РЕФЕРАТ
Пояснювальна записка: 87 сторінок, 25 малюнків, 16 таблиць, 22 формули, 15 джерел літератури.
Об’єкт дослідження: геотехнічна система кар'єр і навколишнє природне середовище.
Предмет дослідження: технологічний процес проведення гірничотехнічної рекультивації земель, порушених відкритими гірничими роботами.
Мета магістерської роботи обґрунтування можливості рекультивації залишених вироблених просторів обводнених кар’єрів, шляхом використання твердих будівельних відходів для відновлення земель порушених відкритою розробкою родовищ будівельних матеріалів.
Методи дослідження: аналітичний, графоаналітичний, метод техніко-економічного аналізу, наукового узагальнення та систематизація.
Наукова новизна: Встановлені залежності об’єму порід (необхідного для засипки залишеного виробленого простору до рівня ґрунтових вод) від параметрів кар’єрного поля в умовах обводненості за рахунок чого, досягається збільшення площі відновлених земель.
Галузь використання: гірничовидобувна і природоохоронна.
Практичне значення: полягає у розробці технології гірничотехнічної рекультивації обводненого залишкового виробленого простору кар’єру для створення техногенного ландшафту придатного для подальшого використання у господарській діяльності та зниженню кількості полігонів твердих будівельних відходів.
Залишковий вироблений простір кар’єру, техногенний ландшафт, реабілітація території, будівельні відходи, полігони поховання відходів.
ЗМІСТ
ВСТУП
РОЗДІЛ 1. СУЧАСНИЙ СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ ТЕХНОЛОГІЇ ГІРНИЧОТЕХНІЧНОЇ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ЗЕМЕЛЬ, ПОРУШЕНИХ ВІДКРИТИМИ ГІРНИЧИМИ РОБОТАМИ
.1 Аналіз сучасного стану порушень і відновлення земель відкритими гірничими роботами та стану сучасної екологічної обстановка на полігонах твердих будівельних відходів
1.2 Аналіз науково-технічної літератури по темі магістерської роботи
1.3 Мета, задачі і методи дослідження
РОЗДІЛ 2. ОБҐРУНТУВАННЯ І РОЗРОБКА МЕТОДИЧНИХ ПОЛОЖЕНЬ ЩОДО ВДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ГІРНИЧОТЕХНІЧНОЇ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ОБВОДНЕНИХ ЗАЛИШКОВИХ ВИРОБЛЕНИХ ПРОСТОРІВ КАР’ЄРІВ
.1 Види гірничотехнічної рекультивації
.2 Обґрунтування методичних положень при гірничотехнічній рекультивації обводнених залишкових вироблених просторів кар’єру
.3 Пошук альтернативного заповнювача обводнених просторів кар’єрів
2.4 Розробка класифікації полігонів складування відходів та основні вимоги щодо їх розміщення в обводнених залишкових вироблених просторів кар’єрів
Висновки
РОЗДІЛ 3. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ СХЕМ ГІРНИЧОТЕХНІЧНОЇ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ОБВОДНЕНИХ ЗАЛИШКОВИХ ВИРОБЛЕНИХ ПРОСТОРІВ КАР’ЄРУ ВІДХОДАМИ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ
.1 Розробка технології гірничотехнічної рекультивації при складування будівельних відходів в залишковий простір в умовах обводнення кар’єру
.2 Розробка методики встановлення параметрів технології гірничотехнічної рекультивації обводненого залишеного виробленого простору кар’єру
3.2.1 Підготовки вихідних даних для визначення параметрів обводненого залишкового виробленого простору кар’єру
3.2.2 Розробка методики визначення необхідного об’єму заповнювача для засипки обводненої та звичайної частин залишеного виробленого простору кар’єру
3.3 Розробка методики визначення площ земель, що відновлюються для сільського господарства
Висновки
РОЗДІЛ 4. ВИЗНАЧЕННЯ ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ РОЗРОБЛЕНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ГІРНИЧОТЕХНІЧНОЇ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ОБВОДНЕНОГО ЗАЛИШКОВОГО ВИРОБЛЕНОГО ПРОСТОРУ ЧАПЛИНСЬКОГО КАР’ЄРУ ГРАНІТІВ
.1 Гірничотехнічна характеристика гірничого підприємства
4.2 Визначення основних параметрів технології гірничотехнічної рекультивації залишкового виробленого простору на Чаплинському родовищі гранітів
4.2.1 Розрахунок необхідного об’єму породи для виконання захисного бар’єру у обводненому середовищі
4.2.2 Розрахунок об’єму залишкових вироблених просторів на Чаплинському кар’єрі
4.2.3 Розрахунок площі відновленої території на Чаплинському кар’єрі
4.2.4 Розрахунок термінів заповнення залишкового виробленого простору на Чаплинському родовищі кар’єрі
4.3 Охорона праці
.3.1 Заходи по забезпеченню безпечного виконання гірничих робіт
4.3.2 Безпека при гірничотехнічній рекультивації
4.3.3 Протипожежні заходи
4.3.4 Аерологія кар’єру
4.4 Економічна частина
.4.1 Техніко-економічні показники гірничотехнічної рекультивації кар’єру «Чаплинський»
.4.2 Розрахунок фонду основної заробітної плати при виконанні рекультиваційних робіт
4.4.3 Розрахунок амортизаційних відрахувань
4.4.4 Розрахунок витрат на матеріали
4.4.5 Відрахування із Фонду заробітної платні на соціальне страхування
4.4.6 Розрахунок загальних витрат на проведення рекультиваційних робіт
ВИСНОВКИ
ВИСНОВОК
ЗМІСТ ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
ВСТУП
Проблема рекультивації та раціонального використання земель у наш час надзвичайно актуальна, як у нашій країні, так і в усьому світі. При видобуванні корисних копалин, особливо відкритим способом, неминуче руйнується поверхня землі. Природний ґрунтовий покрив змінюється або навіть знищується. В наслідок цього, зникає природна і культурна рослинність, безплідні ділянки змінюють ліси і поля. Знижується дебіт наземних та підземних вод і, в цілому, погіршується водний режим територій. Незакріплені рослинністю і висушені площі, складені глибинними, розпушеними в процесі розкривних робіт породами, стають осередком водної та вітрової ерозії.
Дослідження промислового порушення земель показали, що їх географічне положення і фактори, які викликають на ці порушення, надзвичайно різноманітні. У результаті відкритих розробок родовищ, порушується поверхня землі, утворюються відвали, кар'єри, шламонагромаджувачі і хвостосховища тощо, до відвальних комплексів належать також терикони, що виникають при добуванні корисних копалин підземним способом.
Гірничопромисловий комплекс, як один із видів економічної діяльності, виступає серйозним забруднювачем навколишнього природного середовища, що проявляється в трьох основних напрямках; порушення земної поверхні, викиди в атмосферне повітр’я газових та пилових шкідливих речовин, забруднення підземних та ґрунтових вод.
Найбільшим фактором негативного впливу на довкілля є порушення земної поверхні при розробці родовищ корисних копалин, що призводить до зміни структури i погіршення якості, або взагалі зникнення родючого шару, а також до зміни форм рельєфу, ландшафтних порушень. Це викликає, в свою чергу, загибель або деградацію рослинного та тваринного світу
Значні порушення земної поверхні припадають на проведення будівництва кар’єру i видобуванні корисних копалин.
Випереджуючим процесом при цьому є селективне (роздільне, розмежоване) зняття ґрунтового шару, перед яким проводяться підготовчі роботи: вирубка лісу, корчування пнів, збирання i видалення валунів, вирізання чагарників тощо. Вiдкритi розробки родовищ корисних копалин характеризуються значними ландшафтними порушеннями та несуть в собі екологічну та техногенну небезпеку.
На сьогодні гостро постає питання щодо екологічної безпеки захоронення експлуатації та зведення нових звалищ побутових відходів, які займають великі площі територій України. За останні 5 років відходами зайнято більше 160 тисяч га земель. Щорічно їх об'єм зростає в середньому на 20 відсотків, а переробних заводів сміття і полігонів в Україні не вистачає [1].
В умовах структурної перебудови економіки України, впровадження нових способів, методів та форм господарювання призведе до зростання кількості сучасних промислових та продовольчих товарів для населення і, відповідно, до зростання утворення твердих побутових відходів (ТПВ). Проблема впливу ТПВ, які формуються у містах і селищах, є доволі складною у більшості регіонів України.
Звалища побутових відходів утворюють високий ступінь ризику для здоров'я населення, що мешкає поблизу цих звалищ, адже вони є місцями розмноження комах, гризунів, бродячих тварин, що переносять збудників інфекцій.
За даними експертів Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), незадовільний стан цієї галузі комунальної гігієни призводить до захворюваності на інфекційні та інвазійні хвороби, а фінансові витрати за 2-3 роки дорівнюють загальній сумі витрат, потрібних на капітальні заходи щодо організації раціонального очищення населених пунктів.
Актуальність теми:
Гірничодобувна промисловість відноситься до найголовнішого виду діяльності людства. Видобуток сировини із надр землі для власних потреб, застосовуючи новітні, ефективні, і екологічно-безпечні технології і техніку - це основна і головна задача гірничої промисловості. Видобування твердих, рідинних, або газоподібних корисних копалин - є основою практично всіх галузей промисловості.
В результаті діяльності гірничої промисловості, а саме видобування корисних копалин, відкриті гірничі роботи несуть негативний вплив в техногенному та екологічному аспекті на навколишнє середовище.
Порушення земної поверхні, зумовлених відкритими гірничими роботами, значні площі земельних ділянок займаються відвали, а також «хвости» збагачення i хвостосховища. Результатом таких розробок є появи западин та виїмок на земній поверхні, що призводить до зміни водного режиму i, як наслідок, заболочування мiсцевостi, а залишені без рослинного покриву породи - до інтенсивної водної та вітрової ерозії. Також існує проблема обводнення гірничих виробок.
Відводи земель під гірниче виробництво пов'язані з вилученням більшої чи меншої земельної ділянки у землекористувачів на певний період часу, i, вiдповiдно, скороченням земельних ресурсів країни. Характерно те, що вилучені у інших землекористувачів i порушені землі стають малопридатними для продуктивного використання в сільському i лісовому господарстві, та для інших цілей. При цьому процеси природного відновлення рослинних покривів, ґрунтів i рельєфів порушених земель протікають повільно або взагалі не відбуваються. Самі ж порушення земної поверхні, як правило, не зникають i стають сталими техногенними формуваннями, тому такі землі підлягають штучному відновленню. Для вирішення проблеми техногенних порушень ландшафтів використовують різні способи і методи рекультивації земель.
Паралельно з проблемою порушених відкритими гірничими роботами земель за останні десятки років створилась проблема збільшення кількості побутових і промислових відходів, в результаті зростання чисельності населення в містах і розвитку промисловості.
Вони утворюються, при неправильному зборі, невчасному видаленні і незадовільному знешкодженні та погіршують екологічне становище і збитку навколишньому середовищу, викликаючи забруднення атмосферного повітря, ґрунту, поверхневих і підземних вод. Санітарне очищення міст від відходів виробництва і споживання є одним з основних елементів життєзабезпечення, що потребує залучення великих територій для розташування полігонів і сміттєзвалищ. Згідно з даними Мінжекомунального господарства Дніпропетровщини, щорічно утворюються до 50 млн. м куб. твердих побутових відходів, які складують у полігонах. Саме тому у даній магістерській роботі пропонується розглянути можливість використання будівельних відходів в якості закладного матеріалу залишкового виробленого простору в умовах обводнення дна кар’єрів в процесі гірничотехнічної рекультивації. При цьому з’являється можливість вирішення актуальних питань: підготовка гірничих виробок для складування відходів (осушення дна кар’єру), безпечне розміщення будівельних відходів, формування техногенного ландшафту для проведення подальшої рекультивації.
Оскільки об'єм гірничих виробок за звичай великий і рекультивувати його за рахунок порід розкриву не завжди економічно недоцільно, то подібні відходи будівельних матеріалів, можуть стати важливим матеріальним ресурсом для оновлення рельєфу поверхні землі.
Мета роботи обґрунтування можливості рекультивації залишкових вироблених просторів обводнених кар’єрів, шляхом використання твердих будівельних відходів для відновлення земель порушених відкритою розробкою родовищ будівельних матеріалів.
В роботі вирішувалися наступні задачі:
1. Аналіз і дослідження питання щодо кількості і стану порушених відкритими гірничими роботами територій та технологічних рішень з підвищенням якості рекультивації земель.
2. Дослідження технології гірничотехнічної рекультивації й обґрунтування раціонального способу рекультивації залишкового виробленого простору в умовах обводнення кар’єру.
. Технологічно обґрунтувати і розробити раціональні схеми гірничотехнічної рекультивації обводненого залишкового виробленого простору кар’єру будівельними відходами.
. Встановити ефективність застосованої технології гірничотехнічної рекультивації обводненого залишкового виробленого просторів кар’єрів.
. Обґрунтувати доцільність застосування розроблених технологічних схем та визначити основні параметри рекультивації способом складування будівельних відходів в залишковий вироблений простір в умовах Чаплинського кар’єру гранітів.
Об’єкт дослідження: геотехнічна система кар'єр і природне навколишнє середовище.
Предмет дослідження: технологічний процес проведення гірничотехнічної рекультивації земель, порушених відкритими гірничими роботами.
Методи досліджень:
. Наукового узагальнення та систематизації, при аналізі сучасного стану територій гірничодобувних підприємств України та Дніпропетровської області про кількість відходів на даних територіях, а також при перегляді гірничої літератури і обґрунтування можливості використання будівельних відходів як сировину для оновлення територій порушених відкритими гірничими роботами.
. Аналітичний і графоаналітичний метод - для визначення залежності необхідного об’єму відходів для оновлення рельєфу порушених відкритими гірничими роботами, від параметрів залишкового виробленого простору кар’єру.
. Техніко-економічного аналізу - для визначення економічного ефекту від реабілітації порушених територій.
Наукова новизна отриманих результаті:
Встановлені залежності об’єму порід необхідного для засипки залишеного виробленого простору до рівня ґрунтових вод від параметрів кар’єрного поля в умовах обводненості, використання, яких забезпечую збільшення площі відновлених земель.
Практичне значення отриманих результаті:
Полягає у розробці технології
гірничотехнічної рекультивація обводненого залишкового виробленого простору
кар’єру для створення техногенного ландшафту придатного для подальшого
використання у господарській діяльності та зниженню кількості полігонів твердих
будівельних відходів.
1. СУЧАСНИЙ СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ
РОЗВИТКУ ТЕХНОЛОГІЇ ГІРНИЧОТЕХНІЧНОЇ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ЗЕМЕЛЬ ПОРУШЕНИХ ВІДКРИТИМИ
ГІРНИЧИМИ РОБОТАМИ
1.1 Аналіз сучасного стану порушень
і відновлення земель відкритими гірничими роботами та стану сучасної
екологічної обстановка на полігонах твердих будівельних відходів