CC BY
38
Оригинальная статья
УДК 622.882:622.33.012.3(571.17) © В.А. Андроханов, А.Т. Лавриненко, И.Н. Госсен, ЕД. Куляпина, 2019
Опыт создания опытно-производственной площадки по рекультивации нарушенных земель на разрезе «Заречный» АО «СУЭК-Кузбасс»
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-12-60-65
АНДРОХАНОВ В.А.
Доктор биол. наук,
заведующий лабораторией,
заместитель директора по научной работе
Института почвоведения и агрохимии СО РАН,
630090, г. Новосибирск, Россия,
е-mail: androhanov@issa-siberia.ru
ЛАВРИНЕНКО А.Т.
Старший научный сотрудник,
заведующий лабораторией
«Рекультивация земель»
ФГБНУ «НИИАП Хакасии»,
655132, с. Зеленое, Республика Хакасия, Россия,
e-mail: aleks233@yandex.ru
ГОССЕН И.Н.
Канд. биол. наук, научный сотрудник
Института почвоведения и агрохимии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, Россия, е-mail: igor-gossen@yandex.ru
КУЛЯПИНА Е.Д.
Канд. биол. наук,
младший научный сотрудник
Института почвоведения и агрохимии СО РАН,
630090, г. Новосибирск, Россия,
е-mail: edk200@yandex.ru
В работе представлены результаты проведения рекульти-вационных работ по созданию опытно-производственной площадки на территории внешнего отвала разреза «Заречный» АО СУЭК-Кузбасс В ходе выполнения работ на поверхности отвала созданы рекультивационные участки по различным технологическим схемам с использованием ПСП и ППП. Испытаны различные методы формирования насыпного, корнеобитаемого слоя почвы на техногенно-нарушенных территориях и показаны основные проблемы выполнения работ на техническом этапе, проведена оценка почвенно-экологической эффективности рекультивации.
Ключевые слова: рекультивация, почва, техногенные ландшафты, плодородный слой почвы, потенциально плодородные породы, техноземы.
Для цитирования: Опыт создания опытно-производственной площадки по рекультивации нарушенных земель на разрезе «Заречный» АО «СУЭК-Кузбасс» / В.А. Андроханов, А.Т. Лаврененко, И.Н. Госсен, Е.Д. Куляпина // Уголь. 2019. №12. С. 60-65. 001: 10.18796/0041-5790-2019-12-60-65.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время разработан и применяется на практике достаточно широкий спектр технологий рекультивации нарушенных земель по различным направлениям. Рекультивационные работы направлены на восстановление нарушенных земель и формирование участков, которые в дальнейшем могут использоваться в сельскохозяйственных, лесохозяйственных, водохозяйственных и природоохранных целях. Однако, как показывает практика, в любом случае для повышения эффективности рекультива-ционных работ на нарушенной поверхности должен быть создан благоприятный корнеобитаемый слой. Для создания этого слоя используются различные материалы, так называемые литогенные ресурсы рекультивации [1, 2], к которым относят, в первую очередь, плодородный слой почвы (ПСП) и потенциально плодородные породы (ППП). Несмотря на многолетние работы по усовершенствованию технологий рекультивации, до сих пор нет достаточных данных по технологиям рационального формирования рекультивированных участков путем отсыпки ПСП и ППП, оценки эффективности работ и перспектив использования таких участков.
Выполненная работа направлена на решение проблем, возникающих при проведении горнотехнического этапа рекультивации, рациональное использование местных литогенных ресурсов и обоснование основных приемов для эффективного восстановления нарушенных земель и использования рекультивированных участков в посттехногенный период.
Согласно действующему законодательству рекультивационные работы выполняются по шести основным направлениям: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, санитарно-гигиеническое, водохозяйственное, рекреационное и строительное. В нормативных документах по ре-
культивации также говорится о преимущественном выборе сельскохозяйственного направления. Данное направление предполагает созда ние сел ьскохозяйствен н ых угодий (пашни, сенокосы, сады и другое) и возвращение нарушенных земель в хозяйственный оборот для производства сельскохозяйственной продукции. При этом результаты многочисленных исследований показывают, что невозможно эффективно восстанавливать сельскохозяйственные угодья без использования плодородного слоя почвы (ПСП) и потенциально плодородных пород (ППП) для создания благоприятных почвенно-экологических условий на нарушенных территориях [3, 4, 5].
