Курсовой проект «Рекультивация нарушенных земель»


СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………..6
Краткая характеристика объекта ведения работ…………………………..8
Климатические условия……………………………………………………....8
1.2. Характеристика рельефа……………………………………………………..8
2.Краткая характеристика отвалообразования на карьере………..………..10
2.1. Выбор отвалов под рекультивацию и самозарастание…………………...10
3. Мероприятия по рекультивации отвалов…………………………………12
3.1. Мероприятия технического этапа рекультивации…………….………….14
3.2.Техническая рекультивация откоса отвала «Южный»……………………17
3.3. Мероприятия биологического этапа рекультивации……………………..18
4.Агротехнические приемы биологической рекультивации...……………..20
4.1.Подбор ассортимента растений для посева и посадки……………………20
4.2.Посев и посадка растений…………………………………………………..22
4.3.Определение норм посева и посадки………………………………………24
4.4.Система удобрений………………………………………………………….25
4.5.Система ухода за посевами и посадками…………………………………..25
4.6.Обоснование отвода отвалов под самозарастание…………………….…..26
5.Маркшейдерское обеспечение восстановления земной поверхности…..29
Заключение………………………………………………………………………30
Список используемой литературы……………………………………………..31
Приложение А…………………………………………………………………...32
ВВЕДЕНИЕ
Данный курсовой проект по ПМ 2. «Маркшейдерское обеспечение ведение горных работ» составлен по индивидуальному заданию, предназначен для наглядного применения знаний пройденный за весь курс.
Проект основан на данных полученных с предприятия ОАО ХК Якутуголь Разрез «Нерюнгрийский».
Цель данного курсового проекта является разработка плана проведение работ по рекультивации отвалов разреза «Нерюнгрийский» и его реализация.
Проблема восстановления земель, нарушенных в результате открытой разработки месторождений полезных ископаемы, имеет одно из первостепенных значений.
К рекультивации относят комплекс горных, мелиоративных, сельскохозяйственных и гидротехнических работ по восстановлению продуктивности и народнохозяйственной деятельности нарушенных земель определенной целевой направленности, а также на улучшение условий окружающей среды.
Для рекультивации необходимо провести ряд мероприятий:
Технический этап рекультивации.
- грубая и чистовая планировка поверхности отвалов.
- выполажевание или терасирование откосов.
- чистые освобождения рекультивируемой поверхности от крупногабаритных обломков пород, производственных конструкций и строительного мусора.
- строительство подъездных путей к рекультивируемым участкам.
- устройство дна и бортов карьеров, оформление остаточных траншей, укрепление откосов.
2. Биологический этап рекультиваций:
-подбор ассортимента устойчивых растений.
- определение нормы высева семян и густоты посадки саженцев или черенков.
- определение сроков высева.
- подготовка грунтов к посеву и посадкам.
- уход за посевами и посадками.
1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ВЕДЕНИЯ РАБОТ
Данный объект находится в Алдано-Чульманском угленосном районе Южно-Якутского угольного бассейна, и своей южной частью примыкает к территории города Нерюнгри.
Ближайшие к месторождению населенные пункты расположены: город угольщиков Нерюнгри и поселок энергетиков Серебряный Бор (Нерюнгринская ГРЭС) в 6 и 20 км к востоку, поселок Чульман (Чульманская ГРЭС) в 50 км к северу, поселок Беркакит (железнодорожная станция Беркакит) в 20 км южнее разреза.
1.1 Климатические условия
Климат района резко континентальный. Температура воздуха летом достигает +35С, зимой она понижается до -60С. Среднегодовая температура отрицательная (-9,5С). Продолжительность периода с положительными температурами составляет 137 дней, с отрицательными - 228 дней в году.Количество осадков составляет: максимальное – 649 мм, минимальное – 308 мм, среднее – 496 мм, из которых 70-80% выпадает в период с положительными температурами (за 60-70 суток). В июне-августе каждый второй день – дождливый при продолжительности выпадения 4,5÷6,0 часов в день.
1.2 Характеристика рельефа
Отвалы вскрышных пород как наиболее распространенные объекты рекультивации горнопромышленных ландшафтов представляют собой техногенные образования с искусственно созданной литогенной основой из смеси горных пород верхней части земной коры. В процессе отработки разреза «Нерюнгринский» естественная залесенная поверхность горной возвышенности с абсолютными отметками от 820м до 960м нарушена и продолжает нарушаться горными и отвальными работами.
