Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Рекультивации нарушенных земель

Министерство образования Республики Башкортостан

ГБОУ СПО Акъярский горный колледж имена И.Тасимова

РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

Курсовая работа по дисциплине

«Экологические основы природопользования»

КР.130404.03.13.В.10

Выполнил: студент группы ОГР-09

Коробов Артем

Проверил: преподаватель экологических

основ природопользования

Крымгужина Р.Х _____________

(подпись)

Оценка ________________

Акъяр

2013

ГБОУ СПО Акъярский горный колледж имени И. Тасимова

УТВЕРЖДЕНО

Зам. директора по УР

____________________

(подпись)

___________________

(И., О., фамилия)

«_____»____________2013 г.

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование

Студент_________ ______________________________________________________

Специальность_________________________________________________________

Тема курсового проекта__________________________________________________

_______________________________________________________________________

Срок окончания курсового проекта_________________________________________

Перечень вопросов, подлежащих разработке

А. В пояснительной записке

Введение_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

Общая часть___________________________________________________

______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________

Расчетная часть_________________________________________________

______________________________________________________________

Б.В Графической части

Лист№1____________________________________________ ___________
Лист№2_______________________________________________________
Лист№3_______________________________________________________
Лист№4______________________________________________________
Лист№ 5_______________________________________________________

Специальное задание

__________________________________________________________________________________________________________________________

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УКАЗАНИЯ

Руководитель курсового проектирования: (подпись)___________________________

Рассмотрено предметной цикловой комиссией
Протокол № __ от_______________________________________________________

Председатель комиссии __________________________________________________

(подпись) ФИО

Содержание

Введение

1. Общие сведения о районе предприятия

1.1 Техногенные нарушения территории

2. Рекультивация нарушенных земель

2.1 Характеристика участков рекультивации

2.2 Выбор направления рекультивационных работ

2.3 Технический этап рекультивации

2.4 Снятие и складирование плодородного слоя почвы

2.5 Организация искусственного рельефа

2.6 Создание рекультивационного слоя

2.7 Биологический этап рекультивации

2.7.1 Мелиоративный этап

2.7.2 Посев трав

2.7.3 Гидропосев откосов

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Сибирское месторождение гранитов (блочный камень) эксплуатируется с 1915 г. В настоящий период разработку Сибирского месторождения гранитов ведет ООО «Сибирский гранитный карьер» по рабочему проекту, выполненному институтом «Гипронеруд» в 1993 г.

Количество утвержденных балансовых запасов месторождения (категории А+В+С₁) по условиям недропользования в границах горного отвода - 6,02 млн. м³, объем вскрыши 267,6 тыс.м³.

Граниты Сибирского месторождения используются для производства облицовочных материалов, архитектурно-строительных изделий, заготовок валов для бумаго- и картоноделательных валов. Отходы от добычи блоков и граниты затронутые выветриванием (скальная вскрыша) используются для производства щебня. Радиационно-гигиеническая характеристика гранитов позволяет использовать их в строительстве без ограничений.

Проектная мощность карьера 16 тыс. м³. Обеспеченность запасами 640 лет.

Ввиду высокой обеспеченности предприятия запасами блочного камня, проектом предусмотрено выделение первоочередного участка горных работ с амортизационным сроком отработки 20 лет и количеством запасов 350 тыс. м³. Объем удаляемой рыхлой вскрыши 44 тыс.м³. Площадь участка 1 очереди 6,75 га.

1 ОЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЙОНЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

ООО «Сибирский гранитный карьер» расположено на восточной окраине г. Екатеринбурга (в Октябрьском районе) на 7 км Сибирского тракта, между двумя железнодорожными линиями: Екатеринбург-Челябинск и Екатеринбург-Омск. В 120 м севернее карьера размещается железнодорожная станция «Путевка» РЖД с интенсивным пригородным пассажирским движением. В двух километрах севернее гранитного карьера находится Сибирский щебеночный карьер.

