Реферат на тему:

Гірничо-планувальні роботи

Види гірничо-планувальних робіт

Залежно від напряму рекультивації порушених земель, розрізняють три види
планування поверхні суцільне, терасове і часткове.

Суцільне планування — це вирівнювання поверхні порушених земель з
ухилами, допустимими дія застосування ґрунтообробної техніки

Терасування використовується переважно у випадку відведення порушених
земель під заліснення

Часткове планування — це вирівнювання поверхні порушених земель Із
збереженням характерних особливостей рельєфу Під час такого планування
на гребенеподібних відвалах зрізуються тільки вершини гребенів і
створюються площі шириною не менше 4 м При цьому зникає хвилеподібна
поверхня

Планування поверхні проводиться двома етапами — першочергове — грубе, а
за ним — чистове. Грубе шанування передбачає попереднє вирівнювання
поверхні з виконанням основного об’єму земельних робіт Для забезпечення
рівномірного осідання відвалу грубе планування рекомендується проводити
у процесі розкривних робіт або зразу ж за відсипкою відвалу. Чистове
планування передбачає кінцеве вирівнювання поверхні, яке зводиться до
вирівнювання мікрорельєфу переміщення незначних об’ємів розкривних порід

Необхідність проведення чистовою планування виникає, як правило, після
осідання порід, в результаті чого поверхня відвалу значно деформується
Переважно чистове планування проводиться через 1-2 роки після відсипки
відвалу (перед нанесенням на відвал родючого шару ґрунту, потенційно
родючих порід або перед проведенням лісопосадкових робіт)

Вимоги до гірничого планування поверхні

Основним завданням танувальних робіт переважно є приведення техногенного
рельєфу у стан, придатний для подальшого використання порушених земель
за цільовим призначенням. Наприклад, у випадку сільськогосподарського
напряму рекультивації поверхня повинна бути рівною, з невеликим
одностороннім або двостороннім ухилом для стікання надлишкових
атмосферних опадів. Ухили поверхні не повинні перевищувати у разі
підготовки відвалу під ріллю — 2 градусів; луки і пасовища — 2-4
градуси; сади і виноградники — 5 градусів. У випадку лісогосподарського
напряму рекультивації планування поверхні відвалу повинно виконуватись
відповідно до чинних рекомендацій щодо проведення вишукувань і
проектування лісових насаджень на рекультивованих землях.

За необхідності відкоси відвалів терасують. Ширина терас зі зворотним
ухилом до 2° повинна забезпечувати можливість посадки не менше двох
рядів лісових культур і включати технологічний інтервал для
механізованого обслуговування. Максимальна різниця позначок між терасами
встановлюється залежно від фізико-хімічних властивостей відвальних порід
і від асортименту висаджених лісових культур (за змиканням дорослих
дерев) і дорівнює 5-7 м; кут відкосу підвиступів не повинен перевищувати
природного кута відкосу відвалу; забезпечуються в’їзди на тераси.

Під час проектування відвалів рекомендується приймати такі максимальні
значення результуючого кута відкосу.

У процесі рекультивації старих відвалів необхідно враховувати, що під
час гірничо-планувальних робіт можливе оголення малопридатних і
непридатних порід, а також знищення кореневмісного шару, який
сформувався у процесі природного заростання. Тому перед плануванням
таких відвалів рекомендується проводити грунтово-агрохімічне і
геоботанічне обстеження. Необхідно передбачити заходи, які максимально
виключають переущільнення поверхневого шару відвалів (уникати
застосування на плануванні важких машин, проведення планувальних робіт у
найбільш сухі періоди року).

Технологія вирівнювання поверхні гідровідвалу

Розробка родовищ корисних копалин за допомогою гідромеханізації
вважається одним із прогресивних способів. На відміну від насипних
відвалів, гідровідвал має рівну поверхню з незначним ухилом до
відстійника. Відкоси І ідровідвалу порівняно пологі (від 1:3 до 1:5).
Схема гідровідвалу показана на рис. 3.14.

Рис. 3.14. Схема гідровідвалу

а — в робочому стані;

б — після виконання гірничотехнічної рекультивації;

1 — дамба; 2 — глинистий пісок; 3 — вода; 4 — суглинки і глини;

5 — ґрунтовий шар; 6 потенційно родючі породи.

Незважаючи на плоскість гідровідвалів, їх поверхню необхідно
вирівнювати, оскільки в центрі може скупчуватись вода та утворюватись
болото. Уникнути цього можна за рахунок заповнення відстійника породою
до рівня поверхні води у водоймищі.

