4. Технический этап рекультивации.

Состав и технология работ по технической рекультивации карьера с внутренними отвалами определятся следующими факторами:

• геологической и агрохимической характеристикой пород вскрыши.

• выбранным видом биологической рекультивации.

• горным оборудованием и методом ведения горных работ.

Технический этап рекультивации выполняется в соответствии с

требованиями ГОСТ .5.3.04-83 « Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения.» и ГОСТ 17.5.1.02-85 «Охрана природы. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земельных работ».

Технический этап рекультивации состоит из следующих видов работ:

• снятие и транспортировка почвенно - растительного слоя.

• формирование искусственного рельефа

• создание рекультивационного слоя.

• окончательная планировка поверхности.

4.1 Снятие и складирование плодородного грунта.

Плодородный слой почвы является ценным, медленно возобновляющимся природным ресурсом. Поэтому при ведение горных работ , приводящих к нарушению почвенного слоя, он подлежит снятию с целью его использования для рекультивационных работ. Также необходимо снимать плодородный слой с площади на которой планируется размещение отвалов вскрышных пород.

Снятие плодородного слоя почвы производится с учетом агрохимической характеристики и принятой технологии разработки.

Снимаемый плодородный грунт транспортируется и складируется во временные отвалы; после подготовки рекультивационных участков почва наносится на их поверхность , что обеспечивает наиболее рациональное использование плодородного грунта при организации ведения рекультивационных работ.

По проекту рекультивации карьера «Бельгоп-1» временные отвалы плодородных пород отсутствуют, рекультивация ведется непосредственно на породах вскрыши (обоснования- план размещения карьера)

4.1.1. Площадь и объем снимаемого при ведение горных работ почвенного слоя за год, определяется по формуле:

F_m = У_фв *Ь_фв{м²) V_m = F_m*rn_m(M³)

Где:

-Уф_в- годовое продвигание фронта работ верхнего вскрышного уступа, (30м)

• Ьф_В- длина фронта горных работ верхнего вскрышного уступа, м

• т_пв- средняя мощность снимаемого почвенного слоя (0,8м)

Годовое продвигание фронта работ верхнего вскрышного уступа У_фв принимаем равной ширине экскаваторной заходки на верхнем вскрышном уступе, а длину фронта работ верхнего вскрышного уступа рассчитывают по формуле:

Где:

• W_B - годовой объем вскрыши на верхнем вскрышном уступе ( по календарному плану горных работ 600000 м³)

• Н_ув- высота верхнего вскрышного уступа, 12м.

• В_в - ширина экскаваторной заходки на верхнем вскрышном уступе, 30м.

600000

L, = = 1666 .Ь,м

Ф* 12 * 30

Уфв=В_в=30м

F_m =30* 1666.6 = 49998л/²

По

V_m = 49998* 0.8 = 39998 Ам^ъ

Площадь и объем почвенного слоя , снимаемого при формирование внешнего породного отвала за год:

^Fno = ^Уфо * AjJ-M²) V_m>=F_no*m_no(M')

Где:

• V₀- годовое подвигание фронта работ первого отвального яруса, м.

• Ьф₀- длина отвального фронта работ первого отвального яруса, м

-т_по - средняя мощность почвенного слоя на площади формирования внешних отвалов, (0,5м)

Годовое продвигание фронта работ первого отвального яруса при периферийном бульдозерном отвалообразовании рассчитывается по формуле:

W_e * к_р

Где:

-W_B - годовой объем вскрыши со всех вскрышных уступов , отсыпаемый в первый ярус за вычетом объема потенциально- плодородных (1111) пород, используемых для рекультивации, м³

• к_р= 1,05-1,2 - коэффициент разрыхления пород.

• Н_я=30м - высота первого яруса.

• Ьф - длина отвального фронта первого яруса отвала, м

Т -к *N *Т

Где:

-к₀=1-4 -коэффициент одновременности работы отвальных участков -N₀ -число отвальных участков (1)

- L_oy - длина отвального участка (определяем по плану отвала вскрышных пород 900м)

= 1 *1* 900 = 900 м

V . = = 2Ь.Ь(м)

Ф° зо * ₉₀₀ v >

F_no= 26.6*900- 23400k² V_no = 23400 * 0,5 = 11700 (м³)

Таким образом , объем почвы, снимаемой за год составил: К = Ке + Ко = 39998 +11700 = 49958.W

³Отсюда делаем вывод , что объем снимаемого плодородного грунта составил 49958m^j в год с площади 69918 м².

4.1.2 По техническим характеристика экскаватора, который предполагается использовать для погрузки почвы из штабеля в автосамосвал , определяем параметры (ширину и высоту) штабеля.

Почвенный слой снимается бульдозером последовательными заходками с перемещением породы во временной штабель. Бульдозер , двигаясь по прямой , срезает и перемещает почву к штабелю, а затем задним ходом возвращается в исходное положение. Срезку почвенного слоя осуществляют до появления подпочвенных пород.

Разработка пород грунта ведется бульдозером ДЗ-24А на базе трактора Т- 180 со сдвижкой в штабеля к временным дорогам.

Погрузка грунта в автосамосвалы осуществляется экскаватором Э-625Б с

о т

емкостью ковша 0,65м . Автосамосвалы КАМАЗ-5511 с емкостью кузова 7,2м перевозят плодородный грунт во временные отвалы.

