Способ рекультивации нерабочего борта карьера Российский патент 2022 года по МПК E21C41/32 A01B79/02 

Область техники

Предлагаемый способ относится к горному делу, в частности к освоению месторождений открытым способом и восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий, и может быть использован при добыче полезного ископаемого и рекультивации нерабочего борта карьера.

Уровень техники

Известен способ рекультивации бортов карьеров (Технология рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири/ И.В. Зеньков и др. – Красноярск: СФУ, 2015, с. 160-163 [1]), включающий нанесение на межуступные площадки, сформированные с обратным уклоном 9-11º шириной 4-5 м, и откосы уступов с углом наклона 18-20º, техногенной смеси с использованием рыхлых пород вскрыши, путем террасирования бортов с оформлением межуступных площадок с обратным уклоном в сторону массива горных пород и нанесение на них техногенной смеси.

Недостатком известного способа является сложность рекультивационных работ по нанесению рекультивационного слоя на межуступные площадки.

Известно наиболее близкое решение способ рекультивации нерабочих бортов карьеров (патент RU 2754753 С1, 07.09.2021, Бюл. № 25, МПК E21C 41/32 [2]), включающий террасирование бортов с оформлением межуступных площадок с обратным уклоном в сторону борта карьера и нанесение на них техногенной смеси, причем техногенную смесь формируют из осыпи, образованной у подножия откосов уступов, и укладывают ее на внешней стороне межуступных площадок, а вдоль внутренней стороны площадки создают траншею для сбора осыпающихся с откоса пород, ширину насыпи техногенной смеси устанавливают как частное от деления площади сечения осыпи на межуступной площадке на рациональную мощность насыпи 0,35-0,5 м, формирование насыпей из техногенной смеси на межуступные площадки начинают с верхнего уступа нерабочего борта и завершают дном карьера, недостаточное количество техногенной смеси на нижних уступах компенсируют перевалкой рыхлых отложений с верхнего уступа.

Недостатком наиболее близкого решения является сложность рекультивационных работ по нанесению рекультивационного слоя на межуступные площадки.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом является уменьшение рекультивационных работ по нанесению рекультивационного слоя на межуступные площадки.

Настоящий технический результат достигается в способе рекультивации нерабочего борта карьера, включающем террасирование борта с оформлением межуступных площадок с обратным уклоном в сторону борта карьера и нанесение на них рекультивационной смеси, причем формирование рекультивационного слоя выполняют сверху вниз этапами рекультивации путем многократной перевалки рекультивационной смеси по принципу с верхней площадки на нижнюю в пределах оптимальной группы уступов этапа рекультивации нерабочего борта карьера, при этом работы по рекультивации выполняют в следующей последовательности: бульдозером подают горные породы четвертичных отложений в приоткосную часть первого уступа карьера в направлении к центру карьера, далее экскаватором, установленным на сформированный навал, выполняют перемещение навала на очередную от поверхности межуступную площадку при одновременном формировании рекультивационного слоя на каждой межуступной площадке, для следующих этапов рекультивации, на первую межуступную расширенную площадку, по транспортной схеме завозят и складируют рекультивационную смесь в виде четвертичных отложений, затем установленным экскаватором выполняют многократную перевалку рекультивационной смеси с верхней площадки на нижнюю, в пределах группы уступов очередного этапа рекультивации, при одновременном формировании рекультивационного слоя на каждой межуступной площадке.

Отличительными признаками являются:

формирование рекультивационного слоя выполняют сверху вниз этапами рекультивации путем многократной перевалки рекультивационной смеси по принципу с верхней площадки на нижнюю в пределах оптимальной группы уступов этапа рекультивации нерабочего борта карьера, это дает упрощение рекультивационных работ за счет уменьшения земляных работ по нанесению рекультивационного слоя, сокращая количество перевалок до оптимальной величины в сравнении с транспортной доставкой;

работы по рекультивации выполняют в следующей последовательности: бульдозером подают горные породы четвертичных отложений в приоткосную часть первого уступа карьера в направлении к центру карьера, далее экскаватором, установленным на сформированный навал, выполняют перемещение навала на очередную от поверхности межуступную площадку при одновременном формировании рекультивационного слоя на каждой межуступной площадке, что сокращает рекультивационные работы за счет перемешиваемого добавления осыпи с откоса уступа, для формирования рекультивационного слоя;

для следующих этапов рекультивации, на первую межуступную расширенную площадку, по транспортной схеме завозят и складируют рекультивационную смесь в виде четвертичных отложений, затем установленным экскаватором выполняют многократную перевалку рекультивационной смеси с верхней площадки на нижнюю, в пределах группы уступов очередного этапа рекультивации, при одновременном формировании рекультивационного слоя на каждой межуступной площадке, это упрощяет рекультивационные работы, сокращая количество перевалок до оптимальной величины в сравнении с транспортной доставкой.

Сравнение заявляемого решения с аналогом и прототипом не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение, это позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».

Краткое описание чертежа

На фиг. представлен фрагмент террасирования этапами рекультивации нерабочего борта карьера, включающий: 1 – исходный рекультивационный материал в виде четвертичных отложений; 2 - межуступную площадку первого этапа рекультивации нерабочего борта карьера; 3 - первую расширенную межуступную площадку второго этапа рекультивации; 4 - межуступную площадку второго этапа рекультивации; 5 - нерабочий борт карьера; 6 - группу уступов второго этапа рекультивации; 7 – штабель исходного рекультивационного материала второго этапа рекультивации; 8 - группу уступов первого этапа рекультивации; 9 – навал исходного рекультивационного материала в приоткосной части первого уступа карьера.

