СПОСОБ СОВМЕЩЕНИЯ РАБОТ ПО ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И ВОССТАНОВЛЕНИЮ ЗЕМЕЛЬ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КРУТОПАДАЮЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
METHOD OF COMBINING OPERATIONS FOR EXTRACTION OF MINERALS AND RESTORATION OF LANDS DURING DEVELOPMENT OF STEEP-DIPPING DEPOSITS

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.