Малышенко В.С., Каплунов Ю.В., Красавин А.П., Харионовский А.А. Совершенствование природоохранных работ в угольной промышленности

Подождите немного. Документ загружается.

удаление окислов азота из дымовых газов и других промышленных

отходящих газов (ДЕНОКС). Окислы азота извлекаются селективно с помощью

аммиака на катализаторе «Топсе»;

процесс, сочетающий технологии ВСА и ДЕНОКС.

Применительно к экологическим проблемам на территории СНГ

предпочтительным является Процесс СНОКС, обеспечивающий одно-

временную очистку от диоксида серы на 95—96% и от оксидов азота — около

90%. Важным является и то, что с увеличением содержания серы в дымовых

газах уменьшаются эксплуатационные расходы.

Для широкого внедрения данной технологии в СНГ и за рубежом с участием

фирмы «Халдор Топсе» организовано СП «Вита СТ» для производства, сбыта,

монтажа и эксплуатации указанных установок.

Перспективным способом снижения выбросов котлов высокой пари

производительности могла бы служить газификация угля.

В Германии разработана технология, позволяющая осуществлять

газификацию углей практически любого состава и практически полностью

ликвидировать выбросы соединений серы и пыли, а также значительно

снизить выбросы оксидов азота.

Совершенствование технологии сжигания топлива в котельных установках.

Применяющиеся в настоящее время топочные устройства для сжигания угля в

котлах паропроизводительностью от 4 до 25 т пара в час снабжены слоевыми

топками. Сжигание рядовых углей с высокой зольностью и большим

содержанием мелких фракций в серийных топочных устройствах

затруднительно, КПД котельных установок нередко составляет 60—65% и

обеспечить паспортную производительность котла практически невозможно.

Это обстоятельство обусловило необходимость разработки новых способов

сжигания углей с повышенной (до 70—80%) зольностью.

Существует ряд способов снижения выбросов путем совершенствования

процессов сжигания.

К таким способам можно отнести слоевое сжигание угля с предварительным

отделением угольной мелочи перед подачей топлива пневмомеханическим

забрасывателем (ПМЗ).

При сжигании угля в факельно-слоевых топках значительная доля золы и

оксидов азота образуется при сгорании мелочи, которая при подаче угля ПМЗ

горит во взвешенном состоянии во время падения на слой угля. При

отделении от угля мелочи содержание летучей золы в дымовых газах

уменьшается в 6 раз, содержание оксидов азота заметно снижается.

Предложено отделять мелочь от угля в специальном сепараторе до его

сжигания. Возможен вдув мелочи в топку непосредственно над слоем или

добавка его в систему возврата уноса. Этот способ может быть использован

для слоевых топок и топок кипящего слоя, оснащенных ПМЗ.

Другой перспективный способ снижения выбросов котлоагрегатов со

слоевыми топками малой мощности (до 5 МВт) разработан в Германии. В

топливо перед сжиганием добавляют известковые препараты (кусковая

жженая известь или известковое молоко). Связывание диоксида серы

происходит непосредственно в топке. Степень очистки составляет около 50%.

Уменьшить Образование оксидов азота и серы в продуктах сгорания можно

рациональной организацией топочного процесса. Если выбросы диоксида

серы удается сократить введением присадок, то выбросы оксидов азота

можно существенно уменьшить ступенчатым вводом воздуха и топлива в

зону горения, сжиганием с малыми избытками воздуха, рециркуляцией газов,

вводом в топку водяных паров. Однако при этом необходимо следить, чтобы

недожог топлива был в допустимых пределах.

КОНТРОЛЬ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА

Для защиты атмосферы от загрязнения, а также для обеспечения высокой

эффективности работы пылегазоулавливающего оборудования необходима

система контроля за промышленными выбросами в атмосферу с применением

современных приборов. Задачей данной системы является контроль за

соблюдением нормативов допустимых выбросов в атмосферу и выдача

информации о вкладе конкретных источников в общий фон загрязнения

окружающей среды.

Измерение концентрации пыли является трудной метрологической задачей.

Пыль почти всегда полидисперсна (размер частиц от 10

-2

до 10

мкм).

Интервал концентраций является еще более широким. Форма и физико-

химические свойства частиц пыли могут быть самыми разнообразными. Все

это затрудняет разработку и создание универсальных методов и средств

измерения концентрации пыли.

Анализ показывает, что наиболее широко применяются в последнее время

приборы, работающие по принципу определения пыли в воздухе с

применением фильтров. Этот метод основан на протягивании определенного

объема исследуемого воздуха через фильтры АФА с последующим

определением содержания пыли в пробе по массе фильтра (весовым

методом).

Для измерения запыленности воздуха может быть использована зависимость

между интенсивностью радиоактивного излучения и массой слоя пыли.

Приборы, использующие эту зависимость, работают по принципу отбора

запыленного воздуха от основного потока и протягивания его через

высокоэффективный фильтрующий материал, помещенный между

источником β-измерсния и детектором (счетчиком β-частиц).

Для определения содержания пыли в воздухе предназначен также

электроприципитатор — прибор, работающий по принципу осаждения пыли в

электрическом поле высокого напряжения.

В зарубежной практике наибольшее распространение получили

гравиметрические преобразователи, принцип действия которых заключается

в том, что с помощью диафрагменного воздушного насоса с приводом от

двигателя через дисковый фильтр протягивается исследуемый воздух с

определенной скоростью. Общее количество протянутого через фильтр

воздуха регистрируется расходомером, вмонтированным в насосе.

Все перечисленные приборы не лишены недостатков. Главными из них

являются значительные затраты труда на обслуживание аппаратуры

периодического действия для измерения запыленности воздуха и постоянного

наблюдения со стороны технического персонала. Точность измерения этих

приборов во многом зависит от физико-химического состава пыли, состояния

воздушной среды, окружающей обстановки и многих других факторов. Кроме

того, данные приборы совершенно непригодны для автоматизированных

систем контроля и управления.

Автоматизированная система контроля позволяет получить динамику

запыленности воздуха в течение всего производственного цикла, выявить

периоды интенсивного пылевыделения и получить объективную картину,

отражающую уровень запыленности в любой момент работы

технологического оборудования.

Некоторые модели приборов для определения запыленности воздуха,

разработанные в последнее время, получили пока ограниченное применение

и нуждаются в доработке.

Трудности прямого автоматического определения массы пыли, содержащейся

в воздушном потоке, т. е. взвешивание на заключительном этапе определения

запыленности воздуха, требуют разработки косвенных методов, которые

позволили бы пользоваться автоматическими приборами, например,

оптическими.

Существенным фактором, ограничивающим длительное использование

оптических пылемеров, является запыление оптики.

Разработка и установление предельно допустимых выбросов (ПДВ),

загрязняющих атмосферу веществ, для каждого источника загрязнения на

предприятиях угольной промышленности возможны при наличии надежной

быстродействующей аппаратуры. Однако создание ее существенно

задерживается.

Институтом ВНИИОСуголь разработан и прошел межведомственные

испытания фотоэлектрический датчик оптического пылемера ФДОП и

разрабатывается датчик переносного оптико-волоконного пылемера ДПОВД

20280, предназначенные для контроля запыленности газов в дымовом тракте

котлоагрегатов.

Датчик ФДОП положен в основу разрабатываемой ВНИИОСуглем системы

авторегулирования процесса горения САПГ, предназначенной для

регулирования процесса горения топлива в котлоагрегате и поддержания его

на заданном уровне за счет изменения подачи топлива в топку при

неизменной подаче воздуха.

Специализированным трестом «Средазцветметэнерго» разработан и внедрен

переносной радиоизотопный концентратомер пыли «Приз-2»,

предназначенный для определения массовой концентрации нерадиоактивной

пыли в атмосфере, не содержащей паров кислот и щелочей. Преимуществами

данного прибора являются: полуавтоматический режим работы; наличие

цифровой индикации результатов измерения непосредственно в мг/м3;

возможность выбора источника питания (автономный или сетевой); малые

габариты и масса.

