбы не составит 1 м. Затем производят нанесение на всю поверхность отходов рыхлых пород (5) из временного отвала (2) с последующей планировкой бульдозером. По спланированной бульдозером поверхности производят нанесение почвенного грунта, перемещенного автосамосвалами из склада.

Общим признаком аналога с заявленным объектом является засыпка выработанного пространства карьера.

Способ осуществляется следующим образом.

Вначале с территории ограждающей дамбы перед началом работ по ее формированию полностью удаляют почвенный слой. Далее производят послойное строительство ограждающей дамбы по периметру верхней бровки карьера на конец отработки для последующего складирования в оконтуренное пространство отходов переработки полезных ископаемых, близких по своему составу к разрабатываемым горным породам. Для этого, на этапе ведения добычных работ осуществляется селективная разработка почвенного слоя, рыхлых и скальных вскрышных пород, запасов полезных ископаемых и их перемещение, соответственно, до склада, ограждающей дамбы/временный отвала, обогатительной фабрики. Рыхлые породы с коэффициентом фильтрации не более 0,001 м/сут. используют в качестве изолирующего материала, который укладывается в центр ограждающей дамбы, формируя систему инженерной защиты по принципу «стена в грунте». Строительство дамбы осуществляют послойно снизу вверх в опережающем порядке по периферии отсыпаются ленты скальных пород между которыми укладываются рыхлые пород слоями мощностью не более 1 м. Для достижения требуемых фильтрационных характеристик изолирующего материала производят его уплотнение с применение грунтовых вибрационных катков. Созданное ядро в теле ограждающей дамбы обеспечивает гидроупор. Скальные породы со стороны карьера отсыпаются под углом естественного откоса, что обеспечивает снижение потребности в площади земельного участка. С противоположной стороны откос ограждающей дамбы формируются с результирующим углом в диапазоне 7-23° в зависимости от направления рекультивации нарушенных земель. По мере постановки данного откоса в предельное положение осуществляется планировка бульдозером его поверхности и подготовкой к нанесению почвенного слоя. По завершению строительства ограждающей дамбы и ведения добычных работ с ее периферии осуществляется складирование отходов переработки полезных ископаемых до момента, пока разность отметок поверхности складируемых отходов и гребня ограждающей дамбы не составит 1 м. Затем производят нанесение на всю поверхность отходов рыхлых пород из временного отвала с последующей планировкой бульдозером. По спланированной бульдозером поверхности, производят нанесение почвенного грунта, перемещенного автосамосвалами из склада. В целях компенсации усадки поверхности и предотвращения скопления поверхностных вод в центре рекультированных земель, формирование изолирующего слоя поверх складированных отходов или продуктов их переработки осуществляется с положительным уклоном в 3° от периферии к центру.

Предлагаемое изобретение обеспечивает снижение сроков на восстановления земель и их площадей, изымаемых для размещения отходов горно-перерабатывающей отрасли, за счет совмещения работ по добыче и выполнению технического этапа рекультивации. Кроме того, обеспечивается сокращение затрат на транспортировку вскрышных пород до отвала. Для этого в способе совмещения работ по добыче полезных ископаемых и восстановлению земель при разработке крутопадающих месторождений, включающем создание ограждающей дамбы по периметру верхней бровки карьера на конец отработки для последующего складирования в оконтуренное пространство отходов переработки полезных ископаемых, близких по своему составу к разрабатываемым горным породам. Для этого на этапе ведения добычных работ осуществляется селективная разработка почвенного слоя, рыхлых и скальных вскрышных пород, запасов полезных ископаемых и их перемещение, соответственно, до склада, ограждающей дамбы/временный отвала, обогатительной фабрики. Рыхлые породы с коэффициентом фильтрации не более 0,001 м/сут. используют в качестве изолирующего материала, который укладывается в центр ограждающей дамбы, формируя систему инженерной защиты по принципу «стена в грунте». С территории ограждающей дамбы перед началом работ по ее формированию полностью удаляют почвенный слой. Строительство дамбы осуществляют послойно снизу вверх в опережающем порядке по периферии отсыпается ленты скальных пород, между которыми укладываются рыхлые пород слоями мощностью не более 1 м. Для достижения требуемых фильтрационных характеристик изолирующего материала производят его уплотнение с применение грунтовых вибрационных катков. Созданное ядро в теле ограждающей дамбы обеспечивает гидроупор. Скальные породы со стороны карьера отсыпаются под углом естественного откоса, что обеспечивает снижение потребности в площади земельного участка. С противоположной стороны, откос ограждающей дамбы формируется с результирующим углом в диапазоне 7-23° в зависимости от направления рекультивации нарушенных земель. По мере постановки данного откоса в предельное положение осуществляется планировка бульдозером его поверхности и подготовка к нанесению почвенного слоя. По завершению строительства ограждающей дамбы и ведения добычных работ с ее периферии осуществляется складирование отходов переработки полезных ископаемых до момента пока разность отметок поверхности складируемых отходов и гребня ограждающей дамбы не составит 1 м. Затем производят нанесение на всю поверхность отходов рыхлых пород из временного отвала с последующей планировкой бульдозером. По спланированной бульдозером поверхности, производят нанесение почвенного грунта, перемещенного автосамосвалами из склада, кроме того, для складирования промышленных отходов на внешних откосах формируются съезды, обеспечивающие транспортный доступ на гребень ограждающей дамбы. По окончании планировочных работ отсыпают почвенным грунтом с семенами многолетних трав лугово-сорной группы.

