3.1 Сурет – Ұсатудың ашық (а,б) және тұйық циклдарының сызбасы және ұнтақтаудың алдын ала (б) және бақылау (в) және қосалқы алдын ала және бақылау елеуі (г) немесе классификация сызбалары

Ұсату мен ұнтақтау немесе елеу мен класификация процестерінің жиынтығы ұсату немесе ұнтақтау циклін құрайды, ол ашық не тұйық болуы мүмкін. Ашық циклде әрбір кесек не түйіршік ұнтағыштан немесе диірменнен бір рет қана өтеді, тұйық циклде елеуден немесе класификациялаудан бөлінген үлкен кесектер мен түйіршіктер айналмалы жүктеме түрінде қайтадан ұсатуға немесе ұнтақтауға оралады.

Ұсату, ұнтақтау заңдары және минералдардың іріктеп ашылу принциптері

Минералдардың ашылуы пайдалы қазбаларды ұсату немесе ұнтақтау кезінде кесектердің немесе түйіршіктердің бөліктенуі нәтижесінде болады. Негізгі бөліктеу әдістеріне жататындар (3.2-сурет): жаншу, сындыру, қирату, кесу, ұнталу, қысымқы немесе бос соққы. Қазіргі заманғы ұнтағыштар мен диірмендердің жұмысында жаншу, сындыру және соққы әдістері, сонымен бірге қирату мен ұнталумен қоса осы әдістердің үйлесімі кең қолданылады.

3. Сурет – Ұсату және ұнтақтау тәсілдер:

а- басу; б – тесу; в – сындыру; г – кесу; д – ара тәрізді кесу; е – майдалау; ж –тығыз соққы; з – бос соққы.

Әрбір бөліктеу әдісінде жұмсалған энергияның А_р бір бөлігі бөлінетін кесектердің деформациясына (серпімді және пластикалық) жұмсалады, А_д және қоршаған ортаға жылу түрінде таралады, ал бір бөлігі дененің бос энергиясына айналып, жаңа беттік А_п түзілуіне кетеді. Кесектер мен түйіршіктердің деформация жұмысы олардың ∆V көлемдеріне, ал беттік түзілу жұмысы – оның ∆S шамасына пропорционалды екенін ескере отырып, алатынымыз (П.А.Ребиндер бойынша):

A_p = A_л + А_п = К_к∆V + К_r∆S

мұндағы, К_к, К_r – пропорционалдық коэффициенттері.

Ірі ұсату кезінде жаңа түзілген беттіктің шамасы салыстырмалы аз және оның түзілу жұмысын ескермеуге де болады. Бұл жағдайда ұсату жұмысы А_к ұсатылатын денелердің көлеміне немесе массасына пропорционал болады (Кирпичев-Кик гипотезасы):

A_к = A_д = К_к∆V = К_к∆D³

мұндағы, ∆D – ұсақталатын кесектердің диаметрінің өзгеруі.

Жұқа ұсату кезінде, керісінше, деформацияға жұмсалған жұмыс жаңа беттік түзілуіне жұмсалған жұмысынан анағұрлым аз болады, осы жағдайда түйіршіктердің бөлінуіне жұмсалатын жұмыс А_к жаңа түзілген беттіктің шамасына пропорционал болады (Риттингер гипотезасы бойынша):

A_к = A_п = К_к∆S = К_к∆D²

Ұсату мен ұнтақтаудың басқа жағдайларында, деформацияға және жаңа беттік түзілуіне жұмсалған жұмыстар өзара өлшемдес болған кезде, ұсату мен ұнтақтаудың жұмысы А_б көлем мен түйіршік беттігі арасында ортагеометриялық шама болатын өсімше параметріне пропорционал (Бонд гипотезасы бойынша):

A_б = К_,∆√VS = К_б∆D²

Кирпичев-Кик, Риттингер және Бонд заңдары жұмыстың жақындалған анықтауына арналған.

Минералдардың максималды ашылуы ұсату және ұнтақтау жұмысы минималды көрсеткіші тек қана олардың қауышпаларының минералдар байланысының шекарасында таңдамалы бөліктеу кезінде жүзеге асады.

Гриффитс – Орована – Ребиндера теориясы бойынша бөліктеу процесі қатты денелердің кристалдық торлардың осалды жерлерде (негізінде дислокацияларда) басталады. Өз дамуында ол сатылы кезеңдерден өтеді:ақаулардың жиыны, ол кернеудің жергілікті концентрациялауына әкеледі; микрожарықшалардың түзілуі және дамуы.