Scree formation on nonmining flank of an opencast and its impact on vegetation restoration
- Authors: Galaida K.P.1, Talgamer B.I.1
-
Affiliations:
- Irkutsk National Research Technical University
- Issue: Vol 44, No 3 (2021)
- Pages: 323-332
- Section: Exploration and Development of Mineral Deposits
- URL: https://ogarev-online.ru/2686-9993/article/view/358680
- DOI: https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-3-323-332
- ID: 358680
Cite item
Full Text
Abstract
The purpose of the conducted research is to study the regularities of scree formation and assess their impact on self-vegetation of disturbed lands after mining of building stone deposits. The processes of natural formation of scree have been studied, their layering and gravitational alignment have been determined, the factors causing pit bench collapse have been identified. Simulation of the scree formation process allowed to establish the dependence of rock spreading distance on bench height, bench slope angles, as well as on the weight of individual pieces. The slope bench angles with the largest and smallest rock spread distance were found. The simulation showed the influence of the slope bench angles and parameters of the scree formed at the foot of pit benches on the range of debris spread. Three distinct formation stages of scree at the foot of the benches are identified. The angles of transition from one stage of scree formation to another are determined. Recommendations are given to improve the conditions of self-vegetation and minimize the negative factor of scree formation. To form a layer of loose sediments on horizontal bench sites it is proposed to use rocks from scree, which can dramatically reduce the cost of reclamation rather than imported man-made mixture or potentially fertile soils. In order to increase self-vegetation intensity on the flanks of opencasts, it is recommended to increase the bench height and berm width without changing the design angle of the opencast flank slope. To reduce the adverse impact of scree formation on vegetation restoration on the sides at the bench foot, it is proposed to form a trench collecting falling rocks or a rockprotecting wall.
About the authors
K. P. Galaida
Irkutsk National Research Technical University
Email: galanna82@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6637-0053
B. I. Talgamer
Irkutsk National Research Technical University
Email: talgamer@istu.edu
ORCID iD: 0000-0003-1413-0116
References
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. 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. 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. Лазаревич К. С. Склоновые процессы // География. 2001. № 26. 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. 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. Решетняк С. П., Авраамова Н. С., Мелихов М. В. Проектирование карьерных дорог и их защиты // Мир дорог. 2017. № 100. С. 66–69. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Каюмова А. Н. Прогноз последствий камнепада в карьерах // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. № 9. С. 257–261. 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. Барон Л. И. Характеристики трения горных пород. М.: Наука, 1967. 208 с. 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. 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. 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. Павлов В. Н. Растительный покров Западного Тянь-Шаня. М.: Изд-во МГУ, 1980. 246 с.
Supplementary files


