MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-27
Часть–3_Июнь –2025
264
TOG’ JINSI MASSIVINI GIDROENERGIYA YORDAMIDA
MUSTAHKAMLIGINI KAMAYTIRISH TEXNOLOGIYALARI TAHLILI
Ismatillayev Navro’zbek Abdujabbor o’g’li
I.Karimov nomidagi TDTU Olmaliq filiali assistenti
Boboxolov Sarvar O’tkirjon o’g’li
I.Karimov nomidagi TDTU Olmaliq filiali 3b-23 YOKI guruhi talabasi
navrozbekismatillayev2021@gmail.com
Annotatsiya: mazkur maqolada tog‘ jinslarini gidravlik bosim ostida
zaiflashtirish va maydalash texnologiyalarining zamonaviy turlari tahlil qilinadi.
Gidroimpuls, gidrodarzlanish va suv bilan oldindan zaiflashtirish kabi usullarning
fizik-mexanik prinsiplari, qo‘llash sohalari hamda ekologik va texnologik afzalliklari
ko‘rsatib beriladi. Xususan, sirt faol moddalarning (SFM) suv bilan kombinatsiyasida
jinslarning sirt energiyasi kamayib, mikrodarzlanish va zaiflashish jarayonlari
jadallashishi tahlili qilindi. Laboratoriya va sanoat tajribalari natijalari asosida bu
usullar portlovchi modda sarfini kamaytirish, chang va zararli gaz chiqishini
pasaytirish, xavfsizlik va qazib olish samaradorligini oshirish uchun istiqbolli yechim
ekani asoslanadi.
Kalit so‘zlar: gidravlik bosim, tog‘ jinslari, sirt faol moddalar, portlatish
samaradorligi, mikrostrukturaviy darzlanish, chang chiqishi.
Annotation: This article analyzes modern technologies for weakening and
crushing rock masses under hydraulic pressure. The physical and mechanical
principles, areas of application, as well as the ecological and technological
advantages of methods such as hydro-impulse, hydraulic fracturing, and pre-
weakening with water are presented. In particular, the combination of surfactants
(SFM) with water reduces the surface energy of rocks and intensifies the processes of
microcracking and weakening. Based on laboratory and industrial experiments, it is
substantiated that these methods offer a promising solution to reduce explosive
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-27
Часть–3_Июнь –2025
265
consumption, decrease dust and harmful gas emissions, and enhance safety and
extraction efficiency in mining operations.
Keywords: hydraulic pressure, rock masses, surfactants, blasting efficiency,
microstructural fracturing, dust emission
Yer osti konchilik ishlarida tog‘ jinslarining fizik-mexanik mustahkamligi —
kon maydonlarini o‘zlashtirish, qazish, burg‘ilash va portlatish jarayonlarining eng
muhim cheklovchi omillaridan biridir. Ayniqsa, mustahkam tog‘ jinslarida bu
jarayonlar ko‘p energiya talab etadi, yuqori kuchlanishli uskunalardan foydalanishni,
shuningdek, portlovchi moddalarning ortiqcha miqdorda sarflanishini taqozo etadi.
Natijada nafaqat texnologik xarajatlar oshadi, balki ekologik xavf-xatarlar, xususan,
zararli gazlar ajralishi, chang ko‘tarilishi va tebranishlar orqali atrof-muhitga salbiy
ta’sirlar kuchayadi.
So‘nggi yillarda konchilik sanoatida kon massividagi tog‘ jinslarini dastlabki
bosqichda zaiflashtirishga qaratilgan ilg‘or texnologiyalar joriy etilmoqda. Ular
orasida gidroenergetik usullar, xususan gidravlik darzlanish impulsli suv purkash kabi
texnologiyalar o‘zining ekologik xavfsizligi, energiya tejamkorligi va yuqori
samaradorligi bilan ajralib turadi. Bu usullar orqali tog‘ jinsi sirtiga mexanik ta’sir
o‘tkazmasdan, faqat bosimli suyuqlik vositasida ichki tuzilmasini zaiflashtirish
mumkin.[1. 122-145]
Gidroenergiya yordamida jinsni zaiflashtirishning nazariy asosi — Rehbinder
effekti va suyuqlik bilan induktsiyalangan darzlanish mexanizmlariga tayanadi. Bu
jarayonda suvning yuqori bosimda jins strukturasi ichiga kirib borishi orqali mavjud
mikrodarzlar kengayadi, yangi darzlar hosil bo‘ladi va jinsning ichki bog‘lanish
kuchlari sezilarli darajada kamayadi. Shu bilan birga, jinslarning elastik va
mustahkamlik parametrlarida izchil o‘zgarishlar sodir bo‘ladi. [2. 10-28].
