Маркшейдерское обеспечение при рекультивации карьеров

При разработке месторождений полезных ископаемых откры­тым способом возникают следующие четыре группы вопросов, связанных с рекультивацией земной поверхности в период раз­работки и после ее прекращения:

при разработке пластовых месторождений с пологим залега­нием пластов и образованием внутренних отвалов — регулярная планировка верхнего яруса отвалов и восстановленйе растительного слоя на их поверхности;

при разработке наклонных и крутых пластов, залежей и руд­ных тел, когда выработанное пространство не заполняется вну­тренним отвалом, — обеспечение длительной устойчивости бор­тов отработанных карьеров и сохранности прилегающих к карье­рам территорий;

рекультивация территорий, занятых внешними отвалами; -, сохранение гидрогеологического режима или его поддержание в таком состоянии, при котором существенно не нарушается экономический режим района.

Вопросы гидрогеологического режима вокруг действующего и погашенного" карьера решаются гидрогеологической службой-предприятий и проектных организаций и в данном разделе не рассматриваются.

Маркшейдерские работы по" рекультивации внутренних и внешних отвалов включают: топографическое обоснование территории, топографическую съемку поверхности отвалов, опреде­ление объема планированных работ, наблюдения за уплотнением отвалов и связанной с этим осадкой их поверхности. При выпол­нении этих работ необходимо учитывать понижение отметок гео­дезических пунктов, заложенных на отвалах. Величина осадка поверхности отвалов зависит от прочности пород, отсыпанных в отвал, и высоты отвалов. От этих же факторов зависит и про­должительность осадки.

Регулярное нивелирование реперов (в течение первого года 3—4 раза, а в последующие годы 1—3 раза), заложенных на от­валах, и построение графиков уменьшения скорости осадки по­зволяют дать прогноз о величине полной осадки отвалов и вре­мени ее полного затухания. После прекращения осадки отвалов территория, 'занятая ими, может быть использована для строи­тельства жилья и промышленных сооружений.

Маркшейдерские работы по обеспечению устойчивости бортов отработанных карьеров и сохранности прилегающих к ним тер­риторий включают: оценку длительной устойчивости бортов, наблюдения за деформацией прилегающей к карьерам полосы земной поверхности, разработку мер предотвращения опасных деформаций прибортовой полосы земной поверхности.

Оценка длительной устойчивости бортов погашенных карьеров производится на основе детального изучения геологического строения бортов в предельном контуре карьера и всех инженерно-геологических факторов, оказывающих влияние на устойчивость откосов. Особое внимание при этой оценке уделяется вопросам длительной прочности пород, их выветриванию с течением времени, изменению гидрогеологических условий в бортах карьеров.

При затоплении карьеров после их отработки наименьший коэффициент запаса устойчивости бортов получается при их подтоплении примерно на 0,3 их высоты. Поэтому расчет устой­чивости производится как неподтопленного борта — при наибо­лее неблагоприятном положении депрессионной поверхности в борту, так и подтопленного — при наиболее неблагоприятном уровне воды в карьере. Ухудшение устойчивости борта при его частичном подтоплении связано с уменьшением сил трения в зоне призмы упора вследствие ее гидростатического взвешивания. Устойчивость улучшается при полном подтоплении борта, когда гидростатическому взвешиванию подвергается также и призма активного давления. В связи с этим, если принято решение о со­хранении карьера в затопленном состоянии, то. необходимо фор­сировать полное затопление карьера.

Наиболее ответственной частью маркшейдерских работ при погашении карьеров является обеспечение безопасной сохран­ности прилегающих к карьерам территорий.

В зависимости от геологического строения отдельных уча­стков бортов и верхних уступов земная поверхность вокруг погашенного карьера будет претерпевать различного рода дефор­мации.

Опыт открытых разработок показывает, что при общем коэф­фициенте запаса устойчивости 1,2—1,25 в пределах призмы, огра­ниченной наиболее слабой поверхностью, возникают смещения до 50—70 мм. При коэффициенте 1,1—1,15 они достигают вели­чин 0,5—2 м с образованием открытых трещин, при коэффициенте запаса менее 1,1 с течением времени возможно образование оползания борта.

При составлении проекта на доработку карьера и его пога­шение должно быть проведено районирование бортов по степени их общей устойчивости и степени устойчивости верхних уступов при их сохранении в сухом состоянии и после затопления карьера.

Если территория вокруг карьера застроена, то необходимо составить прогноз ожидаемых деформаций земной поверхности вокруг карьера, связанных как с общей деформацией борта в за­висимости от коэффициента запаса устойчивости, так и с возмож­ным развитием оползней верхних уступов.

Прогнозная оценка ожидаемых деформаций уточняется путем инструментальных наблюдений за деформациями прибортовой полосы земной поверхности по методике, аналогичной методике наблюдений за сдвижением земной поверхности при подземной разработке месторождений.

Если ожидаемые деформации земной поверхности вокруг карьера превышают допустимые для имеющихся на этой терри­тории сооружений, то должны быть приняты меры по уменьшению деформаций, если из экономических соображений это оправды­вается.

В качестве мер, повышающих коэффициент запаса устойчи­вости и, следовательно, уменьшающих деформаций бортов, при­меняются:

подпор нижней части борта отвалами пород; выполаживание верхней части борта; оставление предохранительных целиков; сохранение дренажа бортов.

Все эти мероприятия могут быть выражены в количественной форме путем расчета на устойчивость при необходимой заданной величине повышения коэффициента запаса устойчивости.

Для предотвращения оползней и обрушений отдельных уча­стков верхних уступов могут быть применены следующие меро­приятия:

заоткоска уступов;

пригрузка откосов дренирующим материалом;

планировка прибортовой полосы земной поверхности с целью предотвращения скопления воды;

искусственное укрепление тех участков откосов, где Их вы­полаживание и заоткоска невозможны из-за близкого к откосу расположения сооружения.

Билет № 19