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 породных отвалов включая биологическую.
Уровень техники
Известно устройство самоходная машина для посадки саженцев (патент RU 2608210 С2, 17.01.2017, МПК A01C 11/00. Опубликовано: Бюл. № 2), состоящая из шасси, кабины, манипулятора, навесного устройства, закрепленного на манипуляторе, и стеллажа для хранения кассет, в которых размещены саженцы, причем навесное устройство оснащено замком-ключом для смены и фиксирования кассет, а также наличием прицепа с подающим конвейером для подачи заполненных кассет в зону их смены, позволяющим оператору осуществлять смену кассет с помощью манипулятора и тем самым осуществлять посадку саженцев непрерывно.
Недостатком известного объекта является низкая экологическая эффективность отсыпанного породного отвала.
Известен наиболее близкий способ формирования породного 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 пионерной отвальной насыпи, развитие фронта отвальных работ к проектным границам отвала, формирование откоса породного отвала по периметру с ярусами 5-7 м с углами откосов в диапазоне 18-22, с уклоном горизонтальных площадок в сторону тела отвала, покрываемого плодородным слоем почвы.
Недостатком наиболее близкого способа является низкая экологическая эффективность отсыпанного породного отвала.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом является повышение экологической эффективности отсыпанного породного отвала за счет биологической рекультивации.
Настоящий технический результат достигается в способе формирования откоса породного отвала с экологичной направленностью с биологической рекультивацией, включающем выполнение пионерной отвальной насыпи, развитие фронта отвальных работ к проектным границам отвала, при этом пионерную отвальную насыпь, выполненную в границах проектного отвала, формируют раздвоенной вдоль границы отвала слева и справа на встречу друг к другу на полную проектную высоту яруса, с одновременным формированием рекультивации по периметру внешнего откоса породного отвала подъярусами 5-7 м с углами откосов в диапазоне 18-22, с уклоном площадок в сторону тела отвала, покрываемого плодородным слоем почвы, прием вскрышных пород карьера, при соединении встречных граничных отвальных фронтов яруса, выполняют с развитием фронта отвальных работ к центру проектируемого тела отвала, процесс повторяется при формировании следующих ярусов отвала вверх, причем биологическую рекультивацию в виде высадки саженцев деревьев на откосе подъяруса породного отвала начинают выполнять от въездной насыпи отвала с одной стороны, вдоль откоса по периметру до въездной насыпи с дугой стороны, с нижнего подъяруса вверх, при этом используют устройство состоящее из: агрегата передвижного на верхней площадке, в виде гусеничного трактора Т-170 с навесным крановым оборудованием; агрегата передвижного на нижней площадке, в виде передвижной тележки перемещаемый в единой связке, соединенных рамой прямоугольной в горизонтальном виде, с опорами на верхний и нижний агрегаты; конструкцию которых передвигают и фиксируют на линиях указанных проектом для высадки саженцев, высадку выполняют с площадки рабочей передвижной по раме, управляемой оператором, вдоль линии и в точках указанных проектом, бурильным мини-агрегатом исполняют лунку, согласно усеченноконусной формы саженца с закрытой корневой системой, выполняют дозировку пневмодозатором из бункера для хранения минеральных комбинированных удобрений, содержащих азот, калий, фосфор, установленную норму на боковую поверхность лунки, фиксируют в лунке саженец, заранее складированный на рабочей площадке, обсыпают его буровым шламом и поливают из шланга водой из емкости, установленной на агрегате передвижном на верхней площадке; технологическое обеспечение выполняют с площадки верхнего подъяруса: заправку топливом, водой, минеральными удобрениями агрегата передвижного на верхней площадке, опустив соответствующие рукава, саженцы в специальных контейнерах выставляют у верхней бровки на площадке верхнего подъяруса на расстояниях обеспечивающих соответствующую высадку саженцев, и навесным крановым оборудованием с гусеничного трактора Т-170 меняют порожний на контейнер с саженцами.