Empirik va nazariy tadqiqotlar, jumladan Zang, Zimmermann, Amann va
boshqalar tomonidan olib borilgan tajribalar shuni ko‘rsatadiki, 25–50 MPa
oralig‘idagi gidrostatik yoki impulsli bosim ostida tog‘ jinslarining strukturaviy
yaxlitligi 30–50% gacha kamayadi, bu esa portlovchi moddalarning kamaytirilgan
miqdorda ham yuqori destruktiv ta’sir ko‘rsatishiga olib keladi.
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-27
Часть–3_Июнь –2025
266
Shu jihatdan, mazkur maqolada tog‘ jinsi massivining gidroenergiya
yordamida mustahkamligini kamaytirish texnologiyasining nazariy asoslari, amaliy
imkoniyatlari va sanoatdagi tatbiq etish istiqbollari tahlil qilindi. Bu texnologiya kon
qazish ishlari samaradorligini oshirish, texnik xavfsizlikni mustahkamlash va atrof-
muhitga salbiy ta’sirni kamaytirishda muhim yechim bo‘lib xizmat qilishi mumkin.
Metodika
2.1. Gidroenergetik ta’sir turlarining tavsifi va ularni qo‘llash mexanizmlari
Tog‘ jinslarining mustahkamligini kamaytirish bo‘yicha eksperimental ishlar
quyidagi to‘rt xil gidroenergiya asosidagi ta’sir turlari asosida olib borildi:
a) Gidravlik yorilish(darzlanish)
Bu usulda tog‘ jinsi massiviga oldindan burg‘ulangan skvajina orqali yuqori
bosimli suv (yoki gidravlik suyuqlik) kiritiladi. Suv bosimi jinsning ichki
qarshiligidan oshganda, mavjud mikrodarzlar kengayadi va yangi darzlar hosil
bo‘ladi. [1. 122–125]
Darz hosil bo‘lish bosqichini darz boshlanishi (statik elastik deformatsiya
chegarasining ortishi) va darz rivojlanishi(to‘plangan bosimning jins strukturaviy
bog‘lanishini yengib o‘tishi) bilan tavsiflanadi. [2. 89-91]
b) Impulsli suv purkash
Bu usulda qisqa vaqt oralig‘ida juda yuqori tezlikdagi suv zarbasi jins sirtiga
yo‘naltiriladi. Zarbaning kinetik energiyasi jins sirtida kesish va urish kuchlari hosil
qiladi,
bu
esa
yuzaki
va
chuqur
darzlanishlarni
vujudga
keltiradi.
Afzalliklari:
Sirtni mexanik zararsiz kesish;
Mos ravishda kam chang ajralishi. [3. 152–156].
Doimiy bosimli suv tahlili
Bu usulda 10–50 MPa oralig‘idagi doimiy bosimli suv oqimi jinsga uzoq
muddatli ta’sir ko‘rsatadi. Bu orqali jinsning suvga to‘yintirilishi, kapillyar
darzlarning
kengayishi
va
strukturaviy
zaiflashuvi
kuzatiladi.
Bosim qiymatlari selektiv ravishda tanlandi:
10 MPa — yumshoq karbonatli jinslar uchun;
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-27
Часть–3_Июнь –2025
267
30 MPa — o‘rta zichlikdagi ohaktosh;
50 MPa — zich granit uchun. [4. 14–21-b].
e) Sirt faol moddalarning qo‘shilishi jinsning sirt energiyasini kamaytirib,
mikrodarzlanishlarni kuchaytiradi, suvning kirib borish tezligini oshiradi va jinsning
umumiy mustahkamligini 40–55% gacha kamaytiradi. SFM bilan boyitilgan gidravlik
ta’sir portlovchi modda sarfini kamaytirish, burg‘ilash osonligini oshirish va
portlatish samaradorligini kuchaytirishda muhim texnologik yechimdir.
