Технологии рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири
Шрифт:
В главном угледобывающем регионе РФ, Кемеровской области, в последние годы происходит существенный рост объемов добычи угля. Параллельно с действующими угольными предприятиями строятся на вновь осваиваемых месторождениях новые предприятия по добыче и обогащению угля. За счет техногенного фактора из хозяйственного оборота выбывают продуктивные лесные и сельскохозяйственные земли. По прогнозам Института угля и углехимии СО РАН (г. Кемерово), к 2020 г. в Кузбассе будет добываться 220 млн т угля с постепенным ростом добычи к 2025 г. до 270 млн т и 275–300 млн т – к 2030 г. Из них примерно 47 % будет добываться подземным способом и 53 % – открытым. В связи с этим, учитывая среднюю землеёмкость открытых горных
Если учесть то обстоятельство, что каждый вновь строящийся угольный разрез будет обустраивать промышленную площадку – административно-бытовой комбинат, ремонтные мастерские, депо для железнодорожного транспорта либо автогараж под технологический автотранспорт и т.п., – то эта цифра увеличится в 1,5 раза и достигнет 108–110 тыс. га. Из них 42 тыс. га – продуктивные земли сельскохозяйственного назначения (пашни, пастбища, сенокосы). Основная тенденция в восстановлении земель в Кузбассе с 1966 по 2000 г. – это большой удельный вес в структуре сдаваемых земель лесных угодий, достигающий 67 % [143–146]. Сельскохозяйственные угодья в общей площади сданных земельных угодий составят 37 %.
Как видно из обзора ротации земельного фонда, происходит интенсивное изъятие земель под нужды промышленности. Более интенсивно земельный фонд занимают предприятия угольной отрасли. И это обстоятельство острее всего проявляется в угледобывающих регионах РФ в связи с интенсивным освоением месторождений угля.
1.2. Технологии горнотехнической рекультивации нарушенных земель при разработке месторождений Канско-Ачинского угольного бассейна
Геологическое строение карьерных полей угольных разрезов «Бородинский», «Переясловский», «Канский»
Угольные разрезы «Бородинский», «Переясловский» находятся в Рыбинском районе, разрез «Канский» – в Канском районе Красноярского края. Геологическое строение карьерных полей трех разрезов в целом обладает некоей схожестью. Поэтому остановимся на детальном описании строения разреза «Бородинский», у которого наиболее сложное строение. В геологическом строении Рыбинского угленосного района, расположенного в восточной части Канско-Ачинского угольного бассейна, принимают участие осадки континентального происхождения палеозойского (девон, карбон) и мезозойского (юра) возрастов. Древние метаморфические и интрузивные породы развиты в горных сооружениях, окружающих впадину. Наиболее широко в Рыбинской впадине распространены юрские угленосные отложения, залегающие на размытой и неровной поверхности пород палеозойского комплекса. Четвертичные отложения (mВ1) встречаются в речных долинах, а также в виде сплошного чехла различной мощности покрывают склоны и водоразделы (рис. 1.8).
Рис. 1.8. Фрагмент вертикального геологического разреза, представленного вскрышной рабочей зоной угольного разреза «Бородинский»
Юрские угленосные отложения, представляющие промышленный интерес, в пределах Рыбинской впадины широко распространены и занимают площадь около 5 500 км2. К нижнему отделу юры относится переясловская свита, к среднему отделу – камалинская и бородинская свиты. В юрских отложениях выделена из состава камалинской свиты четвертая иланская свита, которая относится к нижнему отделу и залегает на отложениях
Переясловская свита (J 1pr ). Нижняя граница свиты проводится по почве базальтного слоя гравеллитов или крупно-среднезернистых песчаников. Свита в пределах впадины практически неугленосна, подавляющую долю в породном составе свиты составляют светло-серые до темно-серых песчаники и алевролиты преимущественно русловых фаций. Мощность свиты до 90 м, угленасыщенность по Рыбинской впадине 3,0–3,3 %.
Иланская свита (J 1i1 ). Представлена переслаивающимися пачками песчаников и алевролитов. В основании залегает пачка песчаников мощностью 10–15 м. Мощность свиты 65–75 м.
Камалинская свита (J 2km ). С незначительным перерывом, а чаще без следов последнего залегает на песчаниках иланской свиты. Основание свиты в основном представлено крупнозернистыми, иногда и мелкозернистыми зеленоватыми или желтоватыми песчаниками. Выше распространены те же песчаники, сменяющиеся темно-серыми кварц-полевошпатовыми алевролитами, темными аргиллитами, пластами и линзами угля. Общая мощность свиты около 200 м. Угленосность свиты в среднем составляет 2,5–7,3 %.
Бородинская свита (J2br). Нижняя безугольная часть свиты представлена слоистыми песчаниками, реже алевролитами мощностью 40–60 м. Верхняя угленосная часть цикла мощностью до 140 м характеризуется преобладанием в разрезе углей (до 52 %) и подчиненным количеством песчаников (25 %) и алевролитов (18 %). Аргиллиты и гравелиты встречаются очень редко. Максимальная мощность свиты в центральной части Бородинской мульды составляет 170 м.
Платформенный генетический тип месторождения определил характер строения юрских толщ: состав пород в разрезе и на площади крайне не выдержан. Отмечается частая смена фаций по простиранию на незначительных расстояниях, которые иногда не превышают 100–200 м. Однако общие признаки цикличного характера осадконакопления юры в Бородинской мульде проявляются довольно четко. Ниже приведем краткую литологическую характеристику пород с учетом микроскопического описания по данным НИИОГР.
Песчаники принимают широкое участие в разрезе пород между угольными пластами. Залегают они в виде слоев мощностью (mВ2) от 0,7 до 4 м в верхней части разреза и до 7–9 м в междупластиях угольных пластов «Рыбинский» – «Бородинский» – «Бородинский-2» (на рис. 1.8 не показан). Фациально замещаются алевролитами. Промышленное значение имеют угольные пласты «Рыбинский» мощностью (mД1) до 6–7 м, «Бородинский-1» мощностью (mД2) до 40 м и «Бородинский-2» мощностью до 6 м.
В стратиграфическом разрезе углевмещающих пород песчаники составляют 18,8 %, из них на долю песчаников мелкозернистой структуры приходится 13,7 %, а среднезернистых и крупнозернистых соответственно 4,3 и 0,9 %. Песчаники имеют светло-серую окраску, реже темно-серую с зеленоватым или буроватым оттенком. Содержание обломочного материала в песчаниках колеблется от 20 до 60 %, в среднем составляет 43 %. Минеральный состав обломков следующий: кварц – 25,5 %, полевые шпаты – 8,7 %, слюда – 1,3 %, кварцит – 2,9 %, кремнистая порода – 3,4 %, рудные и углистые включения соответственно 0,5 и 0,7 %. В незначительном количестве и в виде единичных зерен встречаются турмалин, апатит, циркон. Цемент песчаников по составу глинистый, глинисто-карбонатный и карбонатный.