Процесс формирования осыпей на нерабочих бортах карьеров и его влияние на восстановление растительности

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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 & Technology. 2018. Vol. 7. Iss. 2.21. P. 24–28. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.21.11829.

4. Лазаревич К. С. Склоновые процессы // География. 2001. № 26.

5. 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.

6. 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.

7. Решетняк С. П., Авраамова Н. С., Мелихов М. В. Проектирование карьерных дорог и их защиты // Мир дорог. 2017. № 100. С. 66–69.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. Каюмова А. Н. Прогноз последствий камнепада в карьерах // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. № 9. С. 257–261.

17. 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.

18. Барон Л. И. Характеристики трения горных пород. М.: Наука, 1967. 208 с.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. Павлов В. Н. Растительный покров Западного Тянь-Шаня. М.: Изд-во МГУ, 1980. 246 с.