Рекультивация нарушенных земель в угледобывающих регионах с развитым земледелием

Министерство образования и науки 

российской Федерации

сибирский Федеральный университет

и.в. зеньков

Рекультивация нарушенных земель 

в угледобывающих регионах 

с развитым земледелием

Монография

красноярск 

сФу
2010

удк 631.5:622.882
ббк 40.658 + 33.31

з 56

рецензенты: ректор кемеровского государственного сельскохозяйственного 
института, акад. раен, проф., д-р техн. наук в.и. Мяленко, зам. директора 
по научной работе института угля и углехимии со ран (г. кемерово), д-р 
техн. наук е.л. счастливцев, зам. директора по научной работе института 
почвоведения и агрохимии со ран (г. новосибирск), д-р биол. наук в.а. 
андроханов

зеньков и.в.

З 56  рекультивация нарушенных земель в угледобывающих регионах с 

развитым земледелием: монография / и.в. зеньков. – красноярск: сибирский федеральный университет, 2010. – 314 с.

ISBN

рассмотрены основные вопросы рекультивации и восстановления нарушен
ных земель сельскохозяйственного назначения, выбывающих из оборота в регионах с интенсивной добычей угля открытым способом и развитым земледелием.

впервые предложены: новый подход к проектированию работ по выполнению 

технического этапа рекультивации на основе результатов горно-геометрического 
анализа залежи ПсП и с учетом изменяющихся агрохимических показателей рекультивируемых земель; методика оценки влияния горных работ на потери ПсП и 
сокращение площадей сельскохозяйственных угодий; новая модель землепользования в регионах с интенсивной  открытой угледобычей на основе параллельного 
проведения работ по рекультивации и мелиорации земель; методологические основы экономической оценки изменения эффективности земледелия на сельскохозяйственных угодьях, смежных с угольными разрезами; программно-целевой подход 
в рекультивации и восстановлении нарушенных земель сельскохозяйственного назначения.

Монография предназначена для работников сектора государственного управ
ления, собственников и менеджмента угольных разрезов, работников предприятий 
агропромышленного комплекса, проектных организаций, учащихся и преподавателей вузов.

ISBN

© сибирский 
федеральный
университет, 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение .............................................................................................................................6

Раздел I. Использование, изъятие из оборота и восстановление 
продуктивных земель сельскохозяйственного назначения в районе 
с интенсивной добычей угля открытым способом и развитым 
земледелием ......................................................................................................................9

ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬ ПРЕДПРИЯТИЯМИ 
ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ...............10

1.1. динамика роста объемов угледобычи, выработки электроэнергии 
и связанное с этим изъятие земель сельскохозяйственного назначения ........................10
1.2. технологические аспекты разработки горизонтальных и пологих 
месторождений энергетических углей открытым способом ...........................................12
1.3. Характеристика хозяйственной деятельности угольных разрезов 
и предприятий агропромышленного комплекса в юго-восточных 
районах красноярского края .................................................................................................19
1.4. агропроизводственная характеристика показателей обрабатываемых почв 
и почвенного плодородия в юго-восточных районах красноярского края ....................33
1.5. динамика выбытия из оборота продуктивных земель сельскохозяйственного 
назначения под влиянием техногенных и биологических факторов ..............................38

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОПЫТА В РЕКУЛЬТИВАЦИИ 
И ВОССТАНОВЛЕНИИ ЗЕМЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО 
НАЗНАЧЕНИЯ В ОТКРЫТОЙ УГЛЕДОБЫЧЕ ...........................................................................44

2.1. технологические решения в проведении горно-технического этапа 
рекультивации земель сельскохозяйственного назначения ............................................ 44
2.2. Механизм возникновения засорения плодородного слоя почвы 
на техническом этапе рекультивации ..................................................................................50
2.3. структура засорения почвенного слоя по основным процессам 
технической рекультивации .................................................................................................61
2.4. Потери почвенного слоя, возникающие в ходе выполнения 
основных процессов горно-технической рекультивации .................................................63
2.5. Проявление закона циклического развития в рекультивации земель 
сельскохозяйственного назначения .....................................................................................69

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТВАЛОВ, 
РЕКУЛЬТИВИРОВАННЫХ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ..............82

