Лекции - История горного дела
Подождите немного. Документ загружается.
Горная наука в XIX веке
При Александре I (годы правления 1801 – 1825 гг.) окончательно
упраздняется Берг-Коллегия и образован Горный Департамент (1806 г.), в
1811 году он был преобразован в Департамент Горных и Соляных дел.
В период царствования императора Николая I (годы правления 1825 –
1855 гг.) при Горном Департаменте в 1825 году был учрежден Ученый
Комитет, имевший целью издание «Горного журнала», рассмотрение
различных проектов по совершенствованию горного дела. В 1834 году
указом императора Николая I административное и техническое руководство
горнозаводским промыслом было возложено на Корпус горных инженеров во
главе с министром финансов.
В России в 1832 году генерал-лейтенантом корпуса горных инженеров
А.А. Саблуковым был изобретен первый мире центробежный механический
вентилятор и примененный в 1835 году для проветривания Чигирского
рудника на Алтае. Позже им был разработан и использован для
проветривания горных выработок угольных шахт осевой вентилятор.
В течение первых десятилетий XIX века горное искусство сложилось в
самостоятельную область знаний. В 1843 г. появляется систематический курс
горного искусства капитана А.И. Узатиса. Продолжая традиции русской
горнотехнической школы, он создал курс, превосходивший своей научной
значимостью известные тогда работы, посвященные горному делу.
Систематический курс стал энциклопедическим руководством по
горному делу. Особое внимание в нем уделено горной механике, бурению,
порохострельным работам, системам разработок, креплению горных
выработок, обогащению п.и.
В 1879 году появляется первая русская работа по горнозаводской
механике профессора Петербургского горного института Иван Августович
Тиме, который в продолжении почти 40 лет (с 1877 по 1915 гг.) преподавал
этот курс, заложил основы оригинальной русской школы.
В 1880 году был издан курс «Горного искусства» профессора
Петербургского горного института Г.Я. Дорошенко. Эта работа обобщила
накопленный к началу 80-х годов опыт русской и мировой горной
промышленности.
Одной из причин отставания России в развитии промышленности в тот
период от западных стран являлось недостаточное внимание к
геологоразведочным работам. Только в 1882 году был создан Геологический
комитет при горном департаменте Министерства земледелия и
государственных имуществ. С этим началась государственная координация
геологической деятельностью.
Лекция 4
Краткий обзор открытия Кузнецкого каменноугольного бассейна и
начала его освоения
Впервые в России о наличии угольных пластов в Кузнецком бассейне
стало известно от крепостного крестьянина-рудознатца Михайло Волкова (по
другим источникам тобольский казак). В 1721 году он обнаружил на правом
берегу реки Томь «горелую гору» - оставшийся след большого
каменноугольного пожара. В 1722 году об этой находке было сообщено в
Берг-Коллегию.
Русский геолог и географ Петр Александрович Чихаев (1808-1890 гг.)
первый определил геолого-географические границы Кузнецкого
каменноугольного бассейна и составил геологическую карту. Он так же
предложил назвать этот угольный бассейн кузнецким, по имени города
находящего в южной части бассейна.
В 1851 году была открыта первая копь (рудник или открытые горные
разработки, месторождение полезных ископаемых) в Кузнецком бассейне –
«Бачатская».
Промышленное освоение Кузбасса началось позже с строительства
транссибирской железной дороги и открытием в конце XIX столетия двух
копей – Анжерской и Судженской.
Перед началом Первой мировой войны в 1913 году в бассейне было
образовано акционерное общество «Копикуз» («Акционерное общество
Кузнецких каменноугольных копей»). Инициатором создания общества был
В.Федорович Трепов.
В конце 1916 года «Копикуз» начал проектировать и строить в
Кузнецке металлургический завод. Одним из основателей был Михаил
Константинович Курако (1872 - 1920). КМК был введен в строй в 1932 году.
Основной период производительного освоения угольных
месторождений приходится Кузбасса приходится на XX век. Сегодня
Кузнецкий угольный бассейн – один из самых крупных в мире по запасам и
качеству угля. На долю Кузбасса приходится около 50% всей добычи угля в
России и около 80% - кокса.
Начало промышленной добычи угля в России
Начало добычи ископаемого угля в промышленных объемах началось в
России с 1855 года и было тесно связано с отменой крепостного права в
1861Dг. императором Александром II (годы правления 1855-1881гг.) и со
стремительным ростом в этот период железнодорожного строительства,
(рисунок 1).
