Способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых



Способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых
Способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых

 


Владельцы патента RU 2444628:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)

Изобретение относится к способам биологической рекультивации отвалов нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является восстановление биопродуктивности глинистых почв и повышение защиты рекультивируемых земель от ветровой эрозии. Способ включает раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные отвалы почвы, причем почвенные группы укладывают периодично до высоты отвала 2,5 м, при выполаживании бортов отвала 25-35°. Причем нижняя часть группы толщиной 15-20 см - малоплодородная вскрышная порода, средняя часть группы толщиной 10-12 см укладывается естественным рыхлителем с размером фракций не более 10 мм и верхняя часть группы заполняется органическим удобрением. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к способам биологической рекультивации отвалов нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, а также при строительстве инженерных сооружений и коммуникаций.

Известен способ рекультивации почвы загрязненной нефтью и/или нефтепродуктами (патент РФ №2240877, МПК B09C 1/00, МПК C05F 3/00, 2003 г.), включающий стадии перемешивания почвы, загрязненной нефтью и/или нефтепродуктами, с птичьим пометом, органическими отходами и древесными отходами, при следующем соотношении компонентов, мас.%: загрязненный грунт от 45 до 72%, птичий помет 15-40%, органические отходы 3-8% и древесные отходы 9-27%; компостирования в течение периода не менее 10 месяцев и буртования с последующим выдерживанием в течение периода не менее 10 месяцев. Недостатком данного способа является длительный процесс получения удобрения подходящего состава.

Известен способ освоения земель, нарушенных открытыми разработками месторождений (патент РФ №2289695, МПК E21C 41/32, 2006 г.), заключающийся в том, что после выработки карьерного поля производят закрытие каждого из карьеров армоконструкциями, выполненными в виде рукавов из геосинтетического материала и наполненными измельченными строительными отходами, при этом концы рукавов зашиты. Армоконструкции укладывают последовательно, вплотную друг к другу. Поверху армоконструкций отсыпают дренирующий слой, затем слой из вскрышных пород и, наконец, слой из потенциально плодородного грунта с последующим залужением его многолетними травами, кустарниками и деревьями. Недостатком данного метода является низкое плодородие полученного слоя и воздействие ветровой эрозии на данную конструкцию.

Известен способ рекультивации нарушенных земель (патент РФ №2374447, МПК E21C 41/32, 2008 г.), принятый за прототип, включающий в себя раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные ленточные отвалы почвенного слоя и вскрышных пород, выработку карьера, закладку выработанного пространства строительными отходами, близкими по своему составу к природным материалам, послойно, с уплотнением каждого слоя строительных отходов уплотняющими машинами и механизмами. При этом почвенный слой и вскрышные породы транспортируют во временные ленточные отвалы, расположенные у границ карьера на нерабочих бортах карьера. После отработки карьера, на его дно, начиная с его центра, укладывают строительные отходы. Затем на последний уплотненный слой строительных отходов сваливают вскрышные породы, сохраняя холмистую поверхность отвала. После полной закладки выработанного пространства карьерного поля срезают верхние части гребней отвалов вскрышных пород, а в понижениях между ними помещают почвенный слой, кроме того, поверхности срезанных гребней обрабатывают вяжущим материалом и проводят ручную посадку саженцев деревьев.

Недостатком данного способа является сложность исполнения и необходимость дополнительной обработки вяжущим материалом и проведение локальной биологической рекультивации.

Техническим результатом изобретения является снижение трудозатрат и пыления отвалов карьера, использование полученной смеси как на месте, так и возможность ее переноса на различные расстояния.

Технический результат достигается тем, что способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений, включающий раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные отвалы почвы, согласно изобретению, почвенные группы укладывают периодично до высоты отвала 2,5 м, при выполаживании бортов отвала 25-35°, причем нижняя часть группы толщиной 15-20 см - малоплодородная вскрышная порода, средняя часть группы толщиной 10-12 см укладывается естественным рыхлителем с размером фракций не более 10 мм и верхняя часть группы заполняется органическим удобрением, например, сапропелем влажностью не более 50% мощностью 5-7 см.

Также технический результат достигается тем, что в качестве естественного рыхлителя используются нетоксичные отходы металлургического производства фракционным составом не более 10 мм.

Также технический результат достигается тем, что в качестве органического удобрения используется торф.

Способ заключается в выполнении следующих мероприятий, представленных на Фиг.1 и Фиг.2:

1. В качестве малоплодородной глинистой почвы используется вскрыша карьера строительного карьера мощностью 15-20 см (1).

