3.5 Рекультивация карьеров

Вскрытие и подготовка месторождений полезных ископаемых к освоению, добыча полезных ископаемых и переработка минерального сырья в подавляющем большинстве случаев сопровождаются нарушением значительных по площади территорий. Действующим природоохранительным законодательством предусматривается приведение участков земли и других природных объектов, нарушенных при пользовании недрами, в состояние, пригодное для их дальнейшего использования.

В процессе восстановления территорий, нарушенных горными разработками, различают два этапа - горнотехническую и биологическую рекультивации (Приложение 6).

Под горнотехнической рекультивацией следует понимать такое размещение вскрышных и вмещающих пород в выработанном пространстве разрезов и карьеров, в отвалах, хвосто- и шламохранилищах и на других объектах, которое без дополнительных горно-транспортных работ позволяет осуществлять биологическую рекультивацию и обеспечивает безопасность населения и охрану окружающей среды.

Цели горнотехнической рекультивации достигаются как при ведении основных горно-подготовительных и горно-транспортных, а также добычных работ, так и при осуществлении комплекса специальных работ, выполнение которых в составе основного технологического цикла невозможно или нецелесообразно.

Наиболее эффективна горнотехническая рекультивация, которая является технологическим звеном горных разработок, включенным в основные технологические процессы добычи полезных ископаемых.

Биологическая рекультивация включает в себя работы по восстановлению плодородия нарушенных земель, их озеленение, возвращение в сельскохозяйственное, лесное или иное пользование, создание благоприятного для жизни и деятельности человека ландшафта.

Опыт строительства автомобильных дорог показывает, что выбор оптимального места расположения карьера и его дальнейшего хозяйственного использования требует комплексного решения возникающих градостроительных, экологических и инженерно-гидрометеорологических проблем.

Негативное отношение к карьеру как техногенному объекту формируют следующие факторы: заброшенность карьерных разработок, отсутствие работ по рекультивации, или низкий эффект от их проведения, использование их в качестве стихийных свалок, что в значительной степени нарушает ландшафт и его эстетическое восприятие, а также от тех из них, на которых мероприятия по рекультивации не дали положительный эффект или были выполнены частично. Нередко в местах забора грунта отдельные участки местности приобретают малопригодный техногенный характер.

Эксплуатируемые и заброшенные карьеры, способствуют возникновению следующих вредных процессов:

1) являются дополнительным источником увлажнения и разрушения земляного полотна дорог, заиления кюветов, подтопления близлежащих зданий и сооружений;

2) вызывают активизацию оползней, осыпей, необратимые нарушения в плодородном слое почвы, приводящие к её деградации и гибели растительности. В свою очередь это вынуждает животных менять места обитания;

3) способствуют значительным изменениям гидрологического и гидрогеологического режимов прилегающей территории, которые приводят к существенным изменениям уровней грунтовых и поверхностных вод, вплоть до истощения водоносного горизонта.

В курсовой работе необходимо описать мероприятия по охране окружающей среды и рекультивации нарушенных земель, произвести выбор и расчёт прудов-отстойников для осветления промывочной воды.

Вода, удаляемая из карьера, должна сбрасываться в ближайший водопоток или в место, исключающее возможность её обратного проникновения в выработки и заболачивания прилегающих территорий. Сброс вод следует производить после их осветления, а в необходимых случаях - после очистки от вредных примесей. Места сброса необходимо согласовывать с местными органами санитарного надзора.

При промывке нерудных материалов на притрассовых карьерах и промбазах дорожного строительства организация оборотного водоснабжения с осветлением промывочной воды в тонкослойных отстойниках и прудах-отстойниках является, как правило, обязательной.

Предприятие по «мокрому» обогащению каменных материалов должно иметь пруды-отстойники соответствующей вместимости, предназначенные для осветления промывочной воды и организации оборотного водоснабжения.

Пруды-отстойники можно устраивать в замкнутых котлованах (в выработанном пространстве карьера), а также в оврагах и логах (путём перегораживания их дамбами).

Местоположение отстойников выбирают на основании технико-экономического сопоставления вариантов в увязке с компоновкой сооружений и устройств карьера и в зависимости от топографических, инженерно-геологических и гидрологических условий района строительства.

При определении вместимости отстойника Е_о (м³) учитывают объём зоны, предназначенной для складирования осевших минеральных частиц, W_Q (м³) и объём рабочей зоны, предназначенной для осветления воды, Wp (м³)

Е_о=W_p+W_Q; W_Q=(W_п-W_y)b_o (5)

где W_п - количество грунта, поступающего в отстойники с водой за определенный период, м³

W_y - количество грунта, удалённого из отстойника за определённый период, м³;

b_o - коэффициент набухания; принимается равным для супеси 1,05-1,15, суглинка - 1,2-1,5, глины - 1,5-2.

Длину отстойника L_о (м) непрерывного действия определяют по формуле

, (6)

где а – коэффициент несовершенства отстойника (1,3- 1,5);

V₀ – скорость течения воды в отстойнике, м/с.

, (7)

где Q_в - количество воды, поступающей в отстойник в единицу времени, м³/с;

В_о - ширина активной зоны осветления, м;

h_oсв - расчётная мощность слоя воды в зоне осветления, м; задаётся равной 2-3 м и уточняется при проектировании;

W- гидравлическая крупность оседающих частиц, м/с.

При выборе размеров пруда-отстойника следует также учитывать следующее:

- количество загрязняющих примесей, содержащихся в оборотной воде, не должно превышать 2 г/л;

- крупность частиц загрязняющих примесей, находящихся в оборотной (осветлённой) воде, не должно превышать 0,03-0,05 мм; более крупные частицы вызывают быстрый износ насосов для подачи оборотной воды.