Изучения перспективных направлений рекультивации Коркинского угольного разреза

ОГЛАВЛЕНИЕ





	ВВЕДЕНИЕ	3

	ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРОВ	5

	1.1 Классификация нарушенных земель и требования, предъявляемые к рекультивации	5

	1.2 Рекультивация природно-техногенных ландшафтов	10

	Выводы по 1 главе	16

	ГЛАВА 2. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ КОРКИНСКОГО УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА	17

	2.1 Рекультивация отвалов Коркинского угольного разреза	17

	2.2 Использование рекультивированных земель на территории муниципального района	25

	Выводы по второй главе	28

	ЗАКЛЮЧЕНИЕ	29

	СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ	30

	ПРИЛОЖЕНИЕ	32








ВВЕДЕНИЕ



Человек, со времени своего появления, оказывал и продолжает оказывать все большее влияние на процесс развития растительного покрова. В России не первое десятилетие проводится добыча полезных ископаемых открытым способом. В связи с этим, мы имеет огромные по своим размерам нарушения земельных угодий. Формируются карьерно-отвальные комплексы разного типа. На их территории полностью уничтожен растительный и почвенный покровы. В связи с эти актуализируется проблема рекультивации нарушенных земель с целью их эффективного использования.

Актуальность проблемы. Карьеры и отвалы являются серьезным источником загрязнения почв, загрязнения атмосферы и водоемов. Они своим видом уродуют окрестности населенных пунктов. Карьеры провоцируют искажение природного ландшафта. Помимо того, установлено, что любой участок земли, который был нарушен в ходе открытой разработки месторождений, оказывает вредоносное влияние на соседний, прилегающий участок примерно равной ему площади.

В связи с этим возникает проблема рекультивации нарушенных земель. Основной задачей работы по рекультивации нарушенных промышленностью земель является устранение вредоносного, загрязняющего воздействия данных земель на прилегающие участки. Необходимо возвращение им утраченной биологической и социально-экономической ценности.

Успешное проведение биологической рекультивации нуждается в комплексном исследовании нарушенных ландшафтов. Один из разделов данных исследований – изучение процесса естественного зарастания. А также, оценка практики биологической рекультивации нарушенных территорий. Исследование естественной растительности, формирование растительных сообществ, представляет и теоретический интерес, поскольку дело связано с первичной сукцессией в специфических эдафических условиях. 

Важную роль при этом играет исследование процесса по реконструкции видового разнообразия флоры, растительности данных нарушенных территорий. Формирования фитоценозов и создание научно обоснованной системы мероприятий, направленных на сохранение и поддержание биологического разнообразия на нарушенных промышленностью землях при их самозарастании и биологической рекультивации.

Объектом данного исследования является Коркинский угольный разрез. Предметом – направления рекультивации Коркинского разреза.

Целью данной работы является изучения перспективных направлений рекультивации Коркинского угольного разреза. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- исследовать классификацию нарушенных земель выявить требования, предъявляемые к рекультивации;

- охарактеризовать этапы рекультивации природно-техногенных ландшафтов;

- проанализировать направления и возможный план рекультивации Коркинского угольного разреза.

В качестве района исследований нами выбран Коркинский угольный разрез – крупное горнодобывающее предприятие на территории Челябинской области (Коркинский муниципальный район). Сегодня территория, на которой действует угольный разрез, испытывает антропогенное воздействие, которое связано с работой горнодобывающего производства. 

Теоретическую основу данного исследования составляет учение о геосистемах, которое изложено в работах В.Б. Сочавы. Использованы положения о роли антропогенного фактора в ландшафте А.Г. Исаченко. Изучены материалы об антропогенных ландшафтах Ф.Н. Милькова, научные исследования В.С. Преображенского, B.C. Михеева. Для достижения поставленной цели использованы: анализ и обобщение данных научно-технической литературы по исследуемому направлению; моделирование и математическое описание процессов.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРОВ





1.1 Классификация нарушенных земель и требования, предъявляемые к рекультивации



Нарушенными называют земли, которые утратили свою изначальную природно-хозяйственную ценность. Они, как правило, являются источниками негативного воздействия на окружающую среду. Нарушение земель происходит при проведении открытых, подземных горных работ. Также, в ходе складирования промышленного, строительного и коммунально-бытового отхода. Нарушаются земли также при возведении линейных сооружений, и как результат геологоразведочных, изыскательских и строительных работ.

