Процесс гидравлического разрушения (часть 3)

Гидромониторной струей практически можно разрушить породы любой крепости. Однако разрушение струей в основном применяется при разработке песков, супесей, глинистых песчаников, алевролитов и реже при разработке углей, аргиллитов, мергелей, сланцев, известняковистых песчаников и др. Механизм разрушения зависит от физико-механических свойств горных пород, условий течения струи и обусловлен одновременным проявлением различных сил (удар, динамическое давление, фильтрационные силы и др.). Механизм разрушения крепких связных пород аналогичен механизму разрушения резанием я ударом. В результате удара и гидродинамического давления струи на забой в нем образуется лунка формы параболоида, размеры которой зависят от параметров струи и времени воздействия. После удаления разрушенных частиц из лунки образуются мелкие трещины. Если удар нанесен под углом к поверхности, то наблюдается отделение крупных частиц под воздействием касательной составляющей силы удара струи. При разрушении слабосвязных и рыхлых пород в результате воздействия струи нарушается связь между отдельными частицами. Фильтрация части воды в поры рыхлых пород обусловливает их увлажнение и смачивание, что, в свою очередь, приводит к ослаблению сил сцепления. Кроме того, вода распирает забой и, как следствие, в массиве возникают напряжения, способствующие появлению трещин и отрыву отдельных частиц породы.
Таким образом, разрушение естественной структуры связных горных пород возможно следующими способами: механическим (породоразрушающий механизм, струя воды, вибрация, взрыв), микробиологическим (разложение цементирующего вещества, разупрочнение связности с помощью ПАВ). Разрушение же естественной структуры рыхлых горных пород (песчаные, крупнообломочные) возможно механическим (струя, фильтрационный поток, вибрация) и микробиологическим (уменьшение внутреннего трения) способами. Способы воздействия на породы с целью разрушения структуры пород и приведения их в подвижное состояние зависят от их прочности, текстурно-структурных характеристик, а также гранулометрического состава.

---