Ранее выполненные рекультивационные работы с использованием ПСП показали неоднозначные результаты [6, 7, 8]. Многочисленные теоретические исследования и практические работы на этих участках показывают, что во многих случаях не удается достичь высокой эффективности использования рекультивированных земель. Поэтому рекультивированные участки оказываются заброшенными и не используются согласно выбранному направлению. Во многом это связано с нерешенностью некоторых технологических проблем, связанных с введением рекультивированных земель в интенсивное производство.
Технология восстановления почвы с использованием ПСП и ППП и формированием насыпных почв - технозе-мов [9] предполагает формирование почвоподобных образований, которые по своему морфологическому строению в определенной мере копируют строение ненарушенных почв [10]. Однако, как показывает практика, видимое сходство совсем не означает, что удалось сформировать устойчивое естественно-историческое образование - почву. Почва образуется тысячелетиями, и поэтому ее свойства и режимы сбалансированы с окружающей средой и находятся в постоянном динамическом равновесии.
При формировании искусственных почв техническими средствами мы не можем сразу сформировать и обеспечить устойчивое состояние почвоподобного образования, так как его свойства и режимы функционирования разба-лансированы, а его отдельно отсыпанные слои на начальных этапах никак не взаимосвязаны. Поэтому эти почвы часто подвержены развитию деградационных и эрозионных процессов. Взаимосвязь горизонтов восстанавливается только в процессе развития всего комплекса почвообразования, состоящего из элементарных химических, физических и биологических процессов. Для запуска этих процессов на начальных этапах освоения техноземов необходимо проведение мелиоративных мероприятий, направленных на восстановление почвообразования на рекультивированных участках через активизацию биологических процессов путем формирования растительного покрова и создания благоприятных физических режимов в корнеобитаемом слое.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В настоящее время основным способом создания благоприятного корнеобитаемого слоя является отсыпка ранее снятого с естественных почв материала ПСП. При этом в большинстве случаев в процессе снятия и хранения ПСП происходит деградация всего комплекса почвенных свойств, и поэтому на нарушенную поверхность отсыпается совершенно инертный материал, который тре-
бует времени для восстановления биологической активности. Тем не менее основные физические свойства этого материала, а именно соотношение фракций физической глины и песка остается практически неизменным. Также остается прежней и минеральная основа с преобладанием вторичных минералов. Именно эти свойства плюс содержание гумуса, в любом случае, обусловливают ценность ПСП и его незаменимость для быстрого восстановления сельскохозяйственных угодий.
При формировании опытно-производственной площадки учитывался многолетний опыт, накопленный в лаборатории рекультивации почв ИПА СО РАН, а также опыт выполнения рекультивационных работ с использованием ПСП на нарушенных землях КАТЭКа, Домбасса, КМА и Урала. В то же время при создании опытной площадки учитывались и конкретные технологические условия разреза «Заречный» и возможности доставки ПСП и ППП на территорию нарушенного участка. Данная площадка создавалась для разработки эффективных технологий рекультивации сельскохозяйственного, лесохозяйственного и санитарно-гигиенического направлений и для оценки эффективности рекультивационных направлений с учетом рационального использования местных природных ресурсов [11].
На опытно-производственной площадке, учитывая все основные возможности использования ПСП и ППП для создания рекультивационного корнеобитаемого слоя, были сформированы пять опытных площадок общей площадью 3,5 га (рис. 1): I вариант - нанесение ПСП мощностью 0,5 м; II вариант - контроль, материал отвала; III вариант - нанесение ППП мощностью 1 м; IV вариант - послойное нанесение ППП мощностью 0,6 м и ПСП мощностью 0,4 м; V вариант - нанесение смеси ПСП и ППП мощностью 1 м. Участок VI сформировался уже в процессе отсыпки материала ПСП на прилегающую территорию. Было принято решение включить его в площадь опытно-производственной площадки.
Этот участок планируется использовать для отработки перспективных технологий по различным направлениям биологической рекультивации с использованием альтернативных способов восстановления нарушенных земель.
После формирования опытно-производственной площадки сформированные варианты были разбиты по различным направлениям и видам рекультивации. Согласно представленной схеме опытов, на площадке размещены лесные культуры, имеющие наибольшее распространение на прилегающей территории (береза, сосна, рябина, кедр). Также сформированы участки по сельскохозяйственному направлению рекультивации, которые в дальнейшем предполагается разделить на два вида использования, это создание пахотных угодий с посевом основных сельскохозяйственных культур (пшеница, овес, горох и другие), вторая часть будет использоваться для возделывания кормовых культур (многолетних трав, кукурузы, рапса и др.).