Чаще всего фиксируется нарушение почвенного покрова. Происходит изменение гидрогеологического и гидрологического режима. Происходит образование техногенного рельефа. Также фиксируются иные качественные изменения, которые ухудшают экологическую обстановку.

Нарушенные территории, как результат хозяйственной деятельности, делятся на две группы:

1) земли, поврежденные насыпным грунтом – отвалы, терриконы, кавальеры и свалки;

2) территории, которые повреждены выемкой грунта. Речь идет о карьерах открытых горных разработок, добычах местных строительных материалов и торфа, провалах и прогибах на месте подземных горных работ.

По данным ГОСТ 17.5.1.02-85, в соответствии с классификацией нарушенных земель по техногенному рельефу карьеры, провалы и траншеи подразделяют.



По глубине, м

Очень глубокие

100

Глубокие

30…1000

Средней глубины

15…30

Неглубокие

5…15

Мелкие

Менее 5

По величине склонов, град:

Обрывистые

45

Очень крутые

30…45

Крутые

15…30

Умеренно крутые

10…15

Покатые

5…10

Пологие

До 5



В свою очередь, отвалы, терриконы, насыпи, дамбы и кавальеры различают по высоте, м: 50…100 – высокие и очень высокие, 30…50 – средневысокие, до 30 – невысокие. Кроме того, все нарушенные земли различают по площади, га: свыше 50 – крупноплощадные, 1…50 – среднеплощадные, до 1 – малоплощадные.

Насыпи и выемки, которые образуются как результат производственной деятельности, трансформируют естественно-природные ландшафты.  Превращают их в техногенные комплексы. Типы природно-техногенных ландшафтов выделяются в зависимости от размеров выемок и насыпей. Приведём характеристику типов ландшафтов: 

1. Крупнокарьерно-отвальные ландшафты. Они подразумевают сочетание природных элементов ландшафта с глубокими (до 100-300 м, в будущем – до 500 м) многоуступными карьерами большой площадью в плане и высотными многоярусными отвалами.

2. Средне- и мелкокарьерно-отвальные ландшафты. Они представляют собой сочетание природных типов местности с техногенными ландшафтными участками и отдельными урочищами, которые представлены небольшими и средними карьерами (от 1 до 10… 15 га) и одно-двухъярусными внешними и внутренними отвалами (высотой от 2…3 до 15…30 м).

3. Торфяно-карьерные представляют собой сочетание элементов природного ландшафта с выработанными торфяными полями и траншейными выемками, образующимися в результате торфяных разработок. Выемки часто бывают заполнены водой, и их можно использовать под водоемы.

4. Дренажно-отвальные речных долин. Природные ландшафты речных долин, измененные в результате появления большого количества дренажных отвалов разных параметров, структуры и степени зарастания, развития эрозионных процессов, загрязнения воды, изменения водного и теплового режимов речных пойм и т. д.

5. Просадочно-карьерно-отвальные ландшафты. Для них характерно сочетание провально-просадочных форм рельефа (ложбины, западины, ямы, воронки, котловины), шахтных отвалов (конические, гребневидные и др.), карьеров и различных отвалов, а также отвалов перерабатывающей промышленности.

6. Индустриально-«мусорно»-отвальные ландшафты. Несколько условное название вида техногенного ландшафта предполагает наличие в качестве фоновых урочищ отвалов из отходов перерабатывающей промышленности – золы, шлама, бытовых отходов.

7. Частично поврежденные промышленными выбросами. Это природные ландшафты, которые подвергаются воздействию промышленно-газовых выбросов в атмосферу, сброса жидких и твердых отходов промышленными предприятиями в реки и на участки, примыкающие к промышленным площадкам.

Агроландшафты, зоны которых подвержены эрозии, дефляции и прочим процессами так же относятся к нарушенным землям.