Внешний отвал «Западный» находится на западном эксплуатационном участке, отсыпан автотранспортом 1-2-мя ярусами при разработке вскрыши и состоит из множества платообразных куполов, образующих общую поверхность с внутренними отвалами.
Рельеф отвалов платообразный по внутреннему борту, переходит к внутренним отвалам. Высоты отвалов достигают 60-100 м с откосами 33-37°
При вскрышных работах и отвалообразовании разрушается или полностью уничтожается почвенный покров, который вновь создается на поверхности отвалов в процессе их рекультивации и последующего ухода за ландшафтом. Поэтому особую важность приобретает изучение минералогического состава, водно-физических, химических и особенно агрохимических свойств вскрышных пород, их классификация по пригодности к биологической рекультивации.
Классификация вскрышных горных пород делятся на следующие группы:
I – пригодные – плодородные и потенциально плодородные породы (рН 5.5-8.3; содержание фракции более 0.001 - 10-20% и более 0.01 мм – 20-45%);
II – малопригодные – песчаные и глинистые кислые породы (по физическим свойствам: рН 3.5-9.0; содержание фракции более 0.001 – 0-10% и 30-40% и более 0.01 мм – 0-20% и-45-75%; по химическим свойствам: рН 3.5-9.0; содержание фракции более 0.001 – 10-20% и более 0.01 мм – 20-45%;
III – непригодные – сульфидсодержащие и сильно засоленные тяжелые глины скальные породы, конгломераты (рН 3.5-9.0; содержание фракции различного механического состава – более 75%).
2 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ НА КАРЬЕРЕ
Вскрышные породы разреза «Нерюнгринский вывозятся на внешние отвалы «Южный» и «Западный», а также на внутренний отвал Западного участка.
Внешние отвалы «Западный» занимают западную и северную часть разреза, и предусматривается их формирование в 2006-2015 годах временно нерабочего борта на северном крыле Западного участка, после чего ведение горных работ на северном крыле Западного участка прекращается.
Главными показателями рекультивационного потенциала нарушенных земель, в том числе и отвалов, считаются состояние техногенной поверхности, характеристика постилающих грунтов и степень самозарастания нарушенного участка.
2.1 Выбор отвалов под рекультивацию и самозарастаниеПо результатам исследований можно определить отвалы, рекомендуемые для рекультивации и под самозарастание (рикунок отвала смотреть приложение А).
Под рекультивацию отводятся молодые отвалы, лишенные растительности или требующие дополнительных работ по технической рекультивации с целью создания благоприятных условий для произрастания растений.
Обоснование отвалов под рекультивацию или самозарастание разработано на основе разработанных нами Рекомендации по отводу под самозарастание земель, нарушенных горными работами (Миронова и др., 2001) и показателей рекультивационного потенциала техногенных ландшафтов.
Характеристика каждого отвала дается на основе показателей (табл. 1).
Таблица 1 - Обоснование отвалов под рекультивацию и самозарастание№ отвалов Материнская порода ПочвогрунтРастительность
1 2 3 4
Отвал № 17 Гравелиты и конгломераты - 3,3%; Крупнозернистые песчаники - 21,8%; Среднезернистые песчаники - 26,3%; Мелкозернистые песчаники - 31,6%; Алевролиты - 16,7%; Угли каменные - 0,3%.
50% - крупные камни, 30% - средние, 20% - мелкие; грунты уплотнены
Начальное зарастание – 5%;
единичные растения (иван-чай, полыни, бескильницаГаупта, ива, сосна, лиственница, тополь).
Отвалы № 20 и №21 Зарастание в начальной стадии – до 5-10%;
По понижениям редкие экземпляры ивы, чозении, лиственницы, малины и мелкие группировки из полыни, бескильницы, полевицы, скердыОтвал № 10 20% - крупные камни, 40% - средние, 40% - мелкие; Степень зарастания 25- 50%. Повсеместно микрогруппировки иван-чая, ивы, чозении. Единичны подрост сосны, лиственницы, малины, чозении. Из травянистых часто встречаются марь, скерда, осот, одуванчик, из злаков - полевица. Плотность кустарников и древесных видов составляет 3-20 штук на 100 м2.
3 МЕРОПРИЯТИЯ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ ОТВАЛОВ
Рекультивация, слагающаяся из горнотехнического (подготовительного) и биологического этапов - мероприятие сложное и дорогостоящее и требует существенных изменений технологического процесса.
Работы по горнотехническому этапу рекультивации выполняются в ходе разработки месторождений и должны быть закончены не позднее 2-х лет после отработки участков.
