Схема посадки деревьев и кустарников приведена на рис. 7.7.1.
Все остальные площади восстанавливаются гидропосевом многолетних трав. Для посева многолетних трав, с целью облагораживания и озеленения восстанавливаемых земель необходимо внесение повышенных доз органических и минеральных удобрений (3 ц/га).
В связи с тем, что на отвалах наблюдается дефицит влаги, сдувание и быстрое таяние снегового покрова, необходимо принять меры по снегозадержанию и сохранению влаги. На рекультивируемых землях рекомендуется увеличивать норму высева семян в среднем на 20-30% против принятых но нормам. Целесообразно применить гидропосев семян трав с помощью гидравлических сеялок путем разбрызгивания гидросмеси семян, удобрений, мульчирующего материала и пленкообразователя (иногда структурообразователя), образующего защитную пленку, которая препятствует смыву семян и способствует их лучшему прорастанию.
Структурообразователи - это органические соединения на полимерной основе. В качестве пленкообразователей используются латексы и битумные эмульсии. В качестве мульчи применяются опилки, измельченная солома, дернокрошка, торф, пенопласт. Расход мульчирующего материала 200-400 г/м2. Необходимый компонент гидросмеси - минеральные удобрения, расход которых зависит от агрохимических показателей грунта.
Основной компонент гидросмеси - семена, высеваемых растений (в основном, костра), а основа гидросмеси вода (она же несущая сила при посеве). Вода берется из водоема отработанного карьера. Объемный расход смеси 1,2 л/м2. Гидропосев рекомендуется производить гидросеялкой МК-14-1. Гидросмесь наносят за 3-4 прохода гидросеялки. Площадь высева одной заправкой составляет 800-1200 м2.
Осушение карьерного поля «Восточный» осуществляется водопонизительными скважинами, расположенными на бортах карьера и открытым водоотливом.
Средний фактический водоотбор из понизительных скважин осушения составляет 3708 м3/сут, открытый карьерный водоотлив - 5311 м3/сут.
Скважины системы осушения оборудованы погружными электронасосными агрегатами марки ЭЦВ6-ЭЦВ8 производительностью от 6,3 до 40 м3/час. Общее количество скважин системы осушения карьера составляет 62 единицы, из них: в постоянной работе - 17, в резерве - 12, наблюдательных - 33. Максимальный фактический водоотбор из 173 м3/час.
Открытый карьерный водоотлив состоит из:
- главной передвижной насосной станции (ГПНС);
- перекачных насосных станций (ПНС-1и ПНС-2), перекачивающих воду в пруд-отстойник.
Все станции карьерного водоотлива оборудованы насосами марки ЦНС 180-170.
Отстоенная вода открытого карьерного водоотлива поступает в приемный резервуар насосной станции технической воды, оборудованной насосами марки ЦНС 180-212. Далее техническая вода подается по двум водоводам диаметром 200 мм каждый на ЗИФ.
Вода, поступающая из водопонизительных скважин, по двум сборным самотечным коллекторам диаметром 400 мм каждый отводится в руч. Олимпиадинский и частично в приемный резервуар насосной станции технической воды.
За счет откачек воды из водопонизительных скважин и открытого водоотлива из карьера сформировалась депрессионная воронка, которая развивается стабильно и предсказуемо: максимальное понижение наблюдается в центре карьера, а на бортах карьера по наблюдательным скважинам отмечается сезонное колебание динамического уровня подземных вод с максимальными отметками в период таяния снегов и плавным понижением после прохождения паводка.
Водоносные отложения распространены в зоне экзогенной трещиноватости, максимальная глубина которой в пределах карьера составляет 240 - 280 м. Разгрузка подземных вод в карьер происходит за счет их «проскока» через водопонизительную систему. Кроме того, наблюдается интенсивная разгрузка воды в карьер по зоне тектонического нарушения в восточном борту. На дне карьера данная вода собирается в два зумпфа, из которых она откачивается насосами. Каких-либо других проявлений разгрузки подземных вод по дну карьера не наблюдается. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что максимальная глубина обводненной зоны в образованиях кор выветривания и в трещиноватых коренных породах составляет 280 м. В зонах тектонических нарушений она может достигать 400 - 500 м.
На больших глубинах подземные воды практически отсутствуют, а породы становятся условно водоупорными. Особенностью участка является то, что интенсивно развитые здесь тектонические нарушения обуславливают блоковое строение, как по площади, так и по разрезу. Данные обводненные зоны формируют основную часть притока подземных вод в карьер в настоящее время.