Все нарушенные земли нуждаются в рекультивации. Под рекультивацией земель понимается комплекс работ, которые направлены на восстановление продуктивности и народно-хозяйственной ценности нарушенных земель, также на улучшение условий окружающей среды в соответствии с интересами общества (ГОСТ 17.5.1.01-83 «Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения»; далее – ГОСТ 17.5.1.01-83).

Рекультивации подлежат земли, нарушенные в ходе:

- разработки месторождений полезных ископаемых открытым или подземным способом, а также добычи торфа;

- прокладки трубопроводов, проведения строительных, мелиоративных, лесозаготовительных, геологоразведочных, эксплуатационных, проектно-изыскательских и иных работ, связанных с нарушением почвенного покрова;

- ликвидации промышленных, военных, гражданских и иных объектов и сооружений;

- складировании и захоронении промышленных, бытовых и других отходов;

- строительстве, эксплуатации и консервации подземных объектов и коммуникаций (шахтные выработки, хранилища, метрополитен, канализационные сооружения и др.);

- ликвидации последствий загрязнения земель, если по условиям их восстановления требуется снятие верхнего плодородного слоя почвы;

- проведении войсковых учений за пределами специально отведенных для этих целей полигонов.

Согласно п. 1.2 ГОСТ 17.5.3.04-83 «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель» (далее – ГОСТ 17.5.3.04-83) разработка проектов рекультивации нарушенных земель проводится с учетом следующих факторов:

- природные условия района (климатические, педологические, геологические, гидрологические, вегетационные);

- расположение нарушенного (нарушаемого) участка;

- перспективы развития района разработок;

- фактическое или прогнозируемое состояние нарушенных земель к моменту рекультивации (площадь, форма техногенного рельефа, степень естественного зарастания, современное и перспективное использование нарушенных земель, наличие плодородного слоя почвы и потенциально плодородных пород, прогноз уровня грунтовых вод, подтопление, иссушение, эрозионные процессы, уровень загрязнения почвы);

- показатели химического и гранулометрического состава, агрохимические и агрофизические свойства, инженерно-геологическая характеристика вскрышных и вмещающих пород и их смесей в отвалах в соответствии с требованиями ГОСТ 17.5.1.03-86 «Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель»;

- хозяйственные, социально-экономические и санитарно-гигиенические условия района размещения нарушенных земель;

- срок использования рекультивированных земель с учетом возможности повторных нарушений;

- охрана окружающей среды от загрязнения ее пылью, газовыми выбросами и сточными водами в соответствии с установленными нормами ПДВ и ПДК;

- охрана флоры и фауны.



 


1.2 Рекультивация природно-техногенных ландшафтов



Нарушенные земли каждой категории подлежат рекультивации. Также рекультивации подлежат земельные участки прилегающие, которые целиком или отчасти утратили свою продуктивность в следствии негативного влияния на них нарушенных земель. Выделяется три этапа рекультивации земель, которые были нарушены промышленной деятельностью.

Первый этап обозначается как этап подготовительный. В него включается исследование нарушенных территорий. Определяется направление рекультивации. Производится технико-экономическое обоснование рекультивации и составляется проект рекультивации.

Второй этап составляет техническая рекультивация. Она зависит от региональных условий. В ряде случаев может включить химическую мелиорацию как промежуточную стадию. Техническая рекультивация как правило обеспечивается предприятием, которое разрабатывает конкретные полезные ископаемые. Земли нарушаются карьерными разработками. В свою очередь, необходимость их рекультивации оказывает значительное воздействие на технологию добычи, а также на экономический показатель разработки. Сюда относится выбор способа разработки, способа отвалообразования, средств механизации работ и средств транспортировки.

Выбор технологии технической рекультивации определяется:

1) видом последующего использования рекультивируемых площадей;

2) мощностями, объемом и расстоянием транспортировки плодородного слоя почвы и вскрышных пород с хорошими почвообразующими свойствами;

3) принятыми способами разработки карьеров и формирования отвалов;

4) типом и характеристиками основного оборудования;

5) равномерной загрузки оборудования в течение всего срока эксплуатации карьера;

6) свойствами плодородного слоя почвы и вскрышных пород, используемых для рекультивации;

7) рельефом, климатом, гидрологическими и гидрогеологическими условиями рекультивируемой территории.