Отличительными признаками являются:
биологическую рекультивацию в виде высадки саженцев деревьев на откосе подъяруса породного отвала начинают выполнять от въездной насыпи отвала с одной стороны, вдоль откоса по периметру до въездной насыпи с дугой стороны, с нижнего подъяруса вверх, при этом используют устройство состоящее из: агрегата передвижного на верхней площадке, в виде гусеничного трактора Т-170 с навесным крановым оборудованием; агрегата передвижного на нижней площадке, в виде передвижной тележки перемещаемый в единой связке, соединенных рамой прямоугольной в горизонтальном виде, с опорами на верхний и нижний агрегаты; конструкцию которых передвигают и фиксируют на линиях указанных проектом для высадки саженцев, высадку выполняют с площадки рабочей передвижной по раме, управляемой оператором, вдоль линии и в точках указанных проектом, бурильным мини-агрегатом исполняют лунку, согласно усеченно-конусной формы саженца с закрытой корневой системой, выполняют дозировку пневмодозатором из бункера для хранения минеральных комбинированных удобрений, содержащих азот, калий, фосфор, установленную норму на боковую поверхность лунки, фиксируют в лунке саженец, заранее складированный на рабочей площадке, обсыпают его буровым шламом и поливают из шланга водой из емкости, установленной на агрегате передвижном на верхней площадке, это повышает экологическую эффективность отсыпанного породного отвала за счет биологической рекультивации;
технологическое обеспечение выполняют с площадки верхнего подъяруса: заправку топливом, водой, минеральными удобрениями агрегата передвижного на верхней площадке, опустив соответствующие рукава, что повышает экологическую эффективность отсыпанного породного отвала с биологической рекультивацией, за счет своевременного обеспечения топливом и материалами;
саженцы в специальных контейнерах выставляют у верхней бровки на площадке верхнего подъяруса на расстояниях обеспечивающих соответствующую высадку саженцев, и навесным крановым оборудованием с гусеничного трактора Т-170 меняют порожний на контейнер с саженцами, это повышает экологическую эффективность отсыпанного породного отвала с биологической рекультивацией, за счет снижения пыления откосов в процессе отвальных работ с созданным микроклиматом.
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 рисунка
На фиг.1 приведена схема формирования откоса породного отвала с экологичной направленностью с биологической рекультивацией, включающая: 1 - раздвоение пионерной отвальной насыпи вдоль границы отвала слева и справа; 2 - площадка формирования граничного отвального фронта пионерной насыпи яруса слева; 3 - площадка подъяруса с уклоном в сторону тела отвала, покрываемая плодородным слоем почвы; 4 - рекультивируемый верхний подъярус, первоначальной отвальной насыпи, формируемой по периметру внешнего откоса породного отвала, с плодородным слоем почвы; 5 - место соединения встречных граничных отвальных фронтов яруса; 6 - площадка формирования граничного отвального фронта яруса справа; 7 - развитие фронта отвальных работ к центру проектируемого тела отвала; 8 - откос нижнего подъяруса; 9 - нижняя бровка нижнего подъяруса; 10 - въездная насыпь породного отвала.
На фиг. 2 приведен фронтальный вид устройства высадки саженцев деревьев на откосе подъяруса породного отвала, включающий: 11 - агрегат передвижной на верхней площадке, в виде гусеничного трактора Т-170 с навесным крановым оборудованием; 12 - агрегат передвижной на нижней площадке, в виде передвижной тележки, перемещаемый в единой связке; 13 - рама прямоугольная в горизонтальном виде, с опорами на верхний и нижний агрегаты; 14 - бурильный мини-агрегат, установленный на рабочей передвижной площадке; 15 -лунки выбуриваемые под саженцы на откосе подъяруса породного отвала; 16 - рабочая передвижная по раме площадка, управляемая оператором; 17 - бункер для хранения минеральных удобрений, с пневмодозатором до рабочей площадки; 8 - емкость с водой, соединенная шлангом до рабочей площадки; 19 - саженцы в специальном контейнере на рабочей площадке; 20 - навесное крановое оборудование гусеничного трактора Т-170.
На фиг. 3 приведен фронтальный вид саженца с закрытой корневой системой, включающий: 21 – усеченно-конусная форма саженца с закрытой корневой системой.