Прибор обеспечивает измерение концентраций пыли в диапазоне от 1,0 до

500,0 мг/м3 при температуре окружающей среды от — 10°С до +40 С и

относительной влажности воздуха до 80%.

К недостаткам прибора относится то, что при наличии в атмосфере

диспергированного масла он измеряет суммарное массовое содержание в ней

пыли и масла.

Основные технические характеристики некоторых отечественных и

зарубежных пылемеров приведены в табл. 12.

КОНТРОЛЬ СОДЕРЖАНИЯ ГАЗОВ В ВОЗДУХЕ

Одной из важных тенденций, прослеживающихся в последние годы в

газоаналитическом приборостроении за рубежом, является создание

комбинированных приборов, предназначенных для одновременного или

последовательного определения концентраций нескольких ингредиентов и

имеющих несколько датчиков в одном корпусе.

Анализ развития газоаналитической техники в нашей стране показывает, что

только в последние годы стало уделяться внимание средствам измерения

состава промышленных выбросов.

Всесоюзным НИИ аналитического приборостроения (ВНИИАП) впервые в

стране разработан многокомпонентный газоанализатор нового поколения 305

ФА-01, предназначенный для непрерывного измерения массовой

концентрации одновременно пяти компонентов в выбросах ТЭС и

промышленных предприятий: оксидов углерода и азота, диоксидов азота и

серы, аммиака. При необходимости можно контролировать и массовую

концентрацию диоксида углерода, метана и паров воды, которые входят в

состав промвыбросов, а также любого в отдельности взятого компонента.

Новый газоанализатор может успешно заменить газоаналитическую систему,

состоящую из пяти газоанализаторов, работа которых основана на различных

методах измерения. Газоанализатор комплектуется устройством

пробоподготовки, устанавливается в специально оборудованном автомобиле

и подсоединяется к объекту контроля с помощью выносного обогреваемого

трубопровода. Может подключаться и стационарно.

Этим же НИИ разработан и начал серийно выпускаться переносный

инфракрасный газоанализатор 121 ФА-01, предназначенный для измерения

объемной доли оксида углерода в выхлопных газах карбюраторных

двигателей. Прибор прост в обслуживании, обладает высокой надежностью и

стабильностью показаний, быстродействием, само контролируемой

чувствительностью измерения, универсальным питанием (от сети 220 В и от

аккумуляторной батареи 12 В).

Ужгородским СКБ средств аналитической техники разработан и серийно

выпускается газоанализатор ГЛ-1121, предназначенный для определения

углеводородов в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания.

Экспрессность, удобство в эксплуатации и экономичность вновь возвращают

жизнь одному из старейших методов анализа состава вещества — линейно-

колористическому.

В институте ВНИИОСуголь разработан газоопределитель ГХПВ-1,

предназначенный для определения оксидов азота и диоксида серы в дымовых

газах котельных и углеобогатительных фабрик.

Диапазон концентраций, измеряемых ГХПВ, составляет для диоксида серы 0.5

—10,0 г/м

; оксида азота (в пересчете на диоксид) — 0,1 — 1,0 г/м

Газоанализатор ГХПВ аттестован на высшую категорию качества, выпускается

серийно с 1989 г. и в настоящее время внедряется на предприятиях отрасли.

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ.

ОХРАНА ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ

ОБЩЕЕ СОСТОЯНИЕ

Угольная промышленность является одной из экологически сложных отраслей

народного хозяйства страны. Это связано не только с созданием и

функционированием крупномасштабных производств в разных зонально-

климатических районах страны, но и с многосторонним негативным

воздействием технологических процессов добычи и переработки угля на

окружающую среду, выраженным в изъятии земель из оборота,

видоизменений прилегающего ландшафта и в загрязнении его вредными

отходами производства. Всевозрастающая концентрация промышленных

объектов отрасли в основных угледобывающих районах усугубляет

экологическую обстановку.

В среднем при добыче 1 млн. т угля нарушается при открытом способе 20 га,

подземном — до 7,5 га земли.

