Способ формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых для биологической рекультивации

Авторы патента:

E21C41/32 - восстановление земель, нарушенных открытыми разработками (машины или способы обработки или вскапывания почвы для сельскохозяйственных целей A01B 77/00,A01B 79/00; машины для засыпки E02F 5/22)

Владельцы патента RU 2478165:

Лавриненко Алексей Тимофеевич (RU)
Андроханов Владимир Алексеевич (RU)

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для рекультивации техногенно нарушенных земель. Техническим результатом является сокращение сроков рекультивации, повышение долговечности культурных лесных и травянистых насаждений на рекультивированных землях. Способ характеризуется тем, что корнеобитаемый слой формируется за счет снятия, погрузки, транспортировки и нанесения на поверхность отвала вскрышных пород с верхнего вскрышного уступа, состоящих из плодородного слоя почвы и подстилающих пород. Затем формируют растительный покров с использованием посадочного материала, обработанного комплексным биопрепаратом.

Изобретение относится к открытым разработкам горнодобывающей промышленности, в частности к рекультивации техногенно нарушенных территорий.

Существующие технологии добычи угля открытым способом предусматривают снятие вскрышных пород и размещение их на внутренних и внешних отвалах с последующей технической и биологической рекультивацией. Техническая рекультивация (ГОСТ 17.5.3.04-83, 17.502-65) предусматривает селективное или валовое формирование отвалов, выполаживание их после осадки и остывания породы, нанесение потенциально плодородного слоя вскрышных пород ППС мощностью 1-2 м, нанесение плодородного слоя почвы ПСП мощностью 0,2-0,5 м с выполаживанием поверхности и последующим посевом трав, кустарников и деревьев. Процесс длительный во времени, трудоемкий по затратам и экологически малоэффективен. По этой причине рекультивация нарушенных территорий ведется горнодобывающими предприятиями по сокращенной программе в основном валовым формированием отвалов с последующим выполаживанием и подготовкой площадей под самозарастание. В экстремальных условиях Средней Сибири процесс самозарастания горных отвалов усложнен переуплотненным поверхностным слоем со специфическим составом пород, со сложными и в целом с неблагоприятными условиями произрастания растений и может длится многие годы.

Снятый с поверхности горных отводов плодородный слой почвы не используется для рекультивации длительное время (иногда более 20 лет) и хранится невостребованным в буртах, превращаясь в малоплодородный, безжизненный минеральный субстрат, занимая огромные площади сельскохозяйственных угодий. Биологическая мелиорация на потенциально плодородных переуплотненных вскрышных породах, из которых практически формируют корнеобитаемый слой отвалов, бывает относительно успешной в первые 5-10 лет, при условии достаточного увлажнения. Увеличение биологической массы растительного сообщества отвалов увеличивает потребность растений в питательных веществах, появляется дефицит в питании, и растения угнетаются и гибнут.

И.В.Трещевский (1981 г.) рекомендует выращивать в таких условиях насаждения противоэрозионного, рекреационного и санитарно-гигиенического характера. Землевание на Курской магнитной аномалии, по его мнению, не оправдано (слой до 50 см), т.к. в течение 8-10 лет древесные породы гибнут без интенсивного ухода. Для улучшения лесорастительных свойств почвы автор считает необходимым обеспечивать формирование верхнего корнеобитаемого слоя подстилающими суглинками или гумусовым слоем. Для этого целесообразно формировать слоистые почвы с погребенным плодородным слоем до 30-50 см под песком. Но и этот прием рекультивации не дает ожидаемого эффекта по долговечности лесорастительных сообществ на рекультивированных территориях в климатических условиях Сибири.

Целью изобретения является сокращение сроков рекультивации, повышение долговечности культурных лесных и травянистых насаждений на рекультивированных территориях и снижение затрат на рекультивацию.

Цель достигается путем создания корнеобитаемого слоя на поверхности отвалов, сформированного из подстилающих пород с внесением в него плодородного слоя почвы (гумусово-аккумулятивный технозем), мощностью не менее 2 м, из верхнего вскрышного уступа с последующей посадкой и посевом посадочного материала, обработанного комплексным биопрепаратом.