Техническая рекультивация должна осуществляться в ходе эксплуатации карьера. Соблюдение данного условия дает два положительных результата. Во-первых, дает возможность сэкономить на разравнивании отвалов. Это связано с тем, что работы проводятся с рыхлыми породами. Они, в свою очередь, требуют меньшего усилия нарезания и перемещения грунта. Во-вторых, происходит сокращение периода освоения рекультивируемых площадей. Объясняется тем, что первое разравнивание проводится на этапе формирования отвалов. Второе разравнивание производится после частичного самоуплотнения в период рекультивации.

Техническая рекультивация включает в себя ряд стадий. Она включает нужные работы по формированию рельефа местности. К первой стадии относится селективная выемка, а также складирование гумусированного слоя почвы и нетоксичных пород для последующего их использования при рекультивации. Вторая стадия включает в себя создание, планирование поверхности отвалов. Выработанное пространство карьеров, овраги и балки целесообразно использовать под отвалы.

Размещение отвалов в оврагах и балках ставит необходимость учета химического и минералогического состава складируемых пород. Отсутствует рекомендация по заполнению их токсичными породами. Токсичные породы посредством общей гидрологической сети могут загрязнить водоемы, тем самым ухудшить качество воды. Вызвать отравление фауны, флоры водоемов. 

Отвалы организуются на местах, которые в последующем не планируется использовать для горных работ. Также, на площадках, которые не пригодны для хозяйственного использования. 

Место для будущих отвалов выбирается с оглядкой на перспективу природного и хозяйственного развития всего бассейна (угольного, в случае Коркинского разреза). В ходе формирования отвала нужно устремляться к созданию определенного рельефа местности. Данный рельеф в будущем должен быть безупречен в санитарном отношении. Также, должен обладать высокой экономической эффективностью и быть эстетичным.

К третьей стадии относится создание возможно плодородного слоя для проведения этапа биологической мелиорации. Плодородный почвенный слой напрямую зависим от качества вскрышных, вмещающих пород. ГОСТ 15.5.1.03-86. определяет пригодность вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации нарушенных земель. Вскрышные и вмещающие породы в зависимости от их физико-химических свойств и пригодности к биологическому освоению поделены на три основные группы:

I – плодородные и потенциально плодородные грунты, вполне пригодные для произрастания растений;

II – малопригодные грунты для произрастания растений, так называемые индифферентные грунты, которые можно использовать в основном под лесонасаждения;

III – непригодные грунты для произрастания растений, как правило, фитотоксичные, для освоения которых необходимо предварительное проведение химической мелиорации.

Каждая из данных групп разделена на подгруппы по физико-химическим свойствам. Также, разделена по пригодности к разным видам освоения согласно ГОСТ 17.5.1.03-86 (табл. 1).




Таблица 1. Виды нарушенных земель и возможные направления их использования





Преобладающий вид нарушенных земель

Возможное последующее использование рекультивируемых площадей

Неглубокие выровненные котловинно-грядовые и траншейно-грядовые карьеры, отработанные торфяники

Сельско-, лесо- и водохозяйственное в производственных целях

Сочетание отработанных торфяников и средне-глубоких западинообразных карьеров, вскрывающих минеральные отложения (четвертичные породы)

Сельско-, лесо- и водохозяйственное в производственных целях на основе коренного улучшения вскрываемых минеральных грунтов

Среднеглубокие карьеры различных форм, вскрывающие как четвертичные, так и коренные породы

Равнинная неподтопляемая грунтовыми водами поверхность - сельскохозяйственное, по бортам - лесозащитное, обводненная часть карьеров - рекреационное

Сочетание внутренних отвалов (гребневидных, платообразных) и разрезных или остаточных траншей, преобладание коренных пород разного геологического возраста

Сельско-, лесо- и водохозяйственное в производственных целях на основе коренного улучшения минеральных грунтов

Невысокие гребневидные отвалы (дренажные поля), сложенные минеральными (чаще четвертичными) породами

Стокрегулирующие лесопосадки, залужение с целью восполнения кормовых угодий, местами овощеводство

