Технология механогидравлической рекультивации нарушенных земель

В.В. Сенкус, А.Ю. Ермаков, Вал.В. Сенкус

ТЕХНОЛОГИЯ

МЕХАНОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

Рассмотрен способ и технология механогидравлической 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 и может быть использована в сложных горно-геологических условиях расположения отвалов вскрышных пород.

Ключевые слова: технология, механогидравлический способ, рекультивация, нарушенных земель, разрез.

Способ механогидравлической рекультивации нарушенных земель (рисунок) [1] отличается от способов, представленных в работах [2—5], тем, что в зависимости от глубины и объемов горной массы в отвалах рекультивацию нарушенных земель проводят однослойную или многослойную, подготовку карт ведут на дне открытой горной выработки отсыпкой фильтрующих дамб, на которых монтируют водосбросы, защищенные от плавающих предметов, при этом дамбы возводят каскадом с уклоном 5—6° в сторону отстойника; отстойник для воды располагают в глубокой части открытой горной выработки, в который направляют ливневые, талые и дренажные воды; подготовку горной массы проводят последовательными операциями: выемкой горной массы из отвала, отделением негабаритов и их разбивкой, дроблением горной массы до размеров, пригодных для гидравлического транспортирования; пульпоформирование проводят путем смешивания подготовленной горной массы водой в отношении твердого к жидкому по массе 1:3—1:5, при этом воду используют в замкнутом цикле; пульпу закачивают по распределенным пульпосбросам в карты последовательно от верхней к нижней; намывку горных пород в картах ведут до заданной отметки и в последнюю очередь заполняют карту отстойника; очистку воды проводят фильтрацией через тело дамбы и

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 4. С. 415-419. © 2017. В.В. Сенкус, А.Ю. Ермаков, Вал.В. Сенкус.

УДК 622.882: 622.236.52

переливом воды через водосбросы при переполнении карт; подачу воды на пульпоформирование производят из отстойника по отдельному трубопроводу; выполаживание бортов открытой горной выработки ведут с учетом защиты их от водной эрозии и направления рекультивации нарушенных земель.

В зависимости от глубины и объемов горной массы в отвалах рекультивацию нарушенных земель проводят однослойную и многослойную.

Подготовку карт 1 проводят на дне 2 открытой горной выработки 3 отсыпкой фильтрующих дамб 4, на которых монтируют водосбросы, защищенные от плавающих предметов, при этом дамбы возводят каскадом с уклоном а = 5—6° в сторону карты отстойника 5.

В зависимости от глубины и объемов горной массы в отвалах рекультивацию нарушенных земель проводят однослойную и многослойную.

Способмеханогидравлической рекультивации нарушенных земель: 1 — карты; 2 — дно открытой горной выработки; 3 — открытая горная выработка; 4 — фильтрующая дамба; 5 — карта отстойника; 6 — отвал; 7 — отделение, разбивка негабаритов и погрузка.горной массы; 8 — дробление горной массы; 9 — пульпоформирование в смесителе; 10 — распределенный пуль-посброс; 11 — подача воды по трубопроводу; 12 — погрузочная машина

Подготовку карт 1 проводят на дне 2 открытой горной выработки 3 отсыпкой фильтрующих дамб 4, на которых монтируют водосбросы, защищенные от плавающих предметов, при этом дамбы возводят каскадом с уклоном а = 5—6° в сторону карты отстойника 5. Карту отстойника 5 для воды располагают в глубокой части открытой горной выработки 3, в которую направляют ливневые, талые и дренажные воды. Подготовку горной массы проводят последовательными операциями: выемкой горной массы из отвала 6, отделением негабаритов, их разбивкой и погрузкой горной массы 7, дроблением горной массы 8до размеров, пригодных для гидравлического транспортирования (размеры кусков указываются в техническом паспорте выбранного шламового насоса или углесоса).

Пульпоформирование в смесителе 9 проводят путем смешивания подготовленной горной массы с водой в отношении твердого к жидкому в соотношении по массе 1:3—1:5, при этом воду используют в замкнутом цикле. Пульпу закачивают по распределенным пульпосбросам 10 в карты 1 последовательно от верхней к нижней. Намывку горных пород в картах 2 ведут до заданной отметки и в последнюю очередь заполняют карту отстойника 5. Очистку воды проводят фильтрацией через тело дамб и переливом воды через водосбросы при переполнении карт. Подачу воды по трубопроводу 11 на пульпоформирова-ние в смесителе 9 производят из карты отстойника по отдельному трубопроводу. Выполаживание бортов открытой горной выработки ведут с учетом защиты их от водной эрозии и направления рекультивации нарушенных земель.