Еще одно направление рекультивации на опытной площадке - это санитарно-гигиеническое. На данном участке предусматривается восстановление биоразнообразия растительности и почвенного плодородия естественным образом, без проведения биологического этапа. Поэтому эта часть опытно-производственной площадки с отсып-
Рис. 1. Схема опытной площадки: I - нанесение ПСП мощностью 0,5 м; II - контроль, материал отвала; III - нанесение ППП мощностью 1 м;
IV- послойное нанесение ППП мощностью 0,6 м и ПСП мощностью 0,4;
V- нанесение смеси ПСП и ППП мощностью 1 м; VI - участки отработки перспективных технологий по различным направлениям биологической рекультивации Fig. 1. Scheme of the pilot site: I - application of PSP with a capacity of 0.5 m;
II - control variant, material of the blade; III - application of PSP with a capacity of 1 m;
IV - layering application of PPP with a capacity of 0.6 m and a PSP with a capacity of 0,4;
V - application of a mixture of PSP and PPP with a capacity of 1 m;
VI - areas of development of advanced technologies of biological reclamation
кой ПСП и ППП, а также на контрольном варианте без отсыпки оставлена под естественное восстановление растительности. Предполагается, что на этом варианте будет восстанавливаться естественная растительность, семена которой находятся в ПСП, а также виды растений, которые будут заноситься с прилегающей территории [12].
На основной площади опытно-производственной площадки создание рекультивационного, корнеобитаемого слоя выполнено путем отсыпки материала ПСП и ППП на спланированную поверхность отвала наиболее распространенными способами.
I. В первом варианте было простое нанесение ПСП на поверхность отвала мощностью 0,5 м. Это наиболее распространенный в настоящее время способ формирования рекультивированных земель на поверхности отвалов. По классификации [10] такие искусственно созданные почвы названы «техноземы недифференцированные гумусогенные». Они состоят из двух слоев отсыпан-
ного плодородного корнеобитаемого слоя разной мощности, который в дальнейшем выполняет функции гумусово-аккумулятивного горизонта (А) и подстилающей породы (Д), состоящей из материла отвала. Выбранная мощность этого горизонта обусловлена тем, что в наиболее плодородных естественных почвах - черноземах, распространенных на ненарушенной территории, ПСП в среднем составляет 0,4-0,6 м. Однако подстилающий субстрат представлен плотными породами отвала, которые длительное время практически остаются неизменными и не участвуют в формировании профиля почв и восстановлении почвенно-экологических функций. Поэтому и почвенно-экологическая эффективность такой рекультивации по нашим расчетам будет составлять - 60-70%.
II. Второй участок - это контрольный вариант, спланированный участок отвала. Без выполнения мелиоративных работ эффективность рекультивации на этом участке может составить 30-40%. Для субстрата отвалов это достаточно высокий показатель. Это обусловлено тем, что отвал представлен смесью вскрышных пород (в основном алевролитов и песчаников) с небольшой примесью суглинков, которые более 10 лет были складированы в отвале. За это время прочность каменистых пород заметно снизилась. При размещении их на поверхности под действием перепада температур и влажности крупные, каменистые обломки алевролитов, песчаников и аргиллитов стали быстро разрушаться. Поэтому общая каменистость субстрата отвала постепенно снижается, что приводит к снижению общей плотности субстрата и улучшению водно-воздушного режима. Это поспособствовало появлению и закреплению растительности на поверхности данного варианта.
III. Третий участок сформирован путем отсыпки материала суглинка на спланированную поверхность отвала. Образованные почвы по такой технологии можно отнести к типу техноземов недифференцированных, литоген-ных. Мощность отсыпки суглинка составила около 1 м. Это ориентировочно соответствует мощности переходного горизонта в естественных почвах. В дальнейшем на этом участке планируется изучать скорость восстановления гумусового горизонта при различных направлениях и режимах использования. Необходимо отметить, что по своим свойствам он не в полной мере соответствует основным почвообразующим породам Кузбасса - лессовидным суглинкам. Это обусловлено присутствием каменистых отдельностей разного размера до 20% от обще-
го объема субстрата. Эти камни в дальнейшем постепенно могут выходить на поверхность и создавать трудности при обработке данного участка. Также предварительные результаты по гранулометрическому составу показывают, что данный материал характеризуется более тяжелым составом, что связано с повышенным содержанием фракций физической глины. Это также является некоторым отклонением от оптимальных параметров почво-образующих пород. Поэтому почвенно-экологическая эффективность рекультивации на этом участке составляет около 60%.