3.1. общая характеристика внешних и внутренних отвалов 
на угольном разрезе «бородинский» ...................................................................................82
3.2. результаты комплексного исследования внешнего отвала «Южный» ....................86
3.3. результаты комплексных исследований поверхности внешнего отвала 
«западный» .............................................................................................................................93
3.4. результаты комплексного исследования поверхности внешнего 
отвала «северный» ................................................................................................................98
3.5. результаты исследований поверхности внутреннего отвала, 
созданного с 1950 по 2009 гг. ..............................................................................................105
3.6. комплексный анализ результатов исследований поверхностей отвалов, 
рекультивированных для сельскохозяйственного использования ................................110

Раздел II. Исследование изменения качественных и количественных 
показателей восстанавливаемых земель в горно-технической 
рекультивации .............................................................................................................113

ГЛАВА 4. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТ 
НА ТЕХНИЧЕСКОМ ЭТАПЕ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПРОДУКТИВНЫХ ЗЕМЕЛЬ 
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ ........................................................................114

4.1. Характеристика объекта исследований и причинно-следственных 
связей в изучаемой проблеме ..............................................................................................114
4.2. разработка модели исследований ................................................................................118
4.3. основные показатели вариации горно-геометрических параметров 
залежи ПсП ...........................................................................................................................125
4.4. Методика подсчета запасов, определения потерь и засорения ПсП ......................134
4.5. обоснование режима работ по выполнению технического этапа 
рекультивации ......................................................................................................................141
4.6. разработка интегрального критерия оценки результатов моделирования ...........148

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 
РЕКУЛЬТИВИРУЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ ...............................................................................................150

5.1. основы проведения горно-геометрического анализа залежи 
плодородного слоя почвы на территории горного отвода ..............................................150
5.2. результаты исследования изменения качественных показателей ПсП 
в технологиях рекультивации с применением бульдозеров ...........................................156
5.3. результаты исследования изменения качественных показателей ПсП 
в технологиях рекультивации с применением гидравлических 
экскаваторов типа «обратная лопата» ...............................................................................162
5.4. Методика определения влияния организационно-технологических 
факторов на качественные показатели снимаемого ПсП ...............................................171
5.5. корректировка технологии снятия ПсП с применением бульдозеров ..................176
5.6. исследование процесса снятия плодородного слоя почвы 
в технологиях рекультивации земель с учетом «человеческого фактора» ..................179
5.7. разработка классификации технологий рекультивации по 
их воздействию на изменение плодородия земель ...........................................................183

ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОТЕРЬ ПЛОДОРОДНОГО СЛОЯ 
ПОЧВЫ В ХОДЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЭТАПА РЕКУЛЬТИВАЦИИ 
НА СОКРАЩЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ ........................189

6.1. исследование уровней потерь ПсП и альтернативного сокращения 
площадей сельскохозяйственных угодий в условиях применяющихся 
технологий рекультивации земель ......................................................................................... 189
6.2. сокращение площадей сельскохозяйственных угодий, обусловленное 
применением гидравлических экскаваторов на техническом этапе 
рекультивации ......................................................................................................................194
6.3. использование фрезерных машин в системах управления 
качеством рекультивации земель .......................................................................................196
6.4. адаптация основных принципов стандартов ISO 9000 
применительно к технологиям рекультивации земель .................................................. 204
6.5. адаптация основных принципов стандартов ISO 14000 
применительно к технологиям рекультивации земель .................................................. 206
6.6. общее в системах управления качеством, созданных 
с применением стандартов ISO 9000 и 14000 ...................................................................210
6.7. внутренний и внешний аудит качества сдаваемых земель .....................................211

6.8. разработка методики оценки экономической эффективности 
применения системы менеджмента качества в рекультивации земель ......................... 214

Раздел III. Методология программно-целевого управления 
рекультивацией нарушенных земель сельскохозяйственного 
назначения ....................................................................................................................219

ГЛАВА 7. ФАКТОРНАЯ ЭКОНОМИКА КАК ОСНОВА ПРОГРАММНОЦЕЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЕЙ И ВОССТАНОВЛЕНИЕМ 
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ............................................................................................................220

7.1. Методика экономической оценки инвестиций на ввод 
рекультивированных отвалов в сельскохозяйственный оборот ....................................220
7.2. Экономическая оценка эффективности земледелия на сельскохозяйственных 
угодьях, рекультивированных угольными разрезами ....................................................223
7.3. анализ использования зерноуборочных комбайнов в подсобном 
хозяйстве «искра» оао По «ЭХз» ...................................................................................227
7.4. разработка ресурсосберегающей модели землепользования 
в угледобывающих регионах с развитым земледелием ..................................................234
7.5. Экономическое обоснование перехода на ресурсосберегающую 
модель землепользования ....................................................................................................243
7.6. Экономическая оценка эффективности земледелия с учетом 
рекомендаций по проведению технического этапа рекультивации земель .................251
7.7. результаты расчета повышения экономической эффективности земледелия 
за счет прироста объемов урожая зерновых на раскорчеванных полях 
севооборота и увеличения производительности зерноуборочных комбайнов ............255