Биологическая рекультивация представляет собой сложный вид хозяйственной деятельности, который должен опираться не только на биологическую (экологическую), но и экономическую опору, точнее, социально-экономическую, имея в виду санитарно-гигиенические аспекты, т.к. нарушенные земли находятся в зоне человеческой деятельности.
Рекультивация нарушенных земель должна проводиться с учетом следующих факторов (ГОСТ 17.5.3.04.-83) (СТ СЭВ 5302-85):
- природных условий района;
- расположения нарушенного (нарушаемого) участка;
- перспективы развития района разработок;
- фактического или прогнозируемого состояния нарушенных земель к моменту рекультивации (площади, формы техногенного рельефа, степени естественного зарастания, современного и перспективного использования нарушенных земель, наличия плодородного слоя почвы и потенциально плодородных пород, прогноза уровня грунтовых вод, подтопления, иссушения, эрозионных процессов, уровня загрязнения почвы);
- показателей химического и гранулометрического состава, агрохимических и агрофизических свойств, инженерно-геологической характеристики вскрышных и вмещающих пород и их смесей в отвалах в соответствии с требованиями ГОСТ 17.5.1.03-86;
- хозяйственных, социально-экономических и санитарно-гигиенических условий района размещения нарушенных земель;
- срока использования рекультивированных земель с учетом возможности повторных нарушений;
- охраны окружающей среды от загрязнения ее пылью, газовыми выбросами и сточными водами в соответствии с установленными нормами ПДВ и ПДК;
- охраны флоры и фауны.
Рельеф и форма рекультивированных участков должны обеспечивать их эффективное хозяйственное использование.
Выбор направлений рекультивации определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 17.5.1.02-85. Нарушенные земли должны быть рекультивированы преимущественно под пашню и другие сельскохозяйственные угодья. Если рекультивация земель в сельскохозяйственных целях нецелесообразна, создаются лесонасаждения с целью увеличения лесного фонда, оздоровления окружающей среды или защиты земель от эрозии; при необходимости создаются рекреационные зоны и заповедники.
В условиях Севера, в том числе и Якутии, где сельскохозяйственное и лесохозяйственное использование техногенных земель не эффективны, предусматриваются и другие направления рекультивации (водоохранное, природоохранное, санитарно-гигиеническое и другие).
Специфические условия создаются на внутренних и внешних отвалах открытых горных выработках. Их рекультивация имеют свои особенности, особенно в суровых условиях Якутии (резкоконтинентального климата, широкого развития многолетнемерзлых пород). В Нерюнгринском районе добавляются горные условия.
Поэтому при рекультивации отвалов разреза «Нерюнгринский» больше подходят природоохранное и санитарно-гигиеническое направления для оздоровления окружающей среды и рационального землепользования в районах с ограниченными почвенными ресурсами с дальнейшим поддержанием динамического равновесия в природе (ГОСТ 17.5.3.04-83 (СТ СЭВ 5302-85), Основные положения.., 1995). Отвалы, расположенные близко от города, могут быть использованы в рекреационных целях.
При природоохранной и санитарно-гигиенической рекультивации требуется:
- предотвращение образования эрозионных форм рельефа, планировка и выполаживание мелких эрозионных форм;
- применение для закрепления поверхности и обогащения грунта питательными веществами материалов, не оказывающих отрицательного воздействия на окружающую среду;
- ускорение процесса самозарастания участка отвала;
Отвальные грунты, как показывают химические и спектральные анализы, не токсичны для произрастания растений, следовательно на отвалах не требуются работы по консервации.
3.1 Мероприятия технического этапа рекультивации
Основные мероприятия технического этапа рекультивации заключаются в следующем:
- грубая и чистовая планировка поверхности отвалов, засыпка нагорных, водоподводящих, водоотводных каналов;
- выполаживание или террасирование откосов;
- частичное освобождение рекультивируемой поверхности от крупногабаритных обломков пород, производственных конструкций и строительного мусора с последующим их захоронением или организованным складированием;
- строительство подъездных путей к рекультивированным участкам, устройство въездов и дорог на них с учетом прохода сельскохозяйственной, лесохозяйственной и другой техники;
- устройство дна и бортов карьеров, оформление остаточных траншей, укрепление откосов.
На Западных отвалах разреза «Нерюнгринский» проведены грубая и чистовая планировка поверхности отвалов, выполаживание или террасирование и укрепление откосов.
Задачей следующего этапа на отвалах № 17 (оставшаяся часть), 20 и 21 является разрыхление плотной поверхности, придание ей гребневидного микрорельефа и ее предпосевное и предпосадочное оформление.
