6.2.3.Екологічні основи рекультивації земель

Особливості виположування відкосів та влаштування терас. З метою рекультивації поверхні укосів відвалів, а також захисту їх від розмиву, зсувів, вітрової і водної ерозії і запобігання в майбутньому локальних деформацій передбачається їх терасування і виположування.

Об'єм планувальних робіт при виположуванні залежить від кута природного ухилу, висоти, периметра і кількості ярусів.

Об'єм робіт з виположування одноярусного відвалу визначають за формулою 6.1:

м³; (6.1)

а багатоярусного відвалу – за виразом 6.2:

, м³, (6.2)

де К – коефіцієнт виположування укосу (при виположуванні зверху вниз К = 0,125, знизу нагору – К = 0,5); h – висота ярусу відвалу, м; α – кут природного укосу, градус; α₁ – кут укосу після виположування, градус; Р – периметр відвалу, м; n – число ярусів відвалу.

Величина периметра Р залежить від конфігурації відвалу. При прямокутній формі відвалу Р = 2(a+b), при квадратній Р = 4а, при круглій P = D (b a, D – відповідно довжина, ширина і діаметр відвалу, м).

Виположування укосів по периметру відвалу можна здійснювати двома способами: зверху вниз і знизу нагору.

У першому випадку воно проводиться шляхом переміщення порід з верхньої бровки ярусу на нижню. При цьому способі необхідно збільшити земельну площу для розміщення об'ємів порід. Розмір додаткової земельної площі визначається за формулою:

, м², (6.3)

де l_г.п. – збільшення горизонтальної проекції лінії укосу першого ярусу при виположуванні зверху вниз.

=, м. (6.4)

Укоси виположують за допомогою драглайнів або екскаваторів. Доцільно проводити виположування на укосах електробульдозером (рис. 6.15 а) при α = 45°÷30° або бульдозером на базі трактора з тяговою лебідкою (рис. 6.15 б) при α = 30°÷12°.

Залежність між об'ємом робіт з виположування укосу першого ярусу і приростом площі відвалу (ΔS), необхідної для розміщення порід, вираховується за формулою 6.5:

, м². (6.5)

Формули для розрахунку збільшення площі відвалу, який має форму:

прямокутника

, м²; (6.6)

квадрата

, м²; (6.7)

круга

, м². (6.8)

Відповідно до розрахунків приріст площі відвалу при виположуванні першого ярусу може досягати 10% земельного відводу.

Якщо виположування укосів зверху вниз неможливе (через відсутність вільних площ), використовують спосіб знизу нагору. При цьому порода переміщується з нижньої бровки укосу на вершину поверхні відвалу, а об'єм робіт збільшується в 4 рази порівняно зі способом зверху вниз.

Складування порід у багатоярусні відвали потребує створення терас. Для запобігання ерозії при їх плануванні поперечний ухил повинен становити 1,5–2° у бік тераси, що знаходиться вище.

Рис. 6.15. Виположування укосу відвалу електробульдозером і бульдозером: 1-електробульдозер; 2 – тяговий візок; 3 – якір

Об'єм робіт для створення терас при умові розраховується за формулою:

, м³, (6.9)

де b_тр – ширина горизонтального майданчика тераси, м; h_тр – висота тераси, м; n – число ярусів. Якщо , то формула розрахунку має вигляд:

, м³. (6.10)

Організація робіт на відвалах, що перебувають в експлуатації, наступна. Після закінчення укладання розкривних порід у перший ярус проводять виположування його укосу до кута, що забезпечує обраний спосіб біологічної рекультивації (рис. 6.16). Укладання порід у другий і кожен наступний яруси проводиться після попереднього визначення величини берми безпеки (В) на кожному ярусі В₁, B₂, B_n.

Виположування укосів:

зверху вниз

(6.11)

знизу нагору

. (6.12)

Об'єм робіт із планування родючого шару на виположеному укосі відвалу (ярусу) визначають:

, м³, (6.13)

де П – коефіцієнт, що враховує повноту покриття родючим ґрунтом площі, що рекультивується (при посіві багаторічних трав і садінні чагарників П = 1, при садінні дерев П = 0,1 ÷ 0,12); Н – висота відвалу, м; Δh – потужність родючих ґрунтів, що укладаються на поверхню, яка рекультивується, м.

Об'єм планування родючих ґрунтів на терасах встановлюють:

, м³, (6.14)

де b_j – ширина j-ї тераси, м; P_j – периметр j-го ярусу відвалу, м.

Загальний об'єм робіт, пов’язаний із плануванням родючих ґрунтів на виположених укосах і терасах, розраховують:

, м³. (6.15)

Рис. 6.16. Схеми виположування укосу відвалу

На відвалах, що експлуатуються, виположування і терасування варто проводити в процесі основних робіт.

Рис. 6.17. Схема створення терас на високому відвалі способом знизу нагору

У випадку виробничої необхідності можна створювати на укосах високих відвалів тераси (рис. 6.17). При такій технологічній схемі відсутнє виположування укосів, тому значно знижується об'єм земляних робіт і не виникає потреби у вільній площі для розміщення відпрацьованих порід. Однак, необхідно створювати сприятливі умови для рослин і по кінцевому контуру відвалу відсипати призму з родючих ґрунтів. За такої схеми порядок робіт з рекультивації наступний. В міру відсипання відвальних ярусів до намічуваних меж нарізається тераса висотою 10 м. Порода, що витягається, укладається екскаватором на поверхню ярусу.

При терасуванні і виположуванні «старих» відпрацьованих відвалів у більшості випадків необхідне обґрунтування проведення зазначених робіт на кожному конкретному об’єкті.