Создание экологического проекта по решению проблемы провалов грунта на территориях, нарушенных ведением подземных горных работ

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 2

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОГЕННЫХ ПРОВАЛОВ В ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ РЕГИОНАХ 5

1.1. Причины и механизмы образования провалов грунта над подземными горными выработками 5

1.2. Экологические, социальные и экономические последствия деформации земной поверхности 8

1.3. Обзор существующих методов ликвидации шахтных пустот и рекультивации нарушенных земель 10

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ЛИКВИДАЦИИ ПРОВАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ.. 13

2.1. Обоснование использования отходов ТЭЦ (золошлаковых материалов) в качестве закладочной смеси 13

2.3. Техническая рекультивация: планировка рельефа и геопластика поверхности. 15

3. ИНЖЕНЕРНОЕ УКРЕПЛЕНИЕ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ ТЕРРИТОРИИ.. 18

3.1. Применение объемных георешеток для армирования грунта и предотвращения эрозии. 18

3.2. Биологический этап рекультивации: подбор ассортимента растений-мелиораторов для фиксации почвенного слоя. 20

3.3. Технология посадки деревьев и создания устойчивого растительного покрова в условиях нарушенного ландшафта. 22

4. КОНЦЕПЦИЯ СОЗДАНИЯ ОБЩЕСТВЕННОГО ЭКО-ПРОСТРАНСТВА «БЕЗОПАСНЫЙ ЗЕЛЕНЫЙ ХОЛМ» . 24

4.1. Проектирование ландшафтного парка на месте рекультивируемого провала. 24

. 25

4.2. Оценка экологической безопасности и устойчивости созданного ландшафта. 26

34

4.3. Социально-экономическая эффективность проекта: от «опасной пустоты» к «зеленому активу» 27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 29

Cпиcoк иcпoльзoвaнных иcтoчникoв: 30

Введение

На протяжении десятилетий подземная добыча полезных ископаемых (в частности, угля) являлась основой экономического развития многих промышленных регионов. Однако следствием интенсивной многолетней эксплуатации недр стало образование колоссальных объемов подземных пустот (выработанного пространства). Со временем естественные процессы сдвижения горных пород приводят к деформации земной поверхности, выражающейся в образовании внезапных провалов, трещин и просадок грунта.

Провалы грунта на территориях, нарушенных горными работами, представляют собой серьезную техногенную и экологическую угрозу:

1. Социальная угроза: они создают прямую опасность для жизни и здоровья населения, проживающего в границах горного отвода заброшенных или действующих шахт, а также угрожают целостности жилых домов, дорог и инженерных коммуникаций.

2. Экологическая угроза: нарушенные земли превращаются в деградировавшие пустыри, подверженные ветровой и водной эрозии, подтоплению и выходу опасных шахтных газов (метана, углекислого газа) на поверхность.

Традиционные методы ликвидации провалов часто требуют огромных финансовых затрат на закупку и транспортировку инертных строительных материалов (песка, щебня, бетона). Настоящий проект предлагает инновационный подход, основанный на принципах циркулярной (замкнутой) экономики. В качестве основного компонента для заполнения подземных пустот предлагается использовать золошлаковые отходы местных теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). Это позволяет одновременно решить две острейшие экологические проблемы региона: ликвидировать опасные провалы грунта и утилизировать многотонные отходы энергетики.

Дополнительное применение современных геосинтетических материалов (георешеток) и методов биологической рекультивации (фитомелиорации) позволяет не просто законсервировать опасную зону, а полностью вернуть её в безопасный оборот, создав на месте бывшего провала общественное зеленое пространство (парк или сквер).

Проблема заключается в необходимости создания доступной, экологически безопасной и экономически эффективной технологии ликвидации подземных пустот и провалов грунта, способной трансформировать опасные постиндустриальные ландшафты в безопасные и полезные для общества зеленые зоны.

Цель: разработка комплексного экологического проекта рекультивации территорий, нарушенных подземными горными работами, путем ликвидации провалов грунта закладочной смесью на основе отходов ТЭЦ с последующим армированием поверхности георешеткой и озеленением.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить теоретические основы и провести анализ существующих методов рекультивации земель, нарушенных подземными горными работами.

2. Разработать технологическую схему и обосновать состав закладочной смеси на основе золошлаковых отходов ТЭЦ для заполнения шахтных пустот.

3. Запроектировать этап технической рекультивации нарушенного участка, включающий планировку (геопластику) рельефа и его укрепление с использованием объемных георешеток.

4. Разработать план биологической рекультивации (подбор ассортимента деревьев, кустарников и многолетних трав с глубокой корневой системой) для окончательной стабилизации грунта.

5. Предложить концепцию благоустройства территории и создания безопасного ландшафтного парка («зеленого холма») для нужд местного населения.

6. Оценить экологический и социальный эффект от реализации проекта.

Объект исследования: территории и земельные участки, нарушенные ведением подземных горных работ (шахтные поля, зоны обрушения и провалов грунта).

Предмет исследования: технология комплексной рекультивации (технической и биологической) деформированных участков земной поверхности с использованием промышленных отходов и геосинтетических матери.