Технология подготовки выделенных участков для посева и посадки растений были разработаны в первый год исследования (отчет 1 этапа).
При проведении технического этапа предварительно убираются с площадок крупные валуны, которые необходимо складировать в виде рядов перпендикулярных к направлению ветров.
Подготовку к биологической рекультивации необходимо проводить по отдельным более ровным площадкам между имеющимися «валами», сложенными из крупных камней. Площадки должны располагаться так, чтобы между ними оставались проезды для техники.
Подготовку участка можно производить в 2-х вариантах: 1.- с нанесением слоя из мелкофракционных пород; 2. – без нанесения этого слоя.
Технология подготовки выделенных участков по первому варианту для посева и посадки растений заключается в следующем.
На выбранную и предварительно подготовленную (уборка крупных камней, сваленного мусора, техники) площадку наносится слой в 10-15 см мелкофракционной породы. В качестве последней возможно использование пород с отвала обогатительной фабрики «Нерюнгринская» (результаты анализов грунтов данного отвала представленные в таблицах 1.1-1.3, отчет по 1 этапу) Мелкофракционная порода разравнивается по всей поверхности площадки бульдозером.
В дальнейшем производится разрыхление поверхности отвала бульдозером с прицепным оборудованием или «клыком» в направлении перпендикулярном направлению господствующих ветров через каждые 10 м на глубину 0,2-0,3 м. Обрабатывается вся рекультивируемая площадь.
Для обеспечения питательными веществами в подготовленный грунт вносятся минеральные удобрения с оптимальной дозой в 60 – 100 кг/га.
Минеральные удобрения вносятся выбранным разбрасывателем.
Перечень необходимого для технической рекультивации оборудования и объем выполняемых работ в расчете на 1 га обрабатываемой поверхности при первом варианте приведен в таблице 2.
Таблица 2 - Перечень основного оборудования для рекультивации
Наименование Тип, марка Коли-
чествоНазначение Объем выполняемых работ на га площади
1 2 3 4 Бульдозер Д 355, Т-170 Планировка поверхности отвала 1 гаБульдозер Д 355, Т-170 1 Покрытие слоем пород с отвала обогатительной фабрики
Разрыхление поверхности. 1500 м31 гаАвтосамосвал БелАЗ грузоподъемностью 30 т или КрАЗ грузоподьемность 13,5 т 1 Перевозка пород с отвала обогатительной фабрики
Перевозка минеральных удобрений 1500 м360 кгЭкскаватор ЭО-5126 1 Погрузка пород с отвала обогатительной фабрики 1500 м3Разбрасыватель минеральных удобрений КСА-3,1 (РМП-4; РМС-6; НРУ-0,5; РУМ-8Б) 1 Внесение удобрений 60-100 кг/га
При втором варианте подготовка площадки для биологической рекультивации заключается в разрыхлении поверхности участка отвала перпендикулярно господствующим ветрам. Перечень и объем работ в расчете на 1 га поверхности приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Перечень основного оборудования для рекультивации и объем работ по 2 варианту
Наименование Тип, марка Коли-
чествоНазначение Объем выполняемых работ на га площади
1 2 3 4 бульдозер Д 355, Т-170 Планировка поверхности отвала 1 габульдозер Д 355, Т-170 1 Разрыхление поверхности. 1 гаАвтосамосвал КрАЗ грузоподьемность 13,5 т 1 Перевозка минеральных удобрений 60 кгРазбрасыватель минеральных удобрений КСА-3,1 (РМП-4; РМС-6; НРУ-0,5; РУМ-8Б) 1 Внесение удобрений 60-100 кг/га
3.2 Техническая рекультивация откоса отвала «Южный»
Рекультивация откосов имеет свои особенности. В проекте, разработанном в составе «Пересмотра технического проекта строительства разреза «Нерюнгринский» с доведением производственной мощности до 10 млн.т угля в год»в разделе рекультивации земель, нарушенных при проведении горных и отвальных работ Нерюнгринским разрезом, приводятся сведения по рекультивации откоса восточной экспозиции отвала «Южный».
В данных материалах говорится о том, что глыбы песчаника на склоне создают своеобразный эффект антропогенного «курумника», внешне не оказывающий какого-либо отрицательного воздействия. Поверхность такой каменной наброски не пылит, не эродирует, устойчива к процессам выветривания и переводит поверхностный сток в подпочвенный, поэтому авторами проекта рекомендуется поверхность откоса оставить в консервации как продолжение природного «курумника». Подчеркивается, что при пригрузка такой поверхности потенциально плодородными породами (ППП) очень трудоемка, мало эффективна при создании какой-либо растительности и породит эрозию и сползание склона.