Месторождение размещается на восточном склоне Среднего Урала в верховьях бассейна реки Исеть и занимает площадь 22,0га.

Действующим карьером разрабатывается центральная часть Сибирского месторождения гранитов, являющегося сырьевой базой Сибирского гранитного карьера.

Водными артериями района являются реки Исеть, Пышма и верховья реки Исток. Из многочисленных озер наиболее крупные-Шарташ, Малый Шарташ, Карасье.

Озеро Шарташ расположено в 3,5 км к северо-востоку от месторождения гранита. Озеро является составной частью лесопарковой зоны г. Екатеринбурга. Абсолютные отметки уреза воды озера – 275,6 м.

Севернее карьера находится Мало-Шарташский болотный массив, в центральной части которого находится озеро Малый Шарташ. Шарташский болотный массив является водосбором реки Исток.

Рельеф района

Месторождение приурочено к южной части Шарташского гранитного массива, в орографическом отношении представляющего довольно ровное плато с редкими невысокими холмами, на вершинах которого развиты глыбы коренных пород. Склоны холмов пологие, задернованные и часто покрыты валунами гранитов. Естественный орографический облик месторождения потерян, так как большая часть его занята карьерными разработками и ямами. На нетронутой хозяйственной деятельностью поверхности абсолютные отметки изменяются от 267 до 281 м.

Климат района

Климат района резко континентальный с преобладанием ветров западного направления (54% из годовых розы ветров). Средняя температура воздуха самого жаркого месяца (июль) составляет плюс 23,1˚ С; самого холодного месяца (январь)-минус 15,5˚ С. Продолжительность безморозного периода в среднем составляет 116 дней. Число дней со снежным покровом в среднем 166 дней. Холодный период времени характеризуется выпадением 114 мм осадков, а теплый период времени-383 мм осадков. Глубина слоя промерзания от 25 см до 3 м.

1.1 Техногенные нарушения территории

На данный момент территория в существующем земельном отводе представляет собой участок техногенного ландшафта (гранитный карьер, отвал вскрышных

пород, склады временного хранения скальной вскрыши, объекты промплощадки предприятия).

Проводимые открытые горные работы привели к нарушению ландшафта, водного режима территории, почвенного и растительного покрова.

Существующие техногенные нарушения относятся к категории неудобий – земель, непригодных для сельскохозяйственного или другого использования.

Особо охраняемые территории

Особо охраняемые природные территории – участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение и решениями органов государственной власти полностью или частично изъяты из хозяйственного использования с установлением режима особой охраны. Особо охраняемые природные территории относятся к объектам общенационального достояния.

В границах существующего земельного отвода, земель природоохранного, природно-заповедного и историко-культурного назначения нет.

2. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

2.1 Характеристика участков рекультивации

Согласно «Правил охраны недр» (ПБ 07-601-03) недропользователь должен обеспечить:

- полноту извлечения полезных ископаемых из недр;

- рациональное использование отходов производства и вмещающих пород;

- складирование, учет и сохранение временно не используемых продуктов и отходов производства;

- предупреждение самовольной застройки площадей полезных ископаемых;

- рекультивацию земельных участков, нарушенных при пользовании недрами.

Поскольку добыча блочного камня ведется на отдельном участке месторождения (в границах карьера 1 очереди), не достигшем предельных границ горных работ в плане и по глубине; территории занятые под склады №№1,2 временного хранения пород скальной вскрыши и отходов камнеобрабатывающего производства, используются в технологическом цикле с целью получения товарной продукции (бутовый камень, щебень); рекультивации подлежит отвал рыхлой вскрыши и территория срезки плодородного грунта.

Проведение работ по рекультивации карьера и площадей временного хранения скальных пород и отходов производства возможно после решения вопроса о консервации или ликвидации объекта открытых горных работ (карьер).

В перспективе предлагаются следующие направления рекультивации вышеперечисленных объектов:

- карьер – водо-хозяйственное;

- территории складов временного хранения – санитарно-гигиеническое.