Так же начало промышленной добычи угля можно увязать с
поражением нашей страны в крымской войне 1853-1855 гг. Когда было
обращено большое внимание на отсталость России от ведущих европейских
государств.
Динамика годовых объемов добычи ископаемого угля по Российской
империи за период 1855 по 1885 гг.
Отмена крепостного права позволила вступить громадной по
территории и многонациональной Российской империи в этап
реформирования феодальной экономики.
В начале царствования АлександраDII длина железных дорог в России
составляла немного более 1000 км, к концу 1880г. – почти 23 тыс. км, а к
1899г. протяженность железных дорог составила уже 58 тыс. км. По
протяженности железных дорог Россия вышла на второе место после США.
Новая промышленность и железные дороги требовали все больше
металла и топлива, увеличение производства которых было невозможно без
ускорения темпов минерализации топливно-энергетического баланса.
Угольная промышленность России в конце XIX века
В период с 1885 по 1900 гг. характеризуется завершением
промышленного переворота, а так же фундаментальными преобразованиями
осуществленными Сергей Юльевич Витте (1849-1915 гг.) в области
экономики и промышленности.
Динамика годовых объемов добычи ископаемого угля по Российской
империи за период 1886-1900гг
К концу XIX века Россия значительно сократила отставание от
основных мировых угледобывающих стран. В 1900 году она занимала уже
8-е место в рейтинге этих стран, уступая место только Великобритании,
США, Германии, Франции, Австро-Венгрии, Бельгии и территории Верхней
Силезии (Польша).
Угольная промышленность России в конце XIX века
концентрировалась в основном на шахтах Донецкого угольного бассейна и
Польского (Домбровского) бассейна. При этом в России, без учета
Домбровского бассейна, 1900 году было добыто 12,3 млн. тонн угля 90 % из
которых приходилось на Донецкий бассейн.
Постепенное увеличение добычи ископаемого угля на них и глубины
горных работ в 1878 году привели к первым вспышкам рудничного газа в
Донбассе, а затем в начале 1880 года – на Егоринских копях Урала.
В 1888 году Дмитрий Иванович Менделеев сделал первый точный
анализ рудничного газа, из угольных пластов Донбасса, из суфляра на шахте
«Капитальная» (Макеевка).
Начало горноспасательного дела
К 70-80 гг. в России возникает горноспасательное дело. С этого
времени на угольных шахтах Донбасса начинают создаваться первые
добровольные спасательные дружины.
Создавали дружины и руководили ими горные инженеры работавшие
на шахтах.
В 1890 году профессором Н.Д. Коцовским и академиком Никитой
Семеновичем Курнаковым, обследовавшими шахты Донбасса, было
установлено наличие значительных выделений газа, неудовлетворительное
проветривание шахт и предложено в качестве меры борьбы с метаном его
выжигание.
Еще в начале девятнадцатого столетия было известно, что гремучий газ
взрывается от открытого пламени, а так же, что после взрыва в рудничном
воздухе некоторое время его нет. Поэтому меры борьбы с ним сводились к
его выжиганию.
«Выжигальщик» надевал кожух и факелом из пакли, навернутой на
палку и смоченной в мазуте, поджигал метан, скапливающийся обычно в
тупиковом забое. Единственной защитой при этом у «выжигальщика» от
возможного взрыва был кожух.
По существовавшим тогда Правилам безопасности надзор шахты
должен был привлекаться к ответственности за допущение на работу
шахтеров без предварительного выжигания газа в забоях. Такая борьба с
газом проводилась обычно между сменами, когда в забоях не было шахтеров.
Несмотря на это, через полгода, 4 января 1891 года произошел первый
крупный взрыв на шахте №14 Рыковских копий (город Донецк), в результате
которого погибло 55 шахтеров. Но как всегда и было, серьезного внимания
на борьбу с рудничным газом обращено не было.
В 1898 году 3 января на шахте «Иван» (Макеевка) произошел взрыв
газа, в результате которого погибло 74 шахтера.
В 1899 году профессор Петербургского горного института Иван
Августович Тимме опубликовал статью «Спасательные артели при
каменноугольных рудниках», в которой указывал на несовершенство правил
ведения горных работ, и неудовлетворительную организацию работ в
области техники безопасности. Он детально изучил состояние техники
безопасности и сделал вывод, что при взрывах гремучего газа или угольной
пыли большинство пострадавших умирает вследствие несвоевременного
оказания помощи, из-за отсутствия специальных спасательных приборов,
позволяющих вести работы в непригодной для дыхания атмосфере.
