Методические указания по проектированию рекультивации нарушенных земель на действующих и проектируемых предприятиях угольной промышленности

2.2. Формирование рекультивационного слоя при сельскохозяйственном направлении рекультивации

2.2.1. Рекультивационный слой, согласно ГОСТу 17.5.1.01-83, - слой, искусственно создаваемый при рекультивации земель с благоприятными для произрастания растений свойствами.

2.2.2. Структура и мощность рекультивационного слоя определяется в зависимости от направления рекультивации, пригодности пород для биологической рекультивации и водного режима, который сложится на рекультивированных землях.

2.2.3. При сельскохозяйственном направлении рекультивации рекультивационный слой формируется из потенциально плодородных пород (ППП) и плодородного слоя почвы (ПСП).

2.2.4. Если породы, слагающие поверхность спланированных отвалов, относятся к ППП или приближаются к ним по качеству, то ПСП наносится непосредственно на них.

2.2.5. При наличии во вскрышной толще пород, по своим характеристикам превосходящих ПСП, который снимается с нарушаемых участков, рекультивационный слой может формироваться из этих пород (глауконитовые породы и др.).

2.2.6. Не допускается нанесение ПСП непосредственно на породы, непригодные по химическим и физическим свойствам для биологической рекультивации.

2.2.7. В зависимости от вида последующего использования земель и пригодности подстилающих горных пород (отвальных грунтов) для биологической рекультивации формируется одно-, двух- и трехслойный рекультивационный слой (табл.2.1). Мощность насыпного рекультивационного слоя для конкретных условий определяется проектом. Предельно допустимые (минимальные) значения отдельных элементов рекультивационного слоя для условий угольных разрезов Урала, Сибири и Дальнего Востока приведены в табл.1.1 (см. разд.1.3).

Таблица 2.1

Структура насыпного рекультивационного слоя в зависимости от вида использования нарушенных земель и пригодности подстилающих пород для биологической рекультивации

2.2.8. Мощность рекультивационного слоя в зависимости от условий увлажнения и видов возделываемых сельскохозяйственных культур должна быть 0,8-1,5 м. Мощность насыпного ПСП зависит от его наличия и должна быть во всех случаях не менее 0,3 м, в черноземной зоне - 0,4 м. При создании на рекультивируемых землях сенокосов и пастбищ мощность ПСП может быть снижена до 0,20 м.

2.2.9. На участках, где отсутствует ПСП или селективное снятие его нецелесообразно, рекультивационный слой может формироваться из ППП (покровные четвертичные суглинки, лессы и др.). Мощность рекультивационного слоя должна соответствовать п.2.2.8.

2.2.10. На спланированных участках, сложенных из пород, непригодных для биологической рекультивации по химическим свойствам, перед формированием рекультивационного слоя наносится экранирующий, или капилляропрерывающий, слой. Мощность этого слоя должна превышать высоту капиллярного поднятия грунтовых вод в используемых материалах. Этот слой может формироваться из щебня, гравия, гальки, песка и других материалов, обладающих низкой высотой капиллярного поднятия и имеющихся в районе рекультивации. Ориентировочно мощность экранирующего слоя можно принять в следующих пределах: глина (уплотненная) - 0,40,5 м, песок - 0,51,0 м, торф - 0,50,8 м, щебень, галька - 0,41,0 м, супесь - 1,01,5 м, суглинок - 1,53,0 м. При отсутствии соответствующих материалов верхний слой токсичных пород может быть промелиорирован (известкование, гипсование). Мелиорируется слой породы 0,20,3 м. Расчет доз извести для мелиорации кислых пород приведен в приложении 7.

2.2.11. В районах с недостаточным увлажнением для регулирования благоприятного водного режима рекультивируемых земель, в том числе на внешних и внутренних отвалах, отсыпанных значительно выше ненарушенной естественной поверхности из разрыхленных скальных, полускальных и других пород с высокой фильтрационной способностью, создается искусственный водоупорный слой. Водоупорный слой отсыпается из тяжелых глин мощностью 0,3-0,5 м (после уплотнения) ниже рекультивационного слоя с таким расчетом, чтобы капиллярное поднятие воды при образовавшемся горизонте верховодки захватывало корнеобитаемую зону (при выпотном водном режиме почв).

2.2.12. Если планируется проводить нанесение ПСП непосредственно на спланированную поверхность, то поверхностный слой после выравнивания мощностью 0,5 м должен содержать не менее 25% мелкозема (частицы диаметром до 1 мм) и не более 40% массы камней крупностью более 40 мм. Камни диаметром 100 мм и более должны быть убраны с выровненной поверхности.

2.2.13. Под сенокосы и пастбища рекультивационный слой может формироваться из потенциально плодородных пород. Мощность его зависит от пород, слагающих отвалы, водного режима и должен составлять 0,3-0,8 м.

2.2.14. При недостаточном количестве ППП и ПСП возможно создание не полностью кондиционных сельскохозяйственных угодий, в т.ч.:

- при сложении поверхности слаботоксичными смесями (сульфидсодержащих пород менее 20%, рН=4,06,3, обменная кислотность до 1 мг-экв/100 г грунта) с благоприятными физическими свойствами возможно создание пашни при непосредственном нанесении ПСП (не менее 0,3 м) на поверхность отвала;

- при сложении поверхности среднетоксичными смесями (сульфидсодержащих пород 20-40%, рН=2,74,0, обменная кислотность 1-5 мг-экв/100 г) и сильнотоксичными смесями (сульфидсодержащих пород более 40%, рН менее 2,7, обменная кислотность более 5 мг-экв/100 г) пашня создается путем послойного нанесения 0,3 м ППП и 0,3 м ПСП. Сенокосные угодья создаются при нанесении слоя ППП мощностью 0,4 м;

- на среднетоксичных породах возможно создание сельскохозяйственных угодий путем мелиорации высокими дозами извести на глубину 0,4-0,6 м. При мелиорации сульфидсодержащих пород не допускается использование доломитизированных известняков и других мелиорантов с высоким содержанием магния. Это связано с возможностью вторичного сульфатно-магниевого засоления. Мелиорацию таких пород можно также проводить путем нанесения карбонатного суглинка слоем 0,15-0,2 м с последующей отвальной вспашкой на глубину 0,4 м и внесением навоза в дозе не менее 50 т/га.

2.2.15. При формировании рекультивационного слоя происходит уплотнение потенциально плодородных пород, что приводит к образованию водоупора в основании ПСП, скоплению атмосферных осадков в ПСП, увеличению поверхностного стока и снижению противоэрозионной устойчивости. Для устранения указанного недостатка перед отсыпкой ПСП проводят рыхление верхней части слоя ППП. Рыхление уплотненного слоя производят серийными рыхлителями типа ДП-9С или ДП-10С (на базе тракторов ДЭТ-250 или Т-330) узкими заходками вдоль фронта работ по отсыпке ПСП. Ширина заходки по рыхлению равна ширине бурта ПСП, отсыпаемого автосамосвалами.

2.2.16. Полосы, предназначенные для создания полезащитных лесных насаждений, ПСП не покрываются. Для размещения полезащитных насаждений достаточно иметь смесь ПСП. Если же поверхность отвала или карьера представлена каменистыми породами, то в целях их рекультивации лучше нанести ПСП или ППП без каменистых включений мощностью 0,1-0,2 м.