Способ формирования породного погашенного орошаемого отвала с экологической направленностью Российский патент 2023 года по МПК E21C41/32 A01B79/02 

Область техники

Предлагаемое устройство относится к горному делу, в частности к освоению месторождений открытым способом и восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий, и может быть использовано при сооружении породных погашенных орошаемых отвалов.

Уровень техники

Известен способ формирования породного погашенного отвала (патент RU 2763561, МПК Е21С 41/32, Опубликовано: 30.12.2021 Бюл. №1), включающий формирование нижнего основания тела отвала по ландшафту местности, формирование внешних откосов ярусов породного погашенного отвала выполняют с рекультивацией по периметру, выполнение верхнего основания поверхности отвала с горнотехнической и биологической рекультивацией.

Недостатком известного способа является низкая экологическая эффективность отсыпанного породного погашенного орошаемого отвала.

Известен наиболее близкий способ формирования породного погашенного отвала с экологичной направленностью (Технология рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири/ И.В. Зеньков и др. – Красноярск: СФУ, 2015. – 309 с., с. 93), включающий выполнение нижнего основания тела отвала по ландшафту местности, формирование внешних откосов ярусов породного погашенного отвала выполняют с рекультивацией по периметру под ярусами 5-7 м и с углами откосов в диапазоне 18-22°, с уклоном горизонтальных площадок в сторону тела отвала и покрывают их плодородным слоем, выполнение верхнего основания поверхности отвала исполняют с горнотехнической и биологической рекультивацией.

Недостатком наиболее близкого способа является низкая экологическая эффективность отсыпанного породного погашенного орошаемого отвала.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом является повышение экологической эффективности отсыпанного породного погашенного орошаемого отвала.

Настоящий технический результат достигается в способе формирования породного погашенного орошаемого отвала с экологичной направленностью, включающем выполнение нижнего основания тела отвала по ландшафту местности, формирование внешних откосов ярусов породного погашенного отвала выполняют с рекультивацией по периметру под ярусами 5-7 м и с углами откосов в диапазоне 18-22°, с уклоном горизонтальных площадок в сторону тела отвала и покрывают их плодородным слоем, выполнение верхнего основания поверхности отвала исполняют с горнотехнической и биологической рекультивацией, причем верхнее основание тела отвала выполняют в форме мульды, нижнюю точку которой располагают в геометрическом центре проектируемого породного отвала, верхнее основание разбивают на радиальные полосы для саженцев в виде сосны, березы, талины, которые исполняют с чередованием в сторону нижней точки мульды полосами луговых площадок, вокруг нижней точки мульды оставляют площадку под озеро, канавки для биологической рекультивации в виде посадок саженцев выполняют по горизонтальным закольцованным линиям мульды, отвалы канавки укладывают плугом в сторону нижней точки мульды, для полива саженцев подают воду в крайнюю канавку и далее выполняют переток воды в следующую канавку с противоположной стороны мульды путем исполнения в отвале канавки перепускного канала для насыщения влагой следующих канавок в сторону нижней точки мульды верхнего основания тела отвала.

Отличительными признаками являются:

верхнее основание тела отвала выполняют в форме мульды, нижнюю точку которой располагают в геометрическом центре проектируемого породного отвала, верхнее основание разбивают на радиальные полосы для саженцев в виде сосны, березы, талины, которые исполняют с чередованием в сторону нижней точки мульды полосами луговых площадок, вокруг нижней точки мульды оставляют площадку под озеро, это повышает экологическую эффективность отсыпанного породного погашенного орошаемого отвала в виде рационального использования влаги исключающее оврагообразования;

канавки для биологической рекультивации в виде посадок саженцев выполняют по горизонтальным закольцованным линиям мульды, отвалы канавки укладывают плугом в сторону нижней точки мульды, это повышает экологическую эффективность отсыпанного породного орошаемого отвала, за счет созданного микроклимата на верхнем основании тела отвала перед каждой канавкой.

для полива саженцев подают воду в крайнюю канавку и далее выполняют переток воды в следующую канавку с противоположной стороны мульды путем исполнения в отвале канавки перепускного канала для насыщения влагой следующих канавок в сторону нижней точки мульды верхнего основания тела отвала, что повышает экологическую эффективность отсыпанного породного отвала, за счет искусственно созданного обеспечения влагой саженцев из сбрасываемого потока водоотлива в водотоки, причем предприятие в таких условиях снижает сбросы в водотоки и уменьшает экологические платежи.

