Введение в РГР

Выполнение человеком любых работ и мероприятий на территории суши приводит к нарушению естественного состояния земельных ресурсов. Территории и земельные участки, нарушенные в результате техногенной, антропогенной деятельности и чрезвычайных ситуаций необходимо приводить в состояние пригодности их эффективного использования.

В соответствии с заданием в РГР проработано решение по восстановлению и рекультивации территории для использования в сельскохозяйственных целях.

Часть 1

Восстановление площади карьера глиной, используемой для производства кирпича.

1. Исходные данные для выполнения 1 части РГР

- Планируемый объём добычи глины в карьере тыс. м³,

- Расчетная продолжительность добычи глины в карьере лет,

- Предполагаемое использование площади карьера после рекультивации:

Сенокос,

- Крутизна откосов (бортов) карьера после рекультивации .

Сведения о слоях горных пород и их толщине (мощности) приведены в исходных данных к РГР.

2. Общие сведения о действующем карьере

Место для карьера выбрано с учетом его размещения:

- на территории залегания глин, пригодных для производства кирпича,

- на минимальном удалении от места использования глины,

- в местах, согласованных с федеральными, региональными местными службами, отвечающими за использование земельных ресурсов, охрану окружающей среды, экологическую безопасность.

Добычу грунтовых строительных материалов в сухих карьерах осуществляют одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием прямая лопата и с ковшами вместительностью м³ с погрузкой на транспорт.

В плане карьеры могут иметь любую геометрическую форму. При использовании одноковшовых экскаваторов карьерам следует придавать правильные формы, с прямолинейными сторонами.

Рисунок 1.1 «Схема карьера глины»

А – разработанная и нерекультивированная часть карьера

Б – часть карьера, подлежащая дальнейшей разработке

В – место размещения временных отвалов (кавальеров) растительного грунта, снимаемого с площади карьера

Г – выезд из карьера для транспортных средств (самосвалы)

Площадь, занимаемая выработанной частью карьера:

- объем добычи глины

– средняя глубина залегания глины на площади карьера

Общая глубина слоев горных пород, залегающих выше слоя глины:

Для доступа к полезному ископаемому (глина) этот слой должен быть заранее удален. Он называется вскрышей.

Общий объем вскрыши:

3. Этапы восстановления и рекультивация нарушенных земель для сельскохозяйственного использования

I. Горнотехнический (строительный)

С применением строительной техники и машин для земляных работ.

На этом этапе формируются рельеф территории и создается подстилающий подпочвенный слой, толщиной не менее 0,6 метров.

II. Биологический

Создание слоя почвенного покрова со свойствами, соответствующими агротехническим требованиям возделываемых культур.

Работы этого этапа выполняют агротехнические, агрохимические и мелиоративные службы землепользователей, с применением сельскохозяйственных машин и орудий. Поперечное сечение карьера после горнотехнического этапа рекультивации представлено на рисунке 1.2:

Рисунок 1.2 «Элементы поперечного сечения карьера после горно-технического этапа рекультивации ранее разработанного карьера»

1 – дно карьера,

2 – выполненная ранее засыпка смесью вскрышных пород, без учета их свойств и разравнивания,

3 – насыпка слоя, толщиной 0,6 метра из нетоксичных грунтов (суглинков) без каменистых включений,

4 – слой растительного грунта из временных отвалов h₁ = 0,38 м

5 – толщина слоя глины h₄ = 6,5 м

6 – слой вскрышных пород H’ = 5,38 м

Состав процессов и средства механизации, необходимые для горнотехнического этапа рекультивации площади карьера после добычи глины:

Наименование работ	Необходимые машины
1. Выравнивание поверхности отвалов вскрышных пород на дне карьера 2. Насыпка на выравненную поверхность слоя суглинка, толщиной 0,6 метров 3. Выравнивание поверхности насыпанного слоя суглинка после осадки в течение 3…4 месяцев 4. Насыпка слоя растительного грунта из временных отвалов 5. Выравнивание поверхности насыпанного слоя почвы с точностью +/- 5 сантиметров.	Бульдозер ДЗ-28 на базе трактора Т-130 Автосамосвалы, грузоподъемностью 8…12 тонн Бульдозер ДЗ-28 на базе трактора Т-130 Автосамосвалы, грузоподъемностью 5…8 тонн; погрузка одноковшовыми экскаваторами Бульдозер на базе трактора Т-75

Объемы земляных работ и дальности перемещения грунта определяются по чертежам при разработке проекта производства работ для конкретного объекта.

4. Уполаживание бортов (откосов) карьера для использования в сельскохозяйственных целях

4.1 Обоснование необходимости уполаживания откосов

Крутизна откосов в карьере должна быть уменьшена для того, чтобы:

- получить дополнительные площади пригодные для использования,

- обезопасить нахождение и передвижение людей, животных, машин вблизи бровок карьера,

- уменьшение эрозионных процессов на откосах,

- защита рекультивируемой площади карьера от заноса смываемыми с откоса частицами грунта

Уклоны поверхности территории не должны быть опасными на опрокидывание при передвижении прицепных, навесных и самоходных машин.