Сочетание очень глубоких террасированных карьеров (во вскрыше коренные рыхлые и скальные породы различного геологического возраста) и высоких внешних отвалов гребневидных, конических, платообразных, сложенных теми же породами

Лесопосадки противоэрозионного, водоохранного, санитарно-защитного направлений, сельскохозяйственное использование платообразных отвалов

Сочетание нагорных, нагорно-глубинных карьеров и внешних отвалов с провалами над шахтными полями, а также совмещенными провально-отвальными комплексами. Среди обнаруженных и извлеченных в отвалы пород преобладают скальные с неблагоприятными химическими свойствами

Лесопосадки и задернение природоохранного назначения в сочетании с техническими средствами консервации отвалов и бортов карьеров

Сочетание типов земель, сопутствующих подземной разработке каменного угля и цветных металлов: отходы обогатительного производства (хвостохранилища)

Природоохранное: озеленение местными (зональными) видами растений

Сочетание соляных копей и отвалов соленосных пород, загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами

Выборочно сельскохозяйственное с применением орошения



Токсичность пород, слагающих поверхность выработанных карьеров и отсыпанных отвалов определяет порядок создания потенциально плодородного корнеобитаемого слоя в ходе рекультивации. При условии фитотоксичности пород и содержании в них порядка 20 % токсичных грунтов запрещено непосредственное нанесение слоя почвы. 

При покрытии гумусированным слоем почвы сульфидсодержащих пород в почвенном слое возрастает уровень подвижных форм железа, в частности, алюминий, обменный водород. Происходит понижение содержания обменных катионов. Растворы серной кислоты, которые поступают с капиллярной влагой, провоцируют уничтожение минеральной части почвы. Это способствует возникновению дополнительного количества подвижных форм алюминия и кремнекислоты, резкому понижению рН. 

При захоронении сульфидсодержащих пород на глубину 1 м не спасет растения от их негативного влияния. Произойдет значительное понижение урожая в сравнении с зональными почвами. Воздействие токсичных сульфидсодержащих пород может быть уменьшено посредством проведения химической мелиорации. Мелиорация осуществляется через известкование с привнесением больших доз извести. После осуществления химической мелиорации породы покрываются нетоксичными почвообразующими породами. Поверх породы наносится почвенный слой. Химическая мелиорация не проводится при содержании токсичных грунтов менее 20%.

Техническая рекультивация включает в себя работы по строительству подъездных путей, по возведению дренажно-осушительных, водозаградительных сооружений для защиты рекультивируемых площадей от ливневых и паводковых вод. От водной и ветровой эрозии.

Третьим этапом восстановления нарушенных земель является биологический этап рекультивации. Он осуществляется по окончательному завершению горнотехнического этапа. Основной целью биологического этапа является рекультивация почвенного покрова. 

Землепользователи действия данного этапа осуществляют исходя их предполагаемого использования рекультивированной территории. Также, учитываются агротехнические требования к почвенному покрову с целью возделывания определенных сельскохозяйственных культур. Биологическая рекультивация обеспечивает создание почвенного слоя. Способствует оструктуриванию почвы, накоплению гумуса, ряда питательных веществ. Доводит свойства почвенного покрова до состояния, которое отвечает требованиям возделываемых сельскохозяйственных культур.

Существует ряд факторов, от которых зависит принятие решения по поводу целевого использования рекультивированных площадей.

Первым фактором выступает пригодность рекультивируемых территорий для цели обозначенного использования. Второй фактор –потребности в размещении объекта соответствующего типа с учетом принятых способов разработки пород в карьерах и укладки их при формировании отвалов. Земли после рекультивации часто используются как пашня, сенокос, лесопосадка. Также возможны другие цели. К примеру, строительство на их месте спортивных и игровых площадок, парков.

Сельскохозяйственное направление рекультивации земель обозначает определенные требования к рельефам, размеру и форме формируемого участка. Поверхностный слой должен быть представлен породами, которые пригодны для биологической рекультивации. Размер и план участка должны обеспечивать производительное использование сельскохозяйственной техники и исключение развития эрозионных процессов и оползней почвы. 

