<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">nznistu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Науки о Земле и недропользование</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Earth sciences and subsoil use</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2686-9993</issn><issn pub-type="epub">2686-7931</issn><publisher><publisher-name>Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21285/2686-9993-2021-44-3-323-332</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">nznistu-168</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Разведка и разработка месторождений полезных ископаемых</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Exploration and Development of Mineral Deposits</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Процесс формирования осыпей на нерабочих бортах карьеров и его влияние на восстановление растительности</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Scree formation on nonmining flank of an opencast and its impact on vegetation restoration</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-6637-0053</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Галайда</surname><given-names>К. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Galaida</surname><given-names>K. P.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Галайда Константин Павлович, аспирант, Институт недропользования</p><p>Иркутск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Konstantin P. Galaida, Postgraduate Student, Institute of Subsoil Use</p><p>Irkutsk</p></bio><email xlink:type="simple">galanna82@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1413-0116</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Тальгамер</surname><given-names>Б. Л.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Talgamer</surname><given-names>B. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Тальгамер Борис Леонидович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой разработки месторождений полезных ископаемых</p><p>Иркутск</p><p> </p><p> </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Boris L. Talgamer, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Department of Mineral Deposits Development, Institute of Subsoil Use</p><p>Irkutsk</p></bio><email xlink:type="simple">talgamer@istu.edu</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Иркутский национальный исследовательский технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Irkutsk National Research Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>10</month><year>2021</year></pub-date><volume>44</volume><issue>3</issue><fpage>323</fpage><lpage>332</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Галайда К.П., Тальгамер Б.Л., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Галайда К.П., Тальгамер Б.Л.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Galaida K.P., Talgamer B.I.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.nznj.ru/jour/article/view/168">https://www.nznj.ru/jour/article/view/168</self-uri><abstract><p>Целью проведенных исследований являлось изучение закономерностей формирования осыпей и оценка их влияния на самозарастания нарушенных земель после отработки месторождений строительного камня. Авторами были изучены процессы природного образования осыпей, определена их слоистость и гравитационная сортировка, установлены факторы, обуславливающие процесс обрушения уступов. При помощи моделирования процесса осыпеобразования установлена зависимость дальности разлета породы от высоты уступов, углов их откоса, а также от массы отдельных кусков. Установлены углы откоса уступа с наибольшим и с наименьшим разлетом породы. Моделирование показало влияние углов откоса уступа и параметров осыпи, образовавшейся у подножия уступов, на дальность разлета обломков. Выделены три ярко выраженные стадии формирования осыпей у подножия уступов, определены углы, при которых происходит переход от одной стадии осыпеобразования к другой. Даны рекомендации по улучшению условий самозарастания и минимизации негативного фактора осыпеобразования. Для формирования слоя рыхлых отложений на горизонтальных площадках уступов предлагается использовать не привезенную техногенную смесь или потенциально плодородные грунты, а породы из осыпи, что резко сокращает затраты на рекультивацию. С целью повышения интенсивности самозарастания бортов карьеров рекомендуется увеличивать высоту уступов и ширину берм без изменения проектного угла откоса борта карьера. Для снижения негативного влияния осыпеобразования на процесс восстановления растительности на бортах у подножия уступов предлагается формировать траншею для сбора осыпающихся пород или камнезащитный вал.