Рекультивація земель (стр. 1 из 3)

Міністерство освіти і науки України

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кафедра будівництва та експлуатації автомобільних доріг

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА

з дисципліни:

Рекультивація земель

Виконав:

ст. гр. ДЕК-31

Михайлик В.М.

Перевірив:

Захаренков В.В.

Харків-2009

1. Характеристика ділянки розкривних робіт

Ділянка розкривних робіт характеризується її планом та поперечним перерізом, які зображуються у придатному масштабі на міліметровому папері (для наочності допустимо призначати різні горизонтальні та вертикальні масштаби). Приклад наведено на рис. 1

План ділянки Поперечний розкрив перерез зони розкриву

Рис.1 - План і поперечний переріз ділянки розкривних робіт

2. Визначення обсягів розкривних робіт та обґрунтування способів їж виконання

Обсяг розкривних робіт визначається окремо для кожного шару за формулою

V = A×B×h_i, м³

де h_i – товщина певного шару розкривної товщі.

Розміри розкривної ділянки і могутність її шарів: A = 80м, В = 370м,

h₁ =0,30 м, h₂ = 1,70 м, h₃ = 2,00 м, h₄ = 2,20 м.

Обсяг родючого шару:

V = 80x370x0,30 = 8880 м³

Обсяг потенційно-родючої породи:

V = 80x370x 1,70 =37740 м³

Обсяг інертної породи:

V = 80x370x2,00=44400 м³

Обсяг токсичної породи:

V = 80x370x2,20 =48840 м³

Отримані значення обсягів порід, що складають розкривну товщу, використовують для визначення змінних обсягів робіт при розробці ділянки розкриву. Для цього потрібно знати тривалість робіт у змінах при розробці кожного шару. Змінний обсяг робіт визначається за формулою:

V_зм = V/ t, м³/зміну;

t – кількість змін.

Призначено таку кількість робочих змін:

t₂ = 100 (потенційно-родючий шар);

t₃ = 100 (шар інертної породи);

t₄ = 100 (шар токсичної породи).

Кількість робочих змін для робіт по здійманню родючого шару призначається після уточнення обсягів родючого ґрунту на відвальній території.

Отже, змінні обсяги робіт для трьох шарів розкриву будуть такими:

V_зм (2) = 37740/100=377,40 м³/зміну;

V_зм (3) = 44400/100=444 м³/зміну;

V_зм (4) = 48840/100=488,40 м³/зміну.

Розкривні роботи полягають у розробці окремого шару і пересуванні породи на відвальну територію, де вона укладається у відвал. Для виконання таких робіт рекомендується застосовувати такі машини, як бульдозери, екскаватори з автосамоскидами та скрепери (причіпні або самохідні). Вибір конкретного типу машин залежить від змінних обсягів робіт, відстані пересування порід та могутності шарів у зоні розкриву. Слід дотримуватись таких умов: родючий шар розробляється і укладається у відвал за допомогою бульдозерів та скреперів; потенційно-родюча порода розробляється і укладається у відвал з використанням скреперів; для розробки і укладанні у відвал інертної породи належить використовувати скрепери (якщо могутність цього шару менша 2 м) або екскаватори разом з автосамоскидами (якщо могутність шару перевищує 2 м). Отже, враховуючи такі умов, для нашого прикладу необхідно буде виконувати розкривні роботи наступним чином: родючий шар – бульдозерами та скреперами; потенційно-родючий шар – скреперами; інертну та токсичну породи – екскаваторами з самоскидами.

Для визначення відстані пересування розкривних порід до відповідного відвалу потрібно виконати розрахунки стосовно параметрів відвалів та загальної території, на якій вони будуть розташовані.

3. Розрахунок параметрів відвалів за умови їх селективного утворення

Площа території, на якій будуть розташовані чотири відвала, визначається довжиною кожного відвала, шириною основи кожного відвала, відстанню між підошвами відвалів (приймається 10 м) та відстанню між підошвою відвала з токсичної породи і ближчим краєм зони розкриву (визначається як загальна товщина шарів розкривних порід з додаванням 4-6 м запасу – для варіантів завдань, у яких відвальна територія має позначення „за розрахунком”; для варіантів завдань у яких призначено відстань до відвальної території, така відстань не визначається). З урахуванням таких умов, визначення розмірів відвалів можливо здійснити у поперечному перерізі відвальної зони. Для цього потрібно встановити площу поперечного перерізу кожного відвала, виходячи з площі поперечного перерізу відповідних шарів у зоні розкриву. Треба, однак, мати на увазі, що попередньо має бути знятий родючий шар під майбутніми відвалами з потенційно-родючих, інертних та токсичних порід. Тобто, спочатку необхідно визначити параметри саме цих відвалів, а потім, визначивши загальну ширину зони, яку вони займають, можна буде розрахувати додатковий обсяг родючого ґрунту, який також буде пересуватися до відвалу, що був утворений з раніше пересунутого родючого ґрунту розкривної товщі. Розміри відвалів встановлюються шляхом визначення їх площі та форми (для відвалів трикутної форми ширина основи дорівнює подвійній висоті; для відвалів у формі трапеції ширина зверху дорівнює висоті відвала, а ширина основи у три рази більша висоти відвала). Крім того, треба враховувати збільшення геометричного обсягу порід у відвалах і, отже, площі перерізу, внаслідок розпушення порід під час їх розробки.