Осуществление изобретения
В структуру комплексной механизации экспериментального отвального пионерного участка, с одновременным формированием рекультивации породного 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, используемого 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 экспериментального участка составила 10 м, а высота рекультивируемого подъяруса 5 м, что соответствует оборудованию используемому на горных работах. Пионерную отвальную насыпь, выполняемую в границах проектного отвала 1, формируют раздвоенной вдоль границы отвала слева и справа на встречу друг к другу на полную проектную высоту яруса. Выполняют эту работу одним бульдозером Т-170, который принимает карьерные автосамосвалы от вскрышных экскаваторов, и формирует граничный отвальный фронт пионерной насыпи яруса слева с площадки 2. С отставанием в 30-50 м от этого фронта пионерной насыпи яруса площадки 2, дополнительный бульдозер Т-170 выполняет из этого яруса площадки 2 подъярус с рекультивационной площадкой 3 с уклоном в сторону тела отвала. Откос нижнего подъяруса 8 и площадку 3, яруса площадки 2 покрывают плодородным слоем почвы (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 пионерной насыпи яруса слева площадки 2 положения, места соединения встречных граничных отвальных фронтов яруса 5, отвальные работы бульдозером Т-170 переводят на формирование граничного отвального фронта яруса справа площадки 6. Аналогично выполняют рекультивационные работы дополнительным бульдозером Т-170 правого откоса отвала. При соединении встречных граничных отвальных фронтов яруса в месте 5, отвальные работы бульдозером Т-170 выполняют в направлении развития фронта отвальных работ к центру проектируемого тела отвала 7, это повышает экологическую эффективность отсыпанного породного отвала, за счет снижения пыления откосов в процессе отвальных работ с созданным микроклиматом внутри отсыпаемого яруса. Параллельно дополнительным бульдозером Т-170 выполняют рекультивацию верхнего подъяруса 4, с верхней площадки 2 первоначальной отвальной насыпи, а также саму верхнюю площадку, формируемую по периметру внешнего откоса породного отвала, с плодородным слоем почвы толщиной до 2 м. Процесс отвальных работ с параллельной рекультивацией внешнего откоса породного отвала повторяется при формировании новых ярусов отвала вверх.
В мастерских для биологической рекультивации изготавливают агрегат 11 передвижной на верхней площадке, в виде гусеничного трактора Т-170 с навесным оборудованием, опорной площадкой под раму 13, бункером 17 для хранения минеральных удобрений, с пневмодозатором до рабочей площадки 16, емкостью 18 с водой, соединенной шлангом с рабочей площадкой 16. Изготавливают агрегат 12 передвижной на нижней площадке, в виде тележки на пневмоколесном ходу, с гидродвигателем, перемещаемый в единой связке с агрегатом 11, за счет соединенной гидросистемы с трактором Т-170. На установленные агрегаты 11 и 12, на соответствующих площадках, устанавливают на опорную площадку трактора Т-170 и на верхнюю площадку агрегата 12 передвижного раму 13 прямоугольную в горизонтальном виде, состоящую из двух продольных балок, фиксируют её. На раме 13 монтируют площадку 16 рабочую передвижную по раме, управляемую оператором. В низ площадка 16 движется самоходом от сил гравитации и фиксируется зажимными тормозами за продольные балки рамы 13. Вверх площадка 16 передвигается управляемой оператором лебедкой и также фиксируется зажимными тормозами. На площадке 16 смонтирован бурильный шнековый мини-агрегат 14, саморазгружающийся и выполняющий выбуриваемые лунки 15 под саженцы на откосе подъяруса породного отвала, в виде перевернутого усеченного конуса.
Монтаж устройства выполняют на самом нижнем подъярусе у въездной насыпи 10 на отвал, агрегат 11 передвижной на верхней площадке 3, в виде гусеничного трактора Т-170 своим ходом заезжает на верхнюю площадку 3, агрегат 12 передвижной у нижней бровки 9 подъяруса, в виде передвижной тележки устанавливают автокраном по линии монтажа у откоса породного отвала, автокраном также устанавливают раму 13 с опорами на верхний и нижний агрегаты и площадку 16 рабочую передвижную по раме 13 монтируют в комплекте с бурильным 15 мини-агрегатом, все элементы устройства закрепляют и тестируют.