Основным направлением рационального использования земельных ресурсов в

отрасли является рекультивация нарушенных земель и возврат их народному

хозяйству в качестве продуктивных угодий. К наиболее характерным видам

нарушений земель относятся плоские и I конические породные отвалы,

карьерные выемки, деформация земной поверхности (прогибы, провалы),

гидро- и золоотвалы, хвостохранилища. Значительная часть (69%) нарушений

приходится на открытые разработки. Темпы рекультивации нарушенных

земель постоянно повышаются, но все еще отстают от темпов нарушения.

Основными направлениями рекультивации являются сельскохозяйственное

(пашня, пастбища, сенокосы); лесохозяйственное (леса и кустарники); сани-

тарно-гигиеническое и рекреационное.

Основными проблемами в области охраны и рационального использования

земельных ресурсов являются:

- совершенствование технологии вскрышных, добычных работ и

отвалообразования в направлении сокращения изымаемых из земле-

пользования и нарушаемых площадей, приближения, ускорения и снижения

трудоемкости рекультивационных работ;

- совершенствование существующих и разработка новых более эффективных

способов технической и биологической рекультивации нарушенных земель, в

том числе обеспечивающих восстановление гидродинамического режима

грунтовых вод;

- разработка комплексов специальных машин для производства

рекультивационных работ для различных видов нарушений и условий;

- разработка мероприятий и технических средств, исключающих

отрицательное воздействие горных работ на прилегающие территории.

В рамках НТП по рациональному использованию земельных ресурсов

проводились научные исследования и разработки по дальнейшему

совершенствованию технологий технической и биологической рекультивации,

по освоению высокопроизводительных технологических комплексов

оборудования, обеспечивающих повышение качества и ускорение темпов

рекультивационных работ. В отрасли постоянно выполнялись работы по

разработке и освоению комплекса инженерно-технических и биологических

мероприятий по предотвращению эрозионных процессов на отвалах и

рекультивированных землях.

Проблема рекультивации на современном этапе в связи с ежегодным

увеличением степени техногенного влияния угольной промышленности на

природные ландшафты и окружающую среду требует нового подхода. Чтобы

решить ее полностью и эффективно, необходимо изучить комплексно все

виды нарушений природных экосистем, изучить специфику и динамику

экологических условий, создающихся при техногенном воздействии на

природные комплексы, спрогнозировать те изменения, которые могут

произойти в результате действия техногенных факторов. Однако эта

проблема по-прежнему решается в стране в рамках отдельных отраслей.

Планирование рекультивационных работ в большинстве случаев не учитывает

роли нарушенных и восстановленных земель в сохранении экологического

равновесия в природе, правильного соотношения направлений рекультивации

с учетом природно-климатических условий района, всего необходимого

комплекса мер по сохранению и воспроизводству нарушенных экосистем в

целом.

Технический этап рекультивации земель на разрезах, как правило, по-

прежнему ведется без совмещения с технологией вскрышных работ и

отвалообразования, отстает по времени от горных работ и выполняется по

раздельной схеме, что ведет к значительному (до 10 раз) удорожанию

рекультивационных работ.

Определенный опыт рекультивации земель, нарушенных горнодобывающей

промышленностью, накоплен в капиталистических странах. Так, в США

площадь земель, поврежденных открытыми горными разработками,

превышает 2 млн. га, ежегодно возрастая на 80 тыс. га.

В Великобритании, стране с относительно небольшой территорией,

разработками каменного угля (ведущимися в 9 бассейнах), железной руды,

строительных материалов нарушено более 80 тыс. га земель, прирост их

составляет около 2 тыс. га в год. При этом плотность нарушений на 1000 га

достигает в Ланкашире 7,3, на севере Англии — 4,3, в западном Медленде —

40 га.

В Германии наиболее сильное вмешательство в природу имеет место в районе

Нижнерейнского буроугольного бассейна — крупнейшего в Европе

месторождения, занимающего территорию около 2,5 тыс. км

. До 99% угля

добывается здесь открытым способом с глубины до 300 м, площадь

нарушенных земель составляет порядка 20 тыс. га. Добычей строительных

материалов в Германии нарушается 7—10 тыс. га земель в год.