Внедрение данного технического решения обеспечивает снижение сроков восстановления земель и площадей земельных участков, необходимых для размещения внешних отвалов и отходов переработки полезных ископаемых, требующих строительство специализированных накопителей, а также исключается необходимость привлечения дополнительных объемов почвы для восстановления плодородного слоя. Учитывая то, что выработанное пространство карьера, отвалы и специализированные накопители по окончания своего функционирования подлежат обязательной рекультивации, то внедрение данного изобретения позволит сократить сроки восстановления земель, снизить экологическую нагрузку горнодобывающих предприятий на окружающую среду, сократить изъятие земель. Использование вскрышных пород с целью формирования ограждающих дамб с углами внешних откосов в диапазоне 7-23°, а также применение отходов обогащения и продуктов их переработки, позволило получить рекультивант, пригодный для заполнения выработанного пространства карьера, что способствует ускорению срока восстановления земель.

Способ совмещения работ по добыче полезных ископаемых и восстановлению земель при разработке крутопадающих месторождений, включающий раздельную выемку, перемещение и складирование пород, отличающийся тем, что по периметру верхней бровки карьера на конец отработки создается ограждающая дамба для последующего складирования в оконтуренное пространство отходов переработки полезных ископаемых, близких по своему составу к разрабатываемым горным породам, для этого на этапе ведения добычных работ осуществляется селективная разработка почвенного слоя, рыхлых и скальных вскрышных пород, запасов полезных ископаемых и их перемещение, соответственно, до временного отвала рыхлой породы ограждающей дамбы, временного отвала скальной породы обогатительной фабрики, с территории ограждающей дамбы перед началом работ по ее формированию полностью удаляют почвенный слой, строительство дамбы осуществляют послойно снизу вверх в опережающем порядке, по периферии отсыпаются ленты скальных пород, между которыми укладываются рыхлые породы слоями мощностью не более 1 м, а рыхлые породы с коэффициентом фильтрации не более 0,001 м/сут используют в качестве изолирующего слоя, которые укладываются в центр ограждающей дамбы, производят уплотнение изолирующего слоя с применением грунтовых вибрационных катков, формируя систему инженерной защиты по принципу «стена в грунте» для обеспечения гидроупора, скальные породы со стороны карьера отсыпаются под углом естественного откоса, с противоположной стороны, откос ограждающей дамбы формируется с результирующим углом в диапазоне 7-23° в зависимости от направления рекультивации нарушенных земель, по мере постановки данного откоса в предельное положение осуществляется планировка бульдозером его поверхности и подготовка к нанесению почвенного слоя, по завершении строительства ограждающей дамбы и ведения добычных работ с ее периферии осуществляется складирование отходов переработки полезных ископаемых до момента, пока разность отметок поверхности складируемых отходов и гребня ограждающей дамбы не составит 1 м, затем производят нанесение на всю поверхность отходов рыхлых пород из временного отвала рыхлых пород с последующей планировкой бульдозером, по спланированной бульдозером поверхности производят нанесение почвенного грунта, перемещенного автосамосвалами из склада, кроме того, для складирования промышленных отходов на внешних откосах формируются съезды, обеспечивающие транспортный доступ на гребень ограждающей дамбы, по окончании планировочных работ отсыпают почвенным грунтом с семенами многолетних трав лугово-сорной группы.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к открытым разработкам угледобывающей промышленности и энергетики. Техническим результатом изобретения является получение геотермальной и тепловой энергии отвалов на отработанных глубоких карьерах добычи угля.
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к открытым горным работам, и может найти применение при рекультивации карьерных выемок после проведения открытых горных работ.

