ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ГОРНОГО ДЕЛА

Истоки горного дела уходят в глубокую древность. Одним из главных фак­торов развития горного дела, определяющим его уровень в различные историче­ские периоды, являются орудия горного производства. Периодом неолита да­тируются первые разработки в Европе кремня в горных выработках, иногда с деревянным креплением. Позднее, с 7 —6-го тыс. до н.э., начинается систе­матическая разработка медных и оловянных руд, добыча золота и серебра. В Центральной Европе от этого периода остались выработки со следами крепле­ния, лестниц и т. п. Постепенно выплавка изделий из меди приобретает относи­тельно широкий характер. Например, древние племена, обитавшие на террито­рии современной Армении, выплавляли бронзу 14 типов. С 5 —4-го тыс. до н. э. выделяются группы горняков-профессионалов, передававших свой опыт из по­коления в поколение. Расширение объемов добычи медных руд приводит к со­вершенствованию горных технологий. Так, на территории Южной Болгарии по окончании работ горные выработки заполнялись пустой породой. Древние способы разработки россыпных месторождений (в основном золота) прин­ципиально не отличались от современных способов многократного промывания. Задолго до нашей эры горное дело существовало и в Китае, Японии, странах аме­риканского континента.

Глава 1

Главным фактором развития производительных сил в античном обществе ста­ло освоение производства железа. Добыча руд и производство металлов относи­лись к наиболее развитым и прибыльным отраслям хозяйства греко-римской ци­вилизации. С развитием феодальных отношений в горном деле происходят значи­тельные сдвиги. В XI-XIII вв. начинается его широкое развитие в Центральной Европе, возникает пока еще ручное бурение горных пород. Важные усовершен­ствования были сделаны в Европе в XV-XVI вв. Применение конного привода и водяного колеса для рудничного подъема, а также для водоотливных устройств по­зволило вести горные работы на глубине до 150 м. Применяются взрывные техно­логии добычи. Вводится мокрое обогащение, что позволяет вести разработку срав­нительно бедных руд. В 1512 г. в Саксонии была выдана привилегия на мокрую толчею. В это время в рудниках начинают устраивать деревянные настилы для пе­ремещения по ним тележек с полезным ископаемым. Появляются первые горные училища и руководства по горному делу («12 книг о металлах» Г. Агриколы, 1556). В горном деле раньше, чем в других отраслях промышленности, нашли применение паровые машины, первоначально для откачивания воды (англичанин Т. Ньюкомен в 1711 — 1712 гг.), затем и для рудничного подъема.

С эпохи промышленного переворота (кон. XVIII — нач. XIX в.) осуществля­ется переход к широкому применению машин. В 1815 г. англичанин Г. Дэви, изо­бретает безопасную рудничную лампу. Совершенствуется техника бурения, все шире применяются взрывчатые вещества, вводится рельсовая откатка с конной тягой. В 30-х гг. XIX в. начинают применяться стальные канаты для рудничного подъема и откатки.

Этапы развития горного дела в России в XVIII—XIX вв.

Россия обладает огромными запасами природных ресурсов, поэтому гор­ному делу на всем протяжении развития страны отводилась ведущая роль. Потребностями экономического и стратегического характера было вызва­но строительство уральских, сибирских и олонецких заводов в первой четвер­ти XVIII в. Создание в России горно-металлургической промышленности потре­бовало коренной реформы горного дела. Начало реформ было положено созда­нием Петром I 24 августа 1700 г. Приказа рудокопных дел. К концу 1-й четверти XVIII в. завершился период коренной ломки высших административных учреж­дений. Было централизовано управление горнозаводским производством и созда­на Берг-коллегия — орган по управлению горнорудными предприятиями в России вместо упраздненного Рудного приказа. В 1719 г. был принят законодательный акт, определявший политику русского правительства в горнорудной промышлен­ности — Берг-привилегию. В 1739 г. в дополнение к Берг-привилегии был издан Берг-регламент. Он просуществовал до 1806 г., как и сама Берг-коллегия, функции которой затем передали Горному департаменту.

В условиях крепостнической России частные предприятия нередко перехо­дили в казенные и наоборот. Особенно много казенных заводов было на Урале. Экономическая отсталость и слабое развитие капитализма вынуждали государство строить и содержать заводы на свои средства. В начале XVIII в. казенные заводы стали раздаваться частным лицам. Например, в 1702 г. первый выстроенный казной на Урале Невьянский завод был передан Никите Демидову, а Акинфий Демидов к концу жизни имел 25 заводов на Урале, Алтае и в центре страны, общее число ра­ботавших на него крестьян составляло 38 тыс. душ мужского пола. В 1730-1750- х гг. раздача казенных заводов приняла массовый характер, но уже в конце XVIII в. казна выкупила большинство заводов, разоренных их владельцами. И все-таки в связи с общим кризисом феодально-крепостнического хозяйства казенные заво­ды постепенно пришли в упадок и оказались не в состоянии обеспечивать нужды страны. Сказалась не только экономическая неэффективность крепостнических отношений; развитие заводов тормозилось хищнической политикой казенных ве­домств, а новые изобретения и открытия медленно внедрялись в производство.

Накопившийся опыт разведывания руд в разных районах страны обусловил воз­можность целенаправленного ведения поисковых работ и объективной оценки по­ступавших сведений о залежах полезных ископаемых. Улучшились и приемы разве­дывания месторождений: наряду с закладкой шурфов вводилась разведка посред­ством ручных буров (щупов). Изменились организационные формы рудоискатель- ства. Экспедиционная деятельность в России началась в 1702 г., когда Приказ рудных дел направил в Олонецкий край экспедицию подьячего И. Голованова, разведавшую медные руды и основавшую медеплавильный завод близ Онежского озера.