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

Краткое описание рисунков

На фиг.1 приведена схема формирования отвала породного погашенного орошаемого с экологичной направленностью, включающая: 1 – въездную насыпь породного отвала; 2 - геометрический центр проектируемого породного отвала; 3 - горизонтальную площадку с уклоном в сторону тела отвала, покрываемую плодородным слоем почвы; 4 – рекультивируемый нижний под ярус с плодородным слоем почвы; 5 - рекультивируемый верхний под ярус с плодородным слоем почвы; 6 - радиальную полосу под саженцы сосны; 7 - радиальную полосу под луговые травы после сосновых посадок; 8 - радиальную полосу под березовые саженцы; 9 - радиальную полосу под луговые травы после посадок березы; 10 - радиальную полосу под саженцы талины; 11 - площадку под озеро оставленную вокруг нижней точки мульды; 26 – подающий водовод; 27 – линия перепускных каналов в отвалах канавок для насыщения влагой последующих канавок в сторону нижней точки мульды.

На фиг.2 приведен разрез А-А с фиг. 1 породного погашенного орошаемого отвала с экологичной направленностью, включающий: 12 - тело отвала; 13 - покрытие плодородным слоем почвы; 14 - верхнее основание тела отвала выполненное в форме мульды; 15 - саженцы сосны; 16 - луговые травы после сосновых посадок; 17 - березовые саженцы; 18 - луговые травы после посадок березы; 19 - саженцы талины; 20 – озеро; 21 - нижнее основание тела отвала по ландшафту местности; 22 - нижнюю точку мульды; 26 – подающий водовод.

На фиг.3 приведен вид В, с разреза А-А фиг. 2, фрагмента канавки для посадки саженцев на верхнем основании тела отвала, включающий: 12 - тело отвала; 13 - покрытие плодородным слоем почвы; 14 - верхнее основание тела отвала выполненное в форме мульды; 15 - саженцы сосны; 23 – отвал из канавки, уложенный в сторону нижней точки мульды; 24 - канавку для посадки саженцев; 25 - поданную воду в крайнюю канавку из сбрасываемого потока водоотлива в водотоки; 26 – подающий водовод.

Осуществление изобретения

В структуре комплексной механизации отвального участка, с одновременным формированием рекультивации породного погашаемого яруса отвала, 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, использованного для погрузки плодородного слоя почвы. Для этапа рекультивации дополнительно применяют два автосамосвала грузоподъемностью 18-20 т и еще один бульдозер Т-170. Высота яруса породного отвала составила 10 м, а высота рекультивируемого под яруса 5 м, что соответствует оборудованию используемому на горных работах. Выполняют эту работу одним бульдозером Т-170, который принимает карьерные автосамосвалы от вскрышных экскаваторов по въездной насыпи 1, и формирует граничный отвальный фронт. С отставанием в 30-50 м от насыпи яруса, дополнительный бульдозер Т-170 выполняет из этого яруса под ярус с рекультивационной горизонтальной площадкой 3 с уклоном в сторону тела отвала. Откос нижнего под яруса 4, верхнего под яруса 5 и горизонтальную площадку 3, яруса покрывают плодородным слоем почвы 13 (ПСП) или почвенной смесью, состоящей из четвертичных вскрышных пород и почвенных слоев толщиной до 2 м согласно [2]. Доставку ПСП выполняют дополнительными двумя автосамосвалами из-под экскаватора верхнего вскрышного уступа. Одновременное формирование рекультивации по периметру внешнего откоса породного отвала повышает экологическую эффективность отсыпанного породного отвала, за счет до срочного снижения пыления откосов в процессе горных работ. При достижении граничным отвальным фронтом завершающего состояния верхнее основание тела отвала погашаемого яруса выполняют в форме мульды 14. Нижнюю точку 22 мульды располагают в геометрическом центре 2 проектируемого породного отвала. Верхнее основание 14 разбито на радиальные полосы 6, 8, 10 для саженцев в виде сосны, березы, талины, которые исполнены с чередованием в сторону нижней точки мульды полосами луговых площадок 7, 9, вокруг нижней точки мульды оставлена площадка 11 под озеро. Канавки 24 для биологической рекультивации в виде посадок саженцев сосны 15, березы 17, талины 19 выполняют по горизонтальным закольцованным линиям мульды 14. Отвалы 23 из канавки 24 укладывают плугом в сторону нижней точки 22 мульды 14, такое исполнение формирует при снеготаянии и обильных дождевых осадках микроклимат с аккумуляцией влаги исключающей оврагообразование и повышает экологическую эффективность отсыпанного породного отвала необходимым потреблением влаги саженцами. В засушливые периоды подают воду по водоводу 26 из сбрасываемого потока водоотлива в водотоки в крайнюю канавку 24 для полива саженцев 15 и насыщения поверхности мульды 14 влагой. Далее выполняют переток воды в канавке 25 по линии перепускных каналов 27 в отвалах канавок 23, для насыщения влагой последующих канавок в сторону нижней точки мульды 22. Переток воды 25 в следующую канавку выполняют с противоположной стороны мульды 14 путем исполнения в отвале 23 канавки 24 перепускного канала. Такое исполнение повышает экологическую эффективность отсыпанного породного отвала, за счет искусственно созданного обеспечения влагой саженцев из сбрасываемого потока водоотлива в водотоки, причем предприятие таким действием снижает сбросы в водотоки.

