Оценка рисков в Донецком бассейне Закрытие шахт и породные отвалы Филипп Пек



страница28/35
Дата17.10.2016
Размер3,33 Mb.
1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   35

Природоохранные мероприятия (рекультивация)




    1. Горнотехнический этап

Проектами ликвидации шахт предусматривается тушение (при необходимости) и переформирование ранее действующих породных отвалов (горнотехнический этап работ), их рекультивация и озеленение (биологический этап). Рекультивация выполняется в качестве мероприятия восстановительного характера и рассматривается как основное направление восстановления народнохозяйственной ценности нарушенных земель и улучшения условий окружающей природной среды.

Тушение горящих породных отвалов должно начинаться с орошения их водой для охлаждения пород поверхностного слоя на глубину 0,1-0,2 м до температуры, меньшей 80 °С. При этом расход воды принимается из расчета не менее 50 л/м2 горящей поверхности породного отвала. Отвал считается потушенным, когда температура пород на глубине до 2,5 м от поверхности будет не более 80 °С 48.

Тушение горящих конических и хребтовых отвалов производится переформированием их в платообразные с использованием бульдозеров, экскаваторов или с помощью гидромониторов. Предусмотренная технология тушения путем проиливания поверхностного слоя антипирогенами или инъектирования заиловочной пульпой на практике не нашла своего применения. Основной причиной является отсутствие у подрядных организаций, в основном шахтостроительных предприятий, необходимого оборудования, специальных комплексов, специалистов. Предусмотрена также технология тушения отдельных небольших очагов горения на отвалах всех типов путем засыпки их глиной, суглинками, инертной пылью, отходами камнедробильного производства, песком, перегоревшей породой и другими негорючими материалами.

В последние годы были предложены другие технологии снижения вредного влияния отвалов. Так, исследуя процессы горения пород угольных месторождений, было предложено создавать на поверхности отвалов защитный слой из кальцийсодержащих соединений. Для предотвращения самовозгорания и тушения горящих отвалов предлагается использовать гидрооксиды и карбонаты Na, К, Ca, наиболее полно и эффективно нейтрализующие вещества новообразования, выделение которых инициируется окислительным выщелачиванием в них пирита. При этом достигается не только прекращение экзотермических реакций, но и защита окружающей природной среды вследствие нейтрализации вредных веществ в твердом, растворенном и газообразном состояниях 49.

Однако следует отметить, что на сегодняшний день наиболее распространенными мероприятиями по тушению породных отвалов являются орошение водой, переформирование с помощью экскаваторов и гидромониторов и, лишь в отдельных случаях, засыпка очагов горения инертными негорячими материалами. Остальные технологические решения по тушению породных отвалов не получили на сегодняшний день широкого распространения.

Процесс рекультивации отвалов угольных шахт и обогатительных фабрик очень сложный и дорогостоящий, но прямого дохода не приносит. В связи с этим большинство отвалов остаются нерекультивированными. Основные мероприятия по рекультивации направлены в первую очередь на горящие породные отвалы, а негорящие как правило остаются без внимания. На сегодняшний день около 25% породных отвалов Донецкой области являются горящими. Наибольшую экологическую опасность несут породные отвалы конической формы из-за высоты, крутизны склонов и большей склонности к возгоранию. В настоящее время отсыпка конических отвалов запрещена. Конические породные отвалы должны немедленно переформировываться в плоские.

По состоянию на начало 2008 года методом усечения конуса было потушено 47 породных отвалов. Работа в этом направлении хоть и неудовлетворительными темпами, но ведется. Так на территории Донецкой области планами работ на 2008 год предусмотрено тушение более 30 породных отвалов.

Следует отметить, что отвалы горят бессистемно и на поверхности и на глубине. При горении отвал становится гигантским реактором, в котором до сих пор не изучены все происходящие реакции. Слишком много химических элементов с переменной валентностью, различных веществ, физических условий, которые постоянно изменяются. Известно, что их сотни.