Коефіцієнти розпушення необхідно приймати такими:

- 1,05 – для родючого ґрунту;

- 1,1 - для потенційно-родючої породи;

- 1,25 – для інертної породи;

- 1,3 - для токсичної породи.

Таким чином, площа відвалу ( S) визначається шляхом помноження площі відповідного шару породи у зоні розкриву (F) на коефіцієнт розпушення.

Розрахунок:

Потенційно-родюча порода:

S = 1,70х80 =136 м²; F = 136х1,1 =149,60 м²

Інертна порода:

S = 2,00х80 =160 м²; F = 160х1,25 =200 м²

Токсична порода:

S = 2,20х80 =176 м²; F = 176х1,3 =228,80 м²

Отримані значення площ відвалів послуговують основою для визначення їх параметрів, оскільки формулу площі відвала можна подати наступним чином:

F = ½× H × 2H = H², отже, H =

(для відвалів трикутної форми);

F = ½ × (H + 3H) × H = 2H², отже, H =

(для відвалів у формі трапеції).

Розрахунок (відвали трикутної форми):

Відвал потенційно-родючої породи:

H₂ =

=12,23 м; В₂ = 2 х 12,23 = 24,46м.

Відвал інертної породи:

Н₃ =

= 14,14 м; В₃ = 2 х 14,14 = 28,28м.

Відвал токсичної породи:

Н₄ =

= 15,13 м; В₄ = 2 х 15,13 = 30,26 м.

Рис. 2 – Схема розкривної та відвальної територій

Схема розташування відвалів у плані і поперечному перерізі приведена на рис.2 і рис.3.

8,02 м

Рис.3 – Схема розташування відвалів (1 – родючий грунт, 2 – потенційно-родюча порода, 3 – інертна порода, 4 – токсична порода)

Тепер, коли відомі значення ширини основ відвалів, є можливість встановити ширину відвальної території під відвалами 2, 3 та 4, на якій має здійматися додатковий обсяг родючого ґрунту.

У такому випадку ширина відвальної території, на якій повинен здійматися родючий грунт, визначиться як сума ширини основ відвалів 2, 3 та 4, трьох відстаней між підошвами відвалів 1 – 2, 2 – 3 та 3 – 4, а також відстанню між підошвою відвала 4 та краєм зони розробки (остання становить: 0,30+ 1,70 + 2,00 + 2,20 + 5 =11,20 м).

Отже, загальна ширина виявиться такою: 24,46 + 28,28 + 30,26 +30 + 11,20 = 124,20 м.

Розрахунок (відвальна зона „за розрахунком”):

Додатковий обсяг родючого ґрунту становитиме: V_1дод = 124,20 х 0,30 х 370 =13786,20 м³. Загальний обсяг V₁ =13786,20+8880=22666,20 м³. Якщо приймемо кількість робочих змін t₁ =60, тоді змінний обсяг V₁ зм =22666,20/60=377,77 м³/зміну. Площа S₁ складатиме: 0,30 х (80 + 124,20) = 61,26 м², а площа F1 = 61,26 х 1,05 =64,32 м². Нарешті, знайдемо значення H1 =√ 64,32 = 8,02 м та ширину основи В1 = 8,02*2=16,04 м .

4. Розробка технології розкривних робіт та утворення відвалів

Вирішення питань технології робіт з розробки шарів порід на ділянці розкриву

та їх укладання до відвалів слід виконувати згідно з послідовністю робіт, попередньо визначивши середню відстань пересування (транспортування) порід і призначивши найпридатніший тип машин. При цьому мають бути враховані такі вимоги. Розробка і пересування родючого ґрунту здійснюється за поперечної схеми з застосуванням бульдозера (на смузі завширшки 50м від підошви відвала родючого ґрунту за розрахунком) та скрепера (на території, яка залишилася в зоні утворення відвалів, а також на ділянці розкривних робіт). Середня відстань пересування визначається як половина суми мінімального та максимального значень цих відстаней Розробка і пересування порід з їх укладанням до відвалів 2, 3 та 4 здійснюється за поздовжньо-поперечною схемою, згідно з якою розробка і пересування машин на розкривній ділянці , а також укладання порід у відвали ведеться у поздовжньому напрямку, а рух машин між розкривною зоною і відвалом відбувається зразу ж поза межами обох територій у поперечному напрямку. Середня відстань транспортування порід буде дорівнюватися сумі значень довжини розробки ( „В”) та відстані поміж осями розкривної зони і відповідного відвала.