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

2.4. Технология рекультивации внутренних и внешних отвалов

2.4.1. При наличии во вскрышной толще разрабатываемого месторождения пород разных групп пригодности для биологической рекультивации технология горных работ должна обеспечивать их селективную выемку и укладку в отвал. Малопригодные и непригодные породы укладываются в нижнюю часть отвала, пригодные - в верхнюю. Если вскрыша представлена только малопригодными и непригодными породами, то непригодные породы отсыпаются в основание отвала (яруса), а малопригодные укладываются на поверхности.

2.4.2. ППП, используемые для рекультивации, должны характеризоваться благоприятными физическими и химическими свойствами в соответствии с ГОСТом 17.5.1.03-86.

2.4.3. Технологические схемы вскрышных работ должны учитывать основное требование рекультивации, то есть обеспечивать создание на отвале (после проведения планировочных работ) рекультивационного слоя заданной мощности из пригодных пород. При транспортной системе разработки выполнение этих требований связано с корректировкой отдельных элементов технологических схем горных работ, в частности, с изменением ширины вскрышной заходки, высоты породных уступов и подуступов, схемы расстановки экскаваторов в разрезе и на отвале, с привязкой транспортных коммуникаций к тем или иным породным горизонтам (уступам) в разрезе и приемным пунктом на отвале с соответствующим выбором трасс.

2.4.4. Если по условиям эксплуатации разреза ППП нельзя использовать непосредственно для создания рекультивационного слоя, то они должны складироваться. В качестве временного склада целесообразно использовать периферийные заходки верхних отвальных ярусов или складировать ППП отдельным ярусом (штабелем) на поверхности отвала. Такое размещение ППП обеспечит в будущем более свободный доступ к ним для повторной разработки и погрузки в транспортные средства.

2.4.5. Селективная разработка и складирование вскрышных пород сопряжены с дополнительными затратами в сравнении с валовой выемкой. Эти затраты обусловливаются увеличением длины и количества транспортных коммуникаций и привлечением дополнительного оборудования. Однако при совмещении технологии выемочно-отвально-рекультивационных работ могут быть варианты, предполагающие как увеличение, так и сокращение расходов на селективную разработку вскрыши. Например, за счет сокращения площадей, изымаемых под отвалы, и скорейшего возврата нарушенных земель народному хозяйству вследствие их оперативной рекультивации.

2.4.6. При многоярусном формировании отвалов с применением железнодорожного транспорта и экскаваторов-мехлопат селективное размещение пород рекомендуется производить по двум схемам:

- ППП размещают только в верхние ярусы отвала на всю его высоту (при наличии больших запасов ППП во вскрышной толще);

- в основание верхнего яруса укладываются мало- и непригодные породы, сверху - ППП (при ограниченных ресурсах ППП в разрезе). При этом отвальная заходка отсыпается двумя проходами экскаватора по фронту работ отвального тупика. Вначале экскаватор укладывает в нижний подуступ мало- и непригодные породы на 2-3 м ниже проектной отметки, что позволяет создать резервную ёмкость в отвале. За второй проход экскаватор досыпает ярус до проектной отметки только ППП.

Погрузку ППП в железнодорожные составы в разрезе целесообразно осуществлять на одном горизонте и отдельно от непригодных пород.

2.4.7. При железнодорожном транспорте и использовании на приемке породы экскаваторов-драглайнов возможны следующие схемы селективного отвалообразования:

- транспортный горизонт размещается ниже уровня стояния драглайна - на поверхности нижележащего отвального яруса. Драглайн устанавливается на подуступе: в нижний подуступ по ходу экскаватора отсыпаются мало- и непригодные породы, в верхний - отступающим забоем - ППП;

- транспортный горизонт размещается выше уровня стояния драглайна, то есть на поверхности формируемого отвального яруса. Схема экскавации пород аналогична приведенной выше.

2.4.8. При конвейерном транспорте с ленточными конвейерами отсыпка вскрышных пород может производиться по двум схемам: ниже или выше уровня стояния отвалообразователя.

При селективной отсыпке отвалов ниже уровня установки отвалообразователя мало- и непригодные породы отсыпаются по ходу движения, при этом отметки вершины гребней породы должны находиться ниже проектной отметки поверхности отвала не менее чем на 2 м. ППП размещаются сзади по ходу движения машины. При этом шаг перемещения отвалообразователя принимается минимально допустимым по его конструктивным особенностям.

При селективной отсыпке вскрышных пород выше уровня установки отвалообразователя мало- и непригодные породы размещаются впереди по ходу движения машины в "узкой" заходке, обеспечивающей поворот консоли отвалообразователя, и частично сзади машины. Поверх мало- и непригодных пород сзади по ходу движения отвалообразователя укладывают ППП слоем не менее 2 м.

2.4.9. При транспортной системе разработки с применением автосамосвалов и бульдозеров на отвале селективную укладку пород рекомендуется осуществлять по схемам:

- мало- и непригодные породы укладываются в основной ярус периферийным способом, то есть автосамосвалы разгружаются в непосредственной близости от верхней бровки отвала с последующим сталкиванием породы бульдозерами под откос, а ППП укладываются на поверхности площадным способом, то есть автосамосвалы разгружаются по всей площади участка, а отсыпанные навалы породы послойно разравниваются бульдозером;

- укладка ППП выделяется в отдельный отвальный подуступ и породы отсыпаются обычным периферийным способом. Последняя схема применяется при необходимости создания рекультивационного слоя из ППП повышенной мощности, например, при лесохозяйственной рекультивации отвалов.

2.4.10. При проектировании рекультивационных работ на разрезах с бестранспортной системой разработки необходимо отдавать предпочтение схемам селективного формирования отвалов с непосредственной экскаваторной перевалкой вскрыши в выработанное пространство. Предельная (максимальная) мощность вскрыши, которая может быть селективно отработана экскаватором по простой бестранспортной системе при заданной мощности рекультивационного слоя на отвале (рис.2.1а), определяется по формуле:

, (2.1)

где - мощность вскрыши, м;

- мощность рекультивационного слоя на отвале, м;

- коэффициент разрыхления пород;

- ширина вскрышной заходки, м;

- угол устойчивого откоса угольного уступа, град.;

- угол устойчивого откоса вскрышного уступа, град.;

- угол естественного откоса пород в отвале, град.;

- радиус разгрузки экскаватора, м;