По завершению работы по рекультивации земли в рамках сельскохозяйственного направления для их использования нужно заключение агрохимической и санитарно-эпидемиологической службы, которые засвидетельствуют отсутствие опасностей выноса растениями веществ. 

Выводы по 1 главе



Рекультивации подвергаются природно-техногенные ландшафты. Под техногенными ландшафтами понимаются природные системы, которые управляются преимущественно деятельностью человека. Это городские системы со всей городской и пригородной инфраструктурой, это места добычи и переработки минеральных ресурсов (карьеры, шахты, нефтяные промыслы и пр.), это ландшафты гидротехнических сооружений и т.д.

Под рекультивацией земель имеется ввиду комплекс работ, направленных на возрождение продуктивности, восстановление хозяйственной ценности земли. Также, направлены на улучшение условий окружающей среды. Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия на них нарушенных земель. Рекультивацию земель, нарушенных промышленной деятельностью, проводят, как правило, в три этапа.

Первым этапом является подготовительный этап. Он включает в себя обследование нарушенных территорий, определение направления рекультивации, технико-экономическое обоснование и составление проекта рекультивации. Второй этап – техническая рекультивация. Техническую рекультивацию обычно обеспечивают предприятия, которые разрабатывают полезные ископаемые. Третий этап восстановления нарушенных земель – биологический этап рекультивации, который осуществляют после полного завершения горнотехнического этапа. Биологический этап рекультивации состоит в восстановлении почвенного покрова.




ГЛАВА 2. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ КОРКИНСКОГО УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА



2.1 Рекультивация отвалов Коркинского угольного разреза

 

Коркинский угольный разрез является одним из крупнейших разрезов на территории бывшего Союза. Его площадь превышает 800 га. Он имеет округлую форму, которая слегка вытянута в широтном направлении. Глубина карьера составляет порядка 500 м. Угол наклона бортов карьера – 10-25°, высота рабочих уступов составляет порядка 10-15 м. Отработка осуществляется экскаватором. Предварительно производится рыхление пород взрывами. Осуществляется вывоз вскрышных пород на внешние отвалы. Они располагаются в 3 км к северо-западу от разреза. 

Угольный разрез обладает собственным отвальным хозяйством, большим количеством террикоников шахт и зон обрушения. Нередко они заполняются поверхностными водами. Отвалы Коркинского разреза, включая карьеры и терриконы занимают порядка 6700 га из 10 200 га всей площади г. Коркино. Отсюда становится понятно, что настолько большая территория нарушения будет характеризоваться специфическими условиями. В особенности, пространство внутри карьера. 

Угольный разрез мало обводнен в верхней части. Единичными остаются обильные выходы грунтовых вод в пределах верхних 100 м. Для юго-западного борта характерны сверх увлажнённые, заболоченные участки. Их появление сопряжено как с задержкой на водоупорном ложе углублений атмосферных осадков, так и с выходом вод грунтовых. Растительность, поселившаяся на бортах разреза, питается только атмосферными осадками.

Внутрикарьерное пространство имеет объем порядка 1 млрд м3. В связи с этим, затопление разреза, не раз предложенное, оказывается невозможным по определенным причинам. Во-первых, отсутствуют источники затопления. Во-вторых, разрезу характерна неустойчивость бортов. Очевидна необходимость изоляции от проникновения воды в шахту с изменением водонапора при столбе воды в несколько сотен метров и пр. 

Жители города Челябинска жалуются на экологическую ситуацию, которую усугубляет функционирование Коркинского разреза. С октября текущего года стартовало движение «За рекультивацию Коркинского разреза», итогом которого является создание проекта рекультивации.

К 2017 году будет подготовлен долгосрочный проект консервации и последующей рекультивации угольного разреза «Коркинский». Проект разрабатывается по заказу и за счет собственных средств ОАО «Челябинская угольная компания», в состав которой входит предприятие. 

