Охрана природных ресурсов

Использование системы Winch-dozer исключает переэкскавацию породы, уменьшает расстояние ее транспортирования и повышает производительность труда. Так как масса передвигаемых частей системы в 10 раз меньше, чем у бульдозеров, расход топлива и энергии на выполнение одинаковых объемов работ значительно ниже. Хотя стоимость системы на 30 % выше, чем бульдозеров типа НД-41, затраты на рекультивацию

1 га отвала меньше на 20 %. Срок службы системы гораздо больше, чем бульдозеров.

По мнению американских специалистов, основной объем работ по рекультивации должен выполняться используемым на карьере оборудованием, а технология вскрышных и отвальных работ должна разрабатываться с учетом последующей рекультивации. При необходимости селективной разработки вскрышных пород могут применяться драглайны, хотя при бестранспортной системе это приводит к снижению производительности машин из-за увеличения времени цикла. При селективной разработке пород весьма эффективно применение роторных экскаваторов, но их использование ограничивается минимальной толщиной слоя, которая при работе крупных машин составляет 3-4 м.

В США полная планировка нарушенных земель не является обязательным условием рекультивации. Результаты ряда исследований показывают, что при планировке отвалы могут уплотняться. Это приводит к снижению их способности поглощать влагу и развитию эрозионных процессов. Из двух видов планировки поверхности - сплошной и частичной (срезание верхушек гребней до ширины 2,5-5 м) - наиболее часто применяется вторая. Для лесопосадок не проводится полное выравнивание поверхности, так как проведенными исследованиями установлено, что приживаемость и скорость роста древесных культур выше при частичной планировке, в результате которой рекультивируемая поверхность приобретает волнистый рельеф. Даже с учетом ручной посадки саженцев рекультивация неспланированных отвалов оказывается во всех отношениях эффективнее.

При рекультивации земель в засушливых районах испытан новый метод, заключающийся в сохранении холмистой поверхности отвалов, что способствует сбору дождевых вод. Незначительную верхнюю часть гребней срезают, а почвенный слой размещают в понижениях между ними. Дождевые воды стекают по откосам гребней, увеличивая таким образом увлажнение почвы. Для предотвращения водной и ветровой эрозии поверхность гребней обрабатывают вяжущими материалами.

Интересное решение принято по технологии горных работ и рекультивации на песчаных и гранитных карьерах.

По традиционной технологии добычи песка и гравия большие объемы почвенного слоя и вскрышных пород снимаются и складируются на отведенных площадях, а после извлечения полезного ископаемого производится рекультивация отработанных площадей посредством отсыпки вскрышных пород в выработанное пространство и покрытия их почвенным слоем. При этом нарушаются земельные участки для складирования вскрышных пород и почвенно-растительного слоя. Прогрессивный подход к производству горных работ и рекультивации заключается в следующем.

Отработку месторождения производят блоками или лептами, вскрышные породы и почвы складируют во внешние отвалы только в начальной стадии разработки. В последующем вскрышные, добычные и рекультивационные работы выполняют одновременно, но на смежных блоках или лентах. Особое внимание уделяют планам выполнения рекультивационных работ. При планировании этих работ учитывают рельеф поверхности и размеры разрабатываемых участков месторождений, глубину и условия залегания полезного ископаемого, обводненность месторождения. Кроме того, принимают во внимание климат, почвы, растительный и животный мир и перспективы использования земель. С учетом силы и направления ветров намечают противоэрозионные мероприятия.

При определении направления рекультивации американские специалисты учитывают, как правило, следующие факторы:

физический - проводятся исследования физико-механических свойств, минерального и химического состава пород, слагающих отвалы, оценивается наличие токсичных и питательных веществ (содержание калия, фосфора, азота), проводятся биологические исследования;

экономический - оцениваются затраты на выполнение рекультивационных работ различных направлений и эффективность от их использования;

социальный - оцениваются расположение и близость населенных пунктов, рабочая сила, необходимая для выполнения рекультивационных работ, занятость населения, влияние нарушения и восстановления земель на занятость населения, влияние того или иного направления;

рекультивации на состояние окружающей среды;

эстетический - оценивается соответствие рекультивируемых земель ландшафту окружающей местности. Затраты на рекультивацию изменяются в широких пределах в зависимости от состояния нарушенности земель и направления их последующего использования. Удельные затраты на планировку поверхности отвалов колеблются от 123 до 1000 дол/га. Стоимость нанесения 15-30-сантиметрового слоя почвы, ранее снятой и заскладированной в навалах, составляет 970-1 450 дол/га, затраты на выполнение биологического этапа рекультивации, включающего высев трав, посадку кустарников или деревьев, - 80-320 дол/га. Например, общая стоимость рекультивации в штате Нью-Мексико в среднем составляет 2000 дол/га. По мнению американских специалистов, наиболее трудоемкой и дорогостоящей из всех операций является планировка отвалов. По данным горного бюро США, рекультивация земель на разрезах США приводит к удорожанию себестоимости 1 т угля на 10-30 %. По этой причине некоторые компании вынуждены сократить объем добычи полезных ископаемых.

Проблема рекультивации земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых, и оптимизации ландшафта особую актуальность приобрела в ФРГ. Это объясняется размещением горных предприятий в районах высокоразвитого сельского хозяйства и относительно небольшой площадью страны.

Основная площадь нарушаемых земель приходится на открытые разработки бурого угля в Рейнском буроугольном бассейне. Общая площадь разработок около 200 км2. Нарушено более 15 тыс. га плодородных земель. Глубина карьеров достигает 280-300 м. Ожидается, что к 2000 г. из сельскохозяйственного пользования будет изъято еще 20-30 тыс. га.

Общая организация и управление рекультивационными работами в ФРГ осуществляются земельными органами управления в соответствии с Федеральным законодательством. Земельные органы принимают соответствующие директивные документы с учетом местных условий. Рекультивация осуществляется самими горными предприятиями по планам и проектам в увязке с общей планировкой территории района.

Рекультивация является частью технологии горного производства, благодаря чему достигается значительная экономия средств.

До 1950 г. селективные выемка и отвалообразование вскрышных пород не проводились. Рекультивацию осуществляли только на участках, где горные породы были пригодны для лесопосадок. С 1956 г. угольными разработками нарушаются территории с плодородными лёссовыми отложениями. В связи с этим были внесены некоторые коррективы в технологию горного производства, предусматривающие селективную разработку вскрышных пород и использование лёсса для сельскохозяйственной рекультивации. Мощность рекультивационного слоя, представленного лёссами, составляет 1-2 м в зависимости от длины транспортирования этих пород к объектам рекультивации. Считается экономически эффективным транспортирование лёсса на расстояние до 30 км. Стоимость сельскохозяйственной рекультивации достигает 40-45 марок/га.

 Скачать реферат