Предлагаемый способ позволяет снизить экологический ущерб при технологии 25 открытой добычи полезных ископаемых, совместить рекультивацию с горными работами и сократить сроки рекультивации.

Анализ существующих и предложенных вариантов комбинированных способов разработки угольных месторождений показывает, что комбинированная технология сводится закладке одной или нескольких вскрывающих траншей для вскрытия месторождения, а горные работы развиваются в их бортах, при этом необходимо учитывать углы залегания и мощность пластов, от которых зависит подготовка шахтного поля и выбор системы разработки.

Применение комбинированных вариантов разработки угольных месторождений обуславливает необходимость детального учета геомеханических параметров углепородного массива, ко-

торые являются критическим для конструирования вариантов геотехнологии, а также в значительной степени определяют раскройку шахтных полей и режимы ведения горных работ.

Технология механогидравлической рекультивации нарушенных земель может быть использована в сложных горногеологических условиях расположения отвалов вскрышных пород разреза.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сенкус Вал. В., Сенкус Вас. В., Стефанюк Б. М. и др. Патент РФ № 2569146. Способ механогидравлической рекультивации нарушенных земель. МПК Е21С 41/18. Патентообл. ФГБОУ ВПО «КемГУ». За-явл. 06.08.2014. Опубл. 20.11.2015. Бюл. № 32.

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 заявит. и авторы: 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. га^

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

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

Ермаков Анатолий Юрьевич1 — кандидат технических наук, генеральный директор, ООО «Сибнииуглеобогащение», e-mail: ermakovay@suek.ru,

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

000 «Проектгидроуголь-Н»,

1 ООО «Сибнииуглеобогащение»

UDC 622.882: 622.236.52

Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2017. No. 4, pp. 415-419. V.V. Senkus, A.Yu. Ermakov, Val.V. Senkus TECHNOLOGY FOR MECHANICAL AND HYDRAULIC RECLAMATION OF DISTURBED LANDS

This article discusses a method and technology of mechano-hydraulical land reclamation at open pit mining. The technology allows to combine the processes of minerals production and mining operations and reduces costs for reclamation of disturbed land, it also decreases

environmental damage and the period of the field development, it can be used in difficult mining geological conditions of overburden dumps location.

Key words: technology, mechano-hydraulical method, reclamation, disturbed lands, open cut.

AUTHORS

Senkus V.V}, Doctor of Technical Sciences, Professor, Deputy General Director on Research, e-mail: senkusvv@suek.ru, ErmakovA.Yu.1, Candidate of Technical Sciences, General Director, e-mail: ermakovay@suek.ru,

Senkus Val.V., Candidate of Technical Sciences, Head of Mining Department, LLC «Proektgidrougol-H», 654001, Novokuznetsk, Russia, e-mail: senkus@yandex.ru,

1 LLC «Sibniiugleobogaschenie», 653000, Prokopyevsk, Russia. REFERENCES

1. Senkus Val. V., Senkus Vas. V., Stefanyuk B. M. PatentRU2569146. 20.11.2015.

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.

I НОВИНКИ ИЗДАТЕЛЬСТВА «ГОРНАЯ КНИГА»

Николенко П.В., Коссович Е.Л., Шкуратник В.Л., Эпштейн С.А.

Физические основы ультразвуковых методов геоконтроля. Учебное пособие

Год: 2016 Страниц: 88

ISBN 978-5-98672-450-8 UDK: 550.3:622.83

Рассмотрены общие закономерности распространения упругих волн ультразвукового (УЗ) диапазона частот в однородных, изотропных, безграничных твердых средах. Дана характеристика различных типов УЗ волн и факторов, влияющих на их скорости и затухание при распространении в этих средах. Описаны особенности распространения УЗ колебаний в твердых средах с границами, сущность возникающих при этом волновых явлений: отражения, преломления, трансформации, интерференции, дифракции и рефракции. Дана характеристика факторов, определяющих скорости распространения и затухание ультразвука в геосреде. Приведены сводки указанных скоростей и затухания для ряда магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Рассмотрено влияние на акустические свойства горных пород их состава, напряженно-деформированного состояния, структурных особенностей, трещиноватости, температуры и влажности. Для студентов специальностей 21.05.04 «Горное дело» и 21.05.05 «Физические процессы горного и нефтегазового производства».

-ф ф

С.А. ЭПШТЕЙН

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

УЛЬТРАЗВУКОВЫХ

МЕТОДОВ ГЕОКОНТРОЛЯ