ГЛАВА 8. ФОРМИРОВАНИЕ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОГРАММ ПО 
ВОССТАНОВЛЕНИЮ ПРОДУКТИВНЫХ ЗЕМЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО 
НАЗНАЧЕНИЯ В УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ РЕГИОНАХ С РАЗВИТЫМ ЗЕМЛЕДЕЛИЕМ .....260

8.1. инструментарий программно-целевого управления ................................................260
8.2. информационное обеспечение мониторинга земель сельскохозяйственного 
назначения в угледобывающих регионах .........................................................................268
8.3. актуальность разработки крупных инвестиционных программ 
в угледобывающих регионах на основе расширения площади земель 
сельскохозяйственного назначения ...................................................................................276
8.4. Методология составления долгосрочной инвестиционной программы по 
расширению земельного фонда сельхозназначения в угледобывающем регионе .......278
8.5. Мультипликатор экономического развития как интегральный критерий 
оценки крупной региональной программы ......................................................................282
8.6. Перспективная модель многопрофильного экологического предприятия 
в регионах с топливно-энергетической направленностью экономики 
и развитым земледелием .................................................................................................... 284

Заключение ...................................................................................................................294

Список литературы .....................................................................................................298

Приложение ................................................................................................................. 305

Введение

добыча полезных ископаемых – основа современной хозяйственной 

деятельности – связана с глобальным изменением земель. Применение открытых геотехнологий в недропользовании обусловливает систематическое, с каждым годом увеличивающееся изъятие продуктивных земель 
сельскохозяйственного назначения. восстановление этой категории земель 
горные предприятия производят проведением работ по рекультивации. но, 
как правило, взамен высокоплодородных земель сдаются земли с низкими 
агропроизводственными показателями, либо категория восстановленных 
земель меняется на другую.

на территории рФ площади продуктивных сельскохозяйственных уго
дий повсеместно сокращаются под воздействием биологических и техногенных факторов. к настоящему времени заросшими древесно-кустарниковой 
растительностью оказались большие площади продуктивных сельскохозяйственных угодий. Преобладание в экономике россии отраслей сырьевой направленности вызывает интенсивное изъятие продуктивных земель 
предприятий агропромышленного комплекса. в угледобывающих регионах 
сибирского федерального округа имеется уникальная возможность совместными усилиями сектора государственного управления и собственников 
угольных разрезов эффективно восстанавливать нарушенные земли предприятий агропромышленного комплекса. выход из создавшейся ситуации 
может быть найден за счет смены существующих взглядов в добывающих 
отраслях, сложившихся на протяжении почти 40 лет, на то, что восстановлению подлежат результаты производственной деятельности – поверхности 
внешних и внутренних отвалов угольных разрезов.

в этой связи предлагается новая модель землепользования, реализация 

которой позволит без многолетней задержки возвращать сельскохозяйственные угодья с высокими агрохимическими показателями. на наш взгляд, 
переход на новую модель связан с проявлением в высшей мере социальной 
ответственности бизнеса и менеджмента в области открытой угледобычи.

в обзорно-аналитической части монографии (главы 1-3) раскрывается 

влияние основной деятельности (добыча угля) угольных разрезов на состояние и использование основного производственного фактора «земля». 
отмечается, что экономические интересы собственников и менеджмента 

Введение

7

угольных разрезов, предприятий агропромышленного комплекса находятся 
в противоречии, что подтверждается использованием продуктивных земель 
сельскохозяйственного назначения. Проанализирована динамика изменения 
основных количественных и качественных показателей земельного фонда 
в основных угледобывающих регионах рФ – кузбассе, красноярском крае. 
установлена негативная тенденция в ротации земельного фонда этих регионов – систематическое сокращение площадей продуктивных земель сельскохозяйственного назначения. выполнен ретроспективный анализ технологических решений в рекультивации земель. установлен генезис факторов, 
определяющих уровень засорения плодородного слоя почвы (ПсП) в ходе 
проведения технического этапа рекультивации, и их влияние на изменение 
в худшую сторону агрохимических показателей восстанавливаемых земель. 
Представлены результаты комплексных исследований внешних и внутренних отвалов вскрышных пород предприятия-лидера в угольной отрасли – 
угольного разреза «бородинский». Приведена классификация технологий 
рекультивации земель с позиции изменения агрохимических показателей и 
требуемых финансовых вложений в восстановление плодородия до уровня 
естественно-антропогенного. описан закон циклического развития хозяйственных систем применительно к рекультивации земель для использования в земледелии.