4.2 Технология уполаживания откосов

Крутизна откосов карьера после окончания работ по добыче глины, с учетом частичного обрушения m_к = 1,0…1,25.

После рекультивации крутизна откоса канала должна быть m = 10 (4…12).

Нижняя часть выработанного пространства будет засыпана грунтом вскрышных пород на глубину h^’ = h₂ + h₃ = 4,7 м.

Уполаживать потребуется только нижнюю часть откоса, выше насыпки вскрышных пород.

Рисунок 1.3 «Расчетная схема к определению площадей поперечных сечений срезки грунта»

а – выемочная часть срезки минерального грунта для уполаживания откоса

б – насыпная часть уположенного откоса

в – временный отвал растительного грунта с выемочной части

Глубина не засыпанной части карьера вскрышным грунтом:

h’’ = h_к - h’ = h₂ + h₃ + h₄ – h’ = 11,2 – 4,7 = 6,5 м

Длина горизонтальной проекции уположенной части откоса:

l₁ = m * h’’ = 10 * 6,5 = 65 м

Длина горизонтальных частей проекции выемочной и насыпной частей:

l₂ = l₁/2 = 65 / 2 = 32,5 м

Ширина полосы расчистки от слоя растительного грунта с выемочной части разработки:

l₃ = l₂ – m_к*h’’ = 32,5 – 1,0 * 6,5 = 26 м

Площадь поперечного сечения срезки растительного грунта с поверхности выемочной части:

w_р.сл. = h_р.сл. * l₃ = 0,38 * 26 = 9,9 м²

Площадь поперечного сечения срезки минерального грунта с выемочной части:

w_м = ½ * l₃ * h’’ = ½ * 26 * 6,5 = 84,5 м²

Объем разработки грунта при уполаживании откосов может быть найден как произведение площадей поперечного сечения срезок на длину периметра карьера в плане:

V_i = w_ср * P = w_ср * (2l_к + 2b_к)

При уполаживании откосов карьера потребуется выполнить бульдозерами:

1. Срезку растительного грунта с полосы l₃ вдоль бровки карьера

2. Срезку минерального грунта с выемочной части, с перемещением в насыпную часть

3. Насыпку слоя растительного грунта на поверхность уположенного откоса

4. Разравнивание и планировку слоя растительного грунта на откосе

5. Технология выполнения работ на биологическом этапе рекультивации земель сельскохозяйственного назначения

5.1 Задачи и состав работ

Биологический этап рекультивации выполняется с целями:

1. Воссоздания полноценного почвенного покрова

2. Восстановления травяного покрова

3. Накопления гумуса

Состав работ на биологическом этапе рекультивации:

1. Восстановление слоя почвы с использованием ранее снятого и сохраненного объема

2. Внесение и заделка минеральных и органических удобрений

3. Посев семян травосмесей для образования устойчивого травяного покрова

4. Агротехническая обработка с целью образования травяного покрова и накопления гумуса

5. Первичная обработка с подготовкой к посеву кормовых и других сельскохозяйственных культур – предшественников

6. Постепенный переход к посевам традиционных для региона сельскохозяйственных культур

Эти работы выполняются землепользователями с применением агротехнических, мелиоративных и землеустроительных технологий, с применением сельскохозяйственных машин и орудий.

5.2 Типичный состав процессов при выполнении работ на биологическом этапе рекультивации земель

Виды работ	Основные агротехнические и технологические требования	Применяемые машины
1. Дополнительное выравнивание и планировка после завершения осадок поверхности	Ликвидация возвышений и понижений в целях равномерного распределения выпадающих осадков и недопущения вымочек	Выравниватель – планировщик ВПМ-5,6 к трактору МТЗ
2. Внесение химических мелиорантов (известкование)	Дозы устанавливаются на основе анализа почв, выполняемого агрохимическими лабораториями (норма внесения от 2 до 10 т/га, в зависимости от рН)	Комплекс машин по транспортированию, разбрасыванию и заделке известковых материалов: Разбрасыватель удобрений, Бороны дисковые, Плуги
3. Комплекс работ по первичному освоению с посевом злако-бобовых смесей и многолетних трав; требуется 2…3 года	В зависимости от свойств почв	Комплекс сельскохозяйственных машин: Плуги, Бороны, Сеялки, Культиваторы
4. Введение специализированных севооборотов	По рекомендациям агрономических служб	Почвообрабатывающие, сеющие, уборочные машины
5. Введение зональных севооборотов, характерных для региона	По рекомендациям агрономических служб	Почвообрабатывающие, сеющие, уборочные машины

Работы по биологической рекультивации земель сельскохозяйственного назначения надо периодически повторять при снижении по разным причинам плодородия почвенного покрова. К таким причинам можно отнести:

- экономические и финансовые,

- природные: засухи, обильные осадки, низкие температуры,

- неорганизованность, неумение работать, безхозяйственность землепользователей.