4. Технический этап рекультивации

Технический этап рекультивации предусматривает приведение нарушенных земель в состояние пригодное для их использования в сельском, лесном и рыбном хозяйствах или по иному назначению.

К техническому этапу рекультивации относятся следующие работы:

• Планировка поверхности отвалов и других участков, подлежащих рекультивации.

• Снятие, транспортирование и нанесение почв на рекультивируемые земли.

• Планировка поверхности отвалов, выполаживание откосов и террасирование.

• Строительство дорог, гидротехнических, противоэрозионных и мелиоративных сооружений.

4.1. Снятие и складирование плодородного грунта

Для снятия почвы используются бульдозеры, колесные скреперы, грейдеры, грейдер-элеваторы и пневмоколесные погрузчики. Для погрузки почвы используются экскаваторы различных типоразмеров, погрузчики и другое оборудование. В качестве транспортирующих средств применяют автосамосвалы, ж/д составы, конвейеры и гидротранспорт.

В данном курсовом проекте целесообразно использовать бульдозер, экскаватор и автосамосвалы.

Интенсивность снятия почвы определяется скоростью продвигания верхнего вскрышного уступа и скоростью продвигания первого отвального яруса.

4.1.1. Площадь и объем снимаемого при ведении горных работ почвенного слоя

Для снятия почвенного слоя применяется экскаватор ЭКГ-5 — ширина забоя 30 м, высота забоя 15 м, объем работы за год 1 млн.м³ (W_в)

Длину фронта горных работ верхнего вскрышного уступа L_фв рассчитывают по формуле:

L_фв = W_в / l * b = 1000000 / 30 * 15 = 2222 м

где W_в – годовой объем работ, м³;

l – ширина забоя экскаватора, м

b – высота забоя экскаватора, м

Объем почвы вскрышного уступа:

V_пв = L_фв * b * h_сд = 2222 * 30 * 0,4 = 26 664 м³

где L_фв – длина верхнего вскрышного уступа, м

h_сл – средняя мощность снимаемого почвенного слоя, м

Общий объем почвы, снимаемый с карьера за 10 лет

V_к = 26664 * 10 = 266 640 м³

Длина годового подвигания отвала:

L_год = W / L_фо * h_сл = 3 200 000 / (1300 * 50) = 49,2 м

где W – объем вскрышных пород, м³

L_фо – длина отвального фронта работ, м

h_сл – высота отвального яруса, м

Площадь продвигания вскрышного отвала:

S_пo = L_фо – L_год = 1300 * 49,2 = 63 960 м²

Тогда объем почвы, снимаемый с отвала рассчитывается по формуле:

V_отв = S_пo – h_сл = 63 960 * 0,4 = 25 584 м³

Где S_по – площадь подвигания вскрышного отвала

h_сл – средняя мощность снимаемого почвенного слоя, м

Общий объем почвы, снимаемый с отвала за 10 лет:

V_о = 25 584 * 10 = 255 840 м³

4.1.2. Параметры (ширина и высота) штабеля

Почвенный слой снимается бульдозером последовательными заходками с перемещением во временный штабель. Бульдозер, двигаясь по прямой, срезает и перемещает почву к этому штабелю, а затем возвращается задним ходом в исходное положение. Срезку почвенного слоя осуществляют до появления подпочвенных пород. Ширина бульдозерной заходки устанавливается из расчета образования штабеля с параметрами, обеспечивающими полную загрузку ковша экскаватором за одно черпание. В мягких породах (почвах) это условие выполняется при высоте забоя, равной 2/3 высоты расположенного напорного механизма.

По технической характеристике экскаватора определяем параметры штабеля.

Для снятия почвенного слоя используем экскаватор Э-10011Д Техническая характеристика:

Емкость ковша, м3	1
Наибольший радиус копания (Rч), м	9,2
Наибольшая высота копания (Нг), м	8,2

Высота штабеля определяется по формуле:

h_шт = H_r – h_сл

где Н_г – наибольшая высота копания, м

h_сл – средняя мощность снимаемого почвенного слоя, м

h_шт = * 8,2 – 0,4 = 5,4 м

Ширина штабеля:

E₁ = h_шт / tgα = 5,4/ tg18° = 16,9 м

Е₂ = h_шт / tgβ = 5,4/ tg37° = 7,2 м

K = H_r – (E₁ + E₂) = 8,2 – (16,9 + 7,2) = – 15,9

Так как К < 0 – поперечное сечение штабеля выражается в треугольнике, поэтому параметры штабеля определяются по формулам:

Е₁ = (Н_г * tgβ) / (tgα + tgβ)

Е₁ = (8,2 * tg37°) / (tg18° + tg37°) = 5,7 м

Е₂ = R_ч – Е₁

Е₂ = 9,2 – 5,7 = 3,5 м

где R_ч – наибольший радиус копания, м

h_шт = Е₂ * tgβ

h_шт = 3,5 * tg37° = 2,6 м

Определяем удельный объем штабеля не единицу длины (площадь поперечного сечения штабеля):

V_уд = H_г * h_шт / 2

V_уд = 8,2 * 2,6 / 2 = 10,7 м³/м