На сегодняшний день ЧУК проводит все работы, связанные с выполаживанием откосов разреза (укладка пород по откосам отвалов до нормального угла по требованиям рекультивации ландшафта), с предотвращением разрушений и эндогенных угольных пожаров. Кроме того, на контроле должна находиться и сложная напорная система подземных вод в карьере. После окончания всех работ по рекультивации, полной ликвидации разреза, все борта карьера будут приведены в безопасное состояние, и он будет затоплен до уровня 300 метров от поверхности. В рамках реализации проекта также будет принято решение о необходимости дальнейшего переселения жителей поселка Роза с территории, подлежащей рекультивации.

Насколько данный проект будет воплотим в жизнь – покажет время. Некоторые исследователи придерживаются мнения, что наиболее приемлемый вид рекультивации карьера – сухая консервация. Но, ни в России, ни за рубежом не имеется опыт ее осуществления при работе со сверхглубокими карьерами, к коим и относится Коркинский разрез.

Рекогносцировочное обследование показало всю необходимость проведения рекультивационных мероприятий. Рекультивация абсолютно точно необходима для усовершенствования техники безопасности. 

Борта Коркинского разреза сформированы рыхлыми, слабыми по цементации. Они легко выветриваются породами. Склоны верхних и средних уступов, которые давно вскрыты, постоянно подвергаются сильной водной и ветровой эрозии. Весь рыхлый материал практически вымывается. 

Обломки твердых пород, которые были вскрыты, подвержены активному выветриванию. Они интенсивно поставляют эрозионно-подвижный материал. В связи с этим, эрозионное нарушение с оползневым явлением может создать опасное нагромождение. Данный факт также следует учесть при эксплуатации разреза. В частности, в ходе решения вопроса о положении внутрикарьерного пространства по окончанию угледобычи. 

Помимо того, необходимо помнить, что растительность остается единственным поставщиком кислорода. Нарушение растительности на территории, площадь которой превышает 2,5 тыс. га (площадь разреза и отвала) становится серьезным фактором, который способствует ухудшению состояния атмосферы в данном промышленном районе. 

Рекультивация Коркинского угольного разреза остается совершенно не разработанной, комплексной и чрезвычайно многогранной и трудной проблемой. Это четко осознанно, поэтому в рамках данного исследования поставлены задачи, которые качаются вопросов рекультивации разреза посредством биологических методов. Дальнейшее исследование проводится в ключе характеристик Коркинского угольного разреза со стороны степени его пригодности для проведения биологической рекультивации. 

Большое значение в данном отношении важное занимает геологическое строение месторождения. А также, характеристика основных пород, которые слагают борта разреза. Коркинский разрез располагается в пределах Коркинской мульды Коркинского угленосного района. Она приурочена к западной синклинальной структуре угленосного района. (Приложение 1). 

Коркинское месторождение по праву признано крупнейшим в угольном бассейне Челябинска. Оно представлено бурым углем с высокой степенью углефикации. Данное месторождение имеет тринадцать угольных пластов, которые подразделяются на две группы: 

1) пласты верхней продуктивной толщи, более тонкие, мощностью 0,7-15 м; 

2) пласты мощные, которые залегают до 900 м, с общей мощностью 120-140 м. 

Говоря о тектоническом строении, бассейн можно представить, как клинообразно-асимметрический грабен Он заполнен нижнепалеозойскими угленосными и кайнозойскими покровными отложениями. Возраст коркинской свиты по комплексу флоры определяется рэтским ярусом верхнего триаса. Коркинская свита залегает стратиграфически выше козыревской свиты и играет основную роль в строении коркинской мульды. 

Разрез начинается с безугольного песчано-конгломератового горизонта мощностью до 200 м, соответствующего резкому опусканию ложа грабена после формирования козыревской свиты и заполнения его пролювиально-делювиальными осадками, и слагается плохо отсортированными конгломератами, гравелитами и разнозернистыми песчаниками с прослойками аргиллитов и алевролитов.

Верхняя, продуктивная, часть свиты заключает в себе угольные пласты от II до IV включительно. Мощность ее колеблется от 200 до 800-1000 м. Изменение мощности свиты в довольно широких пределах наблюдается на сравнительно малых расстояниях. На юге Коркинской мульды мощность продуктивной части свиты равна 150-250 м. На западе и северо-западе, благодаря резкому расщеплению угольных пластов и увеличению межпластовых расстояний, возрастает до 800-1000 м на расстоянии 2-3 км.