В связи с этим при формировании южной экспозиции откоса отвала «Южный» необходимо предусмотреть бермы шириной 50 м между ярусами. Данные бермы должны содержаться пригодными для проезда техники, постоянно зачищаться от обрушившихся пород. В дальнейшем на бермах возможно проведение работ по подготовке к биологическому этапу рекультивации.
3.3 Мероприятия биологического этапа рекультивации
После рекультивационных работ на участке должен быть создан экономически выгодный техногенный рельеф, отвечающий природоохранным и санитарно-гигиеническим и эстетическим требованиям. Дополнительные мероприятия технической рекультивации создадут более благоприятные условия для создания зеленых насаждений.
Биологический этап рекультивации проводится для уменьшения вредного влияния отвалов на окружающую среду и создания ветро- и эрозионно-защитных полос на отвалах путем закрепления поверхности отвала посевом трав, посадкой древесных или кустарниковых растений.
Природоохранное и санитарно-гигиеническое направления рекультивации в основном проекте требуют выполнения следующих мероприятий:
1. Подбор ассортиментов устойчивых растений;
2. Определение нормы высева семян и густоты посадки саженцев или черенков;
3. Определение сроков высева (посадки);
4. Подготовка грунтов к посеву и посадкам;
5. Уход за посевами и посадками;
Во всех вариантах предусматривается обязательное внесение минеральных или органических удобрений, обогащающих грунты минеральным питанием. Технологическая схема биологического этапа рекультивации представлена в таблице 4.
Таблица 4 - Технологическая схемабиологического этапа рекультивации
Объекты Площади Виды работ Оборудования Нормы
Отвалы под рекультивацию (№17, 20, 21) Перевозка семян и посадочного материала Автомашины Погрузка и разгрузка семян посадочного материала
50% площади Посев травосмеси (злаки+бобовые+разнотравье+ кустарниково-древесные породы) кулисами или рядами Вручную или гидропосевНорма посева семян - 30 кг/га,
Удобрение – 100 кг/га
50% площади Посадка - парковый (кулисный - группами по 50 видов растений через каждые 25-50 м) или рядами перпендикулярно господствующим ветрам ручная (лесопосадочный меч Колесова) посадка 500 саженцев/га, 1000 черенков/га
Удобрение – 100 кг/га
Отвал на самозарастание (отвал №10) Ежегодное внесение удобрение в течение 3-х лет – 100 кг/га
Уход за рекультивированным участком Вся площадь разовые внесения удобрений первые 3-5 лет; Сеялка или вручную 60 кг/га
4 АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ
Все рекультивационные работы проводятся с целью ускорения зарастания участка и сдачи его в хозяйственный оборот. В условиях разреза «Нерюнгринский» рекультивационные мероприятия проводятся после предварительного поверхностного разрыхления уплотненного грунта (плотность поверхности превышает 25 кг/см2).
Предпосадочная или предпосевная подготовка грунта состоит из ручного оформления посадочных ям или посевных лунок.
Агротехнические приемы биологической рекультивации зависят от направления рекультивации. Природоохранная и санитарно-гигиеническая рекультивация включает следующие виды работ:
- мероприятия по посеву семян трав и посадке лесных пород и кустарников;
- внесение удобрений;
- систему ухода за посевами и посадками;
Посев и посадка растений включают следующие мероприятия:
- подготовка грунтов (лунок) к посеву или посадке;
- подбор ассортимента растений для посева и посадки;
- покупка семян и приобретение посадочного материала;
- выбор способов посева и посадки;
- определение норм посева и посадки;
4.1 Подбор ассортимента растений для посева и посадки
В условиях Якутии для рекультивации перспективно использовать естественные травянистые, древесно-кустарниковые растения, а также виды и сорта культурных растений с определенными эколого-морфологическими признаками: достаточная зимостойкость, способность образовать прочную дернину на длительное время, быстрый рост, ежегодное плодоношение, высокая всхожесть семян, и другие.
Для отвалов разреза наиболее перспективными видами-рекультивантами при посеве являются виды средне-таежных и горных лесов или рудеральных местообитаний:
- злаки (ячмень гривастый, бескильницаГаупта, мятлики, пырейники, овсяницы, костры, полевицы, вейники)
- бобовые (клевер, астрагал, донник, люцерна, копеечник, вика);
- разнотравье (полыни, одуванчик, иван-чай, тысячелистник, подорожник, скерда и др.);
Эти виды отличаются широким диапазоном приспособления к условиям существования, могут расти на сухих засоленных почвах. Бобовые являются азотфиксаторами и обогащают почву азотом, используются для восстановления плодородия при освоении солонцовых и эродированных земель.