2. В качестве естественного рыхлителя используются нетоксичные отсевы карьера размером фракций не более 10 мм или нетоксичные отходы металлургического производства фракционным составом не более 10 мм и укладываются мощностью 10-12 см (2).

3. В качестве органического удобрения используется добытый с помощью земснаряда или другим методом сапропель (или торф) мощностью 5-7 см (3).

4. 1-3 пункты повторяются до достижения буртов высотой 2,5 м.

5. Под силами гравитации и естественного дождевания через 9 месяцев формируется биопродуктивная смесь (представлено на Фиг.2).

6. Полученная смесь используется для проведения биологического этапа рекультивации.

При естественном дождевании и действии сил гравитации происходит проникновение сапропеля (торфа) между фракциями отсева и заполнение пустот (Фиг.2), что изменяет механические свойства созданной почвы: увеличивает поглотительную способность пахотного слоя и уменьшает его водопроницаемость. Также сапропель имеет свойство склеивать мелкодисперсную минеральную составляющую почвы, что позволяет предохранять образовавшуюся почву от воздействия водной и ветровой эрозии.

Возможна добыча сапропеля со дна пресных водоемов или торфа с близлежащих болот с использованием земснаряда и транспортировка к месту рекультивации.

Например, в качестве глинистой неплодородной почвы использовались палыгорскитовые глины (карьер ОАО «Афанасьевский карьер» г.Воскресенск).

Например, в качестве естественного рыхлителя использовался отсев с гранитного карьера, обладающий следующим гранулометрическим составом (таблица №1):

Таблица 1
Размер фракции, мм Количество, %
<0,071 10
≥0,071<0,14 6
≥0,14<0,25 9
≥0,25<0,63 16
≥0,63<1,6 23
≥1,6<2,5 16
≥2,5 20

Использование полученной компостированной почвы рационально уже после 9 месяцев буртования как и в месте создание почвенного отвала, так и на всей поверхности необходимых для проведения рекультивации площадей.

Использование данного способа для восстановления биопродуктивности глинистых почв позволяет повысить плодородие малоплодородных почв либо потенциально плодородных почв с глинистыми включениями, при этом повысить защиту рекультивируемых земель от ветровой эрозии.

1. Способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, включающий раздельную выемку, перемещение и складирование в отдельные отвалы почвы, отличающийся тем, что почвенные группы укладывают периодично до высоты отвала 2,5 м при выполаживании бортов отвала 25-35°, причем нижняя часть группы толщиной 15-20 см - малоплодородная вскрышная порода, средняя часть группы толщиной 10-12 см укладывается естественным рыхлителем с размером фракций не более 10 мм, и верхняя часть группы заполняется органическим удобрением, например, сапропелем влажностью не более 50% мощностью 5-7 см.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве естественного рыхлителя используются нетоксичные отходы металлургического производства фракционным составом не более 10 мм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического удобрения используют торф.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых. .

Изобретение относится к рекультивации выработанных карьеров. .

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при рекультивации и консервации неглубоких карьеров, расположенных в аллювиальных отложениях, в том числе при добыче стройматериалов и разработке россыпей.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при рекультивации заполненных отходами секций намывных накопителей, таких как хвостохранилища, шламонакопители и золошлакоотвалы.
Изобретение относится к горной и нефтяной промышленности, а именно к способам закрепления пылящих поверхностей стационарных источников пылевыделения. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при рекультивации заполненных отходами намывных накопителей, таких как хвостохранилища, шламонакопители и золошлакоотвалы, которые примыкают к склону косогора или балки.

Изобретение относится к области экологии и предназначено для исключения загрязнения грунтовых вод в окрестности свалок бытовых, промышленных и иных отходов. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при рекультивации гидроотвалов. .

Изобретение относится к открытым горным разработкам при рекультивации отвалов. .

Изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых

Изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при консервации карьеров, расположенных ниже уровня грунтовых вод

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при консервации (ликвидации) накопителей жидких промышленных отходов, таких как хвостохранилища, шламонакопители и золошлакоотвалы

Изобретение относится к разработке полезных ископаемых открытым способом и может быть использовано при рекультивации затопленных агрессивной водой карьеров с целью снижения их негативного воздействия на окружающую среду и дальнейшего восстановления нарушенных земель

Изобретение относится к области рекультивации, в частности к восстановлению нарушенных земель, расположенных на избыточно увлажненных территориях

Изобретение относится к обводнению выработанных торфяников при восстановлении торфяных болот

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для извлечения ценных компонентов из действующих обводненных хвостохранилищ обогатительных фабрик
Изобретение относится к горному делу и может использоваться для рекультивации техногенно нарушенных земель

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для рекультивации отработанных карьеров при открытой разработке месторождений
Наверх