В данном проекте объектом рекультивации является отвал рыхлой вскрыши, сформированный к концу отработки карьера 1 очереди и территория, освобождающаяся после использования склада плодородного слоя почвы.

Отвал рыхлой вскрыши характеризуется: по классу – антропогенный; по виду – платообразный одноярусный; по подвиду – невысокий (близкий к уровню естественной поверхности).

Общая емкость отвала составляет 44,0 тыс.м³. Площадь участка рекультивации

№1 (отвала рыхлой вскрыши) – 0,85 га, участка №2 (территория,

освобождающаяся после использования плодородного слоя почвы) – 0,12 га.

2.2 Выбор направления рекультивационных работ

При выборе направления рекультивации нарушенных земель в соответствии с ГОСТ 17.5.1.01-83 «Охрана природы. Земли. Термины и определения» [6] и ГОСТ 17.5.3.04-83 «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель» [3] учитывались следующие факторы:

природно-климатические условия района;
характер земной поверхности и использование земель до нарушения горными работами;
наличие снимаемого плодородного слоя почвы;
пригодность пород рыхлой вскрыши в качестве потенциально-плодородного грунта.

Отвал рыхлой вскрыши располагается на малоценных землях в границах земельного отвода предприятия.

В соответствии с нормативными документами, а также вышеперечисленными факторами, в проекте принято санитарно-гигиеническое направление рекультивации.

В соответствии с требованиями ГОСТ 17.5.3.04-83 [3] рекультивация нарушенных земель осуществляется в два последовательных этапа: технический и биологический.

Мероприятия по техническому и биологическому этапам рекультивации

позволят защитить поверхность на участках рекультивации №№1,2 от развития

экзогенных процессов, в основном, от разрушения процессами водной и

ветровой эрозии.

2.3 Технический этап рекультивации

При проведении технического этапа рекультивации, в соответствии с нормативными документами, проектом предусматривается выполнение следующих видов работ:

подготовка территории;
снятие и складирование плодородного слоя почвы;
строительство временных грунтовых автодорог для транспортировки почвенного слоя;
организация искусственного рельефа (грубая и чистовая планировка рекультивируемой поверхности);
создание рекультивационного слоя;
окончательная планировка рекультивируемой поверхности.

2.4 Снятие и складирование плодородного слоя почвы

Подготовительные работы включают очистку территории на участках снятия плодородного слоя почвы (ПСП) от строительного мусора, крупных камней, сучьев и корней древесно-кустарниковой растительности.

В соответствии с основными положениями Земельного кодекса, «Основными положениями о рекультивации земель, снятии, сохранении и рационального использования плодородного слоя почвы» [7], Государственными стандартами об охране земли и почв при отработке гранитного карьера предусматривается:

поэтапное снятие и складирование плодородного слоя почвы с земельных участков, подлежащих нарушению в период эксплуатации карьера;

- организация склада временного хранения плодородного слоя почвы для дальнейшего использования при рекультивации отвального хозяйства;

Проектом выделяются три участка снятия плодородного слоя почвы:

Участок №1.

В пределах контура отсыпки проектного отвала рыхлой вскрыши на западном фланге выделен участок снятия площадью 0,05 га. Мощность снимаемого слоя составляет 9-10 см. Общий объем снимаемого грунта 50 м³ с учетом коэффициента разрыхления 1,15.+

Участок №2.

Участок выделен на восточном фланге контура отсыпки отвала рыхлой вскрыши. Площадь участка снятия – 0,20 га. Мощность снимаемого грунта около 9 см, объем грунта – 200 м³ с учетом коэффициента разрыхления 1,15.

Участок №3.

Участок выделен на северном борту карьера. Площадь участка снятия 0,78 га. Мощность снимаемого грунта 9–10 см. Объем грунта с учетом коэффициента разрыхления составляет 850 м³.

Работы по разработке и транспортировке плодородного слоя почвы производятся в теплый период года.