Пример работы способа формирования откоса породного отвала с экологичной направленностью с биологической рекультивацией. Устанавливают и используют устройство, включающее: агрегат 11 передвижной на верхней площадке 3, в виде гусеничного трактора Т-170 с навесным оборудованием; агрегат 12 передвижной на нижней площадке у бровки 9, в виде передвижной тележки перемещаемый в единой связке, соединенных рамой 13 прямоугольной в горизонтальном виде, с опорами на верхний 11 и нижний 12 агрегаты; конструкцию которых передвигают, от въездной насыпи 10 отвала с одной стороны, вдоль откоса по периметру до въездной насыпи 10 с дугой стороны, и фиксируют на линиях указанных проектом для высадки саженцев 19 , высадку выполняют с площадки 16 рабочей передвижной по раме, управляемой оператором, вдоль линии и в точках указанных проектом, бурильным мини-агрегатом 14 исполняют лунку 15, согласно усеченно-конусной формы 21 саженца с закрытой корневой системой, выполняют дозировку пневмодозатором из бункера 17 для хранения минеральных комбинированных удобрений, содержащих азот, калий, фосфор, установленную норму на боковую поверхность лунки 15, фиксируют в лунке 15 саженец 19, заранее складированный на рабочей площадке 16, обсыпают его буровым шламом и поливают из шланга водой из емкости 18, установленной на агрегате 11 передвижном на верхней площадке.
Далее опускает площадку 16 к следующей лунке 15 и повторяет предыдущие операции. Машинист трактора Т-170 по команде оператора передвигает устройство на следующую линию саженцев и процесс высадки повторяется с указанным расстоянием в проекте от нижней бровки яруса вверх.
Технологическое обеспечение выполняют с площадки 2 верхнего подъяруса 4: заправку топливом, водой, минеральными удобрениями агрегата 11 передвижного на верхней площадке 3, опустив соответствующие рукава, саженцы 19 в специальных контейнерах выставляют у верхней бровки на площадке 2 верхнего подъяруса 4 на расстояниях обеспечивающих соответствующую высадку саженцев 19, и навесным крановым 20 оборудованием с гусеничного трактора Т-170 меняют порожний на контейнер с саженцами 19.
При завершении высадки саженцев 19 деревьев на самом нижнем откосе подъяруса породного отвала, конструкцию устройства демонтируют, и монтируют её на соседнем верхнем 4 подъярусе, с этой же стороны въездной насыпи 10 породного отвала, процесс высадки саженцев деревьев повторяется с низу вверх.
Такая технология высадки саженцев деревьев на откосе подъяруса породного отвала при точной выдержке расстояний согласно проекту, обеспечивает повышение экологической эффективности отсыпанного породного отвала за счет биологической рекультивации.
Способ относится к горному делу, в частности к восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий. Способ формирования откоса породного отвала включает выполнение пионерной отвальной насыпи и развитие фронта отвальных работ к проектным границам отвала. Пионерную отвальную насыпь, выполненную в границах проектного отвала, формируют раздвоенной вдоль границы отвала слева и справа навстречу друг к другу на полную проектную высоту яруса с одновременным формированием рекультивации по периметру внешнего откоса породного отвала под ярусами 5-7 м с углами откосов в диапазоне 18-22° с уклоном площадок в сторону тела отвала, покрываемого плодородным слоем почвы. При соединении встречных граничных отвальных фронтов яруса выполняют отвальные работы с развитием фронта отвальных работ к центру проектируемого тела отвала. Процесс повторяется при формировании следующих ярусов отвала вверх. Биологическую рекультивацию в виде высадки саженцев деревьев начинают выполнять от въездной насыпи отвала с одной стороны вдоль откоса по периметру до въездной насыпи с дугой стороны с нижнего подъяруса вверх. Используют устройство, состоящее из агрегата передвижного на верхней площадке в виде гусеничного трактора Т-170 с навесным крановым оборудованием и агрегата передвижного на нижней площадке в виде передвижной тележки, перемещаемых в единой связке, соединенных установленной на опорах верхнего и нижнего агрегатов рамой прямоугольной в горизонтальном виде. Устройство передвигают и фиксируют на линиях, указанных проектом для высадки саженцев. Высадку выполняют с площадки рабочей передвижной по раме, управляемой оператором, вдоль линии и в точках, указанных проектом. Техническим результатом является повышение экологической эффективности отсыпанного породного отвала за счет биологической рекультивации. 3 ил.
