Пливуни
Визначення
Пливуни (рос. плывуны, англ. drift sand, floating sand, running sand, heaving sand, quicksand, нім. Schwimmsande m pl, Fliesssande m pl, Treibsande m pl, schwimmendes Gebirge n) — водонасичені малозв'язані нещільні породи, насичені водою з високим вмістом колоїдних частинок, які при розкриванні виявляють здатність до розпливання і переміщення (істинні пливуни).
Істинні пливуни
Істинні пливуни — це піски, що містять гідрофільні колоїди. Колоїдні частинки мають розмір від 1 до 100 нанометрів і можуть затримувати воду навіть при відсутності гідростатичного тиску. У зв'язку з цим, істинні пливуни можуть зберігати властивості текучості навіть після дренування або вивезення на поверхню.
Несправжні пливуни
Також існують несправжні або фальшиві пливуни. Це породи з низькою зв'язністю, але без колоїдних частинок. Вони можуть набувати пливунних властивостей при наявності гідродинамічного тиску води, наприклад, при проходженні підземних вод.
Проблеми в гірничій справі
Пливуни суттєво ускладнюють ведення гірничих робіт, оскільки:
- Просідання та деформація: Пливуни можуть викликати просідання та деформацію гірничих виробок, що призводить до пошкодження обладнання та небезпечних ситуацій.
- Притоки води та мулу: При розкритті пливунів відбувається значний приток води та мулу, що ускладнює кріплення виробок та може призвести до затоплення.
- Блокування обладнання: Розріджені пливуни можуть заблокувати обладнання та ускладнити його видалення.
Захисні заходи
Для захисту від пливунів при проходженні гірничих виробок застосовують спеціальні заходи:
- Спеціальні щити: Щити створюють захисний бар'єр між пливунами та гірничою виробкою, запобігаючи їх розпливанню.
- Кесони: Кесони — це металеві або бетонні конструкції, які захищають гірничу виробку від проникнення води та пливунів.
- Опускні колодязі: Опускні колодязі — це заглиблені в грунт колодязі, які захищають гирло гірничої виробки від пливунів.
- Заморожування: Застосування низьких температур дозволяє заморозити воду в пливунах, тимчасово зміцнюючи їх і запобігаючи їх розпливанню.
- Випереджальна проходка: Проходка виробок за межами поширення пливунів дозволяє уникнути їх впливу.
- Закріплення ґрунтів: Закріплення ґрунтів хімічними або механічними методами підвищує їх міцність і запобігає руху пливунів.
Пливуни — це небезпечні геологічні утворення, які можуть суттєво ускладнити й навіть зупинити гірничі роботи. Застосування спеціальних захисних заходів дозволяє запобігти їх негативному впливу та безпечно продовжувати гірничі роботи в районах з наявністю пливунів.
Запитання, що часто задаються:
- Що таке пливуни?
- Чим відрізняються істинні та несправжні пливуни?
- Які проблеми в гірничій справі створюють пливуни?
- Які заходи застосовують для захисту від пливунів?
- Як визначити межі поширення пливунів?