    1. Биологический этап

Прежде чем, приступать к рекультивации необходимо провести обследование породного отвала. Обследование проводится с целью составления характеристики отвала и определение необходимости биологической рекультивации.

Обследования проводят Донецкий ботанический сад Национальной академии наук Украины или специализированное предприятие, которое имеет право (лицензию) на осуществление соответствующих видов обследования (экологические, хозяйственные и санитарно-гигиенические).

На основании обследования породного отвала составляют его характеристику и особенности взаимодействия со средой вокруг него. Характеристика отвала включает такие показатели:



  • форма отвала;

  • крутизна откосов;

  • высота отвала и площадь его основы;

  • гранулометричний состав поверхностного пласта породы;

  • актуальная кислотность породы согласно ГОСТ 27753.2;

  • содержимое солей в водной вытяжке согласно ГОСТ 27753.3, ГОСТ 27753.4;

  • хозяйственная ценность земель, на которые находится отвал;

  • величина покрытия растений, которые засеваются спонтанно.

По результатам обследования отвала составляется отчет согласно ДСТУ 3008, который передается заказчику (владельцу отвала) и используется для разработки проекта рекультивации.

Работы по биологической рекультивации необходимо проводить, если на отвале нет растительности или площадь покрытия растениями составляет менее 80%.

Эффективность озеленения породных отвалов в первую очередь зависит от правильного выбора видового состава растений. Подбор растений выполняется в зависимости от цели создания растительного покрова на отвалах и состояния поверхностного пласта отвальной породы (агрохимические и воднохимические свойства). В связи с большим многообразием экологических условий на породных отвалах шахт стойкий растительный покров необходимо создавать, используя различные виды растений.

На крутых откосах отвалов более эффективным являются посадки древесных и кустовых пород растений, которые имеют мощную корневую систему и потому лучше обеспечивают стойкость пород в бортах отвала и препятствует механическим повреждениям. На плоских вершинах, где наиболее сильно оказывается действие ветра, на полотнах террас и ровных участках лучшие результаты дает засев многолетних трав. На отвалах шахт с кислой реакцией при рH = 3-4 необходимо высаживать акацию белую, вяз мелколистный, гледичию триколючковую тамарикс, береста. На отвалах с кислой реакцией при рН = 4-5 необходимо высаживать все выше перечисленные растения, а также клен ясенелистный и татарский, березу бородавчатую, ясень зеленый, яблоню дикую, абрикос обычный, амфору кустовую, бирючину обычную, акацию желтую, лох узколистный. На отвалах с породами со слабо кислой и ближе к нейтральной реакцией при рН = 5-7 кроме выше перечисленных необходимо высаживать грушу дикую, дуб черешчатый, клен остролистный, черешню, ясень обычный и зеленый, каштан лошадиный, орех греческий, шелковицу белую, бузину красную, вязовик трехлистный, дерезу берберовую, орешник обычный, пузырник древовидный, сирень обычную, скульпин обычный, шиповник обычный, облепиху, смородину золотистую, спирию. На отвалах шахт без нанесения потенциально плодородного грунта (ППГ) необходимо высаживать акацию белую, вяз или бересту приземистую, клен ясенелистий, тополь. Смешивание пород деревьев проводится как чистыми рядами или кулисами, так и в ряде. На отвалах с нанесением ППГ ассортименты древесных и кустовых пород расширяется за счет введения в состав культур более требовательных к условиям роста пород: груши лесной, яблони лесной, абрикоса обычного, ясеня зеленого. Из кустовых пород пригодны терн, акацию желтую, шиповник, бирючина, жимолость татарская, лох узколистный. Для озеленения межтерассовых откосов можно использовать лох узколистный, терн, акацию желтую, травы – пырейник новоанглийский, житняк гребенчатый, кострец безостый, донник белый.