</p><p> </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The purpose of the conducted research is to study the regularities of scree formation and assess their impact on self-vegetation of disturbed lands after mining of building stone deposits. The processes of natural formation of scree have been studied, their layering and gravitational alignment have been determined, the factors causing pit bench collapse have been identified. Simulation of the scree formation process allowed to establish the dependence of rock spreading distance on bench height, bench slope angles, as well as on the weight of individual pieces. The slope bench angles with the largest and smallest rock spread distance were found. The simulation showed the influence of the slope bench angles and parameters of the scree formed at the foot of pit benches on the range of debris spread. Three distinct formation stages of scree at the foot of the benches are identified. The angles of transition from one stage of scree formation to another are determined. Recommendations are given to improve the conditions of self-vegetation and minimize the negative factor of scree formation. To form a layer of loose sediments on horizontal bench sites it is proposed to use rocks from scree, which can dramatically reduce the cost of reclamation rather than imported man-made mixture or potentially fertile soils. In order to increase self-vegetation intensity on the flanks of opencasts, it is recommended to increase the bench height and berm width without changing the design angle of the opencast flank slope. To reduce the adverse impact of scree formation on vegetation restoration on the sides at the bench foot, it is proposed to form a trench collecting falling rocks or a rockprotecting wall.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>открытые горные работы</kwd><kwd>карьеры</kwd><kwd>нарушенные земли</kwd><kwd>осыпеобразование</kwd><kwd>рекультивация</kwd><kwd>самозарастание</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>open-pit mining</kwd><kwd>open pit</kwd><kwd>disturbed lands</kwd><kwd>scree formation</kwd><kwd>reclamation</kwd><kwd>self-vegetation</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зеньков И. В., Нефедов Б. Н., Барадулин И. М., Юронен Ю. П., Вокин В. Н., Кирюшина Е. В. Технологии рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири: монография. Красноярск: Изд-во СФУ, 2015. 308 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zen'kov I. V., Nefedov B. N., Baradulin I. M., Yuronen Yu. P., Vokin V. N., Kiryushina E. V. Reclamation technologies and development of disturbed lands in Western and Eastern Siberia. Krasnoyarsk: Siberian Federal University; 2015. 308 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тальгамер Б. Л., Галайда К. П. Исследование условий самозарастания нарушенных земель при добыче строительного камня // Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований: материалы Междунар. науч.-техн. конф. «Геонауки-2020». Т. 20. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2020. С. 172–179.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Talgamer B. L., Galaida K. P. Investigation of selforganized vegetation conditions of disturbed areas at building stone extraction. In: Geologiya, poiski i razvedka poleznykh iskopaemykh i metody geologicheskikh issledovanii: materialy Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii “Geonauki-2020” = Geology, prospecting and exploration of minerals and methods of geological research: materials of the International scientific and technical conference Geosciences-2020. Vol. 20. Irkutsk: Irkutsk National Research Technical University; 2020. p.172–179. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dorthi K., Chandar K. R. Slope stability monitoring in opencast coal mine based on wireless data acquisition system-a case study // International Journal of Engineering &amp; Technology. 2018. Vol. 7. Iss. 2.21. P. 24–28. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.21.11829.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dorthi K., Chandar K. R. Slope stability monitoring in opencast coal mine based on wireless data acquisition system-a case study. International Journal of Engineering &amp; Technology. 2018;7(2.21):24-28. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.21.11829.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лазаревич К. С. Склоновые процессы // География. 2001. № 26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lazarevich K. S. Slope processes. Geografiya. 2001;26. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Баринов А. Ю. Обоснование выбора конструкции противокамнепадной завесы для защиты от обвальноосыпных явлений в карьерах // Горный журнал. 2021. № 1. С. 119–121. https://doi.org/10.17580/gzh.2021.01.21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barinov A. Yu. Justification of rockfall-and-rockslide protection screen design for open pit mines. Gornyi zhurnal. 2021;1:119-121. (In Russ.). https://doi.org/10.17580/gzh.2021.01.21.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мелихов М. В., Решетняк С. П. Обоснование проектов по инженерной защите техногенных откосов от оползневых и скально-обвальных явлений при строительстве дорог различного назначения // Мир дорог. 2016. № 90. С. 48–53.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melikhov M. V., Reshetnyak S. P. Rationale for projects on rockfall-and-rockslide engineering protection of technological slopes under construction of various-purpose roads. Mir dorog. 2016;90:48-53. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Решетняк С. П., Авраамова Н. С., Мелихов М. В. Проектирование карьерных дорог и их защиты // Мир дорог. 2017. № 100. С. 66–69.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Reshetnyak S. P., Avraamova N. S., Melikhov M. V. Design of quarry roads and their protection. Mir dorog. 2017;100:66-69. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мелихов М. В., Чащинов Г. В. Применение технологии скейлинг для защиты карьерного автотранспорта от камнепадов // Труды Ферсмановской научной сессии Геологического института Кольского научного центра Российской академии наук. 2017. № 14. С. 311–314.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melikhov M. V., Chashchinov G. V. Application of scaling technology for the protection of quarry vehicles from rockfalls. Trudy Fersmanovskoi nauchnoi sessii Geologicheskogo instituta Kol'skogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk. 2017;14:311-314. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мелихов М. В., Мелихов Д. В. Опыт защиты людей при проведении инженерных изысканий на карьерных уступах // Проблемы недропользования. 2017. № 1. С. 175–181. https://doi.org/10.18454/2313-1586.2017.01.175.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melikhov M. V., Melikhov D. V. Experience of people protection carrying out engineering survey on pit benches. Problemy nedropol'zovaniya. 2017;1:175-181. (In Russ.). https://doi.org/10.18454/2313-1586.2017.01.175.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мелихов М. В. Концепция возведения временных противокамнепадных сооружений на карьерах // Проблемы недропользования. 2018. № 2. С. 130–138. https://doi.org/10.25635/2313-1586.2018.02.130.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melikhov M. V. Conception of construction of temporary anti-roсkfall facilities on the open pits. Problemy nedropol'zovaniya. 2018;2:130-138. (In Russ.). https://doi.org/10.25635/2313-1586.2018.02.130.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kumar V., Parkash V. A model study of slope stability in mines situated in south India // Advances in Applied Science Research. 2015. Vol. 6. Iss. 8. P. 82–90.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kumar V., Parkash V. A model study of slope stability in mines situated in south India. Advances in Applied Science Research. 2015;6(8):82-90.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шубин Г. В., Заровняев Б. Н., Акишев А. Н., Лукин Э. Р. Защита транспортных берм от камнепада с уступов бортов глубоких карьеров // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2019. № 2. С. 243–252.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shubin G. V., Zarovnyaev B. N., Akishev A. N., Lukin E. R. Protection of the transport berms fromrockfall from the slopes of the sides of deep open pits. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle = News of the Tula state university. Natural sciences. 2019;2:243-252. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Галайда К. П. Тальгамер Б. Л. Анализ состояния нарушенных земель на карьерах по добыче камня // Безопасность-2014: сборник науч. Тр. XIX Всерос. студ. науч.-практ. конф. с междунар. уч. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2014. С. 106–108.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Galaida K. P. Talgamer B. L. Analysis of disturbed land condition in open pits for stone mining. In: Bezopasnost'-2014: sbornik nauchnykh trudov XIX Vserossiiskoi studencheskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem = Safety-2014: collected scientific works of the 19th All-Russian student scientific and practical conference with international participation. Irkutsk: Irkutsk National Research Technical University; 2014. p.106–108. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зеньков И. В., Барадулин И. М. Результаты исследования условий появления и формирования растительного покрова в отработанных щебеночных карьерах // Уголь. 2017. № 12. С. 69–71. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2017-12-69-71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zenkov I. V., Baradulin I. M. Study results of vegetation emergence and formation in depleted crushed stone quarries. Ugol' = Russian Coal Journal. 2017;12:69-71. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2017-12-69-71. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Козыбаева Ф. Е., Котухов Ю. А., Бейсеева Г. Б., Ажикина Н. Ж., Сатеков Е. Я., Саркулова Ж. Естественное восстановление растительного покрова, его видовой состав в условиях самозарастания и рекультивации промышленных отвалов рудного месторождения Тишинка ВКО // Почвоведение и агрохимия. 2018. № 4. С. 53–69.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kozybaeva F. E., Kotuhov Yu. A., Beiseeva G. B., Azhikina N. Zh, Satekov E. Ya., Sarkulova J. Natural regeneration of plant cover, their species composition in the conditions of self-overgrowing and recultivation of industrial dumps of ore deposit of Tishinka eastern Kazakhstan region. Pochvovedenie i agrokhimiya = Soil Science and Agrochemistry. 2018;4:53-69. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каюмова А. Н. Прогноз последствий камнепада в карьерах // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. № 9. С. 257–261.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kayumova A. N. Forecast of rockfall consequences in open pit mines. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten' = Mining informational and analytical bulletin. 2004;9:257-261. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Несмашний Є. О., Ткаченко Г. І., Герасимова К. В. Розроблення фiзико-математичної моделi скочування бутiв гiрської породи з породних вiдкосiв // Гірничий вісник. 2020. Вип. 107. С. 101–106. https://doi.org/10.31721/2306-5435-2020-1-107-101-106.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nesmashnii E. O., Tkachenko G. І., Gerasimova K. V. Development of a physical and mathematical model for rock rubble rolling from rock slopes. Gornyi vestnik = Mining Journal. 2020;107:101-106. (In Ukrainian). https://doi.org/10.31721/2306-5435-2020-1-107-101-106.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барон Л. И. Характеристики трения горных пород. М.: Наука, 1967. 208 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baron L. I. Characteristics of rock friction. Moscow: Nauka; 1967. 208 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Галайда К. П., Тальгамер Б. Л. Антропогенная нагрузка карьеров по добыче строительного камня на окружающую среду Южного Прибайкалья // Сучасні проблеми екології: тези XVІІ Всеукраїнської наукової on-line конференція здобувачів вищої освіти і молодих учених з міжнародною участю. Житомир: Житомирська політехніка, 2021. С. 147–148.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Galaida K. P., Talgamer B. L. Anthropogenic load of open pits for construction stone mining on the environment of the Southern Baikal region. In: Sovremennye problemy ekologii: tezisy XVII Vseukrainskoi nauchnoi online konferentsiya soiskatelei vysshego obrazovaniya i molodykh uchenykh s mezhdunarodnym uchastiem = Modern environmental problems: abstracts of the 17th All-Ukrainian scientific on-line conference of applicants for higher education and young scientists with international participation. Zhitomir: Zhitomirskaya politekhnika; 2021. p.147–148. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Галайда К. П. Тальгамер Б. Л. Исследование влияния климата на процесс самозарастания карьеров по добыче известняка // XXI век. Техносферная безопасность. 2021. Т. 6. № 2. С. 211–220. https://doi.org/10.21285/2500-1582-2021-2-211-220.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Galaida K. P., Talgamer B. L. A study of the impact of climate on the self-growth of limestone quarries. XXI vek. Tekhnosfernaya bezopasnost' = XXI century. Technosphere Safety. 2021;6(2):211-220. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/2500-1582-2021-2-211-220.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Галайда К. П., Тальгамер Б. Л. Оценка эффективности самовосстановления нарушенных земель при добыче строительного камня // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири: сб. науч. тр. Вып. 14. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2014. С. 30–36.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Galaida K. P., Talgamer B. L. Evaluation of disturbed land self-restoration effectiveness under building stone mining. In: Problemy osvoeniya mineral'noi bazy Vostochnoi Sibiri = Problems of development of the mineral base of Eastern Siberia. Iss. 14. Irkutsk: Irkutsk State Technical University; 2014. p.30–36. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Павлов В. Н. Растительный покров Западного Тянь-Шаня. М.: Изд-во МГУ, 1980. 246 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pavlov V. N. Vegetation cover of the Western Tien Shan. Moscow: Lomonosov Moscow State University; 1980. 246 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