2.2. Tajriba materiallari va ularning fizik-mexanik xossalari
Eksperimental sinovlar uchun tanlab olingan tog‘ jinslari 1-jadvaldagi
ma’lumotlarga asoslangan:
1-jadval
№ Jins turi
Mustahkamlik
koeffitsiyenti (f)
Hajmiy zichlik
(ρ), kg/m³
Yassi
elastiklik
moduli
(E),
GPa
Tabiiy
darzlanish
darajasi
1
Ohaktosh 10
2650
28
O‘rtacha
2
Granit
14
2750
40
Kam
3
Dolomit
9
2680
30
Yuqori
Namunalar o‘lchami: kubik 100×100×100 mm va silindrik D = 50 mm, H =
100 mm formatlarda tayyorlangan. Har bir jins turidan kamida 5 ta takroriy namunalar
olindi. [5. 63–66-b].
2.3. Gidroenergiya va ta’sir ko‘rsatish formulasining qo‘llanilishi
Eksperimentlarda asosiy gidravlik parametrlar hisoblashda quyidagi nazariy
asosli formulalar ishlatildi:
Gidrostatik bosim formulasi: P=ρ
⋅
g
⋅
h
Bu yerda: P – bosim (Pa), ρ – suyuqlik zichligi (kg/m³), odatda suv uchun
1000 kg/m³, g – erkin tushish tezlanishi (9.81 m/s²), h – suv ustuni balandligi (m).
Bu formuladan foydalanib, suv ustuni balandligini bosim talablariga mos tarzda
tanlash mumkin. [6. 198–199-b]
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-27
Часть–3_Июнь –2025
268
Suv oqimi kinetik energiyasi: E=ρ
⋅
v
2
/2
Bu yerda: E – birlik hajmga nisbatan kinetik energiya (J/m³), v – suv oqimi
tezligi (m/s), ρ – suv zichligi (kg/m³). [3. 153–154-b].
Jins zaiflashuv koeffitsiyenti (eksperimental baholash):
Z =
(σ0−σp)
σ0
⋅ 100%
Bu
yerda:
σ
0
–
dastlabki
bosimda
jins
mustahkamligi,
σ
p
– suv ta’siridan keyingi bosimdagi mustahkamlik.[2. 92–93-b].
Natijalar.
Tahlil natijalari shuni ko‘rsatdiki, gidroenergiya yordamida tog‘
jinslariga ta’sir ko‘rsatish ularning fizik-mexanik xossalarida sifat jihatdan sezilarli
o‘zgarishlar keltirib chiqaradi. Bular jumlasiga quyidagilar kiradi:
Mustahkamlik
ko‘rsatkichlarining
kamayishi,
elastiklik
modulining
pasayishi, mikrostrukturaviy darzlar soni va chuqurligining oshishi.
Turli gidroenergiya usullari jinslarga turlicha ta’sir ko‘rsatdi, bu esa har bir
metodik yondashuvning o‘ziga xos mexanizmlarini tasdiqlaydi.
Ohaktoshda radial darzlar chuqurligi l ≥ 35 mm bo‘ldi, bu jinsning ko‘p darzli
va nisbatan yumshoq tabiati bilan izohlanadi.
Granitda maksimal darz chuqurligi l≤ 20 mm bo‘ldi, ammo mikrodarzlanish
zichligi yuqori bo‘lgan.
Dolomitda esa ko‘p tarmoqli darzlar yuzaga keldi va elastiklik moduli keskin
kamaydi. Natijalar Zhao va Amann tajribalari bilan mos keladi.
Impulsli suv purkash natijalari: mikrozarbalar tufayli jins yuzasida chuqurligi
10–15 mm bo‘lgan ko‘ndalang darzlar paydo bo‘ldi. Ohaktoshda mustahkamlik 42%
gacha kamaydi, bu impulsli zarbaning strukturaviy zaiflashtirish imkoniyatini
ko‘rsatadi.
Portlatishsiz darzlanish sodir bo‘lganligi va energiyaning ichki tarqalishi
Zang va Stephansson tomonidan tasdiqlangan.
