Процесс гидравлического разрушения (часть 1)

В процессе гидравлического разрушения происходит нарушение связей в горной породе и образование взвеси — дисперсной системы, в которой дисперсная фаза представлена рудой грубого гранулометрического состава, а дисперсная среда — рабочим агентом (жидкостью).
Ниже рассмотрены некоторые способы разрушения горных пород и приведения их в подвижное состояние.
Как известно, с точки зрения прочности горные породы можно подразделить на два класса: породы с жесткими связями и породы без них. Для диспергирования наиболее перспективны вторые, которые делятся на две группы: связные (глинистые, лёссовидные) и рыхлые. Необходимым условием перехода породы в плывунное состояние является или полное отсутствие у нее структурных связей, или настолько резкое их ослабление (например, под динамическим воздействием), что они не могут противостоять тем напряжениям, которыми обусловлено движение плывуна. Кроме того, способность к проявлению плывунности зависит от условий естественного залегания, влажности породы, гранулометрического и минералогического состава, наличия глинистых фракций, засоленности и др. Плывунные породы делятся на истинные плывуны и псевдоплывуны. К первым относятся породы, содержащие коллоидные фракции. Разжижение плывунов такого рода обусловлено обратимыми переходами насыщающей их связанной воды в подвижное состояние (свойство тиксотропности).
Жесткие конденсационные связи в породах, образованные коллоидными частицами, резко ослабляются в воде и переходят в коагуляционные связи, прочность которых зависит от влажности. Например, при малой влажности прочность глинистых пород весьма значительна, а при большей она уменьшается почти до полной утраты сопротивления сдвигу, которое является основной прочностной характеристикой раздельнозернистых пород. Псевдоплывуны переходят в подвижное состояние только при динамическом воздействии. Прочность пород, лишенных структурных связей, определяется внутренним трением, а плывунность их проявляется под действием гидродинамического давления фильтрационного потока воды. Вода взвешивает частицы породы, уменьшает или вовсе устраняет внутреннее трение, и вся масса приобретает поступательное движение в направлении фильтрационного потока. К таким породам относятся пески и гравелистые породы.
В зависимости от гранулометрического состава и специфики связи между частицами выделяют следующие типы плывунов: песчано-коллоидные, пылевато-коллоидные и плывунные глины.