Основными исходными данными при выборе способа горнотехнической рекультивации, согласно техническим условиям, выданным Челябинским управлением сельского хозяйства и техно-рабочему проекту на отработку месторождения, составленным Уральским КГЭ, явились:

· приведение нарушенных земель в состояние, пригодное в перспективе для посадок зеленых защитных насаждений; с учетом создания искусственного рельефа, превышающего уровень грунтовых вод; с последующим нанесением на спланированную поверхность почвенно-растительного грунта;

· создание искусственного водоема в пониженной части карьера с целью сбора грунтовых и поверхностных вод с площади выемки и предотвращения заболачивания рекультивируемой площади.

По техно-рабочему проекту разработки месторождения отрабатываемая площадь карьера должна составить – 96,8 га с выемкой запасов в объеме 7316,3 тыс. м³, в том числе – 6151,7 тыс. м³ выше уровня грунтовых вод и 1164,6 тыс. м³ – ниже уровня грунтовых вод.

Поскольку мощность полезной толщи непостоянна и имеет резкие перепады, дно отработанного карьера будет представлять собой поверхность, изрытую воронками и оставленными целиками.

При этом понижение части выработок будут заполнены водой.

Кроме того, значительная площадь водосбора 96,8 га дополнительно пополнит водный баланс, ввиду невозможности их сброса за контуры месторождения, так как ближайшие озера: Круглое – в 0,5 км и озеро Первое в 1 км – являются источниками питьевого водоснабжения, а озеро Второе, Третье и Четвертое расположены на значительном расстоянии (от 3 до 12 км) и отделены от месторождения различными наземными коммуникациями (автодорогами, железными дорогами, газопроводами и т.д.).

Следует также отметить, что в процессе отработки значительных площадей уровень грунтовых вод несколько понизится, однако при выполнении ре культивационных работ уровень грунтовых вод может вновь восстановиться до прежних отметок в зависимости от используемого грунта.

Общая площадь отработанного карьера будет представлять неправильную квадратную форму со стороной 15 км, с бортами высотой от 4,5 до 15 м под углом отработки 60⁰.

Площадь квадрата будет иметь уклон в юго-восточном направлении, согласуясь с общим уклоном местности.

Исходя из вышеизложенного, для выполнения горнотехнической рекультивации необходимо:

I. Заполнить выработанное пространство карьера:

§ До уровня грунтовых вод в объеме 1164,6 тыс. м³ грунтами, не оказывающими агрессивности на окружающую среду, в том числе и на будущие зеленые насаждения;

§ С учетом амплитуды колебания грунтовых вод, равной 1,1 м, дополнительно в объеме 1100 тыс. м³ грунтами, являющимися почвообразующими, с использованием в полном объеме вскрышных пород и почвенно-растительного слоя, а также срезки целиком и выполаживания бортов.

II. Обеспечить сбор поверхностных вод со всей выработанной площади 96,8 га с устройством водосборника.

Учитывая основные исходные данные, горнотехнические условия отработки и последующей рекультивации, отсутствие в непосредственной близости от карьера свободных грунтов, в предварительной стадии проектирования было проработано несколько вариантов горнотехнической рекультивации, один из которых явился наиболее простым и экономичным как с точки зрения отработки запасов, так и выполнению работ по восстановлению нарушенных земель.

Настоящим проектом предлагается вариант отработки запасов Северо – Круглянского месторождения – отработка запасов, расположенных выше уровня грунтовых вод.

Внешний вид отработанных участков до рекультивации, после рекультивации, а также земель, восстановление которых происходит естественным путём показан в приложениях 1-4.

Таблица 1 - Вариант отработки и рекультивации Северо-Круглянского месторождения элювия порфиритов

В соответствии с этим вариантом произведен выбор способа горнотехнической рекультивации:

- Создание искусственного рельефа, превышающего уровень грунтовых вод на 1,1 м, с уклоном не менее 0,003 в юго-восточном направлении за счет удаления целиком, использования вскрышных пород;

- Выполаживания бортов карьера под углом не более 15⁰ (с учетом использования земель в первые годы под посадки сельскохозяйственных культур);

- Выравнивание контура участка рекультивации;

- Нанесение почвенно-растительного грунта, снятого в процессе эксплуатации и хранящегося в отвалах, по всей площади рекультивации слоем не менее 0,5 м;

- Устройство водоема в юго-восточной пониженной части карьера поверхностных вод с целью предотвращения почв от заболачивания.

3.3 Организация и календарный план работ

Режим работы горнотехнической рекультивации принят аналогичным режиму работы при разработке месторождения, поскольку все работы по горнотехнической рекультивации и по разработке месторождения выполняются одним и тем же оборудованием. Кроме того, техно-рабочим проектом разработки учтено использование основного горного оборудования для проведения работ по рекультивации, хотя на сравнительно меньший объем работ.

В связи с этим, общий режим работы принимается:

Период работы – сезонный (летний) с 15 апреля по 25 октября;

Количество рабочих дней – 138;

Продолжительность рабочей недели – пятидневная с 2 совмещенными выходными днями;

Продолжительность смены – 8 часов;

Количество рабочих смен в сутки – 2.

Объектами нарушения земель являются: карьер – 96,8 га (средняя глубина отработки – 8,8 м, длина – 1200 м, ширина – 800 м), отвалы – 14,6 га (средняя высота – 5 м), автодорога – 4,3 га, площадка под штабель вылеживания сырья – 3,0 га, прочие – 22,8 га. Всего нарушенных земель – 142,0 га (приложение 5).

Объемы работ по горнотехнической рекультивации участка определены на основании картограммы земляных работ, в которую включены:

- перемещение грунтов из отвалов вскрышных пород;

- перемещение грунтов при срезке целиком (некондиционных пород, выступающих выше уровня грунтовых вод);

- перемещение грунта при выравнивании контура отработанного участка.

Общий объем грунтов, необходимый для получения искусственного рельефа с уклоном 0,003 в юго-восточном направлении (к водоему) составит – 1100 тыс. м³. Общий объем грунтов включает – земляные работы по устройству водоема (углублению дна, созданию береговой зоны).

Исходя из объемов работ, освобождения отработанных площадей по годам эксплуатации (очередности), составлен календарный план рекультивационных работ и передачи рекультивированных земель землепользователям. Начало работ 1974 год, окончание работ – 2009 год.

Календарный план (таблица 2) рекультивационных работ тесно связан с календарным планом отработки с целью быстрейшего восстановления и освоения земель. В связи с этим, общая площадь рекультивационных работ разбита на 4 очереди (этапа). Календарным планом учтена необходимость повторной перевалки грунтов, то есть промежуточного складирования во внешний отвал грунтов при срезке целиком на участке 1 очереди, в объеме – 90,0 тыс. м³ в связи с устройством водоема и отсутствии дефицита в грунте, а также невозможности использования вскрышных пород, в частности почвенно-растительного слоя, в полном объеме. Оставшийся почвенно-растительный грунт сохранится в отвалах до момента образования дефицита в грунте при рекультивации участков 2 и3 очереди.