Рекультивации нарушенного участка «Верхне-Саландинский» ООО «УК «Сибкоул»

Технический этап рекультивации.

Технический этап рекультивации является подготовительным звеном к биологической рекультивации. Основная задача этапа — техническое устройство нарушенной территории, подготовка условий для нормального роста и развития растительности.

Технический этап рекультивации предусматривает выполнение мероприятий по подготовке земель, освобождающихся после отработки месторождения, к последующему целевому использованию.

Мероприятия заключаются в грубой и чистовой планировке поверхности нарушенных земель:

• — постановке откосов уступов и отвалов в устойчивое положение;
• — ликвидации последствий осадки отвалов и выполнении противоэрозийных мероприятий;
• — строительство дорог, необходимых для проведения биологического этапа рекультивации.

В районе участка «Верхне-Саландинский» средняя мощность плодородного слоя почв (ПСП) составляет 0,3 м. При отработке запасов данного участка производится снятие плодородного слоя и складирование его в склад ПСП, расположенный в 190 м севернее лицензионной границы участка. Его емкость составит 214,5 тыс.м. В ходе разведочно-эксплуатационных работ был создан склад ПСП № 1 емкостью 173 тыс.м. На момент окончания отработки участка объемы складов ПСП составят 387,5 тыс.м.

Планировочные работы включают выравнивание поверхности нарушенных земель. Согласно ГОСТ 17.5.1.01−83 выделяются следующие виды планировки:

• — Сплошная планировка — выравнивание поверхности с уклонами, допустимыми для механизированного сельскохозяйственного и лесохозяйственного освоения;
• — Частичная планировка — выборочное выравнивание поверхности, обеспечивающее создание благоприятных условий для целевого использования земель (Тимченко, 1999).

Настоящим проектом принимается частичная планировка поверхности. Планировке подлежат поверхности отвала и очистных сооружений. Выполаживание откосов отвала производится под углом не превышающим 20°.

Чистовую планировку предусматривается осуществлять после осадки отвала (через 1,0−1,5 года после отсыпки пород). Чистовая планировка выполняется автогрейдером, имеющим низкое давление на грунт, чтобы уменьшить уплотнение поверхности рекультивируемого слоя.

При проведении планировочных работ принята уборка крупнообломочных материалов, лежащих на поверхности, что позволяет повысить продуктивность рекультивируемых земель, так как наличие таких материалов затрудняет, а иногда и исключает, выполнение необходимых агротехнических процессов, вызывает непроизводительные затраты по эксплуатации машин и орудий, ухудшает плодородие земель.

Горизонтальные поверхности отвала выполаживаются под углом, не превышающим 3° с уклоном от середины к краям для исключения скапливания воды на поверхности.

При планировочных работах необходимо учитывать динамику осадочных явлений на отвале. Выделяются два периода осадки:

• — Первый — интенсивная осадка поверхности отвала непосредственно после его отсыпки. Уплотнение отвала на данном этапе происходит под действием собственного веса при естественной влажности грунтов. В течение 8−15 дней осадка резко увеличивается. Затем интенсивность процесса уменьшается и разница в величине осадки рядом расположенных точек стабилизируется. Через 1,5−3 месяца деформация поверхности почти прекращается (Проект…, 2009).
• — Второй — осадка отвала вследствие переувлажнения грунтов в осенне-весеннее время. На поверхности появляются зоны трещиноватости, наблюдаются оползневые явления на откосах. Продолжительность второго периода — до 1,5 лет.

В соответствии с ГОСТ 17.5.1.02−85, остаточная карьерная выемка участка относится к глубоким (глубина до 80 м). По характеру обводнения (увлажнения) карьерная выемка относится к умеренно-влажным. Исходя из принятой группировки по глубине и характеру увлажнения, поверхность карьерной выемки подлежит санитарно-гигиенической рекультивации.