Суглинки, глины, опоковые глины представляют покровную толщу. Гранулометрический состав данных пород можно охарактеризовать преобладанием частиц размером не более 0,05 мм. Изменение удельного веса происходит в небольших пределах: 2,22-2,67 см3; естественная влажность: 21-47 %, пористость: 12,9-37,4 %. 

Угленосная толща с глубины 5-50 м и ниже представлена терригенными породами: аргиллитами, алевролитами, песчаниками, реже конгломератами и гравелитами, которые по характеру связей между зернами могут быть отнесены к цементированным группам типа полускальных. Преобладающий состав обломочного материала: кварц, полевой шпат, кварциты, кремнистые породы, эффузивы, различные сланцы.

Аргиллиты серые и черные обладают массивным строением. Реже – слоистым. В их составе отмечено наличие кварцев, кварцево-серицитовых агрегатов, плагиоклазы, биотита, хлорита, серицита. Не редко присутствие обрывков растительного детрита. Он придает породе неясно выраженную слоистость. Алевролиты близки аргиллитам. В их составе замечено содержание кварца, плагиоклаза, карбонатов, хлорита, циркона, турмалина, цементирующего материала глинистого и глинисто-слюдистого состава.

Песчаники представляют собой темно-серые, либо зеленовато-серые породы. В разрезе свиты преобладают мелко- и среднезернистые слоистые песчаники со скоплениями углистого вещества и растительных остатков по плоскостям наслоения. Они имеют пестрый полимиктовый состав, включая обломки интрузивных, эффузивных, осадочных и метаморфических пород. Цемент по составу карбонатный, глинисто-карбонатный, глинисто-кремнистый и гидрослюдистый типа.

Конгломераты и гравелиты имеют незначительное распространение в продуктивной толще, залегая в виде маломощных прослоев. Сложены обломками кварца, кварцита, кремнистых кварцевых, кварцево-серицитовых и углисто-кремнистых сланцев, различных эффузивов. Степень окатанности различная, преобладают полуокатанные гальки размером от 1–3 до 5 см. Цемент глинистый, глинисто-карбонатный, реже – карбонатный базальный.

Помимо вышеперечисленных характеристик пород Коркинского угольного разреза, в вопросе выявления пригодности их для биологической рекультивации необходима также их агрохимическая характеристика. Основными вскрытыми породами являются: песчаник различной зернистости, аргиллит, алевролит, опок, глина опоковидная и уголь. Данное преимущественно относится к породе продуктивной толщи.

Приведенные породы Коркинского разреза отличаются своими агрохимическими показателями. 

Песчаники различной зернистости не содержат водорастворимых солей или имеют слабое засоление – сухой остаток 0,23 %, у песчаника крупнозернистого реакция среды колеблется от нейтральной до кислой (рН солевой от 6,95 до 4,5). Обеспеченность элементами питания низкая, но на этом фоне выделяется тонкозернистый песчаник, содержащий высокое количество доступного фосфора (20,63 мг/100 г). 

Общий углерод в песчаниках содержится в малых количествах (0,15– 0,21 %), но песчаник тонкозернистый (образец 9) содержит более 1% углерода. Содержание гигроскопической влаги в песчаниках незначительно – около 1% (0,76–1,77 %), что указывает на малые количества в них глинистых частиц. 

Алевролит мелкозернистый имеет нейтральную реакцию среды, невысокое содержание воднорастворимых солей (0,26 %). Среди анионов по содержанию выделяется сульфат-ион (4,89 мг-экв/100 г), катионный состав характеризуется преобладанием Na+ – 3,25 мг-экв/100 г. Обеспеченность элементами питания низкая, углерода содержится менее 1%. 

Глина опоковидная западного борта имеет слабокислую реакцию среды, не засолена, содержание элементов питания – низкое, содержание общего углерода – менее 1 %. Аргиллиты из различных мест залегания имеют и различные агрохимические свойства. Аргиллит с остатками растительного детрита имеет нейтральную реакцию среды, не засолен, содержит незначительное количество углерода (0,69 %). 

Из элементов пита.......................