Определение параметров отвалов на горнотехническом этапе рекультивации при проектировании открытой разработки крутопадающих рудных месторождений

• Автор: Маринин, Михаил Анатольевич
• Шифр специальности: 25.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 189 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ГОРНОТЕХНИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ ТЕРРИТОРИЙ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 ЦЕЛЬ, ИДЕЯ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАБОТЫ
1.2 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ГОРНОТЕХНИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ РУДНЫХ КАРЬЕРОВ И ОТВАЛОВ
1.3 ОБОСНОВАНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОВ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНОТЕХНИЧЕСКОГО ЭТАПА РЕКУЛЬТИВАЦИИ РУДНЫХ КАРЬЕРОВ
2 АНАЛИЗ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОТВАЛОВ НА ГОРНОТЕХНИЧЕСКОМ ЭТАПЕ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОТВАЛОВ ПО КРИТЕРИЮ МИНИМУМ ЗАНИМАЕМОЙ ПЛОЩАДИ
2.2 ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАВАЛОВ ПЛОДОРОДНОГО СЛОЯ ПОЧВЫ НА ГОРНОТЕХНИЧЕСКОМ ЭТАПЕ РЕКУЛЬТИВАЦИИ
2.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО ОБЪЁМА ПЛОДОРОДНЫХ ПОРОД ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ОТВАЛА
2.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3 ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГОРНОТЕХНИЧЕСКОГО ЭТАПА РЕКУЛЬТИВАЦИИ РУДНЫХ КАРЬЕРОВ
3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ БУЛЬДОЗЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ГОРНОТЕХНИЧЕСКОГО ЭТАПА РЕКУЛЬТИВАЦИИ РУДНЫХ КАРЕРОВ
3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГОРНОТЕХНИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ ЗЕМЕЛЬ
3.3 АНАЛИЗ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ ПО ВЫБОРУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ВЕДЕНИЯ РЕКУЛЬТИВАЦИОННЫХ РАБОТ
3.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4 РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕРРИТОРИЙ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ РУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА
4.1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ АНАЛИЗ ГОРНОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
4.2 ТЕХНОЛОГИЯ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ ОТВАЛОВ.
4.3 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ЭТАПА РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
4.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Рост промышленного производства и увеличение численности населения приводит к интенсификации негативного воздействия на окружающую среду. Под влиянием развития горнодобывающей промышленности произошли заметные изменения в поверхностной части атмосферы и в первую очередь в почвенном слое земли.
На современном этапе научно-технического прогресса охрана природы и рациональное использование природных ресурсов становится одной из важнейших задач общества. Особое значение приобретает проблема рационального использования земельных ресурсов.
Основной рост объемов добычи полезных ископаемых осуществляется за счет развития открытого способа ведения горных работ. К негативным последствиям открытых разработок относится изъятие значительных земельных площадей и их нарушение при ведении горных работ, изменение гидрогеологических условий и его ландшафтов, развитие эрозионных процессов, а также перемешивание пород с выносом на поверхность неплодородных и даже токсичных пород.
В процессе горного производства образуются и быстро увеличиваются площади, нарушенные горными разработками, отвалами пород и отходов переработки, которые в свою очередь представляют собой техногенные территории, отрицательно влияющие на окружающую среду.
При отвалообразовании вскрышные породы, как правило, отсыпают без учета пригодности их для рекультивации, а при формировании внешних отвалов не всегда учитывают требования рационального землепользования и выбранного направления рекультивации.
Все нарушенные земли являются опасным источником заражения больших площадей токсичными элементами и тяжелыми металлами в формах, доступных для животных и человека. Эти геохимические нарушенные земли часто значительно (в несколько раз) превышают площади механически разрушенных почв и грунтов.
Таким образом, предупреждение и снижение вредного воздействия горнодобывающей промышленности на земельные ресурсы, устранение последствий разрушения и загрязнения почв, восстановление продуктивности и плодородия этих земель, то есть их рекультивация, приобретают все большее хозяйственное, социально-экономическое и экологическое значение, особенно в промышленных районах с большой плотностью населения.
Нарушенными считаются земли, утратившие свою хозяйственную ценность или являющиеся источником отрицательного воздействия на окружающую среду в связи с нарушением почвенного слоя, гидрогеологического режима и образованием техногенного рельефа.
Согласно требованиям Закона Российской Федерации "О недрах", природоохранного и земельного законодательства участки земли и другие природные объекты, нарушенные горными разработками, должны быть приведены в состояние, пригодное для их дальнейшего использования.
Основным способом восстановления природных систем является рекультивация нарушенных земель. Это система технологических и биологических мероприятий, позволяющая сформировать на месте нарушенных земель участок территории с заданными параметрами почвенно-экологической и хозяйственной эф-. фективности.
В процессе рекультивации территорий, нарушенных горными разработками, различают два этапа - горнотехнический и биологический. Выбор технологии проведения горнотехнической рекультивации зависит от направления последующего использования рекультивированных земель.
В зависимости от целей последующего использования рекультивированных земель в народном хозяйстве нарушенные земли классифицируются по направлениям рекультивации. Рассмотрение вопросов рекультивации карьера и отвалов является обязательной частью проектной документации. Обоснованные проектные решения по параметрам горнотехнического этапа рекультивации позволяют повысить экономическую эффективность реализации проекта, получить экологический и социальный эффект.

достаточном количестве пригодных пород для создания рекультивационного корнеобитаемого слоя на восстанавливаемых землях.
Горнодобывающие предприятия в результате увеличения рыночных цен на минеральное сырье зачастую возобновляют свою работу на забалансовых и бедных рудах, оставленных в недрах и складированных в отвалы, а также на вновь разведанных промышленных запасах ранее разрабатываемых месторождений [9]. Имеются случаи открытой повторной разработки месторождений за счет запасов, оставленных на верхних горизонтах при подземной их разработке. Этот процесс прекращения и последующего продолжения работы на горнодобывающих предприятиях может длиться десятки лет. В таком случае, учитывая указанные условия разработки и наличие пригодных пород, целесообразно рекультивировать нарушенные земли лишь в природоохранном, санитарно-гигиеническом направлении, не требующем больших затрат.
В работах [35, 70, 96, 99, 133] рассмотрены технологии формирования отвалов кучного выщелачивания и рекомендации по их рекультивации.
Вопросы рекультивации нарушенных земель при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых рассмотрены в трудах [14, 51, 53, 65, 103, 143].
Наиболее заметные достижения в области рекультивации нарушенных земель в РФ и странах ближнего и дальнего зарубежья рассмотрены в работах [7, 72, 77, 89, 105]. Значительный опыт рекультивации земель, нарушенных горными работами, имеется за рубежом. В США, Англии, Германии и ряде других стран разработка месторождений не разрешается без утверждения плана восстановительных работ.
На карьерах США для рекультивационных работ используется около 40 различных наименований оборудования, из них 65 % - механизмы и машины для технического этапа рекультивации и 35 % - для биологического. В США существует около 50 специализированных предприятий по восстановлению земель, в том числе служба охраны почв, лесов, геологической среды и др.