Практически способ реализуется горнотехническими средствами, используемыми на горных предприятиях по добыче полезных ископаемых. Первый вскрышной уступ снимают экскаватором или другими механизмами с погрузкой на транспортные средства или подачей на поверхность отвала другими способами. В процессе погрузки, разгрузки и переэкскавации вскрыши первого уступа на поверхность отвалов происходит интенсивное перемешивание верхнего плодородного слоя почвы и подстилающих пород. Корнеобитаемый слой отвалов, созданный таким способом, насыщен на всю толщину органо-минеральным (почвенным) комплексом. В процессе зарастания отвалов растительные сообщества корнями проникают в глубину корнеобитаемого слоя,и заносят на своих корнях микробиоту (арбузкулярные микоризы, цианиды, ассоциативные бактерии, актиномицеты и др.), способную активизировать органо-минеральный комплекс корнеобитаемого слоя отвалов для удовлетворения возрастающих потребностей, необходимых для долголетнего функционирования растительных сообществ.

Способ формирования корнеобитаемого слоя на поверхности отвалов, образованных открытой разработкой полезных ископаемых для биологической рекультивации, характеризующийся тем, что корнеобитаемый слой формируют путем создания гумусово-аккумулятивного технозема за счет внесения верхнего плодородного слоя почвы в подстилающие породы при одновременном снятии, погрузки, транспортировки и нанесении верхнего вскрышного уступа на поверхность отвала мощностью не менее 2 м, с последующим формированием растительного покрова с использованием посадочного материала, обработанного комплексным биопрепаратом.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для извлечения ценных компонентов из действующих обводненных хвостохранилищ обогатительных фабрик. .

Способ создания дополнительных запасов воды при восстановлении торфяных болот // 2461401

Изобретение относится к обводнению выработанных торфяников при восстановлении торфяных болот. .

Способ восстановления нарушенных земель на избыточно увлажненных территориях (болотах) // 2459397

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

Способ рекультивации затопленных карьеров // 2457331

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.

Способ консервации накопителя жидких промышленных отходов // 2452860

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

Способ консервации карьеров с затоплением выработанного пространства // 2451179

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

Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища-музея // 2448252

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

Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища-музея // 2448251

Способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых // 2444628

Изобретение относится к способам биологической рекультивации отвалов нарушенных земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. .

Способ восстановления выработанных карьеров // 2443865

Способ рекультивации карьеров с использованием промышленных отходов // 2479721

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

Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища // 2487241

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для технической рекультивации нарушенных земель

Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища-музея // 2491423

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для технической рекультивации карьеров

Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища // 2496983

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для технической рекультивации выработанных карьеров. Техническим результатом является снижение трудозатрат и стоимости восстановительных работ, рациональное использование земельных площадей. Способ включает закладку выработанного пространства до границы верхнего уровня грунтовых вод строительными отходами, укладку дренирующего слоя строительными отходами, формирование по центру карьера холма посредством свалки вскрышных пород с последующим террасированием склонов холма и устройством на террасах мест для погребения останков, при этом на террасах устраивают подземные склеповые сооружения, предназначенные для нескольких захоронений, причем каждое склеповое сооружение выполнено с гидроизоляцией, водоотводом, дренажной и вентиляционной системами, при этом вентиляционная система дополнительно снабжена отдельным воздуховодом, установленным с углом наклона не более 35 градусов и выполненным в виде полого вертикального канала, заполненного стеблями камыша, расположенного в грунте в непосредственной близости от склепового сооружения с возможностью присоединения к нему каждого последующего захоронения в склеповом сооружении. 1 ил.

Способ биологической рекультивации горных отвалов // 2498069

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для биологической рекультивации горных отвалов открытых разработок полезных ископаемых. Техническим результатом является сокращение сроков полного проективного покрытия растительностью техногенно нарушенных земель. Способ характеризуется тем, что посев трав и древесно-кустарниковых пород производят во впадинах невыровненной поверхности горных отвалов. Одновременно с этим, сеят селитрянку сибирскую (Nitraria sibirika) в борозды, нарезанные на вершинах технологических гребней отвалов.

Способ рекультивации хвостохранилищ // 2513468

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для рекультивации техногенных сооружений и закрепления пылящих поверхностей. Техническим результатом является создание почвообразующего слоя за счет нанесения цеолитовых туфов на поверхность хвостохранилища, позволяющего исключить внесение удобрений, усилить развитие корневой системы трав, тем самым повысить эффективность биологической рекультивации хвостохранилища. Способ включает обработку заскладированных хвостов связующим составом, посев многолетних трав и уплотнение поверхностного слоя. При этом предварительно, для формирования почвообразующего слоя, производят обработку поверхности хвостохранилища цеолитовой гидросмесью при соотношении «цеолит-вода» 1:2 и рыхление поверхностного слоя. А обработку почвы связующим составом, посев многолетних трав и уплотнение поверхностного слоя осуществляют одновременно, при этом в качестве связующего состава применяют водорастворимые полимеры. 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 ил., 1 табл.

Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища // 2515012

Изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых. Техническим результатом является снижение трудозатрат восстановительных работ, а также защита почвы от ветровой и водной эрозии. Способ 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. После этого проводят проектно-планировочные работы по строительству дорог, проходов, гидротехнических и мелиоративных сооружений. Затем приступают к закладке выработанного пространства в два этапа. Вначале производят первичную засыпку выработанного пространства карьера смесью, состоящей из смешанных в равных пропорциях вскрышных пород и измельченных строительных отходов с крупностью фракций последних не более 100 мм. Засыпку производят до полного заполнения выработанного пространства карьера, затем по спланированной бульдозером поверхности сверху наносят слой грунтосмеси с семенами многолетних трав лугово-сорной группы и не менее чем через один год проводят окончательную планировку. Затем производят вспашку спланированной поверхности с последующим выравниванием и отсыпку всей поверхности выработанного пространства слоем песка толщиной не менее 100 мм с последующим легким выравниванием. После чего подводят дороги, выполняют гидротехнические и мелиоративные сооружения, а всю площадь спланированной поверхности выработанного пространства делят на участки, на каждом из которых производят захоронения определенных лет и на стандартную глубину захоронения.

Способ открытой добычи угля // 2523246

Изобретение относится к горному делу, в частности к освоению угольного месторождения открытым способом и восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий, и может быть использовано при добыче угля и рекультивации породных отвалов. Техническим результатом является повышение эффективности открытой добычи угля. Способ включает удаление верхнего почвенного слоя и сохранение его или перенос на территории, подлежащие восстановлению, взрыхление, погрузку и транспортирование вскрышных пород с образованием породных отвалов, отбойку, погрузку и транспортирование угля на склад, рекультивацию отвалов. При этом выветренный уголь пластов, близко подходящих к дневной поверхности, добывают и складируют отдельно, породные отвалы выравнивают, на выровненную поверхность наносят слой почвы и выветренного угля, полученный слой рыхлят с присечкой вскрышных пород и укатывают.

Способ рекультивации земель, нарушенных дражными разработками // 2527368

Изобретение относится к способам рекультивации земель в долинах рек, нарушенных дражными разработками. Техническим результатом является возвращение глинистого материала в поровое пространство грубообломочных дражных отложений, что приведет к насыщению отложений мелкоземом и к улучшению водно-теплового режима и повышению плодородия. Способ характеризуется тем, что в долине реки сооружают дамбы обвалования для создания полей фильтрации и предотвращения растекания сточных вод с участка рекультивации. При этом сточную воду из дражного водоема со значительным содержанием взвешенных глинистых частиц подают по шлангам на спланированную поверхность участка рекультивации, причем место подачи пульпы периодически изменяют по площади рекультивируемого участка. 2 ил.

Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища // 2529037

Изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых. Техническим результатом является снижение объемов извлечения почвы для создания плодородного слоя и улучшение экологической ситуации. Способ 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 минералам с различной крупностью фракций, послойно с последующим уплотнением каждого слоя, укладку дренирующего слоя строительными отходами толщиной не более 0,6 метра и с крупностью фракций 150-200 мм. При этом вначале проводят проектно-планировочные работы по строительству дорог, проходов, гидротехнических и мелиоративных сооружений, затем поверх дренирующего слоя производят первичную засыпку выработанного пространства карьера смесью, состоящей из смешанных в равных пропорциях вскрышных пород и измельченных строительных отходов с крупностью фракций последних не более 100 мм. Засыпку производят до полного заполнения выработанного пространства карьера, затем по спланированной бульдозером поверхности сверху наносят слой грунтосмеси с семенами многолетних трав лугово-сорной группы и не менее чем через один год проводят окончательную планировку, затем вспашку спланированной поверхности с последующим выравниванием, после чего подводят дороги и выполняют гидротехнические и мелиоративные сооружения, деление восстановленной площади на участки для захоронения останков.