IV. Четвертый участок сформирован по классической технологии путем формирования корнеобитаемого слоя из ПСП и переходного изолирующего горизонта ППП на поверхности спланированного отвала. Созданные по такой технологии искусственные почвы относятся к типу тех-ноземов дифференцированных гумусогенных. Технология формирования таких рекультивированных почв предполагает послойную отсыпку ПСП и ППП. Вначале отсыпается переходный изолирующий горизонт ППП и планируется на поверхности отвалов. После этого проводится нанесение сверху ППП материала ПСП, который в дальнейшем будет выполнять основные функции корнеобитаемого горизонта. Мощность отсыпки составила 0,6 м ППП и 0,4 м ПСП, что примерно соответствует зональной норме. Необходимо отметить, что на данном участке и участках V и VI в качестве ПСП использован материал с гидроморф-ных (переувлажненных) естественных почв. Этот материал не совсем подходит для формирования корнеобитаемого слоя, который в дальнейшем планируется использовать под пашню. В большинстве случаев рекомендуется не снимать этот горизонт при разработке месторождений, так как его сложно качественно снять, и он сильно деградирует, попадая в сухие условия на отвалах. Тем не менее опытный участок создан, хотя на поверхности ПСП сильно перемешан с ППП. Это вызвано тем, что использование тяжелой карьерной техники для формирования насыпного слоя, состоящего из рыхлого суглинистого материала, не позволяет равномерно нанести и распределить различные слои на поверхности отвалов (рис. 2). Поэтому при планировке происходит перемешивание материалов ПСП и ППП.
В дальнейшем на этом участке будет изучена динамика восстановления почвенных свойств и режимов в отсыпанных слоях и отработаны технологии эффективного использования по различным направлениям и видам рекультивации. Почвенно-экологическая эффективность рекультивации на этом участке достигает 80%.
V. Пятый участок сформирован по новой модифицированной технологии. Этой технологией предусмотрено совместное снятие ПСП и ППП с верхнего уступа и формирование из этой смеси корнеобитаемого слоя на поверхности рекультивационных
участков. Модификация классической технологии рекультивации обусловлена тем, что совместное снятие ПСП и ППП в процессе отработки месторождения позволяет значительно снизить затраты на проведение рекультивационных работ при сохранении или даже повышении почвенно-экологической эффективности. Мощность отсыпки может изменяться в широких пределах, от одного до нескольких метров, в зависимости от мощности этих горизонтов в естественных почвах и от технологии отработки верхнего уступа, а также наличия подготовленных площадей для размещения смеси ПСП и ППП. В нашем случае мощность отсыпки составила более 1 м. При этом почвенно-экологическая эффективность составила 80-85%. Почвы, сформированные по такой технологии, можно назвать техноземами недифференцированными литогенно-гумусогенными.
VI. Шестой участок сформирован, как и в первом варианте, путем отсыпки ПСП на поверхность отвала. Однако если в первом варианте материал ПСП снят с черноземов и серых лесных почв, то на шестом участке ПСП снят с заболоченного участка. В ПСП на этом участке содержится большое количество торфяного материала, который обладает высокой влагоемкостью. При формировании данного участка также возникли сложности при планировке ПСП в результате его высокой влажности. Тяжелая техника тонула в отсыпаемом слое. Поэтому мощность нанесения неравномерна и изменяется в пределах 0,4-2 м. В дальнейшем на этом участке планируется отработать агротехноло-гические приемы использования таких участков с отсыпкой торфа для выращивания различных видов растений (садовых, овощных, декоративных, лекарственных и других). Почвы, сформированные по такой технологии, можно назвать техноземами недифференцированными органогенными, так как для формирования корнеобитаемого слоя использовался торф. Почвенно-экологическая эффективность составляет 60-80%.