В условиях Якутии из-за отсутствия специальных питомников выращивания видов-рекультивантов рекомендуется следующие способы приобретения семян и посадочного материала:
1) приобрести в семеноводческих хозяйствах республики: ОПХ «Покровское», ИСЛ АН РС (Я); ЯНИИСХ, а также в северных регионах РФ (например, Республика Коми);
2) провести сбор семян на зарастающих отвалах или на участках отвода;
3) посадочный материал (саженцы и черенки) привести из близлежащих отвалов или нарушаемых участков;
4) саженцы можно приобрести (выкупить) в ботанических садах ЯГУ или ИБПК СО РАН;
При транспортировке, хранении, подноске и посадке сеянцев следует избегать подсыхание корневых систем, хранить их в ящиках с влажным мхом или в глиняной болтушке. Для повышения приживаемости сеянцев корневые системы перед высадкой необходимо обрабатывать ростовыми веществами по указанным методикам. Быстрым и доступным методом является сбор осенний семян диких растений, произрастающих вокруг нарушенных земель, а также на отвалах. На месторождении можно собрать семена полыней, иван-чая, злаков, а также кустарников (тополь, ольха, береза, ерники и ивы).
4.2 Посев и посадка растений
Посев травянистых растений можно провести ручными или механизированными методами.
Простым способом ручного посева семян является посев вразброс, но при этом многие семена остаются на поверхности почвы и большей степени испытывают на себе недостаток влаги, поэтому всходы могут быть несколько худшего качества.
Лучшие результаты дает рядовой способ посева (больше проективное покрытие травостоя, меньше доля сорняков). Рекомендуется 2 варианта посева: широкорядный посев с междурядьями 60 см и рядовой посев с междурядьями 15 см.
Для посева семян в условиях отвалов больше подходит метод гидропосева. Это комбинированный метод, выполняемый в один прием и позволяющий закрепить и предотвратить водно-ветровую эрозию грунтов различных труднодоступных поверхностей (откосы дамб и отвалов и их поверхности) посевом многолетних трав. Вода используется для растворения минеральных удобрений, равномерного размешивания семян и как несущая сила под большим давлением.
Метод состоит из следующих операций:
- подготовка рабочей смеси;
- заправка гидросеялки;
- нанесение рабочей смеси на поверхность;
В состав рабочей смеси входят семена многолетних трав, мульчирующий материал (опилка, солома, торф и др.), минеральные или органические удобрения и пленкообразующее вещество.
Гидропосев рекомендуется на бедных питательными веществами спланированных площадках участках, фитотоксичных породах отвалов и их откосов с увеличением нормы высева семян в 2-3 раза.
При гидропосеве норма удобрений составляет 1.8 кг/га.
Нанесение рабочей смеси на рекультивируемые участки осуществляется гидросеялками МК-14-1 и их разновидностями или гидросеялки на базе водораздатчика и кормосмесителя. Рекомендуются и струйные вентиляторы типа АИ-20КВ.
На спланированных промышленных площадках и поверхности отвалов, лишенных травянистой растительности следует создавать лесные культуры методом посева семян сосны, лиственницы, березы, ольхи, ив.
При посадке используются саженцы кустарниково-древесных пород. Лучшие результаты дают посадки 2-3-хлетними сеянцами хвойных и 1-2-летними сеянцами лиственных пород. Крупномерный посадочный материал (4—6-летние) приживается в условиях техногенного ландшафта хуже, и дает в первые годы прирост ниже, чем стандартные сеянцы. Высокой приживаемостью отличаются виды из питомников с бедными почвами. Быстро укореняются однолетние черенки тополя, а у ивы – колья зимней заготовки длиной 30-40 см.
При посадке деревьев и кустарников размер ям составляет 40х40 см, глубина –30 см. расстояние между деревьями примерно 1-2 м, между полосами или рядами – примерно 5 м.Саженцы высаживаются в подготовленные лунки вручную. Обязателен полив или посадку производить во время дождя. Посадка 1-2-летних сеянцев производится в ямах размерами 25см х 25 см х 25 см.