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к фитомелиорации отвалов отходов, включающей их подготовку под облесение. В отличие от способа-прототипа, в котором спиралевидные террасы с перемычками для посадки в них растений устраиваются после сформирования конусовидного отвала, то в предлагаемом способе террасы создают в процессе отсыпки отвалов в форме дорожного полотна с кюветом, примыкающим к верхней части отвала, а затем в кюветах устраивают перемычки из плодородного грунта, при этом высота перемычек не превышает уровня дорожного полотна.

Изобретение относится к восстановлению нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Для формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов применяют субстрат толщиной слоя 50 см, состоящий из вскрышной породы карьера добычи песка из поймы реки и ила с очистных сооружений не менее 5 лет хранения, взятых в весовом соотношении 1:0,1.

Изобретение относится к охране окружающей среды: обезвреживанию и долговременному безопасному захоронению различных отходов с возможностью рекультивации и эффективного использования занимаемых отходами площадей земли, и может быть использовано, в частности, для обезвреживания лигнинсодержащих отходов, образующихся на целлюлозных производствах и складируемых в виде шлам-лигнинов в картах - накопителей отходов.

Изобретение относится к горному делу. Навесной агрегат для биологической рекультивации переуплотненных автомобильных отвалов угледобывающих предприятий для щелевания и нарезания канала на устье щели содержит рыхлитель для нарезки щелей, к верхней части которого навешан агрегат, состоящий из лемехов с отвалами, высевающего аппарата, устройства для полива и внесения удобрений и биопрепаратов.
Изобретение относится к области рекультивации шламовых амбаров, производства искусственных грунтовых смесей на основе бурового шлама и может быть использовано в горной и нефтедобывающих отраслях промышленности.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при рекультивации шламовых (земляных) амбаров, содержащих буровые отходы, образующиеся при бурении нефтяных скважин.

Изобретение относится к торфяной промышленности, конкретно к способам рекультивации выработанных производственных полей торфяных предприятий, и может быть использовано при подготовке выработанного фрезерным способом торфяного месторождения для сельскохозяйственного использования.

Изобретение относится к области экологии, в частности к технологиям восстановления нарушенных земель в ходе проведения буровых работ при строительстве скважин в условиях Крайнего Севера.

Изобретение одновременно относится к горным работам и к техническому этапу рекультивации земель, нарушенных в результате добычи запасов сближенных крутопадающих месторождений. Техническим результатом является снижение сроков восстановления земель и их площадей, изымаемых для размещения отходов горно-перерабатывающей отрасли, за счет совмещения работ по добыче и выполнению технического этапа рекультивации. Способ включает раздельную выемку, перемещение и складирование пород. При этом по периметру верхней бровки карьера на конец отработки создается ограждающая дамба для последующего складирования в оконтуренное пространство отходов переработки полезных ископаемых, близких по своему составу к разрабатываемым горным породам, для этого на этапе ведения добычных работ осуществляется селективная разработка почвенного слоя, рыхлых и скальных вскрышных пород, запасов полезных ископаемых и их перемещение, соответственно, до временного отвала рыхлой породы ограждающей дамбы, временного отвала скальной породы обогатительной фабрики, с территории ограждающей дамбы перед началом работ по ее формированию полностью удаляют почвенный слой, строительство дамбы осуществляют послойно снизу вверх в опережающем порядке, по периферии отсыпаются ленты скальных пород, между которыми укладываются рыхлые породы слоями мощностью не более 1 м, а рыхлые породы с коэффициентом фильтрации не более 0,001 мсут используют в качестве изолирующего слоя, которые укладываются в центр ограждающей дамбы, производят уплотнение изолирующего слоя с применением грунтовых вибрационных катков, формируя систему инженерной защиты по принципу «стена в грунте» для обеспечения гидроупора, скальные породы со стороны карьера отсыпаются под углом естественного откоса, с противоположной стороны, откос ограждающей дамбы формируется с результирующим углом в диапазоне 7-23° в зависимости от направления рекультивации нарушенных земель, по мере постановки данного откоса в предельное положение осуществляется планировка бульдозером его поверхности и подготовка к нанесению почвенного слоя, по завершении строительства ограждающей дамбы и ведения добычных работ с ее периферии осуществляется складирование отходов переработки полезных ископаемых до момента, пока разность отметок поверхности складируемых отходов и гребня ограждающей дамбы не составит 1 м, затем производят нанесение на всю поверхность отходов рыхлых пород из временного отвала рыхлых пород с последующей планировкой бульдозером, по спланированной бульдозером поверхности производят нанесение почвенного грунта, перемещенного автосамосвалами из склада, кроме того, для складирования промышленных отходов на внешних откосах формируются съезды, обеспечивающие транспортный доступ на гребень ограждающей дамбы, по окончании планировочных работ отсыпают почвенным грунтом с семенами многолетних трав лугово-сорной группы. 2 ил.

Наверх