в исследовательской части (главы 4-6) приводятся результаты иссле
дований по трансформации качественных и количественных показателей 
восстанавливаемых земель в ходе выполнения работ на техническом этапе 
рекультивации. даны рекомендации по корректировке технологий рекультивации в сторону повышения эффективности их проведения. излагаются 
результаты применения гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» в рекультивации на снятии ПсП. исследовано влияние технологий с 
использованием экскаваторов этого типа на изменение агрохимических показателей рекультивируемых земель, засорение и потери ПсП. установлено влияние существующих технологий рекультивации на сокращение площадей восстанавливаемых земель. Представлены рекомендации по снятию 
и погрузке плодородного слоя почвы с использованием фрезерных машин, 
специально конструируемых для этих целей. Говорится о необходимости 
создания и внедрения систем управления качеством на техническом этапе 
рекультивации земель в соответствии со стандартами исо 9000 или исо 
14000.

в практической части (главы 7-8) представлены методологические осно
вы экономической оценки изменения эффективности земледелия на сельскохозяйственных угодьях, смежных с угольными разрезами. обоснована новая модель землепользования, решающая глобальную проблему в открытой 
угледобыче – своевременное восстановление высококачественных продуктивных земель сельскохозяйственного назначения на основе параллельно

Введение

го проведения работ по рекультивации и мелиорации земель. даны методологические основы программно-целевого управления в рекультивации 
и восстановлении нарушенных земель сельскохозяйственного назначения. 
детально описана перспективная модель экологических предприятий, создавать которые целесообразно в угледобывающих регионах, для решения 
комплексных хозяйственных проблем на основе межотраслевого подхода.

основой создания монографии являются: результаты исследований, 

проводимых в полевых условиях на географической территории «канская 
лесостепь» красноярского края под руководством автора; статистическая 
обработка информационных баз; результаты исследований почвенных проб, 
выполненных ФГу «станция агрохимической службы «солянская» (рыбинский р-н красноярского края); теоретический и практический материал, 
опубликованный в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, 
выпускаемых в рФ, рекомендуемых вак для опубликования основных научных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук, 
в сборниках статей международных и всероссийских конференций с 2003 
по 2010 гг.

Раздел I

Использование, изъятие из оборота и 
восстановление продуктивных земель 
сельскохозяйственного назначения 
в районе с интенсивной добычей угля 
открытым способом и развитым 
земледелием

ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬ 
ПРЕДПРИЯТИЯМИ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО 
И АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

1.1. Динамика роста объемов угледобычи, 
выработки электроэнергии и связанное с этим 
изъятие земель сельскохозяйственного назначения

в российской экономике дальнейшее ее развитие оговаривается ростом 

объемов промышленного производства в традиционных отраслях: добыча нефти и газа, угля подземным и открытым способом, теплоэнергетика, 
машиностроение, лесная и деревообрабатывающая, агропромышленный 
комплекс и др. наличие в рФ большого количества месторождений коксующегося и энергетического угля с большими запасами обусловливает систематическое появление новых предприятий по добыче и переработке угля. 
сегодня главными российскими угледобывающими регионами являются 
кузбасс, красноярский, Хабаровский и Приморский края, иркутская и Читинская области. Географически месторождения угля повсеместно располагаются на землях предприятий агропромышленного комплекса.

согласно новой Энергетической стратегии россии до 2030 г., разрабо
танной в институте энергетических исследований ран, в нашей стране 
имеются возможности существенного наращивания объемов добычи угля 
до 890 млн т. наибольшими ресурсами для увеличения добычи угля обладают сибирский и дальневосточный федеральные округа – до 737 и 106 млн 
т соответственно; здесь расположены такие крупные бассейны, как кузнецкий, канско-ачинский, Южно-якутский, имеющие существенные потенциальные возможности для дальнейшего увеличения объемов производства 
угля [56].

Западная Сибирь

в кузнецком бассейне до 2030 г. возможен рост добычи угля до 291 млн 

т. целесообразным будет освоение следующих месторождений: «ерунаковское», «соколовское», «уропско-караканское», «новоказанское», «Жерновское», «евтинское» и др., обладающих наиболее благоприятными горно