Основными методами посадки растений являются:
- парковый или групповой (куртинный), когда саженцы и черенки располагают группировками (куртинами) на определенном расстоянии (25-30 м) между группами;
- посадка полосами или рядами в виде кулис перпендикулярно господствующим ветрам. В каждом кулисе размещать по 5 рядов с расстоянием между рядами 0.5 м, а между кулисами – 15 м. После посадки кулис проводится посев трав вручную.
При подборе древесных и кустарниковых пород и установлении типов лесных культур для облесения техногенных земель, предпочтение следует отдавать смешанным насаждениям, которые биологически устойчивы и полнее используют почвенные и атмосферные ресурсы, чем однородные. В состав лесопосадок необходимо вводить до 30-35% кустарниковых видов.
4.3 Определение норм посева и посадки
Состав и нормы высева семян трав подбирают с учетом природно-климатических условий, формы рельефа, крутизны склонов, обеспеченности влагой. В условиях Севера норма высева семян составляет 15-20 кг/га монокультуры или до 30 кг/га травосмеси (приложение 2).
Посев семян целесообразно производить в раннелетний (первая половина июня) и осенний период (начало августа).
Семена кустарников и деревьев высевают под мотыгу в лунки или ручной сеялкой-тростью в норме 0.5-0.8 кг/га и глубиной заделки 2-2.5 см.
Размещать саженцы по площади следует равномерно (1м х 1м, 1.2м х 0.8м). При этом быстрее происходит смыкание крон и закрепление поверхности. При механизированной посадке ширина междурядий увеличивается до 1.5-2 м, а расстояние между саженцами в ряду соответственно уменьшается до 0.5-0.7 м.
На породных отвалах, расположенных далеко от естественных растительных сообществ густоту посадок рекомендуется доводить в пределах 8-10 тыс. штук на 1 га. В участках, окруженных лесами, густота посадки саженцев в зависимости от способа посадки в среднем определяется до 500-1000 штук/га.
Оптимальные сроки посадки растений – весна и осень. В Якутии хорошо выживают местные деревья и кустарники, пересаженные после облиствения до середины июня и в августе-сентябре.
Способы посадки рассматриваются как специальные мероприятия, направленные на улучшение условий обитания растений, борьбу с водной и ветровой эрозией. Посев и посадку растений на доступных транспорту площадях осуществляют лесопосадочными машинами, а на остальных – вручную под меч Колесова или под лопату (приложение 3).
4.4 Система удобрений
Внесение минеральных или органических (при их наличии) удобрений обязательно для удовлетворительного роста и развития посевов в условиях Севера на бедных питательными веществами субстратах.
Основными минеральными удобрениями являются азотные - карбамид (мочевина), фосфорные – двойной суперфосфат (гранулированный) (приложение 4). Их вносят до 80-150 кг/га при посеве или сразу после посева трав поверхностно.
4.5 Система ухода за посевами и посадками
На рекультивированных участках в течение первых 2-5 лет обязателен уход за участками, который состоит из:
- ежегодной подкормки трав азотным или комплексным удобрением в дозе 45-60 кг/га; удобрения должны вноситься весной или осенью (особенно первые 3 года).
- полив, особенно в сухие годы;
Уход за саженцами представляет собой:
- обязательный полив, не повреждая корни, в летнее время и в засушливые годы;
- в первые годы после посадок желательно внесение минеральных удобрений 60-90 кг/га;
- замена засохших саженцев и черенков;
Уход за посевом или посадками осуществляется до полного задернения растений в зависимости от общего состояния техногенной площади. При нормальном уходе кустарники приживаются к почве через 2-3 года.
Уход за участком прекращается при природоохранном использовании рекультивированного участка после достижения общего проективного покрытия травостоя 60-70%.
На рекультивированных участках предусматривается ведение мониторинга за изменениями физических, химических и биологических свойств искусственно созданных почвогрунтов, степенью развития сукцессии биоценозов в условиях рекультивации, а также степенью освоения и зарастания участков после проведения биологической рекультивации.
Календарный план биологической рекультивации исходит из плана рекультивации основного проекта.
Территорию можно считать восстановленной при зарастании 50-60% территории или отвала.
4.7 Обоснование отвода отвалов под самозарастание
Отвод отвалов под самозарастание определяется по определенным критериям (Рекомендации.., 2001; табл. 5).
Таблица 5 - Критерия выявления степени зарастания отвалов.