Для визначення об’єму робіт щодо вирівнювання поверхні гідровідвалу
необхідно знати ухил відкосу намиву і довжину шляху осідання частин. Ці
величини можна визначити інструментальними замірами в натурі. Проте
частіше ці величини необхідно знати ще до закінчення експлуатації
гідровідвалу. В такому випадку їх можна визначити розрахунковим методом,
користуючись формулою:

де ас — коефіцієнт, який залежить від складу породи (для дрібно- і
середньозернистих пісків aс=3:3,5 для різнозернистих і грубозернистих
пісків ас=4,5:5);

Q — витрати пульпи, що подається у гідровідвали, л/с;

Loн — довжина відкосу намиву, м;

Cs — вагова консистенція пульпи на випуску, %.

де ?1 і ?2 — щільність твердої фази розкривної породи І пульпи
відповідно, г/см3;

?в — густина води, г/см3.

Наприклад, якщо крупність розкривних порід, не перевищує 1,5 мм, то ухил
порід, що складуються у гідровідвал на його надводній частині,
визначається за формулою:

де qT- витрати твердих агрегатів, м3/с;

qe — витрати води на їм фронту намиву, м3/с;

W’- гідравлічна крупність, см/с.

Формула 3.56 дозволяє наближено вирахувати середній ухил при намиві. У
випадку випуску пульпи з торця пульпопроводу і наявності розтікання
пульпи у плані середній ухил відкосу намиву довжиною 200-300м визначають
за формулою 3.56 з урахуванням qт і qв формул:

де 0,5-коефіцієнт, який враховує осідання породи із потоку пульпи по
довжині відкосу;

Qв і Qт- відповідно витрати води і твердих агрегатів на випуску із
пульпопровода, м3/с;

вср = 63 — середня ширина потоку пульпи на відвалі, м.

Для орієнтовного визначення ухилу намивної поверхні, якщо вагова
консистенція пульпи не менша 10 %; І.Я. Русинов запропонував такі
формули:

— для дрібнозернистих однорідних пісків:

c=0,029lnkв-0,005,

— для грубозернистих різнорідних пісків:

i=0,034lпкв-0,019,

де kв=qs/qc; qs — витрати твердих агрегатів, кг;

qc — витрати води, л/с.

Орієнтовні значення ухилів для випадку вільного потоку пульпи на відвалі
у разі витрат від 300 до 1200м3/с наведені в таблиці 1.

Довжина шляху, на якому виходять частини породи даної питомої маси І
розміру, відповідно до умов гірничих розробок визначається за формулами
Д.Я. Соколова:

де Lmax — шлях осідання найдрібніших фракцій, м;

Wmax і Wmin — відповідно максимальна і мінімальна гідравлічна грубість
фракцій, см/с;

Lmin — шлях осідання найгрубших фракцій, м;

? — середня поступальна швидкість потоку на заданій глибині, м/с;

Нвід — глибина відстою, м.

Для визначення довжини шляху осідання частин у роботі рекомендується
формула:

де ?1 і ?2 — швидкість течи відповідно на початку і кінці відвалу, м/с;

W2 — вертикальна швидкість частин, м/с.

Об’єм порід для вирівнювання поверхні гідровідвалу визначають за
формулою:

де Lпл- довжина підтопленого пляжу, м;

і — ухил підтопленого пляжу, градуси;

S1 і S2 — відповідно площа підтопленого пляжу і горизонтального дна
відстійника, га.

Вирівнювання поверхні гідровідвалу можна виконувати таким способом.
Після закінчення експлуатації гідровідвалу вода з нього повинна бути
відведена (відпомпована насосами або спущена через шандрову криницю). У
зимовий час після промерзання гідровідвалу на глибину 0,15-0,5 м на
нього завозиться автосамоскидами порода (бажано потенційно родюча).
Замерзлі породи полегшують утримання автодоріг у районі гідровідвалу і
дозволяють без труднощів відсипати бульдозером відвал. Оскільки об’єм
породи для вирівнювання гідровідвалу може досягти значних розмірів, а
відстань транспортування породи може бути також більшою, то для
зменшення загальних затрат на вирівнювання поверхні гідровідвалу
доцільно центральну частину гідровідвалу наприкінці експлуатації
заповнити торфовим намивом. Відкоси гідровідвалу піддаються тільки на
окремих ділянках незначними плануванням бульдозером. Можливий і другий
спосіб відновлення гідровідвалу. Так, після закінчення експлуатації
гідровідвалу його відстійник перетворюють в озеро, організовуючи
підпомповування свіжої проточної води. Навколо озера садять декоративні
дерева, після чого на гідровідвалі можна створити зону відпочинку.

Механізація гірничо-планувальних робіт

Для планування відвалів застосовуються різноманітні землерийні машини:
екскаватори (драглайни і мехлопати), бульдозери, скрепери, автогрейдери
та ін. їх вибирають залежно від рельєфу поверхні відвалу і від виду
планування. Наприклад, для планування гребенеподібних відвалів, які
відсипані за безтранспортною, транспортно-відвальною і транспортною (зі
стрічковими конвеєрами і консульними відвалоутворювачами) системах
розробки корисних копалин, рекомендується такий набір обладнання.