В начале 1730-х гг. в Сибирь «для географического описания и осмотра о пло­дах земных и минералах» отправилась экспедиция Адмиралтейств-коллегий и Петербургской академии наук. Ею были открыты и описаны месторождения же­лезных и медных руд на землях Кузнецкого и Красноярского краев, залежи камен­ного угля на Верхней Тунгуске и др. В 1768-1774 гг. Академия наук организова­ла еще пять экспедиций, работавших на огромной территории — от Кольского по­луострова и Белоруссии до Кавказа и Каспийского моря. Программа работ пред­усматривала в том числе и обследование предприятий горнорудной промышлен­ности. В итоге были открыты многочисленные месторождения, на месте которых возводились заводы по переработке медных, серебряных, золото- и железосодер­жащих руд. Во второй половине XVIII в. появились горные карты месторождений Олонца, Урала, Алтая, Забайкалья с пометками встречавшихся там горных пород, минералов и мест выходов их на поверхность.

Переход к паровой энергетике, связанный с ростом промышленного произ­водства, и быстрое истребление лесов вызвали настойчивые поиски новых то­пливных ресурсов— торфа и каменного угля. С 1720-х гг. развернулись пои­ски каменноугольных месторождений на территории европейской части страны и на юго-западе Сибири. В 1721 г. обнаружены залежи каменного угля на Дону. Применение минерального топлива привлекло также частных предпринимателей, например Н.П. Рюмина, А. Демидова, получивших привилегии на добычу угля.

Горное дело в XVIII -начале XXI в.

В результате огромного спроса на продукцию горной промышленности со стороны все более расширяющегося производства горное дело в XIX в. преврати­лось в крупнейшую отрасль капиталистического хозяйства (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Динамика роста мировой горной промышленности (среднегодовая добыча, млн т) в XIX в.

Из табл. 1.4 следует, что характерной особенностью этого периода был интен­сивный рост добычи полезных ископаемых. К середине XIX в. Россия заняла пер­вое место в мире по добыче золота и платины. В 1814 г. на Урале, на Березовском прииске началась добыча россыпного золота, а с 1830 г. его стали разрабатывать и в Сибири. Если за 1814— 1820 гг. добыли 184 пуда золота, то в 1831 — 1840 гг. его до­быча превысила 4328 пудов.

Интенсивно развивалась техника проходки стволов шахт. Усовершенство­ванные методы проходки, вентиляции и водоотлива позволили увеличить глубину разработок. Были созданы высокопроизводительные системы разработки уголь­ных и рудных месторождений; введен электрический привод для подъемных ма­шин, насосов, вентиляторов, рудничного транспорта; осуществлена механизация зарубки с помощью врубовых машин и др. Возникли самостоятельные научно- технические дисциплины, занимающиеся вопросами добычи отдельных видов по­лезных ископаемых: угля, руд, нефти, торфа и т. п.

В начале XX в. в России продолжился рост горного производства. С 1901 по 1913 г. добыча угля увеличилась с 16 до 21 млн т, железной руды — с 6,2 до 9 млн т, золота — с 34,4 до 60,9 тыс. кг. Добыча меди возросла в 4 раза, цинка — в 1,5 раза, свинца — в 5 раз. По добыче марганцевой руды, уровень которой в 1913 г. достиг 265 тыс. т, Россия занимала ведущее положение в мире (53 % мировой добычи).

Новый этап в развитии горного дела связан с научно-технической револю­цией (2-я половина XX в.) и характеризуется автоматизацией процессов горного производства и созданием системы горных наук. Научно-техническая революция превратила науку в непосредственную производительную силу, привела к внедре­нию комплексной автоматизации горного производства, контроля и управления основными технологическими процессами, охраны окружающей среды от влия­ния горных работ.

В 1990-х гг. в связи с большими объемами добычи основных видов минераль­ного сырья (см. табл. 1.5) перед человечеством встали качественно новые глобаль­ные проблемы, обусловленные динамическими и газодинамическими явления­ми: техногенными землетрясениями, горными ударами, тектоническими нару­шениями и др. Все это потребовало новых подходов и технологий для преодоле­ния ухудшающихся геологических, горнотехнических и экологических условий. Примерами таких геотехнологий являются: направленное изменение свойств мас­сивов горных пород и минерального вещества на макро- и микроуровне; выщела­чивание (в основном подземное) полезных ископаемых и продуктов их обогаще­ния; дегазация и разработка метаноносных угольных пластов; промышленное из­влечение метана из нетронутых горными работами высокогазоносных угольных месторождений; подземная газификация углей; биотехнология добычи и глубо­кой переработки полезных ископаемых, в т. ч. получение нового угольного топли­ва; создание подземных и наземных сооружений различного назначения (в т. ч. для захоронения и утилизации отходов крупных городов); искусственное продол­жение формирования и воспроизводства минеральных ресурсов в литосфере; до­быча полезных ископаемых со дна морей и океанов.

Быстрыми темпами шло также развитие горных наук, которые постепен­но уходили от простой эмпирики и вступали в стадию обобщения знаний: Б.И. Бойкий разработал основы аналитического метода проектирования горных пред­приятий; акад. A.M. Терпигорев заложил научно-методические основы механи­зации горных работ; акад. Л.Д. Шевяков создал теорию проектирования шахт; акад. А.А. Скочинский заложил основы рудничной аэрологии и безопасного ве­дения горных работ; акад. Н.В. Мельников и акад. М.И. Агошков заложили науч­ные основы открытой и подземной геотехнологий и комплексного освоения недр.

Таблица 1.5

Мировые объемы добычи основных твердых полезных ископаемых