Русская Википедия:Горное дело
Шаблон:Falseredirect Го́рное де́ло — сфера человеческой деятельности, связанная с освоением и использованием недр Земли. Включает все виды воздействия людей на земную кору, прежде всего с целью извлечения полезных ископаемых, их первичной переработки, а также научные исследования, связанные с технологиями горного производства.[1]
История горного дела
В эпоху неолита появились первые рудники для добычи меди.
В V—II тысячелетии до н. э. добыча меди получает большое распространение. К концу II тысячелетия до н. э. на западном Алтае выплавлялось 3—5 тонн бронзы в год.
В II-I тысячелетии до н. э. произошёл переход к железному веку. До IX века не было разделения между добычей железной руды и производством деталей из железа. В IX—X веке выделилось кузнечное дело.
Вначале руду добывали открытым способом, но затем для разработки глубоких залежей стали строить шахты. При этом возникла проблема борьбы с подтоплением шахт. Для откачки воды из шахт сначала использовали нории — цепь с ковшами приводил в действие человек, бегавший внутри большого барабана. Позже этот механизм стали приводить в действие силой животных. Ещё позже для откачки воды стали применять поршневые насосы. В начале XVIII века для откачки воды из шахт стала применяться паровая машина Ньюкомена.
С конца XVIII века началась массовая подземная разработка месторождений каменного угля, что было связано с начавшейся промышленной революцией. Одной из самых серьёзных проблем в каменноугольных шахтах была опасность взрыва рудничного газа или каменноугольной пыли. Для проверки на загазованность в шахту спускались с канарейкой в клетке. Её гибель была индикатором наличия опасной концентрации рудничного и угарного газа. В 1815 году Гемфри Дэви изобрёл лампу Дэви, предназначенную для работы во взрывоопасной газовой среде в угольных шахтах. Шахтеры подносили эту лампу к своду шахты, чтобы по размеру и оттенку пламени определить наличие взрывоопасной смеси газов. Она сохранила множество жизней шахтёров.
В XIX веке в шахтах стали применять лошадей для вывозки добытого угля. Многие века шахтёры добывали уголь кайлом и обушком, в тесных забоях им приходилось работать лежа или сидя. Во второй половине XIX века шахтёры стали использовать бур, благодаря которому удалось осуществлять проходку выработок глубиной 200-300 м. Также стали применяться врубовые машины. Ещё позже стали применяться отбойные молотки, а затем и проходческие комбайны.
В конце XIX — начале XX века важную роль в горном деле стали играть новые взрывчатые вещества (динамит, аммонал), стали широко применяться буровзрывные работы.
В начале XX века в связи с распространением двигателей внутреннего сгорания одним из главных объектов разработки стали нефтяные месторождения, на которых с помощью паровых (а позднее и электрических) установок бурились скважины[2][3].
В России
Исключительное значение на Руси имел соляной промысел. Сохранились документальные данные о добыче соли из подземных рассолов в Старой Руссе от 1363 года.
В 1491 году первая экспедиция отправляется в Печорский край искать полезные ископаемые.
При Иване IV в 1584 году возник государев Приказ каменных дел. В составе этого приказа были специалисты по разведке и поиску месторождений.
В 1700 году, лишь при Петре I, в связи с изданием им Приказа рудокопных дел, в функции которого входили добыча руд, выплавка металлов, строительство рудников, поиски руд — «рудосыскное дело», составление инструкций по розыску минералов и подготовка «сведущих людей», в России было заложено государственное управление горным делом. В этот период на Южном Урале горным делом и горнозаводским предпринимательством занимались представители купечества, тульских оружейников, местных рудознатцев и рудопромышленников, столичных аристократов и местных дворян.
В 1719 году была учреждена Государственная Берг-коллегия и издан «Указ о горных привилегиях», согласно которому «…соизволяется всем и каждому дается воля, какого б чина и достоинства ни был, во всех местах, как на собственных, так на чужих землях искать, плавить, варить и чистить всякие металлы, сиречь: золото, медь, олово, свинец, иже, так ж и минералов, яко селитра, сера, купорос, квасцы и всяких красок потребныя земли и камения, к чему каждый толико промышленность принять может».