Быстрый рост и расширение масштабов горных разработок в развитых

капиталистических странах, часто в ущерб другим видам использования

земель, делают особенно актуальной проблему восстановления полезных

природных свойств территории — рекультивации ландшафтов. Эта проблема

обостряется конкуренцией различных землепользователей, конфликтным

столкновением их интересов, прежде всего в густонаселенных районах с

высокой концентрацией экономической деятельности. Принятые в отдельных

капиталистических странах определения понятия «нарушенных земель»

несколько различаются, но суть их сводится к следующему: к нарушенным

землям относятся территории, настолько поврежденные горнодобывающей

промышленностью или другими видами производств, что рентабельное

использование их невозможно без проведения специальных мероприятий. Это

определение близко к трактовке нарушенных земель в нашей стране.

Конечной целью рекультивации является создание «оптимального

ландшафта», под которым понимается такая форма организации территории,

которая позволяет не только обеспечить максимальную продуктивность

земельных угодий, но и удовлетворить рекреационные, эстетические,

санитарно-гигиенические и другие требования к природной среде.

На месте старых карьеров часто проводится водохозяйственная

рекультивация. Это один из самых дешевых способов восстановления

нарушенных земель, позволяющих вместе с тем создавать резервы воды для

промышленных и сельскохозяйственных нужд. Затоплению подвергаются

даже карьеры с высокотоксичными грунтами, к которым неприменимы другие

способы рекультивации.

Санитарно-гигиеническая и озеленительная рекультивация проводится для

борьбы с водной и ветровой эрозией главным образом вблизи населенных

пунктов и в целях создания местообитаний для животных, прежде всего

таких видов, которым угрожает уничтожение. В этих случаях активно

используют самозарастание, ускоряя его обогащением пород минеральными и

органическими веществами. Особую трудность представляет восстановление

нарушенных земель с токсичными породами. Основное внимание в этих

случаях уделяется подбору видов растений.

Важным направлением рекультивации является создание на местe

отработанных месторождений зон отдыха и спортивных баз. Для этих целей

могут использоваться как территории с водными ресурсами — глубокие

затопляемые карьеры (виды использования — рыболовство, водный спорт),

так и без них (маршрутный и прогулочный туризм, скалолазание, мото- и

велоспорт, теннис, лыжный спорт). Затраты при рекреационном направлении

рекультивации в среднем в 3 раза ниже, чем при сельскохозяйственном.

В густонаселенных районах с высокой концентрацией промышленного

производства территории выработанных карьеров и шахт чаще всего после

предварительной подготовки используются для жилищного, промышленного

или транспортного строительства.

Капиталистическими странами накоплен богатый опыт по рекультивации

разных типов нарушенных земель, представляющий практический интерес.

Однако, надо подчеркнуть, что проблема нарушенных горнодобывающей

промышленностью земель в этих странах далека от своего решения. Затраты

на рекультивацию весьма значительны. 3а-висимость проведения

восстановительных работ от заинтересованности предприятий в том или ином

участке земли, от рыночной стоимости земли препятствуют

последовательному осуществлению этих работ, предотвращению деградации

природных ландшафтов, так как многие карьеры вообще не подвергаются

рекультивации, а используются для складирования промышленных отходов.

Во вскрышной толще буроугольных месторождений часто встречаются

сульфидсодержащие породы с большим содержанием серы и гидроокислов

алюминия и железа. Такие породы рекультивируются путем нанесения

рекультивационного слоя. Для этой цели используются гумусированный слой

почвы, лессовидные суглинки и лесс. Мощность насыпного слоя зависит от

целевого использования рекультивируемых земель и колеблется от 0,6 до 1,5

м. При освоении таких земель используют различные почвообразующие

культуры и мелиоративные севообороты. Большое внимание уделяется

агротехническим и противоэрозионным мероприятиям: тщательное

выравнивание отвальной поверхности и насыпного слоя, глубокая (до 50 см)

вспашка, внесение повышенных доз минеральных удобрений. На

рекультивированных таким образом участках через 2—3 года получают

урожай не ниже, чем на старопахотных землях. При отсутствии

гумусированного слоя почвы и суглинков для перекрытия фитотоксичных

пород проводится химическая мелиорация поверхности отвалов.

