Технология гидравлической рекультивации нарушенных земель на разрезах

Вал.В. Сенкус, С.Г. Фомичев, В.В. Сенкус

ТЕХНОЛОГИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ НА РАЗРЕЗАХ

Рассмотрены способ и технология гидравлической рекультивации нарушенных земель при ведении открытых горных работ. Технология позволяет совместить процессы добычи полезного ископаемого с ведением горных работ и обеспечивает снижение затрат на рекультивацию нарушенных земель, сокращения экологического ущерба и сроков освоения месторождения.

Ключевые слова: рекультивация, гидравлическая, способ, технология, восстановление земель, разрез.

Способ гидравлической рекультивации нарушенных земель [1] отличается от способов, представленных в работах [2—5], тем, что перед смывом сыпучего материала отвалов производят гидравлическое разрушение наносов на участке поверхности земли между наклонными бортами открытых горных выработок и внешним складом или отвалом, причем сначала в наносах формируют уклон почвы для безнапорного гидротранспорта пульпы в направлении открытых горных выработок (рис. 1), а затем производят врубы у основания естественного откоса сыпучего материала для увеличения производительности

4

Рис. 1. Схема формирования уклона

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 4. С. 420-423. © 2017. Вал.В. Сенкус, С.Г. Фомичев, В.В. Сенкус.

в

Рис. 2. Общая схема гидравлической рекультивации земель

смыва за счет смещения его частей по откосу под собственным весом (рис. 2), схема отработки заходок представлена на рис. 3.

После извлечения угольного пласта в разрезе остаются: открытые горные выработки 2 пройденные в наносах 3 и коренных породах 4, внешние отвалы 5 сыпучего материала различных пород горного массива и водоем 6.

Способ реализуется за счет перемещения сыпучего материала из внешнего отвала 5 в открытые горные выработки 2 с использованием воды находящейся в водоеме 6.

В технологическую схему гидравлической рекультивации земли входит комплекс основного оборудования, включающий гидромонитор 7, трубопровод технической воды 8 и насос 9. Запуск технологической схемы в работу производится за счет подачи воды насосом 9 из водоема 6 по трубопроводу 8 к гидромонитору 7, в котором формируется струя воды 10 как исполнительный инструмент для дистанционного смыва сыпучего материала 5.

Гидравлическая рекультивация земной поверхности производится в следующей последовательности. Сначала произво-

8

Рис. 3. Схема отработки заходок размыва отвала пород

дится гидравлическое разрушение наносов 3 струей воды 10 на участке земли между наклонным бортом открытой горной выработки 2 и основанием естественного откоса внешнего отвала 5 (между точками Б—О). На конечной стадии разрушения наносов 3 формируется уклон почвы для безнапорного гидротранспорта пульпы в направлении рекультивируемых открытых горных выработок 2. Затем струей воды 10 производится вруб 12 у основания откоса внешнего отвала 5 (между точками 0—03) для увеличения производительности смыва за счет смещения по откосу частей 13 отвала 5 под собственным весом. Врубы 12 производятся на границе наносов 3 и сыпучего материала отвала 5.

По мере проведения каждого вруба 12 (между точками 0—01, 01—02, 02-03,...) и смыва пород 13 сыпучего материала 5. Пульпа в виде смеси твердого и жидкого транспортируется в водоем 6 по уклону почвы и наклонным бортам открытых горных выработок 2. В водоеме 6 происходит осаждение твердого и осветление воды в замкнутом цикле водоснабжения.

Работы по рекультивации производятся до полного перемещения сыпучего материала из внешнего отвала 5 в открытые горные выработки 2 в зоне ограниченной рабочей длиной струи 10 гидромонитора 7, требующей его цикличного переноса, и рабочим уклоном почвы для безнапорного гидротранспорта пульпы в зависимости от крупности сыпучего материала.

Предлагаемая технология позволяет снизить затраты на проведение рекультивации и экологический ущерб при открытой технологии добычи полезных ископаемых, т.к. восстановление земель может быть совмещено с добычей угля, и сократить сроки освоения месторождения на 10—15 лет.

Технология гидравлической рекультивации нарушенных земель может быть использована при благоприятных условиях расположения отвалов вскрышных пород разреза с превышением над уровнем его заполнения. В противном случае рекомендуется использовать технологию механогидравлической рекультивации нарушенных земель.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сенкус Вал. В., Сенкус В. В., Фомичев С. Г., Сенкус Вас. В. Патент РФ № 2297533. Способ рекультивации открытых горных выработок. Заявл. 26.08.2005. Опубл. 20.04.2007. Бюл. № 11.

2. Нурок Г. А. Процессы и технология гидромеханизации открытых горных работ. — М.: Недра, 1979. — 549 с.

3. Красавин А. П., Катаева И. В., Васильева С. В. и др. Патент РФ № 94023111/15. Способ рекультивации нарушенных при добыче угля земель. Заявл. 1994.06.15. Опубл. 1997.02.10.

4. Зарубин С. И., Логинов Л. Ф., Рыжук Н. В. и др. Патент РФ № 95113954. Способ рекультивации земель. М.кл. А01В 79/02. 1995.08.03. Опубл. 1997.10.10.

5. Герасимов В. М., Карасев К. И., Рашкин А. В. Патент РФ № 96111633/13. Способ восстановления нарушенных при открытой разработке месторождений. Заявл. 1996.06.07. Опубл. 1998.04.27. ü^re

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Сенкус Валентин Витаутасович — кандидат технических наук, начальник горного отдела, e-mail: senkus@yandex.ru,

000 «Проектгидроуголь-Н»,

Фомичев Сергей Григорьевич1 — кандидат технических наук, доцент, e-mail: kafedra@nkfi.ru,

Сенкус Витаутас Валентинович1 — доктор технических наук, профессор, заместитель генерального директора по науке, e-mail: senkusvv@suek.ru,

1 Кемеровский государственный университет (КемГУ).

Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2017. No. 4, pp. 420-423. Val.V. Senkus, S.G. Fomichev, V.V. Senkus TECHNOLOGY OF HYDRAULIC LAND RECLAMATION IN OPEN PITS

The article deals with the method and technology of hydraulic reclamation of disturbed lands during open pit mining. The technology serves to combine the processes of production of minerals with mining operations and to reduce costs of mined land reclamation, environmental damage and the period of the field development.

Key words: reclamation, hydraulic, method, technology, land restoration, open pit.

AUTHORS

Senkus Val.V., Candidate of Technical Sciences, Head of Mining Department, LLC «Proektgidrougol-H», 654001, Novokuznetsk, Russia, e-mail: senkus@yandex.ru, Fomichev S.G.1, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, e-mail: kafedra@nkfi.ru,

Senkus V.V}, Doctor of Technical Sciences, Professor, Deputy General Director on Research, e-mail: senkusvv@suek.ru, 1 Kemerovo State University, 650000, Kemerovo, Russia.

REFERENCES

1. Senkus Val. V., Senkus V. V., Fomichev S. G., Senkus Vas. V. Patent RU 2297533. 20.04.2007.

2. Nurok G. A. Protsessy i tekhnologiya gidromekhanizatsii otkrytykh gornykh rabot (Processes and technology of hydraulic open pit mining), Moscow, Nedra, 1979, 549 p.

3. Krasavin A. P., Kataeva I. V., Vasil'eva S. V. Patent RU94023111/15. 02.10.1997.

4. Zarubin S. I., Loginov L. F., Ryzhuk N. V. Patent RU95113954. 10.10. 1997.

5. Gerasimov V. M., Karasev K. I., Rashkin A. V. Patent RU96111633/13. 04.27.1998.

UDC 622.882: 622.271.6