Показатели природных объектов Стадии самозарастанияНе заросшие Слабо
заросшие Средне
заросшие Нормально заросшие
1 2 3 4 5
Состав горных пород
1.Гранулометрический состав материала отвалов Крупно-
обломочный (галечно-валунно-глыбовый) Песчано-галечный с обломками Суглинисто-обломочные Тонкодисперсионно-суглинистыеСодержание мелкозема (<1 мм), и дресвы (10-1 мм), %
< 5 5-25 5-25 > 25
2.Петрографический состав (породы фракции >10 см) > 80 50-80 20-50 < 20
Пород в валунной фракции (>10 см), % - < 5 6-50 > 50
Рельеф
Высота склонов, м > 15 5-15 2-5 < 2
Крутизна отвалов, > 30 15- 30 5 - 15 < 5
Растительность
1.Процент зарастания участка, % < 10
10-30 30-60 60-90
2.Проективное покрытие травостоя, % от 0 до 5%
от 5 до 25
от 25 до 60 выше 60%
3.Количество древесно-кустарниковых видов, шт/га < 400
400-2000
2000-10000 > 10000
4.Преобладающие сооб-ществаРедкие единичные виды Единичные виды, сообществ нет Пионерные и рудеральные Рудеральные, луговые и кустарниково-древесные
Итак, средне и нормально заросшие отвалы следует отвести под дальнейшее самозарастание, а на не заросших и малозаросших отвалах необходимо провести мероприятия по технической и биологической рекультивации.
Из более-менее зарастающих отвалов на 2007 год можно отвести под самозарастание отвал №10, соответствующий критерию средне зарастающих отвалов.
Как описано в разделе 2.1, на отвале №10 степень зарастания самая высокая – местами до 50% и прослеживается устойчивое выживание чозении, ив и сосны (подрост). Все это дает возможность рекомендовать данный отвал под зарастание с внесением удобрений для ускорения процесса восстановления.
5 МАРКШЕЙДЕРСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Маркшейдерские работы, направленные на обеспечение работ по восстановлению земной поверхности, заключается в выполнении крупномасштабной топографической съемки земной поверхности на площадях, отведенных под карьер, внешние породные отвалы и хвостохранилища, где предусмотрено снятие почвенного слоя; отводе согласно планам развития горных работ и внешних отвалов площадей под снятие почвенного и подпочвенного слоев земной поверхности;съемке площадей спланированных породных отвалов и хвостохранилищ, подготовленных к покрытию почвенным слоем; периодической съемке и определении объемов выполненных работ по снятию и насыпке почвенного слоя. А также в определении объемов почвы на складах; перенесении проекта планировки бортов и дна отработанного карьера, предназначенного к использованию в качестве водоема или других целей.
Топографические планы для решения вопросов со снятием почвенного слоя составляют по результатам тахеометрической съемки или съемки по квадратам в масштабе 1: 500 или 1: 1000 с сечением горизонталей через 0,25 – 0,5м. На планы наносят точки взятия проб почвы с указанием мощности почвенного и подпочвенного слоев, подлежащих выемке. Эти топографические планы в дальнейшем являются основой, на которую наносят результаты периодически проводимых пополнительных съемок работ по снятию почвенного слоя.
Объем удаляемого почвенного слоя определяют чаще всего с помощью объемной палетки, используемой на плане изомощностей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте составлен план проведения рекультивации отвалов, который состоит из следующих пунктов:
1.Выбор отвалов под рекультивацию и самозаростанию2. Работы по техническому этапу рекультивации
3. Работы по биологическому этапу рекультивации
4. Маркшейдерское обеспечение восстановления земной поверхности
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Борщ-Компонеец В. И. «Маркшейдерское дело», М.: Недра 1979г.
с. 511.
ГОСТ 17.0.0.01-76. «Система стандартов в области охраны природы, улучшения и использования природных ресурсов».
ГОСТ 17.5.5.1.01-83 «Рекультивация земель. Термины и определения».
ГОСТ 17.5.3.04-83. «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель».
5.Закон "Об охране окружающей природной среды"., № 2060-1 от 19.12.1991г.
6.Заудальский И.И., Козлов Г.Г. Методическое руководство по рекультивации земель Южной Якутии. – Якутск, 1998 г. – 140 с.
7.Методические указания по организации и осуществлению за горнотехнической рекультивацией земель нарушенных горными разработками. Утвержден Постановлением коллегии Госгортехнадзора России № 7 от 10.09.93 г.
8.Миронова С.И., Иванов В.В. Методическое пособие по рекультивации нарушенных земель в условиях Якутии. Якутск, 2005 г. – 56 с.
Постановление «Основные положения по восстановлению земель»., № 183-П от 30.06.1971 г.
Постановление «О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы»., № 140 от 23.02.1994г.
Приложение А

Приложенные файлы

  • docx Proekt
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 2