Для рекультивации фитотоксичных пород применяется также метод Койке,

основанный на использовании бытовых сточных вод. По этому методу в

течение двух лет разбрызгивается до 1100 мм биологически активного

осадка. Поверхность отвала периодически дискуется и глубоко пашется.

Восстановленная таким образом площадь используется, в основном, под

посевы многолетних трав.

При создании лесонасаждений на отвалах без нанесения рекультивационного

слоя на первом этапе высеваются лютик многолетний (15—60 кг/га) или

донник белый (30 кг/га). На третий год травы запахиваются и высаживаются

древесно-кустарниковые культуры (дуб, липа, лиственница, сосна, ольха, ива

и др.).

Для облесения в Германии используются большей частью участки,

непригодные для сельскохозяйственного производства, в том числе и откосы.

Облесенные откосы отвалов составляют 40—60% всей площади

лесохозяйственной рекультивации.

При рекультивации старых заброшенных земель практикуется их обработка

сточными водами с целью насыщения субстратов органическими и другими

питательными веществами. Дополнительно производится внесение

минеральных удобрений, которые стабилизируют вымывание некоторых

химических элементов, особенно в районах с большим количеством осадков.

Обработка сточными водами проводится из чета 100 т сухого осадка на 2,0

тыс. т породы. Новые отвалы сразу проектируются с откосами от 3—4° до 18°

с целью последующего использования их в сельском хозяйстве.

Использование осадков бытовых сточных вод (ОСВ) получило широкое

распространение при восстановлении нарушенных земель в последние 5—10

лет в США. Сущность способа заключается в известковании кислых субстратов

отвала известью до рН=7,0. Затем с компостированием либо без него

вносится ОСВ в количестве 120—134 т/га в пересчете на сухое вещество.

После вспашки производится посев овсяницы тростниковой, ежи сборной,

ледвянца рогатого. Наблюдения в течение 5 лет подтвердили благотворное

влияние ОСВ на надземную и корневую биомассу, накопление в почве

органического вещества. Другой способ использования ОСВ состоит в

анаэробном сбраживании и обезвоживании осадка (до консистенции около

25%), смешивании с опилками в соотношении 1:2 и компостировании.

Полученный компост смешивается с осадком в соотношении 1:1 и вносится в

субстрат отвалов в количестве 12—13,4 кг/м

. При этом восстановление

нарушенных земель происходит значительно быстрее, чем при использовании

минеральных удобрений. Анализ на наличие тяжелых металлов в выращенной

продукции дал отрицательные результаты.

Заслуживает внимания также опыт использования ОСВ в Венгрии, где путем

биологического инъектирования его в субстрат отвалов восстановлено более

2,0 тыс. га после разработки бурого угля. Сущность способа заключается в

подготовке на основе ОСВ смеси из лигнита, опилок или соломы с

удобрениями и инъектирования ее в поверхность отвала. Практика показала,

что на подготовленных таким образом участках с успехом растет пшеница,

рожь, овес, ячмень, овощи, древесные и кустарниковые культуры.

Повышение требований к охране окружающей среды побуждает в последние

годы более внимательно относиться к формированию отвалов.

Накоплен мировой опыт рекультивации отвалов несколькими способами, к

которым относятся:

- выполаживание угла откоса отвала до 8—12°, последующий посев трав и

посадка деревьев;

- нарезка на высоких (20 м и более) отвалах террас и микротеррас с

последующей посадкой на них древесно-кустарниковой растительности;

- закрепление поверхности откосов отвалов дерниной с сенокосно-

пастбищных угодий;

- закрепление поверхности отвалов вяжущими веществами в сочетании с

мульчирующим материалом, макро- и микроудобрениями, семенами при

гидропосеве;

- покрытие поверхности откосов отвалов искусственно выращенными

торфодерновыми коврами.

Наиболее перспективны два последних способа: первый из них дает

возможность производить механизированным способом посев многолетних

трав на труднодоступных участках рельефа, второй является наиболее

быстрым и эффективным.