Иван Августович Тимме в своих статьях требовал создания на шахтах
горноспасательных команд, которые должны проходить специальное
обучение и снабжаться необходимыми дыхательными аппаратами.
Лекция 5
В 1896 году горный инженер И.О. Кржижановский публикует статью
«О подземных пожарах».
Угольная промышленность России в начале XX века
В XX век Россия вошла с впечатляющими результатами в области
экономики и промышленности. По основным макроэкономическим
показателям страна входила в 10 ведущих стран мира. Рубль стал самой
твердой валютой мира. Но бурный экономический рост, по законам
рыночной экономики, сменился циклическим спадом и первые годы XX века
характеризуются экономическим кризисом.
В этот период в отдельных отраслях промышленности наблюдается
спад, другие развивались устойчиво. В угольной промышленности снижения
добычи угля не было. Промышленный спад пошел на пользу угольной
отрасли, т.к. явно обозначился дефицит угля.
Динамика годовых объемов добычи ископаемого угля по Российской
империи за период 1900-1908гг
Все больше возрастала добыча угля в восточных регионах страны
(Урал, Сибирь), что было связано с началом эксплуатации транссибирской
магистрали, которая стала главным потребителем кузнецких углей.
Частичная механизация основных и вспомогательных процессов при
ведении подземных горных работ стала неизбежной, так как увеличение
количества рабочих не могли принести желаемых результатов.
Разрабатывались все более глубокие пласты, очистные работы отдалялись от
ствола, вскрывающего пласты угля, увеличивалось количество очистных
забоев и, соответственно, увеличивалось количество горнорабочих.
В начале XX века завершился важный этап в развитии горнозаводских
наук, связанный с систематизацией классических курсов горного искусства и
горнозаводской механики. В самостоятельные научные дисциплины
выделились все основные разделы горного дела: разведка полезных
ископаемых, проходка стволов и капитальных выработок, системы
разработки, механизация горных работ, освещение горных выработок,
рудничная атмосфера и проветривание, обогащение полезных ископаемых.
Возникает теория горного давления и крепления горных выработок,
автором которой стал Михаил Михайлович Протодъяконов (1874-1930 гг.),
его труд «Давление горных пород на рудничную крепь». Он разработал
общепринятую шкалу крепости горных пород.
В этот период возникает и развивается аналитическая школа в горной
науке, решающая основные вопросы, связанные с проектированием горных
предприятий, такие как способы вскрытия, выбор места заложения шахты,
размеры шахтных полей, на основе точных аналитических расчетов. Один из
основоположников этой школы проф. Борис Иванович Бокий (1873-1927 гг.).
В 1904-1905 гг. появляются работы Александра Митрофановича
Терпигорева под общим заглавием «Разбор систем разработки каменного
угля, применяемых на рудниках Юга России, в связи с подготовкой к
очистной выемки». А в 1907 году вышла его книга «Рудничные пожары и
борьба с ними».
В начале XX века публикуется восемь статей профессора Александра
Александровича Скочинского (1874-1960 гг.) посвященных анализу взрывов
шахтного газа и мерам по их предупреждению, а так же продвижению идей
создания горноспасательной службы. В 1905 году выходит его работа
«Рудничный воздух и основной закон его движения по выработкам», где им
были заложены основы рудничной аэрологии. А.А. Скочинский является
основателем научной школы, особенностью которой было стремление
глубоко изучить природные явления, возникающие при разработке
месторождений и нейтрализовать их вредные последствия. Так же он
стремился создать наиболее комфортные условия труда горнорабочих.
В 1907 году создана первая специализированная горноспасательная
станция в городе Макеевка (Донбасс), а также горноспасательные станции на
Урале (город Кизел) и в Сибири (город Анжеро-Судженск).
Россия перед I мировой войной
Период с 1909 по 1914 был последним благоприятным периодом для
экономики России на стыке XIX – XX веков.
Динамика годовых объемов добычи ископаемого угля по Российской
империи за период 1909-1914гг
В 1911 году горным инженером Дмитрием Гавриловичем Левицким
был сконструирован и изготовлен респиратор.
В 1913 году было добыто 36 млн. тонн угля.