Рис. 2. Формирование участков на опытно-производственной площадке Fig. 2. Formation of areas on the pilot production site
Объемы ПСП и ППП
Номер участка Площадь, га Объем ПСП, м3 Объем ППП, м3 Объем ПСП, т/га Объем ППП, т/га
1. ПСП - 0,5 м 0,71 3550 - 4260 -
2. Без отсыпки 0,20 - -
3. ППП - 1 м 0,47 - 4700 - 7050
4. ПСП - 0,4 м + ППП - 0,6 м 0,36 1440 2160 1728 3240
5. Смесь ПСП + ППП - 1 м 0,34 3400 5100
6. ПСП - торф 0,66 3696 - 2957 -
Для характеристики объема выполненных работ был проведен подсчет количества использованных материалов для создания опытно-производственной площадки. В ходе горнотехнического этапа на участки рекультивации, как показано в таблице, было завезено 6690 м3 плодородного слоя почвы (ПСП) и 8560 м3 потенциально плодородных пород (ППП).
Для создания участка № 1 с нанесением ПСП мощностью 0,5 м потребовалось 3550 м3 (см. таблицу) плодородного слоя почвы. ПСП распределялся также на участке № 4 - мощностью 0,4 м и составил 1440 м3, и в смеси с ППП на участке № 5 общий объем субстрата ПСП и ППП составил 3400 м3.
Потенциально плодородные породы (ППП), представленные покровными глинами и суглинками, были распределены на участк № 3 - мощностью 1 м, участке № 4 -мощность 0,6 м и в виде смеси ПСП и ППП на участке № 5. Объем ППП на участке №3 составил 4700 м3, на участке № 4 - 2160 м3. Общий объем субстрата на участке № 5 (ПСП + ППП) составил 3400 м3.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-29-05086.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполнение работ по созданию опытно-производственной площадки показало технологическую сложность формирования опытных вариантов с заданными параметрами с использованием ПСП и ППП. В первую очередь сложности возникли с применением тяжелой техники, которая используется на угольном разрезе. Эта техника не предназначена для работы с такими субстратами, как ПСП и ППП, особенно при их увлажнении. За рубежом для формирования рекультивационных участков применяется специализированная техника, которая позволяет более качественно выполнять рекультивационные работы [13].
Вторая сложность - это использование разнородных материалов при формировании поверхностного корнеоби-таемого слоя. Поэтому можно сделать заключение, что совместное нанесение ППП и ПСП является наиболее перспективным вариантом. Применение данных технологий позволяет уже на этапе формирования провести оценку почвенно-экологической эффективности сформированных площадок и наметить пути дальнейшего использования рекультивированных земель.
Таким образом, проведенные работы показали возможность применения технологий рекультивации с использованием ПСП и ППП сразу в процессе проведения вскрышных работ путем создания гумусово-аккумулятивного технозема за счет внесения верхнего плодородного слоя почвы в подстилающие породы при одновременном сня-
тии, погрузке, транспортировке и нанесении верхнего вскрышного уступа на поверхность отвала мощностью не менее 2 м, ГОСТ Р 57446-2017. Выполнение технического этапа рекультивации в процессе отработки угольного месторождения позволяет формировать участки рекультивации по основным направлениям. При этом необходимо учитывать конкретные условия работы угольного разреза. Выполненные работы показывают возможность быстрого восстановления нарушенных земель и исключения этапов раздельного снятия и хранения ПСП и ППП. Применение такой технологии позволяет значительно сократить расходы на выполнение рекультивации и повысить общую эффективность рекультивационных мероприятий.
Список литературы
1. Семина И.С. Рациональное использование литоген-ных ресурсов рекультивации как основа для экологически безопасного развития техногенных ландшафтов // Безопасность труда в промышленности. 2013. № 11. С. 36-38.
2. Соколов Д.А., Мерзляков О.Э., Доможакова Е.А. Оценка литогенного потенциала гумусонакопления в почвах отвалов каменноугольных месторождений Сибири // Вестник Томского государственного университета. 2015. №399. С. 247-253.
3. Зеньков И.В. Горнотехническая рекультивация земель на разрезах Канско-Ачинского угольного бассейна. Красноярск, 2011. 386 с.
4. Burger J. Sustainable mined land reclamation in the eastern US coalfields: A case for an ecosystem reclamation approach / Proceedings of the National Meeting of the American Society of Mining and Reclamation, Bismark, ND, USA. 2011. P. 113-141.