Источники информации:

1. Патент RU 2059074, МПК A01B 75/02, Опубликовано: 27.04.1996.

2. Технология рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири/ И.В. Зеньков и др. – Красноярск: СФУ, 2015. – 309 с., с. 93.

Изобретение относится к горному делу, в частности к освоению месторождений открытым способом и восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий. Для осуществления способа формирования породного погашенного орошаемого отвала с экологичной направленностью выполняют нижнее основание тела отвала по ландшафту местности. Формируют внешние откосы ярусов породного погашенного отвала с рекультивацией по периметру под ярусами 5-7 м и с углами откосов в диапазоне 18-22°, с уклоном горизонтальных площадок в сторону тела отвала и покрывают их плодородным слоем. Выполнение верхнего основания поверхности отвала исполняют с горнотехнической и биологической рекультивацией. Верхнее основание тела отвала выполняют в форме мульды, нижнюю точку которой располагают в геометрическом центре проектируемого породного отвала. Верхнее основание разбивают на радиальные полосы для саженцев в виде сосны, березы, талины и исполняют с чередованием в сторону нижней точки мульды полосами луговых площадок. Вокруг нижней точки мульды оставляют площадку под озеро. Канавки для биологической рекультивации в виде посадок саженцев выполняют по горизонтальным закольцованным линиям мульды, отвалы канавки укладывают плугом в сторону нижней точки мульды. Для полива саженцев подают воду в крайнюю канавку и далее выполняют переток воды в следующую канавку с противоположной стороны мульды путем исполнения в отвале канавки перепускного канала для насыщения влагой следующих канавок в сторону нижней точки мульды верхнего основания тела отвала. Достигается технический результат – повышение экологической эффективности отсыпанного породного погашенного орошаемого отвала. 3 ил.

Способ формирования породного погашенного орошаемого отвала с экологичной направленностью, включающий выполнение нижнего основания тела отвала по ландшафту местности, формирование внешних откосов ярусов породного погашенного отвала выполняют с рекультивацией по периметру под ярусами 5-7 м и с углами откосов в диапазоне 18-22°, с уклоном горизонтальных площадок в сторону тела отвала и покрывают их плодородным слоем, выполнение верхнего основания поверхности отвала исполняют с горнотехнической и биологической рекультивацией, отличающийся тем, что верхнее основание тела отвала выполняют в форме мульды, нижнюю точку которой располагают в геометрическом центре проектируемого породного отвала, верхнее основание разбивают на радиальные полосы для саженцев в виде сосны, березы, талины, которые исполняют с чередованием в сторону нижней точки мульды полосами луговых площадок, вокруг нижней точки мульды оставляют площадку под озеро, канавки для биологической рекультивации в виде посадок саженцев выполняют по горизонтальным закольцованным линиям мульды, отвалы канавки укладывают плугом в сторону нижней точки мульды, подают воду в крайнюю канавку для полива саженцев и далее выполняют переток воды в следующую канавку с противоположной стороны мульды путем исполнения в отвале канавки перепускного канала для насыщения влагой последующих канавок в сторону нижней точки мульды верхнего основания тела отвала.