Таблица 2. Техническая характеристика экскаватор Э-625Б. №	Показатели	Значение
1	Мощность двигателя, кВт	55
2	Наибольшая скорость передвижения, км/ч	3,1
3	Вместимость ковша, м	0,65
4	Длина стрелы, мм	5500
5	Длина рукояти, мм	3020
6	Угол наклона стрелы, градус	45
7	Наибольший радиус, м:
	-копания	7,8
	-выгрузки	7,2
8	Наибольшая высота, м:
	-копания	7,9
	-выгрузки	5,6
9	Глубина копания ниже уровня стояния, м	1,5

Определяем высоту штабеля:

Кш=\н_г-К= |*7,9 -0,7 = 4,57л*

Рис.1, схема временного складирования почвы в штабель.

Размеры штабеля:

h 4 57 _{Е = = 1407м}

tga tg\&

E_i=bsL = — = 6.06м tgp tg37

^к = ^ятах -(£, +Е₂) = 7.8-(14.07 + 6.06) = -12.23м Где:

-Hmax-максимальная высота копания экскаватора, м Так как К<0 то поперечное сечение штабеля вырождается в треугольник. Тогда параметры штабеля определяются по формулам: _Е K*t_gp ₌ 7.8^37 _=545ж

tga + tgp tg\8 + tg37 E₂=R₄-E_x= 7,8 - 5,45 - 2,35л* K_m = E₂*tgj3 = 2.35 *tg37 = 1.11 м Где:

- R₄- наибольший радиус копания экскаватора, м.

Определяем удельный объем штабеля на единицу длины (площадь поперечного сечения штабеля), для треугольника:

2 2

4.1.3 Необходимая ширина бульдозерной заходки (исходя из условий равенства объема выемки почвенного слоя бульдозерной заходки и объема штабеля).

Ширина бульдозерной заходки устанавливается из расчета образования штабеля с параметрами, обеспечивающими полную загрузку ковша экскаватора за одно черпание.

Таблица 3. Технические характеристики бульдозера ДЗ-24А. №	Показатели	Значение
1	Базовый трактор	Т-180
2	Мощность двигателя, кВт	-
1	Тяговый класс, кН	-
4	Параметры отвала, мм
	-длина	3640
	-высота	1480
5	Рабочие скорости движения, км/ч
	-резания грунта	2,86
	-перемещения грунта	4,62
6	Скорость холостого хода, км/ч	11,36
7	Масса оборудования с трактором, кг	18255
8	Управление рабочим органом	гидравлическое

Исходя из условия равенства объема (площади поперечного сечения) выемки почвенного слоя бульдозерной заходки и объема (площади поперечного сечения) штабеля, с учетом коэффициента разрыхления почвы, определяется необходимая ширина заходки.

В_б = ——— = ——— = 8,2.w. h_a*K_p 0,7*1,2

Где:

-к_р=1,2- коэффициент разрыхления почвы при выемке (табличный)

• Ь_сл=0,7 - толщина снимаемого слоя почвы, м

• У_уд - удельный объем штабеля на единицу длины, м

4.1.4 Определяем производительность бульдозера и необходимое число бульдозеров для выполнения годового объема работ по снятию почвенного слоя при ведение горных работ и отсыпке внешнего породного отвала. Производительность бульдозера:

Q₆₄ = 3600*V„*k_d*K_c*K_n* к_и/_Краз *Т_ц,м^ъ / час

Где:

-V_n - объем почвы (в разрыхленном состоянии), перемещаемый отвалом бульдозера.

V_n = 0,5*l_om *h_om *а_п *к_э =0.5*3.64* 1.48*2*0.9 = 4.5,м^ъ

Где:

• 1_0т⁼ 3,64 длина отвала бульдозера, м

• h_ox=l,48 - высота отвала бульдозера, м

• а_п - ширина призмы волочения, м

Кг* _ 14 tgPr, tg35 Где:

• (3_|1=30°-40°, угол естественного откоса почвы, град.

• к_э=0,9, коэффициент учитывающий трудность экскавации почвы, для тяжелых суглинистых неуплотненных почв.

-к_д= 0,9 (табличное), коэффициент учитывающий изменение производительности бульдозера в зависимости от величины уклона на участке работы бульдозера и расстояние перемещения почвы.

• к₀= 1,1-1,2 (табличное) коэффициент, учитывающий увеличение производительности бульдозера при работе с открылками.

-к_п - коэффициент, учитывающий потери породы в процессе ее перемещения.

К ¹ - hp * Р = ¹ - ¹⁵ * °'⁰⁰⁵ = °'⁹²⁵

Где:

-1^=15м, длина пути резания почвы

• (3=0,008-0,004

• к_раз= 1,2-1,25, коэффициент учитывающий разрыхление почвы в призме волочения.

• Т_ц - продолжительность рабочего цикла бульдозера, с

Т =— + — + — + — + r+2f = -^— + -^-4———I—+ 9 + 2*10 = 40с ^V_P V_T V_x V_x " ^p 2.86 4.62 11.36 11.36

Где:

• l_p=15 , длина пути резания почвы, м

• 1_Х =15, длина пути перемещения почвы,

• ■ = 2м

  V_p - скорость перемещения бульдозера при резание почвы, м/с

• V_x — скорость движения бульдозера при перемещение почвы, м/с

• V_x — скорость холостого хода, м/с

• t_n=9c, продолжительность переключения скоростей

-t_p= 10 с, продолжительность разворота бульдозера.

3600*4.5*0.9*1.1*0.9*08 _3/

О- = = 240.5лГ /час

⁶⁴ 1.2*40

Q₆,o6 = Q₆₄ *t_CM*n_CM*N_pd= 240,5 * 8 * 1 * 150 = 288600л*³ / год Где: