Технологии рекультивации поверхностей хвостохранилищ

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ,
НАРУШЕННЫХ ГОРНЫМИ
РАБОТАМИ
Рекультивация относится к мероприятиям
восстановительного характера, направленным на
устранение
последствий
воздействия
промышленного производства на окружающую
среду,
в
первую
очередь
на
земли,
и
рассматривается как основное средство их
воспроизводства.
Рекультивация земель, нарушенных горными
работами,
представляет
собой
комплекс
мероприятий, направленных на сохранение,
воспроизводство и рациональное использование
природных ресурсов
в пределах территорий,
подвергшихся техногенному воздействию в связи с
добычей
полезных
ископаемых.
При планировании, проектировании и производстве
работ, связанных с нарушением
земель
и
их
рекультивацией предприятиями применяется ГОСТ
17.5.3.04-83. Охрана природы. Земли. Общие требования к
рекультивации земель. Был переиздан с Изменением № 1,
утвержденным в сентябре 1986 г.
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к
рекультивации земель, нарушенных при разработке
месторождений
полезных
ископаемых
и
торфа,
строительстве
линейных
сооружений,
проведении
геологоразведочных, изыскательских и других работ, а
также
требования
к
рекультивации
земель
по
направлениям их целевого использования.
Выбор направления рекультивации земель
осуществляется с учетом следующих факторов:



природных условий района (климат, почвы,
геологические,
гидрогеологические
и
гидрологические
условия,
растительность,
рельеф);
агрохимических и агрофизических свойств пород
и
их
смесей
в
отвалах,
гидроотвалах,
хвостохранилищах;
хозяйственных,
социально-экономических
и
санитарно-гигиенических условий в районе
размещения нарушенных земель;





срока существования рекультивируемых земель и
возможности их повторных нарушений;
технологии производства комплекса горных и
рекультивационных работ;
требований по охране окружающей среды;
планов перспективного развития территории
района горных разработок;
состояния ранее резко нарушенных земель, т.е.
состояния техногенных ландшафтов карьерноотвального типа, степени и интенсивности их
самозарастания.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Различают следующие направления рекультивации
земель, нарушенных горными работами:
сельскохозяйственное (с целью создания на
нарушенных
землях
сельскохозяйственных
угодий);
лесохозяйственное (создание лесных насаждений
различного типа);
рыбохозяйственное (создание в понижениях
техногенного рельефа водоемов различного
назначения);
рекреационное (создание объектов отдыха);
строительное (приведение нарушенных земель в
состояние, пригодное для промышленного и
гражданского строительства);
санитарно-гигиеническое
1)
сельскохозяйственной
рекультивации
отдается предпочтение в связи с необходимостью
восполнения
сельскохозяйственных
угодий,
особенно в густонаселенных районах, где
производство данной продукции имеет большое
значение;
2)
лесохозяйственная
рекультивация
выполняется в тех случаях, когда проведение
сельскохозяйственной в силу природных или
хозяйственных факторов нецелесообразно, где
требуется воспроизводство лесов для улучшения
состояния ОС, защиты земель от эрозии и т.д.;
3), 4) карьерные выемки, глубокие прогибы и
провалы,
засыпка
которых
технически
невыполнима и экономически неоправданна,
могут
быть
использованы
под
водоемы
различного
назначения,
для
создания
рекреационных зон;
5)
целесообразность
использования
нарушенных земель для промышленного и
гражданского строительства устанавливается на
основе региональных схем землеустройства и
рекультивации земель, генеральных планов
застройки территории, результатов инженерногеологических
изысканий
на
территории
нарушенных земель и соответствующих техникоэкономических расчетов;
-
-
6) санитарно-гигиеническая рекультивация
биологическими или техническими методами
выполняется при необходимости консервации
земель в следующих случаях:
если приведение земель в состояние, пригодное
для использования экономически неэффективно;
если направление использования этих земель
временно не установлено;
если
породы,
составляющие
техногенные
образования,
подлежат
переработке
или
использованию в качестве вторичного ресурса;
если эти техногенные объекты подлежат
переформированию или перемещению.
Обычно рекультивация выполняется в два
этапа: технический и биологический.
Горно-технический
этап
рекультивации
(техническая рекультивация) предусматривает
подготовку земель для последующего целевого
использования их в народном хозяйстве.
2.
Биологический
этап
рекультивации
(биологическая
рекультивация)
земель,
включает
в
себя
мероприятия
по
восстановлению
их
плодородия,
осуществляемые
после
технической
рекультивации.
1.



1. Техническая рекультивация выполняется
силами горного предприятия в процессе его
производственной деятельности.
Целью технической рекультивации является
совмещение нарушенных земель с окружающим
ландшафтом путем проведения соответствующих
работ.
Техническая рекультивация включает:
планировку поверхности нарушенных земель
(грубую и чистовую);
выполаживание или террасирование откосов
отвалов и бортов карьерных выемок;
ликвидацию последствий усадки отвалов;




противоэрозионные мероприятия;
снятие, транспортирование, складирование (при
необходимости) и нанесение на рекультивируемые
земельные участки почвенно-растительного слоя и
(или) пригодных (плодородных и потенциально
плодородных) пород;
комплекс мелиоративных мероприятий (при
необходимости), направленных на улучшение
химических и физических свойств пород и их
смесей,
слагающих
поверхностный
слой
рекультивируемых земель;
строительство
гидротехнических
и
мелиоративных сооружений, дорог, прокладку
прочих инженерных коммуникаций.
2.
Биологическая
рекультивация
осуществляется землепользователем за счет
средств горного предприятия, нарушившего
земельные угодья. Ее целью является
озеленение нарушенных земель и полное
восстановление
их
первоначального
биологического потенциала.
Наиболее распространенное ее направление
- подготовка земель для возделывания
сельскохозяйственных культур и пастбищных
угодий, овощных и плодово-ягодных культур,
лесонасаждений, в том числе парковых и
защитно-декоративных.




Таким образом, биологическая рекультивация
включает:
восстановление плодородия нарушенных земель с
использованием
плугов,
культиваторов,
рыхлителей, катков, машин для внесения
удобрений и т.д.
посев трав и посадку первичных культур с
использованием
сеялок,
ямокопателей,
лесопосадочных,
уход за насаждениями с использованием
поливочных и дождевальных машин;
сбор урожая с использованием косилок и
комбайнов.
Продолжительность
биологической
рекультивации обычно составляет 15-30
лет. Процесс биологической рекультивации
заканчивается только в том случае если
содержание гумуса в новой почве будет
соответствовать условиям нормального
произрастания высаженных растений.
При открытых горных работах рекультивации подлежат
внутренние и внешние отвалы, карьерные выемки и другие
территории, нарушенные горной деятельностью.
При рекультивации отвалов и карьерных выемок должны
выполняться следующие требования:
1 предварительное снятие и складирование плодородного
слоя почвы в соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.3.02-85,
селективная
разработка
потенциально
плодородных
вскрышных пород в объемах, необходимых для создания
рекультивационного слоя соответствующих параметров;
2 создание отвалов и карьерных выемок с учетом их
рекультивации и ускоренного возврата рекультивируемых
площадей для использования в народном хозяйстве;
3 формирование отвалов и карьерных выемок,
устойчивых к оползням и осыпям, защищенных от водной и
ветровой эрозии путем их облесения, залужения и (или)
обработки специальными химическими и другими
материалами;
4
проведение
мероприятий
по
организации
концентрированного стока ливневых и технических вод
путем
устройства
специальных
гидротехнических
сооружений;
5 очистка или безвредное удаление дренированной из
отвалов воды, содержащей токсичные вещества;
6 обеспечение мероприятий по регулированию водного
режима в рекультивационном слое из пород, обладающих
неблагоприятными водно-физическими свойствами;
7 создание экрана из капилляропрерывающих или
нейтрализующих материалов (песок, камень, гравий,
пленка и т. п.) при наличии в основании
рекультивационного слоя токсичных пород;
8 формирование отвалов из пород, подверженных
горению, по технологическим схемам, исключающим их
самовозгорание.
9 минимальные отметки поверхности внутренних
отвалов должны быть выше прогнозируемого уровня
грунтовых вод. Если отметки внутренних отвалов будут
ниже ожидаемого уровня грунтовых вод, должны быть
предусмотрены
мероприятия,
исключающие
заболачивание рекультивируемой поверхности.
Рекультивация отвалов.
Выделяют 3 способа рекультивации земель, занятых
под терриконами:
I - разборка и транспортировка породы с последующим ее
использованием для ликвидации отработанных карьеров,
провальных
воронок,
оврагов
и
покрытие
рекультивируемых территорий плодородной почвой с
целью
их
дальнейшего
использования
под
сельскохозяйственные или лесохозяйственные угодья;
II - разборка терриконов и использование пород при
сооружении дорог, изготовлении строительных материалов
с целью высвобождения территории, ранее занятых под
отвалы;
III - выполаживание террикона, срез его верхней части,
закрепление откосов техническими и биологическими
средствами для использования терриконов под зоны
отдыха или лесопосадки.
Рекультивация хвостохранилищ.
Основные требования, предъявляемые к технологиям
рекультивации хвостохранилищ:
1. создать ландшафт, гармонично вписывающийся в
окружающую природную среду;
2. предотвратить поверхностный сток воды и эрозию
почвы, а также локальные деформации в будущем;
3. обеспечить оптимальные условия для приживаемости
и развития лесных культур;
4. обеспечить возможность применения комплексной
механизации
при
выполнении
основных
технологических процессов рекультивации.
Технологии рекультивации поверхностей
хвостохранилищ:
1. создание дренажных призм из крупнозернистых
разновидностей хвостов в хвостохранилище для
обеспечения
ускоренной
рекультивации
заполненных секций;
2.
сельскохозяйственная
рекультивация,
основанная на создании геохимического барьера
из кальцийсодержащих пород мощностью 0,050,2 м, потенциально плодородных пород и почв.
Это позволяет исключить попадание солей
тяжелых металлов в почву и растительность;
создание рекультивационного горизонта,
обеспечивающего поглощение всей влаги
атмосферных осадков за счет создания
переходных почвенно-грунтовых горизонтов,
что позволяет повысить влагообеспеченность
и
увеличить
урожайность
сельскохозяйственных культур на 35-40 %;
4. рекультивация откосов дамб обвалования,
основанная на создании экрана из глин,
нанесения смеси суглинков, позволяющих
аккумулировать всю влагу атмосферных
осадков, что резко улучшает лесорастительные
условия рекультивируемой территории;
3.
5. закрепление пылящих поверхностей
хвостохранилищ с помощью экологически
чистых способов, на основе использования
местных материалов: цемента, извести, глин и
их комбинаций.
Рекомендуется применять цементирующие
составы для закрепления откосов дамб
обвалования. Пляжные зоны целесообразно
закреплять
глинистыми
растворами
с
добавлением цементирующих составов.
ТРЕБОВАНИЯ К РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ПРИ
ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ
При подземной разработке п.и. происходят нарушения
земной поверхности в виде различных локальных деформаций в
результате образования горных выработок, а также при
размещении отвалов пустой породы.
При рекультивации земель, нарушенных при добыче
полезных ископаемых подземным способом, должны
выполняться следующие требования:
1 обеспечение сохранности земной поверхности и
сведение к минимуму деформации земельных участков;
2 снятие плодородного слоя почвы с земельных
участков, предназначенных для размещения шахтных
отвалов и подверженных деформации;
3 планировка поверхности прогибов, заполнение
провалов горной породой с последующей планировкой и
нанесением плодородного слоя почвы;
4 проведение мероприятий по предотвращению
иссушения, заболачивания, развития эрозионных процессов;
5 отвод воды, откачиваемой из горных выработок и
скважин предварительного осушения месторождений с таким
расчетом, чтобы водоотводящие и другие коммуникации не
препятствовали работе сельскохозяйственной и другой
техники и не ухудшали мелиоративного состояния земель;
6 террасирование или выполаживание склонов при
подготовке
шахтных
отвалов
для
биологической
рекультивации
с
учетом
обеспечения
возможности
проведения работ по их озеленению и уходу.
Для засыпки зон обрушения и провалов
разработано несколько технологических схем,
предусматривающих
укладку
на
дно
деформированного участка изолирующего
слоя из глинистых грунтов мощностью около 3
м, затем рыхлых грунтов или смеси грунтов со
скальными породами и покрытие участка
почвенно-растительным слоем. В качестве
средств механизации в основном применяются
бульдозеры.
В местах плавных нарушений поверхности
(прогибов, мульд и др.), рекультивация которых
выполняется без засыпки образующихся
понижений, предусматривается устройство
систем дренажных, водоотводящих, нагорных
и других канав, предотвращающих затопление
или заболачивание данного участка.
Выполнение таких мероприятий должно
опережать фронт очистных работ в районе
отрабатываемого участка месторождения не
менее чем на величину его годового
продвигания.
При
рекультивации
деформированных
участков земель, обводненных или заболоченных
в результате оседания поверхности, снимают
плодородный
слой,
устраивают
систему
открытого или закрытого дренажа с целью
осушения
подработанной
поверхности,
засыпают понижения грунтами, уплотняют и
планируют их, укладывают и разравнивают
плодородный слой почвы.
Для предотвращения или уменьшения
отрицательного
воздействия
шахтных
отвалов на окружающую среду разработан ряд
мероприятий и технологических схем. К таким
мероприятиям относятся:
- тушение,
- озеленение,
- консервация,
- разработка
- вывозка.
В практике деятельности горных предприятий
определились 2 вида рекультивации земель:
1) попутная (сочетается с добычей полезного
ископаемого);
2) последующая (проводится после завершения
добычи полезных ископаемых).