Способ формирования откоса породного отвала с экологичной направленностью с биологической рекультивацией, включающий выполнение пионерной отвальной насыпи, развитие фронта отвальных работ к проектным границам отвала, при этом пионерную отвальную насыпь, выполненную в границах проектного отвала, формируют раздвоенной вдоль границы отвала слева и справа навстречу друг к другу на полную проектную высоту яруса с одновременным формированием рекультивации по периметру внешнего откоса породного отвала подъярусами 5-7 м с углами откосов в диапазоне 18-22°, с уклоном площадок в сторону тела отвала, покрываемого плодородным слоем почвы, прием вскрышных пород карьера, при соединении встречных граничных отвальных фронтов яруса отвальные работы выполняют с развитием фронта отвальных работ к центру проектируемого тела отвала, процесс повторяется при формировании следующих ярусов отвала вверх, отличающийся тем, что биологическую рекультивацию в виде высадки саженцев деревьев на откосе подъяруса породного отвала начинают выполнять от въездной насыпи отвала с одной стороны, вдоль откоса по периметру до въездной насыпи с другой стороны, с нижнего подъяруса вверх, при этом используют устройство, состоящее из агрегата передвижного на верхней площадке в виде гусеничного трактора Т-170 с навесным крановым оборудованием и агрегата передвижного на нижней площадке в виде передвижной тележки, перемещаемых в единой связке и соединенных установленной на опоры верхнего и нижнего агрегатов рамой прямоугольной в горизонтальном виде, состоящей из двух продольных балок, на которой установлена перемещаемая по раме рабочая передвижная площадка, управляемая оператором, на которой смонтирован бурильный мини-агрегат, устройство передвигают и фиксируют на линиях, указанных проектом для высадки саженцев, высадку выполняют с рабочей передвижной площадки вдоль линии и в точках, указанных проектом, бурильным мини-агрегатом выполняют лунку согласно усеченно-конусной форме саженца с закрытой корневой системой, выполняют дозировку пневмодозатором из бункера для хранения минеральных комбинированных удобрений, содержащих азот, калий, фосфор, установленной нормы на боковую поверхность лунки, фиксируют в лунке саженец, заранее складированный на рабочей площадке, обсыпают его буровым шламом и поливают из шланга водой из емкости, установленной на агрегате передвижном верхней площадки, выполняют с площадки верхнего подъяруса технологическое обеспечение, заправляя топливом, водой, минеральными удобрениями агрегат передвижной на верхней площадке, опустив соответствующие рукава, саженцы в специальных контейнерах выставляют у верхней бровки на площадке верхнего подъяруса на расстояниях, обеспечивающих соответствующую высадку саженцев, и с гусеничного трактора Т-170 навесным крановым оборудованием меняют порожний контейнер на контейнер с саженцами.
ЗЕНЬКОВ И.В | |||
и др | |||
Технология рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири | |||
Красноярск: СФУ, 2015 | |||
Переставная шейка для вала | 1921 |
|
SU309A1 |
Сеялка откосов | 1987 |
|
SU1445584A1 |
RU 2059074 C1, 27.04.1996 | |||
Способ формирования породного прямоугольного отвала с экологичной направленностью | 2022 |
|
RU2787487C1 |
CN 101715708 A, 02.06.2010 | |||
CN 112970386 A, 18.06.2021. |
Авторы
Даты
2024-10-14—Публикация
2024-05-04—Подача