Осуществление изобретения

В структуру комплексной механизации экспериментального участка первого этапа рекультивации предусмотрено использование: одного бульдозера Т-170 и одного гидравлического экскаватора модели «обратная лопата» с ковшом емкостью 1,5-2,0 м³, как основного выемочного механизма. Для второго этапа рекультивации дополнительно применяют два автосамосвала грузоподъемностью 18-20 т. и еще один бульдозер Т-170.

Высота уступа нерабочего борта карьера 5 экспериментального участка составила 4 м, что соответствует глубине черпания наиболее часто применяемой модели гидравлического экскаватора на горных работах в щебеночных карьерах. Подготовку рекультивационных работ первого этапа 8 начинают с того, что бульдозер начинает подавать, четвертичные породы 1 в направлении выработанного пространства карьера, формируя навал 9 в приоткосной части первого уступа карьера. Мощность наносимого продуктивного рекультивационного слоя на межуступных площадках принята равной 0,4 м. по [1]. Ширину межуступной площадки 2 первого этапа 8 и площадки 4 второго этапа рекультивации 6 приняли равной 6 м, что предусмотрено конструктивными параметрами экскаватора, основного технологического оборудования. Далее экскаватор устанавливают на сформированный бульдозером навал 9 рекультивационной смеси в виде насыпи четвертичных отложений, и выполняют перемещение навала на следующую от поверхности межуступную площадку перевалкой. Работу экскаватора на следующей межуступной площадке повторяют аналогично. Технологические возможности экскаватора позволяют отказаться от бульдозера для разравнивания поверхности на межуступной площадке.

Ширину межуступной расширенной площадки 3 второго этапа рекультивации 6 приняли равной 10 м, что предусмотрено конструктивными параметрами транспортной схемы подачи рекультивационного материала 7, исходя из безопасных условий ведения горных работ. Работу экскаватора на межуступных площадках второго этапа 6 повторяют аналогично.

Оптимальную группу уступов этапа рекультивации нерабочего борта карьера 5 многократной перевалки рекультивационной смеси по принципу с верхней площадки на нижнюю определяют на совмещенном графике изменения «Удельных затрат на рекультивацию в руб./м³» от увеличения «Глубины карьера в м.» проведения горнотехнического этапа рекультивации нерабочего борта 5 щебеночного карьера. Для рассматриваемых вариантов схем комплексной механизации величина этапа рекультивации составила 32 м.

Таким образом, предлагаемая технология рекультивации нерабочего борта карьера этапами рекультивации уменьшает объем рекультивационных работ по нанесению рекультивационного слоя на межуступные площадки.

Изобретение относится к горному делу, в частности к освоению месторождений открытым способом и восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий, и может быть использован при добыче полезного ископаемого и рекультивации нерабочего борта карьера. Способ рекультивации нерабочего борта карьера включает террасирование борта с оформлением межуступных площадок с обратным уклоном в сторону борта карьера и нанесение на них рекультивационной смеси. Формирование рекультивационного слоя выполняют сверху вниз этапами рекультивации путем многократной перевалки рекультивационной смеси по принципу с верхней площадки на нижнюю в пределах оптимальной группы уступов этапа рекультивации нерабочего борта карьера. Работы по рекультивации выполняют в следующей последовательности: бульдозером подают горные породы четвертичных отложений в приоткосную часть первого уступа карьера в направлении к центру карьера, далее экскаватором, установленным на сформированный навал, выполняют перемещение навала на очередную от поверхности межуступную площадку при одновременном формировании рекультивационного слоя на каждой межуступной площадке. Для следующих этапов рекультивации на первую межуступную расширенную площадку по транспортной схеме завозят и складируют рекультивационную смесь в виде четвертичных отложений, затем установленным экскаватором выполняют многократную перевалку рекультивационной смеси с верхней площадки на нижнюю в пределах группы уступов очередного этапа рекультивации при одновременном формировании рекультивационного слоя на каждой межуступной площадке. Техническим результатом является уменьшение рекультивационных работ по нанесению рекультивационного слоя на межуступные площадки. 1 ил.

Способ рекультивации нерабочего борта карьера, включающий террасирование борта с оформлением межуступных площадок с обратным уклоном в сторону борта карьера и нанесение на них рекультивационной смеси, отличающийся тем, что формирование рекультивационного слоя выполняют сверху вниз этапами рекультивации путем многократной перевалки рекультивационной смеси по принципу с верхней площадки на нижнюю в пределах оптимальной группы уступов этапа рекультивации нерабочего борта карьера, при этом работы по рекультивации выполняют в следующей последовательности: бульдозером подают горные породы четвертичных отложений в приоткосную часть первого уступа карьера в направлении к центру карьера, далее экскаватором, установленным на сформированный навал, выполняют перемещение навала на очередную от поверхности межуступную площадку при одновременном формировании рекультивационного слоя на каждой межуступной площадке, для следующих этапов рекультивации, на первую межуступную расширенную площадку, по транспортной схеме завозят и складируют рекультивационную смесь в виде четвертичных отложений, затем установленным экскаватором выполняют многократную перевалку рекультивационной смеси с верхней площадки на нижнюю, в пределах группы уступов очередного этапа рекультивации, при одновременном формировании рекультивационного слоя на каждой межуступной площадке.