Снятие плодородного слоя почвы производится бульдозером на базе трактора мощностью 100 л.с. со сдвижкой в бурты на расстояние до 20 м. Далее из буртов почвенный слой грузится экскаватором с емкостью ковша 0,5 м³ в автосамосвалы КрАЗ-256 и транспортируется в склады временного хранения ПСП.

Общий объем снимаемого плодородного грунта с трех участков составляет 1100 м³.

2.5 Организация искусственного рельефа

В соответствии с требованиями ГОСТ 17.5.3.04-83 [3] и ГОСТ 17.5.1.01-83 [6] при организации искусственного рельефа должны быть выполнены основные работы по грубой и чистовой планировке поверхности отвала вскрышных пород.

Грубая планировка предусматривает выполнение основных объемов земляных работ для выравнивания поверхности отвала, чистовая – окончательное выравнивание поверхности с исправлением микрорельефа.

Для обеспечения равномерной усадки пород грубая планировка производится в процессе отвалообразования с минимальным отставанием от фронта отвальных работ и сохранением транспортной схемы по условиям техники безопасности, чистовая – после усадки пород отвала. Учитывая, что отвал сложен породами рыхлой вскрыши, дающими большие просадки, чистовую планировку необходимо выполнять не ранее, чем через 2 года после проведения грубой планировки.

После усадки на поверхности отвалов проводится ремонт рекультивируемого участка, включающий работы по устранению неровностей рельефа.

Планировка поверхности отвала выполняется с уклоном в северо-восточном направлении. Общий уклон поверхности после выполнения планировочных работ 0,005.

Производится выполаживание откосов отвала с уклоном 1:2.

Планировочные работы выполняются бульдозером.

2.6 Создание рекультивационного слоя

Рекультивационный слой – специально создаваемый на техническом этапе рекультивации верхний слой почвы с благоприятными для биологической рекультивации условиями. Создание рекультивационного слоя является важной составной частью технического этапа восстановительных работ.

Проектом выделены два участка рекультивации:

- участок №1 - отвал рыхлой вскрыши. Площадь поверхности - 0,5 га, площадь откосов – 0,35 га. Мощность нанесения рекультивационного слоя составляет 20 см. Породы рыхлой вскрыши в отвале выполняют функции потенциально-плодородного грунта. Нанесение почвенного слоя со склада временного хранения производится на поверхность отвала. Выположенные откосы засеиваются травосмесью методом гидропосева.

участок №2 – территория, высвобождающаяся после изъятия плодородного грунта для рекультивации. Площадь поверхности – 0,12 га. Мощность рекультивационного слоя – 10 см.

Рекультивация выполняется за два теплых сезона. Объемы работ по техническому этапу рекультивации приведены в таблице 4.4.4.1.

План технической рекультивации нарушенных земель приведен в приложении Д.

2.7 Создание рекультивационного слоя

Проектом выделены два участка рекультивации:

участок №2 – территория, высвобождающаяся после изъятия плодородного грунта для рекультивации. Площадь поверхности – 0,12 га. Мощность рекультивационного слоя – 10 см.

2.7.1 Мелиоративный этап

Для повышения плодородия нарушенных земель под посев многолетних трав, предусматривается проведение биологической мелиорации, включающей выполнение агротехнических и гидромелиоративных мероприятий (поверхностное рыхление почв, культивация, боронование).

После завершения ремонта (чистовой планировки) рекультивируемая поверхность отвала обрабатывается в два следа ("в крест") тяжелыми дисковыми боронами для выравнивания горизонтальной поверхности.

Для обогащения субстрата питательными веществами под посев вносят комплекс минеральных удобрений:

- селитра аммиачная – 3 ц/га;

- суперфосфат гранулированный – 1,5 ц/га;

- калий хлористый – 2 ц/га.

