СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВЫРАБОТАННЫХ КАРЬЕРОВ
METHOD FOR RECLAMATION OF WORKED-OUT PITS

Изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых.
Известен способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений (1), выбранный в качестве прототипа, включающий 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 и слоя плодородного грунта.
Недостатком известного способа является извлечение больших объемов почвы для создания плодородного слоя, что в свою очередь ведет к образованию больших площадей нарушенных земель, росту трудозатрат и значительному увеличению стоимости восстановительных работ.
Предлагаемое изобретение обеспечивает снижение трудозатрат и стоимости восстановительных работ, а также защищает почву от ветровой и водной эрозии. Для этого в способе восстановления выработанных карьеров включающем раздельную выемку, перемещение и складирование 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 менее 0,6 метра и с крупностью фракций 150-200 мм, согласно изобрению на оставшихся, свободных склонах карьера, после его закладки строительными отходами производят террасирование с помощью бульдозера, при этом вначале производят разбивку участка и пропашку борозд, обозначающих границы будущих террас, затем последовательно бульдозером формируют полотно каждой террасы с обратным поперечным уклоном до двух градусов, причем ширина полотна террасы должна составлять не менее пяти метров, затем, начиная с нижнего яруса террасы, по всему периметру карьера, устраивают подпорные стенки и прокладывают дренажную систему, а на террасах устраивают декоративные высадки, газоны, сады, кроме того, отвалы почвенного слоя и вскрышных пород чередуют между собой, сохраняя холмистую поверхность отвалов, при складировании их на нерабочих бортах карьера за пределами зоны выполаживания откосов бортов карьера.
Склоны отвалов почвенного слоя и вскрышных пород разбивают на полосы расчетной шириной, но не более пяти метров, и пропахивают их трижды с помощью полевого плуга, а в образованную таким образом наклонную напашную террасу изогнутого профиля высаживают растения.
Внедрение данного технического решения снижает стоимость восстановительных работ за счет использования строительных отходов, образующихся в результате реконструкции, слома и ремонта зданий и сооружений, а также отпадает необходимость извлечения больших объемов почвы для создания плодородного слоя, а террасирование склонов карьера обеспечивает высокий противоэрозионный эффект. Учитывая то, что образующиеся строительные отходы вывозятся на полигоны захоронения бытовых и промышленных отходов,  внедрение данного изобретения позволит улучшить экологическую ситуацию. Строительство террас с обратным уклоном, безусловно, способствует задержанию осадков, предотвращает смыв почвы, а значит, позволяет получить высокую приживаемость высаженных растений и защитить от водной и ветровой эрозий и образовать искусственный рельеф.
На чертеже показана схема реализации данного способа. Способ осуществляется следующим образом. В процессе выработки карьера отвалы почвенного слоя и вскрышных пород чередуют между собой, сохраняя холмистую поверхность отвалов, при складировании их на нерабочих бортах карьера за пределами зоны выполаживания откосов бортов карьера. 3атем на площади нарушенного участка выполняют планировочные работы. Среднюю абсолютную отметку (уровень земли) устанавливают с учетом технико-экономического обоснования. Планировку территории выполняют с приданием планируемой поверхности незначительного уклона в сторону общего понижения земной поверхности. Затем приступают к закладке выработанного карьера 1, укладывая послойно строительные отходы с различной крупностью фракций. При этом каждый уложенный слой уплотняют методом укатки уплотняющими машинами и механизмами. Укладку слоев производят до верхней границы уровня грунтовых вод 2. Затем укладывают дренирующий слой 3 из строительных отходов толщиной не менее 0,6 метра и крупностью фракций 150-200 мм.
И приступают к строительству террас 4. После разбивки участка и пропашки борозд, обозначающих границы будущих террас, формируют полотно террасы. Строительство террас 4 заданной ширины с обратным поперечным уклоном до двух градусов производят с помощью универсального бульдозера. Для чего отвал бульдозера устанавливают в рабочее положение, выдвигая вперед правую (нагорную) сторону отвала. Для образования угла зарезания правый башмак толкателя бульдозера перевертывают сферической головкой вниз, закрепляя его в этом положении, вследствие чего нож отвала получает угол наклона в вертикальном профиле. Затем бульдозерист, выбрав относительно пологое место для начала работы, выезжает на верхнюю границу полосы отвода земли под террасу и, осуществляя возвратно-поступательные движения на небольшом отрезке пути вдоль намеченной террасы, срезает грунт до образования горизонтальной площадки. Срезанный грунт слабо отваливается от лопаты, поэтому небольшим разворотом бульдозера приходится перемещать его в левую сторону (вниз по уклону), подсыпая под левую гусеницу и таким образом пополнять насыпную часть террасы 4. Закончив работу на данном отрезке (длиной 10-15 метров), бульдозер продвигается вперед на новый участок и так до конца террасы. Причем ширина полотна террасы не должна превышать пяти метров. Затем цикл повторяют со следующей террасой. Затем, начиная с нижнего яруса террас, по всему периметру карьера устраивают подпорные стенки 5 для укрепления террас 4. Подпорные стенки 5 предотвращают размывание почвы. Для строительства подпорных стенок используют различный материал (природный камень, бетон, кирпич, дерево). Для предупреждения застойного переувлажнения почвы прокладывают дренажную систему (на чертеже не обозначена). На террасах 4 размещают декоративные посадки, газоны, сады и т.д. Дренирующий слой 3, находящийся в центре карьера и свободный от террас 4, отсыпают слоем плодородной почвы 6, вносят удобрения и высевают семена многолетних трав. Склоны отвалов почвенного слоя и вскрышных пород, складированные на нерабочих бортах карьера 1, разбивают на полосы с расчетной шириной, но не более 5 метров, и трижды их пропахивают с помощью полевого плуга. В результате трехкратной вспашки полос на склоне отвалов появились наклонные напашные террасы изогнутого профиля, в которые высаживают растения, так как по всей наклонной напашной террасе произошло перемешивание 30-сантиметрового слоя почвы, что и позволило высадить растения для образования искусственного рельефа.
Источники информации
1. Патент России №2274749, кл. Е21С 41/32, 2005 г.