Направление использования карьерной выемки предопределило состав работ технического этапа рекультивации. Основные операции:

• — Выходы угольных пластов на дне участка изолируются глинами и суглинками. Экранирование выходов угольных пластов предусматривается выполнять в период окончания отработки. Экранирующая порода по выходу пласта формируется слоем с превышением экрана над выходом пласта не менее 1,0 м;
• — Формирование породного вала по периметру участка высотой не менее 2,5 м. Породный вал является снегозадерживающим и противоэрозионным сооружением, что очень важно для накопления влаги и первоначального закрепления и развития растений;
• — Невыположенные и неподсыпанные откосы высоких уступов на наиболее опасных участках (крутых поворотах, в местах предполагаемых обрушений, оползней и т. д.) огораживаются. В качестве ограждающего материала можно использовать породные валы, негабаритные куски породы, укладываемые вдоль откоса уступа на расстоянии 3 м от его бровки;
• — Бермы на уступах планируются, убирается крупноглыбистый материал, навалы породы. При планировке берм избыточная порода не сбрасывается с уступа, а распределяется в форме вала вдоль откоса выполаживаемого уступа на расстоянии 1,0−1,5 м от его нижней бровки, высота вала — 0,8−1,0 м. Создание вала защищает берму от крупных кусков породы, скатывающихся с откосов уступов. Канава служит для сбора влаги (снега) и является гасителем потоков воды при избытке атмосферных осадков;
• — неэксплуатируемые горные машины и другое ненужное оборудование демонтируется и вывозится.

Биологический этап При нарушении земель происходит изменение ландшафта, разрушается почвенный покров, усиливаются эрозионные процессы, загрязняется воздушный и водный бассейны, исчезает биологическое разнообразие.

Направление и скорость экогенеза техногенных ландшафтов зависит от видового состава и продуктивности фитоценозов. В естественных условиях этот процесс зависит от естественных угодий, обеспечивающих семенами отработанные земли.

Целью биологической рекультивации является создание на рекультивируемых землях растительного покрова ограничивающего зарастание нарушенных земель вредной растительностью и возвращение земель в безопасное для окружающей природной среды состояние.

На биологическом этапе решаются задачи: рационального использования биоклиматического потенциала, получения продуктивных насаждений, воспроизводства природного плодородия почвы, оптимизации ее воздушного и гидротермического режимов, улучшения баланса питательных веществ без отрицательного воздействия на компоненты ландшафта.

Для этих целей выполняется комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление флоры и фауны, включающий посев смеси многолетних трав насыщенной почвоулучшающими культурами (Проект…, 2009).

Предусматриваемые мероприятия, направлены на улучшение экосистем, создание наиболее благоприятных условий для культурных и естественных биоценозов.

На рекультивируемой территории наряду с культурными видами восстанавливаются природные экосистемы, представляющие собой угодья, препятствующие возникновению и развитию водной и ветровой эрозии, деградации земель. Такие угодья являются местом обитания полезной фауны, нередко на них появляются редкие и исчезающие виды растений и животных. В результате биологической рекультивации земель обеспечивается экологический баланс ландшафта, и создаются условия для повышения почвенного плодородия.

Оценка пригодности горных пород для биологической рекультивации нарушенных земель проводится в соответствии с ГОСТ 17.5.1.03−78.

Район проектирования расположен в пределах почвенного округа островной лесостепи и лесостепи Кузнецкой Котловины.

В соответствии с техническими условиями на проведение рекультивации на участке «Верхне-Саландинский» ООО «УК «Сибкоул», выданными Комитетом по управлению Муниципальной собственностью Прокопьевского района № 602 от 06.03.2008 г. и «Основными положениями о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы» (утв. Минприроды России и Роскомзема от 22 декабря 1995 г. № 525/67) настоящим проектом принимается санитарно-гигиеническое направление рекультивации.

Санитарно-гигиеническое направление рекультивации земель осуществляется с целью биологической или технической консервация нарушенных земель, оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду, рекультивация которых для использования в народном хозяйстве экономически не эффективна. На этом направлении предусматривается формирование луговых и лесных биоценозов (Проект…, 2009).

Растительный компонент лугового биогеоценоза формируется преимущественно многолетними мезофильными (приспособленными к условиям среднего увлажнения) травами, растущими в течение всего вегетационного периода без летнего перерыва.

Для формирования лесного биоценоза в качестве лесообразующей породы выбрана сосна обыкновенная. В соответствии со статьей 59 Лесного кодекса Российской Федерации и представлением Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Кемеровской области распоряжением администрации Кемеровской области от 10 октября 2003 г. № 1137-p естественные и искусственные лесонасаждения на рекультивированных карьерах и отвалах выделяются в особо защитные участки леса.