Озеленение (закрепление) откосов отвалов необходимо проводить севом многолетних трав. Сев семян травы на отвалах выполняется вручную или способом гидрозасева. Если необходимо быстро озеленить отвал, закрепить откосы, необходимо использовать торфодерновые ковры. Если отвал составлен из пород, в составе которых присутствуют сульфиды, сев травы необходимо проводить только после нанесения ППГ или потенциальный грунт (ПГ), а при их отсутствии необходимо проводить известкование. Травосмесь для гидрозасева состоит из бобовых (30-40%) и злаковых (60-70%). Норма сева семян при гидрозасеве 70 кг/га при 100% хозяйственной пригодности. Если атмосферные осадки меньше чем 400 мм в год, для отвалов, состоящих из каменистых и песчаных пород с провальной водопроницаемостью, норму сева необходимо увеличить в 1,5-2,0 раза. Минеральные удобрения при гидрозасеве вносятся с учетом агрохимических свойств грунтов. Уход за посевами многолетних трав состоит в проведении подкоса в фазе цветения и подкормки минеральными удобрениями 50.

Направление биологической рекультивации выбирают в зависимости от цели использования рекультивированых земель и морфометрических параметров техногенного рельефа после горнотехнической рекультивации.

По результатам обследования отвалов можно выделить такие направления биологической рекультивации:


  • санитарно-гигиеническая, которая проводится с целью улучшения санитарно-гигиенических условий проживания людей;

  • сельскохозяйственная, лесная, которые проводятся с целью возвращения в хозяйственное пользование земель, затронутых породными отвалами;

  • рекреационная, которая проводится с целью создания благоприятных условий для отдыха людей.

Посадка растений на отвалах осуществляется по двум схемам биологической рекультивации: сплошной и полосовой.

Сплошная схема предусматривает формирование на рекультивированых площадях (склоны, плоские верхушки) сплошного покрова из древесно-кустовых пород растений (на склонах) или трав (на плоской верхушке). При этом саженцы древесно-кустовых растений высаживают горизонтальными рядами на протяжении склона (параллельно основе) отвала. Расстояние между рядами – 2 м, расстояние между саженцами в ряде – 1 м. В рядах возможно чередование саженцев древесных и кустовых растений. Сплошная схема применяется для отвалов с крутыми склонами (от 250 до 300), расположенных в населенных пунктах.

Полосовая схема (рис. 1) предусматривает формирование на склонах отвала растительного покрова в виде горизонтально расположенных чередующихся полос древесно-кустовых и травянистых растений. При этом полоса древесно-кустовых растений формируется из двух рядов саженцев в шахматном порядке (рис. 2). Расстояние между рядами – 2 м, между саженцами в ряде – 1 м. Ширина полосы травянистых растений – от 8 до 10 м.



Рис. 1 – Схема полосового формирования растительного

покрова на склонах отвала.
На склонах с углом падения от 200 до 300 травы высеивают в горизонтально расположенные неглубокие борозды, которые находятся на расстоянии от 0,2 до 0,3 м. На более пологих склонах с углом падения менее 200 травы высеивают плотно и равномерно по всей поверхности.


Рис. 2 – Схема размещения древесных растений в двурядной полосе.
Полосовую схему можно принимать для отвалов, расположенных за пределами населенных пунктов. Вокруг отвала необходимо создать защитную полосу (рис. 3), чтобы предотвратить смыв породы со склона сточными водами. Защитная полоса возводится из двух рядов кустов (бирючины) и одного ряда деревьев (тополя Болле), расположенного между рядами кустов. Расстояние между рядами – 1 м. Ближе к отвалу находится кустовой ряд. Расстояние между растениями в ряде 0,25 м. Дальше – ряд, который состоит из крупномерных саженцев тополя Болле. Расстояние между деревьями в ряде не больше, чем 5 м. Дальше – ряд кустов 51.



Рис. 3 – Схема размещения защитной полосы вокруг отвала.



  1. Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   35


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница