Экология/3. Радиационная безопасность и социально-экологические проблемы

д.т.н., профессор Т. Калыбеков, к.т.н, доцент К.Б. Рысбеков, доктор PhD Ы.Жакыпбек и магистр А.С. Әбен

Казахский национальный исследовательский технический университет

им. К.И.Сатпаева, Республика Казахстан, г. Алматы

Рациональное использование земель на открытых разработках

В статье приведены влияние открытой разработки месторождений полезных ископаемых на окружающую среду и пути рационального использования земель с учетом своевременного выполнения работ по рекультивации.

Ключевые слова: карьер, нарушение земель, рекультивация, отвал, окружающая среда.

На открытых разработках происходит нарушение земель при ведении горных работ, которые в соответствии с требованиями охраны окружающей среды должны своевременно восстанавливаться и возвращаться прежним землепользователям с целью рационального использования земельных ресурсов. Достижение своевременной рекультивации нарушенных земель на открытых разработках возможно при решении различных взаимосвязанных видов рекультивационных работ.

Рациональное использование земель на открытых разработках предусматривает уменьшение нарушенности земель, решение которой осуществляется на основании всестороннего изучения взаимосвязи горных и рекультивационных работ, и подразумевает рассмотрение следующих задач:

· влияние открытой разработки месторождений на окружающую среду;

· выбор рационального направления рекультивации нарушенных земель;

· обоснование критериев рационального использования земель при ведении горных работ в карьере и отвалообразовании;

· изучение режима нарушения земель при добыче полезных ископеаемых открытым способом;

· планирование работ по рекультивации нарушенных земель.

Рекультивационные работы на открытых разработках, выполняемые в ходе освоения месторождения, направлены на эффективное восстановление нарушенных земель с целью устойчивого развития территорий.

Открытый способ разработки месторождений затрагивает следующие основные элементы биосферы: водный и воздушный бассейны, землю, недра, растительный и животный мир. Основные виды и результаты воздействия освоения месторождения полезного ископаемого открытым способом на окружающую среду заключаются в следующем:

· в процессе открытых разработок образуются значительные выработанные пространства;

· изменение рельефа местности за счет складирования вскрышных пород во внешних отвалах;

· размещение отходов обогащения и переработки полезных ископаемых на площади земельного отвода;

· изменение гидрогеологических и гидрологических условий в районе месторождения;

· загрязнение атмосферы организованными и неорганизованными выбросами;

· ухудшение качества подземных и поверхностных вод района;

· ухудшение условий произрастания растений и обитания животных;

· снижение продуктивности сельского и лесного хозяйства, а также животноводства;

· сокращение численности диких животных и их миграции;

· изменение качества атмосферного воздуха и водного бассейна;

· нарушение почвенного покрова и ухудшение качества почв;

· изменение напряженно-деформированного состояния массива горных пород;

· угнетение и сокращение видов дикорастущих растений;

· осаждение пыли и химических соединений вследствие выбросов в атмосферу;

· сокращение площадей продуктивных угодий различного назначения.

Изучение взаимодействия открытых горных работ с окружающей средой показывает на многочисленность и разнообразие видов воздейстия на экологическое состояние территории разрабатываемого месторождения. Поэтому исследования закономерности неблагоприятных воздействий на окружающую среду должны быть направлены на решение следующих задач:

· обоснование сущности воздействий конкретного разрабатываемого месторождения на окружающую среду;

· разработка программы и методов изучения воздействия финансовыми средствами недропользователя;

· построение модели взаимодействия открытой разработки и окружающей среды;

· разработка научной основы технологических процессов с целью обеспечения рационального уровня воздействия на окружающую среду;

· создание научных основ рационального использования земельных ресурсов и своевременной рекультивации нарушенных земель;

· разработка принципов экономической целесообразности освоения месторождения и природоохранной эффективности мероприятий;

· совершенствование методов оптимизации воздействия открытых горных работ на окружающую среду.

Глубокий анализ и учет экономических, хозяйственных и физико-географических особенностей района месторождения обеспечивает правильный выбор направления рекультивации на территориях, подвергнутых нарушению от воздействия открытых разработок. Все направления рекультивации нарушенных земель должны отвечать наиболее рациональному и эффективному использованию территорий и природных ресурсов района с учетом наиболее важных факторов, влияющих на их выбор (рис.1).

Рис.1. Схема выбора рационального направления рекультивации

При освоении месторождений полезных ископаемых рекомендуется составление генеральной схемы и календарного плана развития вскрышных, отвальных и рекультивационных работ, увязывающих во времени очередность строительства карьера, изымания земельных угодий, выемки потенциально плодородных пород и снятия плодородного слоя почвы, мест их хранения или непосредственного использования.

Своевременное выполнение работ по восстановлению нарушенных земель и передаче их для дальнейшего использования осуществляются на основе перспективных планов горнодобывающих предприятий, комплексных планов землеустройства района добычи полезных ископаемых и технорабочих проектов рекультивации нарушенных земель, которые должны быть обеспечены материально-техническими и трудовыми ресурсами.

Обеспечение проблемы рационального использования минеральных ресурсов открытым спососбом и охраны окружающей среды необходимо рассматривать на основе оптимизации воздействия технологических процессов открытых горных работ на окружающую среду. Обоснование рационального использования земель при открытой разработке месторождений полезных ископаемых предлагается осуществлять с учетом нижеследующих критериев [1-4]. Установление оптимальных параметров открытых горных работ обеспечивает рациональное использование земельного отвода. На этом этапе, обоснованная удельная землеемкость горных выработок, равная отношению объема вынимаемой горной массы из карьера к площади карьерного поля, должна стремиться к минимуму

S_у.з = V_г.м / S_к.п →min, (1)

где V_г.м- общий объем удаляемой горной массы из карьера, м³; S_к.п- площадь карьерного поля, м².

Определение параметров отвальной площади для складирования отходов горного производства осуществляется в соответствии с общим объемом удаляемых из карьера в период освоения месторождения. Рациональное использование отвальной площади характеризуется объемом складируемых вскрышных пород, поэтому удельная вместимость породного отвала, равная отношению объема складируемых вскрышных пород-отходов горного производства к площади отвала, должна стремиться к максимуму

S_в.п = V_в.п / S_п.о →mах, (2)

где - объем складируемых вскрышных пород, м³; - площадь отвала, м².

Изучение взаимодействия открытой разработки и окружающей среды показывает, что улучшению экологической обстановки в районе способствует своевременная рекультивация нарушенных земель и обеспечение создания продуктивного обновленного ландшафта на основании выбора рационального направления рекультивации.

В период освоения месторождений открытым способом уменьшение удельной землеемкости горных выработок и увеличение вместимости породного отвала служат в качестве критериев рационального использования земель.

Литература:

1. Дороненко Е. П. Рекультивация земель, нарушенных открытыми разработками.-М.: Недра, 1979. -263 с.

2. Михайлов А.М. Охрана окружающей среды при разработке месторождений открытым способом. -М.: Недра, 1981.-184 с.

3. Томаков П.И., Коваленко В.С. Рациональное землепользование при открытых горных работах. –М.: Недра, 1984.-213 с.

4. Калыбеков Т. Обоснование критериев оптимизации рекультивационных работ на открытых разработках // Маркшейдерия и недропользование, №4, 2014. -С.44-50.