2-jadval
Gidroenergiya usullarining taqqoslanishi
№
Jins
turi
Gidroenergiya
turi
Bosi
m (MPa)
Darz
chuqurligi (mm)
Mustahkam
lik kamayishi (%)
Elastiklik
pasayishi (GPa)
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-27
Часть–3_Июнь –2025
269
1
Ohakto
sh
Gidravlik
yorilish
25
35
42%
8.4 → 5.6
2
Granit
Gidravlik
yorilish
50
20
31%
10.1
→
7.3
3
Dolomi
t
Impulsli
suv
purkash
20
28
37%
6.5 → 4.0
4
Ohakto
sh
Doimiy bosimli
suv
15
18
24%
8.4 → 6.1
5
Granit
Impulsli
suv
purkash
30
15
27%
10.1
→
8.0
Jadvaldan ko‘rinib turibdiki, gidravlik darzlanishda chuqurlik katta, impulsli
purkashda
esa
mustahkamlik
keskinroq kamayadi, ammo darz
chuqurligi kichikroq bo‘ladi.
Mustahkamlik
kamayishi
grafidida
tog‘
jinslar
ustida
qo‘llanilgan bosim darajasiga nisbatan
mustahkamlik
kamayish
foizlarini
ko‘rsatadi:
Bosim ostida tog‘ jinsi yuqori
zichlikdagi granitda chuqur yorilishi
cheklangan bo‘lsa-da, impulsli suv
purkash
orqali
mikrodarzlanish
zichligi va energiya so‘rilishi ko‘rsatkichlari sezilarli darajada oshgan.
3.5 Mikrostrukturaviy o‘zgarishlar SEM tahlili asosida (SEM — Scanning
Electron Microscopy) quyidagilarni aniqladi:
Ohaktoshda suvning gidratatsiyasi natijasida kaltsit turlarining bog‘lanish
kuchi zaiflashgan, natijada yuzaki singish qatlami hosil bo‘lgan.[7. 8-11-b].
1-rasm. Gidravlik bosim ta’siri
ostida tog‘ jinslari mustagkamligining
kamayish grafigi
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-27
Часть–3_Июнь –2025
270
Granitda plagioklaz va kvars minerallari orasidagi sirtlar bo‘ylab mikrodarzlar
chuqurlashgan va yangi kapillyar yo‘llar yuzaga kelgan. [8. 4-7-b.]
Dolomitda yuqori bosimli impulslar interkristallik sinish sathlarini
kuchaytirgan.[9. 6-8-b].
Bu o‘zgarishlar jinslarning portlovchi modda energiyasini qabul qilish
xususiyatlarini keskin yaxshilaydi, ya’ni portlash samaradorligini oshiradi.
Olib borilgan eksperimental tadqiqotlar tahlillari shuni ko‘rsatdiki,
gidroenergiya yordamida tog‘ jinslariga ta’sir ko‘rsatish nafaqat fizik zaiflashtirish,
balki portlatish texnologiyalarini optimallashtirishda ham muhim omil hisoblanadi.
Ayniqsa, yuqori bosimli suv oqimi jinslarning ichki strukturasida mikrodarzlar hosil
qilgan va ularning portlovchi moddalar energiyasini samarali maydalanishga zamin
yaratgan.
Gidravlik yorilish natijasida vujudga kelgan darzlar jins ichida ko‘p
yo‘nalishda kengayib, portlash paytida energiyaning ancha bir tekis tarqalishiga
imkon berdi. Bu holat nafaqat portlash samaradorligini oshirdi, balki portlovchi
modda miqdorini 20–30% gacha qisqartirish imkonini berdi .
Shuningdek, impulsli suv purkash orqali jinsga ta’sir qilinganida uning yuzasi
silliq saqlangan holda, ichki tuzilmasi zaiflashdi. Jins strukturasining buzilishi
an’anaviy mexanik kesishga nisbatan ancha bir tekis va chuqur bo‘ldi.
Jinsning elastiklik moduli kamaydi, bu esa portlovchi kuch ta’sirini yanada
kuchaytirdi.
Yuqori bosimli suv oqimining yo‘naltirilganligi va issiqlik hosil qilmasligi
sababli bu texnologiyalar ekologik xavfsizlik nuqtai nazaridan ham ustunlik qiladi.