Определим приток подземных вод к водопонизительной системе по формуле
Q = k*h*S/Ф м3/сут, (6.1)
где k - коэффициент фильтрации пород;
h - средняя глубина фильтрационного потока (мощность водоносного горизонта);
S - величина понижения уровня подземных вод в расчетной точке, м;
Ф - функция понижения от действия водопонизительной системы.
При безнапорном водоносном слое "Ф" находится в зависимости от отношения "в/у", где в - половина ширины дна карьера; у -напор (ордината депрессионной поверхности) в расчетной точке, м. Исходя из гидрогеологических условий и параметров принимается y = h = S
При в/у < 0,5 значение Ф определяется по формуле
(6.2)где rd - радиус депрессии при безнапорной фильтрации,
rd = r+2S(к*H)0,5 (6.3)
где r - приведенный радиус водопонизительной системы, равный 0,25L, где L - длина карьера по дну.
=0,25*300+2*185(0,39*185)0,5=3217,8 м
=0,25*150+2*185(0,155*185)0,5=2018,8 м
=6,78 =9,33Qвост = 0,39*185*185/6,78=1968,7 м3/сут
Qзапад=0,155*185*185/9,33=568,5 м3/сут
Расчеты притоков подземных вод приведены в таблице 6.1.
В пределах существующей воронки депрессии, сформировавшейся за счет водоотлива из карьера «Восточный» при отработке участка «Западный» начнет развиваться новая воронка депрессии.
Таблица 6.1
Приток подземных вод в карьер "Восточный" и участок "Западный"
Исходные данные для расчета притоков подземных вод | Обознач. | "Восточн." | "Западн." | Примечания |
Средняя глубина фильтрационного потока (мощность водоносного горизонта),м | h | 185 | 185 | |
Величина понижения уровня подземных вод в расчётной точке, м | s | 185 | 185 | |
Коэффициент фильтрации пород, м/сут | k | 0,39 | 0,155 | |
Половина ширины дна траншеи (выработки), м | b | 75 | 45 | |
Напор (ордината депрессионной поверхности) в расчётной точке, м | y | 185 | 185 | |
Угол заложения откоса, 600 | b | 0,577 | 0,577 | Ctg600 = 0,577 |
Непониженный напор подземных вод в водоносном горизонте, м | H | 185 | 185 | |
Длина карьера по дну на конец отработки, м | l | 300 | 150 | |
Расчёт притоков подземных вод | ||||
Приведённый радиус водопонизительной системы, м | r | 55,0 | 37,5 | |
Радиус депрессии при безнапорной фильтрации, м | rd | 3217,8 | 2018,8 | |
Функция понижения от действия водопонизительной системы | Ф | 6,78 | 9,33 | |
Приток подземных вод к водопонизительной системе, м3/сут | Q | 1968,7 | 568,5 | |
Приток подземных вод к водопонизительной системе, м3/час | Qч | 82,0 | 23,7 |
Основная воронка депрессии от водоотлива из карьера «Восточный» будет «осложнена» воронкой, которая начнет формироваться за счет водоотлива с участка «Западный».
В связи с тем, что в представленных выше расчетах притоков подземных вод толщина горных пород представлена условно-однородной водоносной, водопонизительная система приводится к одной схеме и итоги расчета приблизительны, значения притоков показаны в табл. 6.2. Значения водопритоков по источникам их формирования приведены в табл. 6.3.
Таблица 6.2
Значения притоков за счет подземных вод
Методы расчетов | Количество притоков в карьер «Восточный»,м3/сут (м3/час) | Количество притоков на участок «Западный», м3/сут (м3/час) | Суммарное значение притоков,м3/сут (м3/час) |
1 | 2 | 3 | 4 |
1. Аналитический метод при одновременном освоении карьера «Восточный» и участка «Западный» | 8640 (360) | 936 (39) | 9576 (399) |
2. Балансовый метод | 7440 (310) | 1176 (49) | 8616 (359) |
3. Метод гидрогеологическиханалогий | - | 2304(96) | |
Среднее значение притоков за счет подземных вод, м3/сут (м3/час) | 8048(335) | 1464 (61) | 9512 (396) |
Водопритоки за счет жидких атмосферных осадков и снеготаяния определены по формуле:
Q = а*h*F м3/сут, (6.4)
где a - коэффициент поверхностного стока;
h - максимальное среднесуточное количество осадков, м;
F - площадь карьера по поверхности - м2.
Водопритоки за счет жидких атмосферных осадков (V-IХ месяцы):
в карьер «Восточный»: Qатм = 0,369/120*0,6*2347000 = 4330 м3/сут (180м3/час);
на участок «Западный»: Qатм = 0,369/120*0,6*934040 = 1723 м3/сут (72 м3/час)