В СНГ гидропосев применяется при мелиорации и в дорожном Строительстве.

Известен целый ряд рецептов, отличающихся друг от друга входящими в их

состав компонентами. В качестве вяжущих материалов используются

различные марки битумов, латексов, в качестве мульчирующих добавок —

древесные опилки, солома, дерновая крошка, торф, органическое волокнистое

вещество и т. д. Для посева берутся семена различных видов многолетних

трав. В каждом конкретном случае состав рабочей смеси определяется

условиями применения, получаемым эффектом, стоимостью и доступностью

материалов. В последние годы для закрепления откосов отвалов и создания

естественного природного ландшафта успешно применяются дерновые

покрытия на торфяной основе (торфодерновые ковры), технология

производства которых разработана Всесоюзным научно-исследовательским

институтом торфяной промышленности (ВНИИТП).

Торфодерновые ковры представляют собой геометрически правильно

нарезанные куски дернины, эластичные и равномерные по толщине, с густым

травянистым покровом. Их получают путем посева многолетних трав (мятлик

луговой, овсяница красная и луговая, полевица белая, ежа сборная,

тимофеевка луговая и т. д.) на торфяниках верхового типа со слабой

степенью разложения. Торфяная основа хорошо переплетается корнями

травянистых растений, отличается высоким содержанием влаги (65—85%),

запасом необходимых питательных веществ, имеет слабокислую реакцию

среды. Срок выращивания торфодерновых ковров — один месяц.

Производство такого рода продукции освоено на ряде торфопредприятий

страны.

ТЕХНОЛОГИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

В настоящее время в угольной промышленности повсеместно используются

традиционные схемы технической рекультивации, разработанные

институтами ВНИИОСуголь, НИИОГР и Центрогипрошахт. В горнорудной

промышленности, особенно на месторождениях, расположенных на ценных

плодородных землях, используются схемы с селективной выемкой и укладкой

в отвал ППП с последующим перекрытием ПСП. В целом в этих отраслях

практикуется разработка технологических схем применительно к конкретным

объектам с учетом местных условий.

При восстановлении нарушенных земель наиболее трудоемкий процесс

рекультивации — первичная планировка пород на отвалах. Широкое

применение веерной отсыпки пород на верхнем ярусе отвала позволяет в 3

раза уменьшить объемы планировочных работ. При бестранспортной системе

разработки схемы веерного отвалообразования однако не нашли широкого

применения. На отдельных разрезах применяют схемы частичной веерной

отсыпки, увеличивая тем самым объемы первичной планировки поверхности

отвалов относительно технологически возможной.

Для предприятий отрасли разработаны технологические схемы сплошного

веерного отвалообразования на всю ширину экскаваторной заходки с учетом

факторов, влияющих на предельную высоту вскрышного уступа. Установлены

области применения сплошной веерной отсыпки пород драглайнами.

Разработаны предварительные требования к технологии горных работ по

охране земельных ресурсов при отработке горизонтальных, пологах,

наклонных и крутопадающих месторождений, позволяющие уменьшить

земельные отводы под внешние отвалы на 35—50% за счет изменения

порядка и последовательности отработки поля разреза.

На горизонтальных и пологих месторождениях полезных ископаемых

отработку запасов рекомендуется вести двумя этапами с переходом во

втором этапе на вскрытие засыпной галереей (тоннелем). На нервом этапе

освоения запасов разреза отработка полезного ископаемого производится по

поперечной однобортовой системе разработки с минимальным фронтом работ

в 500—700 м. На втором этапе доработка запасов производится по

однобортовой системе разработки. Отвалообразование внутреннее,

направление фронта отвальных работ аналогичное вскрышному.

Отработку наклонных и крутых залежей рекомендовано производить

блоками. На первом этапе работ интенсивно отрабатывается первый блок до

проектной глубины с внешним отвалообразованием. На втором этапе

вскрышные породы размещаются в выработанном пространстве первого

отвального блока. Количество блоков зависит от протяженности

месторождения и принятой проектом длины блока. Отработанные вскрышные

породы последующих блоков транспортируются и размещаются в

выработанном пространстве предшествующих блоков. Переход разрезов с

цикличной технологии на циклично-поточную или поточную расширяет

область применения отработки запасов полезных ископаемых блоками.

