НАВЕСНОЙ АГРЕГАТ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПЕРЕУПЛОТНЁННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ОТВАЛОВ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
HINGED UNIT FOR BIOLOGICAL RECULTIVATION OF OVER-COMPACTED CAR DUMPS OF COAL-MINING ENTERPRISES

Изобретение относится к горному делу, в частности к рекультивации земель разрушенных угледобычей. Включает подготовку поверхности отвалов вскрыши для биологической рекультивации, посева трав и древесно-кустарниковых пород.
Рекультивация техногенно разрушенных земель или создание необходимых условий для развития микробиоты и фитоценоза в эмбриоземах на поверхности отвалов вскрышных пород, процесс длительный и дорогой. Угледобывающие предприятия, расположенные в Средней Сибири в частности в степной зоне Минусинской котловины, не могут работать по ГОСТовским технологиям рекультивации по причине засушливого климата и дефицита плодородного слоя почвы.
Ранее используемая железнодорожная отсыпка отвалов с переэкскавацией, давала возможность сохранить поверхность отвала рыхлой и создать благоприятные условия для биофитоценоза. Однако переход предприятий на более эффективные технологии формирования отвалов, использующие большегрузный автомобильный транспорт, приводит к переуплотнению отвалов. Плотность корнеобитаемого слоя отвалов является одним из основных лимитирующих факторов развития биофитоценоза. Проведение рекультивации по классической технологии, предусматривающей нанесение плодородного насыпного корнеобитаемого слоя на поверхность отвалов и вспашку, невозможно по причине отсутствия в данной зоне исследований достаточного количества плодородного слоя почвы. По причине отсутствия соответствующей техники, провести вспашку переуплотненной поверхности валового отвала практически невозможно.
Л.П. Баранник и Е.Л. Счастливцев (Кемеровский НЦ СО РАН) «Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию» Кемерово 1999, предусматривают снижение переуплотненности плодородного слоя, при технической рекультивации, за счет разравнивания поверхности отвалов механизмами с низким удельным давлением на почву.
Однако это техническое решение в засушливых условиях степных зон Средней Сибири при недостатке или отсутствие плодородного слоя не работает.
Наиболее близким к изобретению является способ формирования отвалов для технической рекультивации при открытой разработке карьеров. Патент RU №2388912 (13) С2, RU №2478165 С2, который предусматривает формирование отвалов выровненными с отсыпкой гребней из смеси плодородного слоя почвы и подстилающих пород передового уступа на заданные высоту и шаг (расстояние между гребнями) отсыпкой в один или несколько кузовов самосвала.
Эта технология работает при наличии плодородного слоя и потенциально плодородных подстилающих пород передового уступа вскрыши, для создания мощного корнеобитаемого слоя поверхности отвала.
При выходе на поверхность горелых пород вскрыши, на которых образовался незначительный малоплодородный слои почвы, использовать эту технологию не возможно.
Проведены исследования лесного направления рекультивации на автомобильных отвалах отсыпанных валовым способом (автомобили типа БелАЗ-7530), с последующим щелеванием на глубину 1,5 м. бульдозером с рыхлителем (WA-900eM), нарезкой борозды на устье щели канавокопателем (трактор Т-150, КПП.) с ленточным посевом гранулированных семян трав и древесно-кустарниковых пород на дно борозды.
Цель изобретения: снизить затраты и время на техническую и биологическую рекультивацию переуплотненных отвалов и создать оптимальные, по питательным, тепловым и влажностным параметрам, агротехнические условия биологической рекультивации в лесном направлении за счет одновременности проведения технологических операций навесным агрегатом.
Предлагаемый агрегат содержит крепления отвала для соединения с рамой рыхлителя бульдозера, за которые прикреплены лемеха с отвалами в верхней части рамы рыхлителя. На раме высевающего аппарата установлено приводное колесо-каток, семенной ящик, оборудованный высевающим аппаратом, связанным с семяпроводом, загортачем. Приводное колесо-каток является приводным для высевающего аппарата. На раме навесного оборудования смонтирован бак для полива и внесения микробиологических удобрений, оснащенный насосом-дозатором, подающим раствор воды с микробиологическим удобрением по трубопроводу к распылителю.
На фиг. 1 и фиг. 2 изображена конструктивная схема предлагаемого агрегата, вид сбоку и сверху.
Предлагаемый агрегат состоит из соединенных с навеской бульдозера (1) и рамой рыхлителя бульдозера (5), бака с биопрепаратами (2), насоса-дозатора (3), трубопроводов (4), зуба-рыхлителя (6), элементов крепления отвала (7), лемехов с отвалами (8), кронштейна навески семенного ящика (9), семенного ящика (10), высевающего аппарата (11), распылителя (12), цепи привода высевающего аппарата (13), приводного колеса-катка (14), пружинного загортача семян (15), семяпровода (16), кронштейна навески сеялки (17).
Работы проводятся на переуплотненных автомобильных отвалах, сформированных автомобильным способом с последующей планировкой. Агрегат работает следующим образом.
Агрегатируется навесной агрегат с бульдозерами сверхтяжелого класса, например, Четра Т-35, с помощью навески бульдозера.
В соответствии с технологическими параметрами борозд на верхней части рамы рыхлителя крепятся лемеха с отвалами на расстоянии друг от друга, равном ширине борозды. Позади при помощи кронштейнов крепления семенного ящика и навески сеялки крепится высевающий аппарат. Необходимым условием работы агрегата является движение приводного колеса-катка по дну борозды, поэтому лемеха должны быть установлены на равном расстоянии от центра борозды.
На раме рыхлителя бульдозера, в верхней его части, с помощью элементов крепления отвала, устанавливают отвалы с лемехами и высевающий аппарат. Устанавливают кинематическую связь высевающего аппарата с приводным колесом-катком. Затем рыхлительное оборудование - зуб-рыхлитель, с помощью гидроцилиндров навески бульдозера, переводят в рабочее состояние и начинают движение агрегата. При движении зуб-рыхлитель с помощью насадки заглубляется сообразно углу наклона в технозем и начинает рыхление на заданную глубину, нарезая щель. Лемеха с отвалами формируют на краях щели борта, образуя впадину. Движущийся вслед высевающий аппарат производит высев гранулированных семян трав ленточным способом на дно впадины через семяпровод, а пружинный загортач заделывает семена в технозем. Идущее следом приводное копирующее колесо-каток с ребордами прикатывает посев, равномерно уплотняя поверхность на дне впадины. Далее производится полив водой с микробиологическими удобрениями насосом-дозатором из бака через трубопровод с распылителем.
Проведенные на угольных разрезах Хакасии промышленные опыты и экономические расчеты подтверждают возможность эффективного использования устройства в засушливых зонах угледобычи.