По объему промышленного производства Россия в 1913 году занимала
5-е место в мире, уступая лишь США, Германии, Англии и Франции.
В 1914 году в Донбасс было ввезено 120 врубовых машин зарубежного
производства. Уровень механизированной подрубки угля в 1914 году
составлял в России 1,7%, в США – 50,7%, в Бельгии – 10%, в Англии 8,5%.
Угольная промышленность России в период первой мировой войны и
после революционное время
Динамика годовых объемов добычи ископаемого угля по Российской
империи за период 1915-1921гг
В общем приросте добычи угля с 1913 года по 1916 год большая часть
приходится на 1914 год, почти полностью проходившего в условиях мирного
времени. Сравнительно высокий рост добычи в этот период происходил в
Подмосковном бассейне, в Западной и Восточной Сибири.
С 1915 г. Домбровский бассейн в Польше был оккупирован немцами и
выбыл из «принадлежности» России.
В 1915 году в Макеевке на шахте «София» проведены первые опыты по
гидравлической отбойке угля.
Первый противогаз для защиты органов дыхания от ядовитых газов,
основанный на поглощении этих газов, был предложен в 1915 году русским
ученым Николаем Дмитриевичем Зелинским (1861 - 1953), после того, как на
русско-германском фронте в мае 1915 года немцы внезапно произвели
газовую атаку против русских войск.
Этот противогаз стал прототипом для создания самоспасателей для
горнорабочих.
Лекции 6
Рост угледобычи, в 1915 – 1916 гг., в сибирских угольных бассейнах
обеспечивался за счет благоприятных горно-геологических условий -
большого количества мощных пластов, залегающих на небольших глубинах
и легко поддающихся разработке.
После большевистской революции и во время гражданской войны
экономическая жизнь в России практически замерла. К 1918 году по
сравнению с 1913 годом достаточно мощная промышленность страны
превратилась в руины.
В период с 1917 года по 1921 год начали появляться первые
организованные структуры управления топливной промышленностью,
угольная промышленность была полностью национализирована, а так же был
принят план ГОЭЛРО – государственный план электрификации России,
который многие современники назвали утопией (Герберт Уэльс). Реализация
плана ГОЭЛРО явилась, даже по мировым стандартам, крупнейшим
достижением советского периода.
План ГОЭЛРО был комплексным планом, решающий такие проблемы
как: транспортные, топливные, продовольственные и др. На базе
электрификации соединялись воедино процессы добычи топлива,
производства сельскохозяйственной продукции, их оборота по стране и
развития электроэнергетики.
В результате событий 1917 – 1921 года угольная промышленность
России по уровню добычи угля вернулась на уровень 1895 – 1896 гг. На
пороге образования нового советского государства Россия замыкала список
угледобывающих стран мира. По добыче угля в 1922 году первое место в
мире занимали США (432,7 млн. т.), затем Великобритания (253,6), Германия
(267,2), Франция (45,1) и т.д.
Развитие угольной промышленности в Советский
период
Динамика годовых объемов добычи ископаемого угля за период
существования СССР (1922-1991 гг.)
Угольная промышленность СССР после гражданской войны
30 декабря 1922 года считается официальной датой создания СССР.
К концу 1922 году поверхностные комплексы большинства угольных
шахт в Донецком и подмосковном бассейнах, на Урале и на дальнем Востоке
были почти полностью разрушены. Горные выработки были затоплены
водой, большая часть из них пришла в негодность из-за самообрушения
горных пород и разрушения крепи.
В 1923 году основной формой управления государственным
производством стали тресты – объединения однородных или
взаимосвязанных предприятий. Топливная промышленность была переведена
на хозрасчет (полную финансовую независимость).
С 1922 года в СССР начали заключаться концессионные договоры с
иностранными предприятиями, чтобы привлечь их капитал в отечественную
промышленность.
(Договор, заключаемый государством с частным предпринимателем, монополией, иностранной
фирмой о передаче в эксплуатацию на определенных условиях предприятий, земельных угодий с правом
строительства сооружений, добычи полезных ископаемых и т.п.)
За период с 1922 по 1927 гг. было уже заключено 163 концессионных
соглашений из 2211 поступивших, из них 16,0% приходилось на
добывающую промышленность, 22,1% - обрабатывающую. Остальные
работали в торговле, лесной промышленности, на транспорте, связи и
сельском хозяйстве, строительстве, финансовой сфере.