У горного предприятия должна быть
документация, отражающая результаты его
деятельности по рекультивации земель (по плану и
фактически) и позволяющая получить
информацию по следующим показателям:
1. Отведено земель на начало года (всего га), в том
числе:
а) в постоянное пользование, из них:
пашни,
другие сельскохозяйственные угодья,
лесные (кустарниковые) насаждения;
б) во временное пользование, из них:
пашни,
другие сельскохозяйственные угодья, лесные
(кустарниковые) насаждения.


2. Использовано земель (га), в том числе:
а) полученных в постоянное пользование всего,
из них под:
промплощадки, горные работы, отвалы,
хвостохранилища, шламохранилища, отстойники,
линейные коммуникации, прочие (с
расшифровкой);
б) полученных во временное пользование - всего,
из них под:
здания и сооружения, горные работы, отвалы,
линейные коммуникации, хвостохранилища,
шламохранилища, отстойники, прочие (с
расшифровкой).
3. Занято без оформления документов на право
пользования землей (га), в том числе пашни.




4. Нарушено земель в результате оседания
земной поверхности при ведении горных работ всего (га), из них:
пашни;
нарушено без оформления документов на право
пользования землей, в том числе пашни.
5. Рекультивировано земель (га), из них под:
пашни,
другие сельскохозяйственные угодья, лесные
(кустарниковые) насаждения, промышленное
строительство, другие направления
рекультивации.



6. Передано рекультивированных земель
землепользователям (га), из них под:
пашни,
другие сельскохозяйственные угодья, лесные
кустарниковые насаждения, промышленное
строительство,
другие
направления
рекультивации.
7. Использование плодородного слоя почвы
(га/ м3), в том числе:
снятие, складирование, использование при
рекультивации.
8. Земли, пользование которыми прекращено до
1 июля 1969 г. и находящиеся на балансе
предприятия.
Эти материалы подписываются руководителем
предприятия и представляются при проверке
деятельности предприятия в области охраны и
рационального
использования
земельных
ресурсов.
Затраты
по
рекультивации
земель,
по
восстановлению плодородия рекультивируемых
земель, а также снятию плодородного слоя почвы,
хранению и нанесению его на рекультивируемые
земли или малопродуктивные угодья относятся
при
разработке
месторождений
полезных
ископаемых
на
себестоимость
продукции
предприятия.
Рекультивируемые земли и прилегающая к
ним территория после завершения всего
комплекса работ должны представлять собой
оптимально организованный и экологически
сбалансированный устойчивый ландшафт.