При освоении пологих, наклонных и крутопадающих месторождений

вскрышные породы отрабатываются по системе разработки с группированием

уступов, обеспечивающей перераспределение части вскрышных пород на

последующие периоды горных работ.

Из новых технических решений, защищенных авторскими свидетельствами,

интерес представляют «Способ формирования отвалов» (а.с. 1273558),

«Способ рекультивации глубоких карьеров» (а.с. 1330313), «Способ

рекультивации при открытой разработке месторождений» (а.с. 1062392).

Сущность способа формирования отвалов заключается в увеличении емкости

отвала и интенсификации рекультивационных работ с помощью

отвалообразователя путем отсыпки заходок в определенной по-

следовательности и перекрытия их почвообразующими породами.

Техническое решение способа рекультивации глубоких карьеров относится к

рекультивации карьерных выработок. Технология засыпки включает отсыпку

поперек карьера упорных стенок на определенном расстоянии друг от друга с

перекрытием откосов водонепроницаемым материалом, отсыпку поперечных

упорным стенкам перемычек и заполнение образованных пространств

отходами (например, горного производства).

Способ рекультивации при открытой разработке месторождений позволяет

обеспечить сокращение расстояния транспортирования почвенного слоя и

вскрышных пород, создает благоприятные условия для синхронного ведения

добычных и рекультивационных работ и уменьшения отчуждения земель для

разработки. Суть способа заключается в складировании ПСП в отвалы,

расположенные вдоль длинных нерабочих бортов карьера. Вскрышные

породы, складируемые вслед за выемкой полезного ископаемого,

перекрываются сначала ППП из отвалов, расположенных вдоль нерабочих

бортов при прямом ходе планировочного оборудования, а при обратном ходе

его перекрываются слоем ПСП.

«Способ отвалообразования при открытой разработке месторождений

полезных ископаемых» (а.с. 754062) заключается в формировании ярусов

отвала от границ к центру, причем при отсыпке пионерной насыпи на ее

внешний откос отсыпают потенциально-плодородные породы и

выполаживают до заданного угла. К моменту окончания отсыпки всех ярусов

получается сплошной выположенный откос заданной крутизны, перекрытый

потенциально-плодородными породами.

«Способ отвалообразования при открытой разработке месторождений

полезных ископаемых» (а.с. 806867) заключается в осуществлении

отвалообразования и технической рекультивации откосов отвалов по

совмещенной схеме. Внешний откос насыпи наполовину отсыпается

потенциально-плодородными породами со смещением каждого яруса к

центру отвала на ширину насыпи, а высоту яруса принимают равной трети

ширины дамбы.

Для формирования отвалов, имеющих эрозионноопасные откосы,

представляет интерес «Способ рекультивации откосов» (а.с. 1016512).

Данный способ заключается в нарезке клиновидных, копирующих по-

верхности откоса, заходок (косые съезды). Шаг заходок составляет половину

их длины, а угол наклона — менее угла откоса отвала. При нарезке заходок на

двух смежных откосах ярусов их располагают навстречу, друг другу.

Для выходящих на конечный контур высоких отвалов с учетом создания

полноценных сельскохозяйственных угодий, в том числе разведения садов,

можно рекомендовать технологическую схему формирования

террасированных откосов с помощью экскаватора типа механическая лопата.

Террасы образуются за счет постепенного понижения заходок. Заданный угол

откоса определяется расстоянием от начала понижения до границы

земельного отвода.

В последние годы, например в Великобритании, наметилась тенденция к

проектированию и формированию отвалов с выположенными от 18 до 3—4°

откосами, что позволяет использовать их после рекультивации в сельском

хозяйстве. В Чехословакии считается, что сады и виноградники являются

интенсивной формой рекультивации откосов после их выполаживания и

перекрытия ППС слоем 35—60 см. После достижения садами предельного

возраста они заменяются на сельскохозяйственные культуры.