Для рекультивации горизонтальных поверхностей: карьерной выемки, породного отвала, очистных сооружений, складов ПСП, площадки перегрузочного пункта и водоотводных канав общей площадью 53,8 га предусматривается проведение следующих операций:

• — Дробное внесение минеральных удобрений;
• — Предпосевная подготовка почвы (обработка дисковой бороной, предпосевная культивация, прикатывание);
• — Подпокровный посев смеси многолетних трав;
• — Уборку покровной культуры.

Откосы уступов карьерной выемки площадью 8,8 га засеваются смесью семян многолетних трав методом гидропосева.

На выположенных откосах отвала и перегрузочного пункта общей площадью 60,2 га проектом предусматривается:

• — Дробное внесение минеральных удобрений;
• — Предпосевная подготовка почвы (обработка дисковой и активной бороной, прикатывание);
• — Посев многолетних трав в чистом виде;
• — Посадка древесных пород (Проект…, 2009).

Потребность в семенах полевых культур Для посева на спланированных поверхностях, для гидропосева и залужения берм используются семена сортов внесенных в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, утвержденный в установленном порядке.

Нормативные требования на сортовые и посевные качества семян классифицируются на оригинальные (ОС), элитные (ЭС), репродукционные для семенных целей (PC), репродукционные для производства товарной продукции (РСт). Для посева на сидераты и санитарно-гигиенические цели допускается использование семян РСт без учета их сортовой чистоты.

Запрещается использовать для посева семена, в которых обнаружены:

• — Сорняки (семена, плоды), вредители и возбудители болезней, имеющие карантинное значение для Российской Федерации, согласно перечню, утвержденному в установленном порядке;
• — Живые вредители и их личинки, повреждающие семена соответствующей культуры, за исключением клещей, наличие которых допускается в РСт не более 20 шт/кг;
• — Семена ядовитых растений — гелиотропа волосистоплодного и триходесмы седой.

Лесообразующие древесные породы, способные в пределах своего ареала образовывать верхний ярус насаждений, формируют длительно устойчивый древостой со своим специфическим комплексом сопутствующих растений и животных. Они создают внешний облик леса и совместно с другими растениями образуют сообщества, характерные для каждой лесной породы. Наиболее распространёнными лесными породами Кузбасса являются: лиственница сибирская, сосна обыкновенная, кедровая сосна сибирская и виды пихты.

Наиболее распространенным методом лесотехнической рекультивации отработанных породных отвалов является посадка сосны (Проект…, 2009).

Посадка лесных культур имеет преимущества по сравнению с посевом: в 4−7 раз сокращается расход семян; обеспечивается равномерное размещение и более высокая приживаемость саженцев; выращиваемые деревья меньше страдают от сорняков и пересыхания верхнего слоя почвы; уменьшается число уходов за растениями и сокращается срок выращивания лесных культур. Посадка лесных культур технически более сложна и трудоёмка, чем посев, но для пород с мелкими семенами (сосна, ель, берёза, ольха и др.).

Лучшее время для посадки — ранняя весна, до начала вегетации пересаживаемых растений. Осенняя посадка проводится, не позднее 2−3 недель до наступления заморозков.

Перед посадкой посадочный материал сортируется в соответствии с действующими стандартами. При выкопке, транспортировке и хранении посадочного материала обеспечивается его жизнеспособность, не допуская иссушения или загнивания корней и надземной части растений.

При посадке лесопосадочными машинами обеспечивается плотная заделка корней в почве. На тяжёлых почвах корневая шейка сеянцев и саженцев должна быть заделана в почву на 1−2 см, а на лёгких песчаных — на 3−4 см. Примерная глубина заделки корневой шейки в лесостепной зоне — 3−4 см.

Для получения лесных насаждений на спланированных откосах отвала и перегрузочного пункта предусматривается посадка 3−4-х летних саженцев сосны обыкновенной. Саженцами закладывают породы, медленно растущие в раннем возрасте.

Требования, предъявляемые к саженцам сосны:

• — Минимальная толщина стволика у основания — 4−10 мм;
• — Минимальная высота — 15−45 см;
• — Длина корней — до 30 см.

По сравнению с лесными сеянцами саженцы после пересадки на лесокультурную площадь успешнее противостоят сорнякам, меньше повреждаются рабочими органами механизмов при уходе за посадками. При использовании лесных саженцев в культурах обычно на 40−50% уменьшается число посадочных мест на единице площади и сокращается количество уходов (Туклачев, 2005).