Технологии рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири
Шрифт:
В замерах использовалась чертежная линейка длиной 40 см
Рис. 2.8. Вертикальные сечения плодородного нанесенного на участки поверхности отвала «Северный» слоя почвы, не соответствующие ГОСТу
Анализ изменения агрохимических показателей указывает на снижение уровня содержания гумуса на 3,3 %, на снижение содержания калия и фосфора соответственно на 9 и 12 единиц, а также на увеличение содержания физической глины с 35 до 49 %
Исследование рельефа поверхности отвала
Предварительный визуальный осмотр поверхности отвала выявил наличие множества локальных понижений, что говорит о значительной по площади эрозии. В этой связи для измерения геометрических параметров элементов микрорельефа, а также определения площади эрозии проводили необходимые инструментальные полевые работы, конечная цель которых определение соответствия рельефа поверхностей сданных отвалов техническим условиям. Результаты статистической обработки материалов проведенных полевых работ по обмеру элементов микрорельефа даны в табл. 2.6.
Таблица 2.5
Агрохимические показатели почв в естественном природном состоянии и после рекультивации
На территории отвала при выполнении полевых работ выявлено равномерное территориальное расположение понижений рельефа на всей исследуемой площади. Подобный микрорельеф делает проблемным передвижение сельскохозяйственной техники в ходе земледельческих работ: пропашных тракторов с навесным и прицепным оборудованием и зерноуборочных комбайнов.
Итак, внешние отвалы, рекультивированные угольным разрезом «Бородинский», в таком состоянии, в котором они находятся сегодня, экономической ценности для агропромышленного комплекса не представляют, вследствие этого ни один из отвалов в сельском хозяйстве не используется. Рекультивированные поверхности отвалов общей площадью 224 га характеризуются низкими агрохимическими показателями, наличием на поверхности камней, сложным волнистым микрорельефом, а также имеющейся на них растительностью сорнякового ряда. По нашим оценкам, для ввода в эксплуатацию этих отвалов необходимы ресурсные вложения, в ценах 2014 г. составляющие в денежном выражении 122,0 млн руб.
Таблица 2.6
Результаты исследования рельефа поверхности отвала
Общая характеристика отвала
Внутренний отвал разреза «Бородинский» отсыпается в четыре яруса суммарной высотой 70–80 м. Нижний ярус создается по двум технологиям: частично по бестранспортной технологии путем перемещения драглайном ЭШ-10/70 породной пачки, разделяющей основной угольный пласт и нижележащий пласт-спутник; образующиеся гребни засыпаются сверху вскрышными породами, доставляемыми на отвал в железнодорожных думпкарах 2ВС-105 тепловозами ТЭМ-7 (рис. 2.9).
Второй от почвы угольного пласта отвальный ярус перекрывает нижний и является действующим – рабочим. Технология его создания предусматривает доставку вскрышных пород железнодорожным транспортом и отсыпку карьерным экскаватором ЭКГ-10. На его поверхности расположены два отвальных тупика.
Рис. 2.9.
Третий (промежуточный) и четвертый (верхний) отвальные ярусы находятся в стационарном положении. В эти ярусы вскрыша больше не вывозится. Поверхность третьего яруса рекультивирована разрезом путем высадки практически на всей ее площади хвойных пород деревьев (сосна, ель).
Высота сухостойной травы соизмерима с высаженными на отвал соснами. Вполне естественным является искусственный уход за высаженными деревьями в начальный период, длящийся с момента их высадки на протяжении 4–5 лет. На фотографии также хорошо видно, что на разрезе не занимаются скашиванием травы, произрастающей на поверхности отвального яруса, т.е. высаженные деревья не получают необходимого ухода. Такая ситуация крайне опасна в случае возгорания сухой травы и может привести к полному уничтожению высаженных на отвале молодых деревьев.
Для наших исследований научно-практическую ценность представляет поверхность четвертого – верхнего – яруса внутренних отвалов, поскольку она рекультивирована под пахотные угодья. Пашня в хозяйственной деятельности общества позиционируется как основной элемент в современном земледелии и находится на первом месте в системе факторной экономики.
Результаты агрохимического обследования почв
Отбор образцов, нанесенных на поверхность отвала почв, проводили в сентябре-октябре 2009 г. Выборка, согласно которой производился отбор почвенных образцов, составила 2 % от площади исследуемой территории. На площади 10 га были созданы вертикальные прикопы, размеры которых в плане равны 1,0х1,0 м, а их глубина – 0,5 м (рис. 2.10).
Вертикальной плоскости, ориентированной на север, придавалась ступенчатая форма. Размер верхней ступени в вертикальной плоскости 25 см, что соответствует глубине пахотного слоя в случае возделывания поверхности отвала земледельческими предприятиями. Нижняя ступень высотой 15 см выделена в отдельный так называемый подпахотный горизонт. Суммарная высота ступеней или глубина прикопа 40 см; это не что иное, как мощность нанесенного плодородного слоя почвы при условии рекультивации земель под пашню согласно ГОСТам. В каждом прикопе была обследована его вертикальная плоскость, ориентированная на юг (рис. 2.10).
Примечание: справа – верхняя ступень измерена линейкой 25 см, нижняя – 15 см, слева – обратная плоскость прикопов измерена линейкой 40 см.
Рис. 2.10. Фрагменты вертикальных сечений нанесенного плодородного слоя почвы: слева – ступенчатая плоскость ориентирована на север, справа – на юг
На фрагментах сечений хорошо видно, что мощность нанесенного в ходе технического этапа рекультивации плодородного слоя почвы варьирует в диапазоне от 10 до 15 см. Ниже нанесенного почвенного слоя располагается горизонт, представляющий собой смесь разных грунтов, состоящую из обломочного материала горельниковых пород, некондиционного угля, мелких каменистых включений, попадающихся в толще покрывающих угольный пласт вскрышных пород. Размеры фракции внесенного в почвы угля находятся в диапазоне от 1–3 до 15–23 см. Причем удельный вес угля в удаленной из прикопа грунтосмеси, по нашей оценке, составлял 25–60 % от общего объема.