У грубому плануванні:

якщо відстань між гребенями до 40 м — бульдозери Д-572;

якщо відстань 40-60м — екскаватори ЕШ-5/45М і бульдозери Д-572;

якщо відстань понад 60 м — екскаватори ЕШ-10/60, ЕШ-10/70 і бульдозери
Д-572;

У чистовому плануванні:

бульдозери Д-572.

У виположуванні відкосів відвалів — екскаватори ЕШ-5/45м, ЕШ-10/60,
ЕШ-10/70; у терасуванні — ЕКІ-4, 6Б, Кг-81.

Для планування відвалів, відсипаних за транспортною системою розробок, а
також гідровідвалів, де обсяги земельних робіт незначні, використовують
скрепери, бульдозери, автогрейдери.

Скрепери використовують у плануванні сухих відвалів, які складені з
м’яких порід і не потребують попереднього розпушування. На планувальних
роботах з великим обсягом земельних робіт під час переміщення скельних і
напівскельних порід на відстані до 40-60 м рекомендується
використовувати потужні бульдозери.

Автогрейдери використовують у чистовому плануванні поверхні за висоти
гребенів до 0,8-1,0 м і відсутності в розрізнювальних шарах твердих
включень.

Визначення об’єму гірничо-планувальних робіт

Об’єм гірничо-планувальних робіт складається з об’єму профільної виїмки,
який залежить від рельєфу відводу і виду планування поверхні (суцільної
чи чистової), та об’єму переекскавації порід, обумовлених прийнятою
технологічною схемою і засобами механізації.

У плануванні платоподібних (плоских) відвалів і гідровідвалів
бульдозерами об’єм земельних робіт незначний і становить 0,01-0,05м3/м2.

У плануванні гребенеподібних відвалів, відсипаних за безтранспортною,
транспортно-відвальною або транспортною (з консольними
відвалоутворювачами) системами розробки, питомий об’єм профільної виїмки
визначається:

а) у суцільному плануванні і створенні плоскої поверхні за схемою, яка
наведена на рис.3.15.

Рис. 3.15. Розрахункові схеми для визначення об’єму земляних робіт

у плануванні гребенеподібних відвалів і створення поверхні:

а) плоскої; б) хвилястоподібної; в) з горизонтальними

де V — питомий об’єм земельних робіт, м3/м2;

А — відстань між гребенями відвалу (відповідає ширині західки
екскаватора), м;

? — кут природного відкосу відводу, градуси.

б) у суцільному плануванні та створенні хвилястої поверхні відвалу:

де ? — заданий кут нахилу поверхні, градуси.

в) у чистовому плануванні і створенні горизонтальних площ:

де V — ширина площі, м.

У плануванні конусоподібних відвалів об’єм профільної виїмки залежить
від ширини західки екскаватора (А), довжини вироблюваного блоку в забої
(В) і кута природного відкосу, що утворює конус (?). Питомий об’єм
земельних робіт у такому випадку вираховують за формулою:

Рекомендована література

Узбек И.Х. Корневая система многолетних трав и ее роль на
рекультивированных землях // Эколого-биологические и
социально-экономические основы сельскохозяйственной рекультивации в
степной черноземной зоне УССР: Сб. научи, тр. ДСХИ. — 1984.-Т. 49.-С.
105-111.

Усачев ? Т , Дворников Е,Н. Сохранить лландшафт при проектировании
автомобильных дорог // Автомобил. дороги. — 1982. -№ 1. — С. 16-17.

Федосеева О.А. , Лихачева О.З. Агрохимическая характеристика
рекультивированных земель на угольных разрезах Тульской области /Тр.
Тульской гос. с-х. опытной станции. — 1972. — Т. IV. — С. 243-256.

Федосеева Т.П. Рекультивация земель. — М.: Колос, 1997. — 47 с.

Федотов В.И. Естественные фитоценозы техногенных ландшафтов Курской
магнитной аномалии // Растения и промышленная среда: Сб. научи, тр.
Урал, госуд. ун-та.- Свердловск, 1984.- С. 22-29.

Филоненко Н.В. Опыт рекультивации земель, нарушенных открытыми горными
работами // Добыча угля открытым способом. -1968.-№3.-С. 7-8

Хомяк Я.В. Проектирование сетей автомобильных дорог. — М.: Транспорт,
1983. — 207 с.

Хомяк Я.В., Скороченко В.Ф. Автомобильные дороги и окружающая среда.-
К.: Вища школа, 1983.- 160 с.

Чабан И.П. Возделывание яблони на отработанных землях Никопольского
марганцеворудного бассейна// Рекультивация земель. — 1974.-Т. 26.-С.
169-179.

Чабан И.П. Черная и красная смородина на рекультивированных землях. —
Садоводство. — 1982.- № 6.- С. 27.

Похожие записи