2.7.2 Посев трав

Перед возделыванием более требовательных к почвенному питанию многолетних злаков рекомендуется высевать многолетние бобовые травы. Эти травы накапливают в почве ежегодно до 80 кг азота, оставляя в ней от 70 до 150 ц/га органического вещества корневых остатков, в значительной степени улучшают структурное состояние, сложение почвы и ускоряют процесс гумусонакопления. Для посева можно использовать семена донника белого.

Весной проводится посев донника белого. Посев семян производят механизированным способом с одновременным внесением азотных удобрений.

Осенью (под зиму) того же года проводится подсев семян донника, который необходим для увеличения общей биомассы сидератной культуры. Под посев вносятся фосфорные и калийные удобрения.

На второй год работ после весенней обработки рекультивационного слоя проводится посев травосмеси многолетних злаковых трав. Одновременно под посев вносятся азотные удобрения. Осенью осуществляют подкормку фосфорными и калийными удобрениями.

Для закрепления поверхности можно использовать травосмесь следующего состава: овсяница, мятлик луговой, тимофеевка луговая. Многолетние травы характеризуются достаточно высокой экологической пластичностью. Используемые для посева злаковые травы имеют мочковатую корневую систему, которая располагается главным образом в верхних горизонтах почвы. У низовых злаков (овсяница, мятлик луговой) основная масса корней сосредоточена в верхнем 15-20 см слое, у верховых (тимофеевка луговая) – в 25-30 см слое почвы. Поэтому большая часть злаковых видов является хорошим пластообразователем, что делает их не заменимыми в борьбе с эрозионными процессами.

Расход семян трав составит:

- овсяница – 6 кг/га;

- тимофеевка луговая – 8 кг/га;

- мятлик луговой – 7 кг/га;

- донник белый – 6 кг/га.

На третий год работ проводят оценку качества посевов. На участках с неудовлетворительным травяным покровом осуществляют подсев семян травосмеси и одновременно подкормку азотными удобрениями.

В засушливый период года проводится полив посевов поливомоечной машиной.

Площадь рекультивируемой поверхности отвала составляет 0,5 га, площадь поверхности склада ППГ – 0,12 га.

2.7.3 Гидропосев откосов

Для предотвращения пыления и разрушения поверхности откосов отвала под действием процессов водной и ветровой эрозии, проектом предусматривается закрепление рекультивируемой поверхности гидропосевом многолетних трав.

При гидропосеве составляют рабочую смесь из семян многолетних трав, минеральных удобрений, мульчирующих и пленкообразующих материалов и воды. Нанесение рабочей смеси производят на рекультивируемую поверхность с применением специального оборудования - агрегатом, смонтированным на базе автомобиля (поливомоечной машины).

Нормы и состав рабочей смеси даны по Технологической карте, разработанной институтом "Оргтрансстрой" [12].

На 1000 м² укрепляемого откоса рекомендуется применять:

- семена трав (донник желтый, мятлик луговой, овсяница красная) – 60 кг;

- минеральные удобрения - 110 кг;

в том числе:

- азотные - 60 кг,

- фосфорные - 30 кг,

- калийные - 20 кг.

Расход мульчирующих материалов, эмульсий и воды на 1000 м² поверхности откоса составляет:

Мульчирующие материалы:

Опилки древесные - 2,2 м³;

Пленкообразователи:

латекс, сухого вещества - 66 кг;

Вода - 3,96 м³.

После нанесения рабочей смеси мульчирующие и пленкообразующие материалы создают благоприятный для прорастания и развития трав

влажностно-температурный режим. Мульчирующие материалы, сгнивая, создают дополнительную питательную среду, а пленка, образующаяся на поверхности, предохраняет их от водной и ветровой эрозии.

Проведение биологической рекультивации нарушенных земель позволит прекратить развитие эрозионных процессов, которые могут быть причиной загрязнения окружающей среды.

Площадь гидропосева составит 0,35 га.

Объемы расхода удобрений и семян трав приведены в таблице 1.0

Таблица 1.0 – Ведомость расхода минеральных удобрений, семян.