5. Soil physical parameters of a recently established agricultural recultivation site after brown coal mining in Eastern Germany / J. Krummelbein, R. Horn, T. Raab et al. // Soil Tillage Res. 2010. N 111 (1). P. 19-25.
6. Панас Р.Н. Агроэкономические основы рекультивации земель. Львов: Издательство Львовского университета, 1989. 160 с.
7. Экономика рекультивации. Инновационные технологии горнотехнической рекультивации породных отвалов / И.В. Зеньков, Б.Н. Нефедов, О.В. Сибирякова и др. // Уголь. 2013. № 12. С. 94-95. URL: http://www.ugolinfo.ru/ Free/122013.pdf (дата обращения: 15.11.2019).
8. Shrestha R.K., Lal R. Changes in physical and chemical properties of soil after surface mining and reclamation // Geoderma. 2011. N 161(3). P. 168-176.
9. Андроханов В.А., Овсянникова С.В., Курачев В.М. Тех-ноземы: свойства, режимы, функционирование. Ново-
сибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 2000. 200 с.
10. Курачев В.М., Андроханов В.А. Классификация почв техногенных ландшафтов // Сибирский экологический журнал. 2002. № 3. С. 255-261.
11. Оценка влияния структурно-группового состава гу-миновых кислот бурых углей на их биологическую активность в условиях техногенных ландшафтов / Д.А. Соколов,
С.Л. Добрянская, В.А. Андроханов и др. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2018. №5. С. 90-100.
12. Куприянов А.Н., Манаков Ю.А. Закономерности восстановления растительного покрова на отвалах Кузбасса // Сибирский лесной журнал. 2016. № 2. С. 51-58.
13. Fulton J.P., Wells L.G., Smith T.D. A mechanical system for soil reconstruction // Appl. Eng. Agric. 2002. N 18 (5). P. 517-524.
ECOLOGY
Original Paper
UDC 622.882:622.33.012.3(571.17) © V.A. Androkhanov, A.T. Lavrinenko, I.N. Gossen, E.D. Kulyapina, 2019 ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2019, № 12, pp. 60-65 DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-12-60-65
Title
EXPERIENCE IN CREATING A PILOT PRODUCTION SITE FOR THE RECLAMATION OF DISTURBED LANDS AT THE "ZARECHNY" OPEN-PIT MINE OF "SUEK-KUZBASS" JSC
Authors
Androkhanov V.A.1, Lavrinenko A.T.2, Gossen I.N.1, Kulyapina E.D.1
' Institut of Soil Science and Agrochemistry SB RAS, Novosibirsk, 630090, Russian Federation
2 "Scientific-Research Institute of Agrarian Problems of Khakassia" FSBI, Zelenoe village, 655132, Republic of Khakassia, Russian Federation
Authors' Information
Androkhanov V.A., Doctor of Biological Sciences, Head of the Laboratory of Soil Reclamation, Deputy Director for Research, e-mail: androhanov@issa-siberia.ru
Lavrinenko A.T., Senior Researcher, e-mail: aleks233@yandex.ru Gossen I.N., PhD (Biological), Researcher of the Laboratory of Soil Reclamation, e-mail: igor-gossen@yandex.ru Kulyapina E.D., PhD (Biological), Researcher of the Laboratory of Soil Reclamation, e-mail: edk200@yandex.ru
Abstract
The paper presents the results of the reclamation work to create a pilot production site on the territory of the external dump of the "Zarechny" open-pit mine of "SUEK-Kuzbass" JSC. In the course of work on the surface of the blade created reclamation areas for various technological schemes using PSP and PPP. Various methods of formation of the bulk, root-fed soil layer in technogenically disturbed areas are tested and the main problems of work at the technical stage are shown, the assessment of soil-ecological efficiency of reclamation is carried out.
Keywords
Reclamation, Soil, Technogenic landscapes, Fertile layer of soil, Potentially fertile rocks, Technozem.
References
1. Semina I.S. Ratsionalnoye ispol'zovaniye litogennykh resursov rekultivat-sii kak osnova dlya ekologicheski bezopasnogo razvitiya tekhnogennykh landshaftov [Rational use of lithogenic reclamation resources as a basis for the environmentally friendly development of technogenic landscapes]. Be-zopastnost Truda v Promyshlennosti - Occupational Safety in Industry, 2013, No. 11, pp. 36-38. (In Russ.).
