Текущее состояние. Применение торфяного сырья верхового типа в агропромышленном комплексе и природоохранных технологиях, его значительный сырьевой потенциал на территории Российской Федерации позволяют сделать вывод о перспективности его добычи. При этом разработка новых технологий ведения горных работ на неосушенных торфяных месторождениях, в соответствии с современными принципами рационального природопользования, является актуальной задачей.

Решаемая научная проблема. Анализ особенностей блочной технологии поверхностной выемки торфяного сырья; определение технологических требований при ведении выемочных работ на неосушенном месторождении, обоснование рациональной структуры выемочного оборудования.

Методы исследования. Исследования проводились на торфяном месторождении Государственного лесного фонда «Камешки», координаты 60°12'47"N 30°07'40"E; Северо-Западная часть Ленинградской области.

Торфяная залежь верхового типа, в верхних генетических горизонтах залегает Sphagnum magellanicum и fuscum торф малой степени разложения до 10%. По углу наклона к горизонту месторождение относится к пологим, тело залежи имеет плоскую форму. Участок месторождения располагается на высоте 71 м над уровнем моря. 

По данным геологоразведки общая толщина торфяной залежи составляет 3-5 м, которая располагается на подстилающем минеральном грунте – суглинке.

Из анализа климатических условий Северо-Западного региона России, установлено, что солнечная радиация максимальна в период с мая по сентябрь, при средней температуре воздуха от 10 °С. Осадки (дождь) максимальны летом и осенью, количество осадков в обозначенный период достигает 450 мм, в зимние месяцы осадки выпадают преимущественно в виде снега (до 250 мм). Энергия ветра (скорость) обычно умеренная (среднемесячная скорость ветра 4-5 м/с), а максимальная скорость приходится на месяцы с низкой солнечной активностью (сентябрь - май). 

В условиях натурального месторождения проведен эксперимент по выемке торфяного сырья из поверхностного слоя торфяной залежи и определению скорости восстановления растительного слоя в лагунах при естественной колонизации растений данного фитоценоза и определению размеров берм-перемычек при организации лагун.

Детали исследования. Проведен анализ блочной технологии выемки торфяного сырья верхового типа с поверхности месторождения, в основе которой лежит проведение выемочных работ без подготовки и осушения производственных территорий. Принято, что выемочные работы выполняются с временной дороги, монтируемой из мобильных дорожных покрытий, состоящих из плит, которые с помощью замковых соединений образуют единое дорожное полотно на торфяной залежи.

При анализе условий залегания поверхностного слоя торфяной залежи на исследуемом месторождении и анализе условий поверхностной добычи торфяного сырья принята транспортная система разработки месторождения. Рабочая зона месторождения разделена на технологические участки, в которых выделены функциональные элементы системы разработки – транспортная полоса и две параллельные выемочные области.

Выемочные области разделяются на блоки, разработка которых ведется с образованием лагун с использованием принципов палудикультуры (с сохранением участков растительного слоя по периферии блока и лагун с реинтродукцией материала в центр лагун). Экспериментально установлено, что образование лагун и применение принципов палудикультуры ускоряет восстановление растительного слоя внутри блока: за 2,5 года растительный слой внутри лагуны восстановился на 70%, а ширина бермы-перемычки между блоками, из критерия обеспечения ее устойчивости, составляет 0,4 м.

При формировании состава комплекта оборудования для реализации блочной технологии выемки торфяного сырья верхового типа предложен многофункциональный технологический модуль, в состав которого входит колесный трактор тягового класса, колесный полуприцеп-самосвал, гидроманипулятор и двухчелюстной гидравлический вильчатый грейфер.

Заключение. В ходе работы подобраны марки и модели составных частей многофункционального технологического модуля для производства выемочных и вспомогательных работ. Определены основные показатели производственного процесса при реализации блочной технологии.

Приведен алгоритм реализации блочной технологии поверхностной выемки торфяного сырья малой степени разложения и определены ее основные технико-технологические показатели.