Chang chiqindilari 40–50% gacha kamaygan, bu esa yer osti ishlari vaqtida
shamollatish tizimlariga tushadigan yukni pasaytiradi.
Ayniqsa, granit va dolomit jinslarida suv zarbasi orqali mikroskopik
darajadagi strukturaviy buzilishlar (kapillyar darzlar) paydo bo‘lishi portlatishda
energiya to‘liq yutilishiga emas, balki maksimal sinish ishiga sarflanishiga olib keldi.
Bu jihatlar Zimmermann va Amann tadqiqotlarida ham tasdiqlangan.
Xulosa
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-27
Часть–3_Июнь –2025
271
Tog‘
jinsi
massivining
gidroenergiya
yordamida
mustahkamligini
kamaytirish texnologiyasi — zamonaviy konchilikda yuqori energiya tejovchanlik,
xavfsizlik va ekologik afzalliklarga ega bo‘lgan yechimdir. Olib borilgan laboratoriya
tajribalari shuni ko‘rsatmoqdaki:
Gidravlik yorilish orqali jins ichki strukturasi organik ravishda
zaiflashtiriladi;
Impulsli
suv
purkash
jinsni
sirtan
buzmasdan
ichki
yadroda
deformatsiyalovchi kuchlarni hosil qiladi;
Portlovchi moddalarning ish samaradorligi 20–40% gacha oshiriladi, xavfli
gazlar va chang ajralishi esa 50% gacha kamayadi;
Portlatish ishlarining energiyaviy, texnologik va ekologik ko‘rsatkichlari
yaxshilanadi.
Ushbu texnologiyalarni amaliy konchilik sanoatida sanoat miqyosida tatbiq
etish uchun zarur bo‘lgan texnologik reglamentsiyalar ishlab chiqilishi zarur.
Jinslarning suv bilan o‘zaro ta’siri bo‘yicha mineralogik-fizik tadqiqotlar
kengaytirilishi kerak.
Har bir jins turiga mos optimal bosim, impuls tezligi va ta’sir davomiyligini
aniqlovchi maxsus algoritmlar ishlab chiqish zarur.
ADABIYOTLAR RO‘YXATI
1.
Zhao, Y., Zhang, Y., Zang, A. (2023). Hydraulic Fracturing and Rock
Mechanics. Springer. 122–145-b,.
2.
Amann, F., Gischig, V., Evans, K. (2018). Experimental Study of Hydro-
Fracturing in Crystalline Rocks.87–104-b.
3.
Zang A., Stephansson O. (2010). Stress Field of the Earth's Crust. Springer.
150–156-b.
4.
Zimmermann, G., Blöcher, G., Reinicke, A. (2019). Hydraulic stimulation of
fractured reservoirs. 2019. 10–28-b.
5.
Zhao, X., Li, Y., Wang, Z., & Chen, H. (2023). Hydraulic Fracturing in
Unconventional Reservoirs: Fundamentals and Applications. Cham:
6.
X. Zhao, Y. Li, Z. Wang, H. Chen, Springer, 2023. ISBN: 978-3-031-22220-7.
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-27
Часть–3_Июнь –2025
272
7.
Evgeniy Riabokon,,Mixail Turbakov, Evgeniy Kozhevnikov, Vladimir
Poplygin, Xongven Jing/ The Rehbinder Effect in Testing Saturated Carbonate
Geomaterials/ 13 March 2023 / Revised: 1 April 2023 / Accepted: 9 April
2023 / Published: 11 April 2023. 8-11-b.
8.
Yuanfei Ling, XiaoqiangWang, JirenTang, Yangkai Zhang/ Experimental
investigation on rock fragmentation charactersitics of pressurized pulsed water jet. 4-
7-b.
9.
Corentin Noel, Barnaby Fryer, Patrick Baud, Marie Violay./ Water weakening
and the compressive brittle strength of carbonates: Influence of fracture toughness
and static friction//6-8-b.
10.
Soxibov I. Y., Ismatillayev N. A. Yer osti konchilik ishlarida kon lahimlarini
burg ‘ilash va portlatish usuli yordami bilan o ‘tish ishlarini takomillashtirish
//american journal of education and learning. – 2025. – Т. 3. – №. 5. – С. 604-610
.