2. Sokolov D.A., Merzlyakov O.E. & Domozhakova E.A. Otsenka litogennogo potentsiala gumusonakopleniya v pochvakh otvalov kamennougol'nykh mestorozhdeniy Sibiri [Assessment of the lithogenic potential of humus accumulation in the soils of dumps of coal deposits in Siberia]. Vestnik Tom-skogo gosudarstvennogo universiteta - Bulletin of Tomsk State University, 2015, No. 399, pp. 247-253. (In Russ.).
3. Zenkov I.V. Gornotekhnicheskaya rekultivatsiya zemel' na razrezakh Kansko-Achinskogo ugol'nogo basseyna [Mining and technical land reclamation at the open pits of the Kansk-Achinsky coal basin]. Krasnoyarsk, 2011, 386 p. (In Russ.).
4. Burger J. Sustainable mined land reclamation in the eastern US coalfields: A case for an ecosystem reclamation approach. Proceedings of the National Meeting of the American Society of Mining and Reclamation, Bismark, ND, USA, 2011, pp. 113-141.
5. Krummelbein J., Horn R., Raab T. et al. Soil physical parameters of a recently established agricultural recultivation site after brown coal mining in Eastern Germany. Soil Tillage Res, 2010, No. 111 (1), pp. 19-25.
6. Panas R.N. Agroekonomicheskiye osnovy rekultivatsii zemel' [Agro-economic basis of land restoration]. Lvov, Lvov university Publ., 1989, 160 p. (In Russ.).
7. Zenkov I.V., Nefedov B.N., Sibiryakova O.V., Kiriushina E.V. & Vokin V.N. Ekonomika rekultivacii. Innovacionnye tekhnologii gornotekhnicheskoy rekultivacii porodnyh otvalov [Recultivation economy. Innovative technologies of mine and technical recultivation of rock dumps]. Ugol'- Russian Coal Journal, 2013, No. 12, pp. 94-95. Available at: http://www.ugolinfo.ru/ Free/122013.pdf (accessed 15.11.2019). (In Russ.).
8. Shrestha R.K. & Lal R. Changes in physical and chemical properties of soil after surface mining and reclamation. Geoderma, 2011, No. 161(3), pp. 168-176.
9. Androkhanov V.A., Ovsyannikova S.V. & Kurachev V.M. Tekhnozemy: svoystva, rezhimy, funktsionirovaniye. [Technozems: properties, modes, functioning]. Novosibirsk, Nauka. Sibirskaya izdatelskaya firma RAN Publ., 2000. 200 p. (In Russ.).
10. Kurachev V.M. & Androkhanov V.A. Klassifikatsiya pochv tekhnogennykh landshaftov [Soil classification of industrial landscapes]. Sibirskiy eko-logicheskiy zhurnal - Siberian Ecological Journal, 2002, No. 3, pp. 255-261. (In Russ.).
11. Sokolov D.A., Dobryanskaya S.L., Androkhanov et al. Otsenka vliyaniya strukturno-gruppovogo sostava guminovykh kislot burykh ugley na ikh biologicheskuyu aktivnost' v usloviyakh tekhnogennykh landshaftov [Assessment of the influence of the structural-group composition of brown coal humic acids on their biological activity in technogenic landscapes]. Vestnik KuzGTU- Bulletin KuzSTU, 2018, No. 5, pp. 90-100. (In Russ.).
12. Kupriyanov A.N. & Manakov Yu.A. Zakonomernosti vosstanovleniya ras-titelnogo pokrova na otvalakh Kuzbassa [Patterns of restoration of vegetation cover in the dumps of Kuzbass]. Sibirskiy lesnoyzhurnal - Siberian Forest Journal, 2016, No. 2, pp. 51-58. (In Russ.).
13. Fulton J.P., Wells L.G. & Smith T.D. A mechanical system for soil reconstruction. Appl. Eng. Agric, 2002, No. 18 (5), pp. 517-524.
For citation
Androkhanov V.A., Lavrinenko A.T., Gossen I.N. & Kulyapina E.D. Experience in creating a pilot production site for the reclamation of disturbed lands at the "Zarechny" open-pit mine of "SUEK-Kuzbass" JSC. Ugol' - Russian Coal Journal, 2019, No. 12, pp. 60-65. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-201912-60-65.
Paper info
Received July 14,2019 Reviewed September 4,2019 Accepted November 6,2019