В 1773 г. в Петербурге открылось Высшее горное училище, преобразованное впоследствии в Горный институт.
В 1807 году Берг-коллегия прекратила своё существование, и её заменил Горный департамент (в 1811—1863 гг. -Департамент горных и соляных дел), подчинённый вначале Министерству коммерции, а затем, в 1810 году, вследствие закрытия последнего, — Министерству финансов. В 1874 году Горный департамент перешёл в состав Министерства государственных имуществ (с 1894 года — Министерство земледелия и государственных имуществ).
В 1882 году при Горном департаменте был учреждён Геологический комитет (Геолком), главными задачами которого являлись — проведение регионального геологического картирования и систематическое описание геологического строения территории Российской империи.
К концу XIX века горное дело занимает главное место в ряду других отраслей российской промышленности. Число занятых горнозаводскими промыслами рабочих равнялось 436 тыс. человек.
К началу XX века добыча угля возросла с 121 тыс. тонн в 1860 г. до 12 млн тонн в 1900 г., а в 1916 г. достигла 34,5 млн тонн.
В 1935 г. в угольной промышленности зародилось стахановское движение.
В Казахстане
В 1934 году в Алма-Ате был образован Казахский горно-металлургический институт.
В 1943 году при Институте геологических наук Казахстанского филиала АН СССР был образован сектор горного дела, преобразованный в 1945 в Институт горного дела КазФАН СССР.
Значительный вклад в развитие горной науки Казахстана внесли К. И. Сатпаев, Д. А. Кунаев, А. С. Попов, А. С. Сагинов, О. А. Байконыров, Ш. А. Алтаев, А. В. Бричкин, А. Ж. Машанов. В настоящее время исследования по горной науке ведутся в научно-исследовательских организациях и учебных заведениях горного профиля.
C 1993 года Республика Казахстан является постоянным членом Всемирного горного конгресса.
Способы добычи полезных ископаемых
Шаблон:Main Исторически сложилось два вида добычи полезных ископаемых — открытым способом и шахтным, подземным способом. Существует также способ добычи путём бурения, а также технологии добычи полезных ископаемых с морского дна.
Компьютерные технологии в горном деле
Специфика горного производства заключается в том, что в подготовке информационного сопровождения производственных процессов, из которых складывается добыча полезного ископаемого, должны быть использованы весьма разнородные модели и алгоритмы их обработки. В двух крайних случаях это приводит либо к очень большому количеству узкоспециализированных программных продуктов с необходимостью иметь связующие программные компоненты, либо — суперсистеме, охватывающей все информационные аспекты производственной жизни предприятия. В чистом виде эти варианты не встречаются, первый в силу того, что даже изначально ограниченные функционально программы развиваются и расширяют сферы своего действия на смежные участки, второй — по причине крайней сложности проектирования, настройки и обслуживания такой системы.
На мировом рынке программных продуктов предлагается достаточно много интегрированных горных систем, которые предлагают примерно одинаковый набор функций:
- Создание векторных, каркасных и блочных моделей объектов горной технологии.
- Визуализация моделей объектов в трёхмерном пространстве
- Геостатистический анализ месторождений
- Формирование базы данных (каталога) маркшейдерских точек и решение на их основе различных маркшейдерских и геодезических задач
- Подсчёт объёмных и качественных показателей выемочных единиц
- Горно-геометрический анализ и оптимизация границ карьера по экономическим показателям
- Планирование открытых и подземных горных работ, проектирование массовых взрывов
Пример интегрированной горной системы — Mineframe — российская САПР для автоматизированного планирования, проектирования и сопровождения горных работ.
Автоматизированные системы управления горно-транспортным комплексом
Шаблон:Main Большое количество единиц горной техники на производстве требуют постоянного контроля и автоматизированного управления. Для выполнения этой задачи применяются автоматизированные системы управления (АСУ ГТК)[4], которые состоят из мобильных компьютеров, установленных на горной технике, и центрального пульта диспетчера. Палитра систем управления начинается от простых систем отслеживания мест движения техники, до более сложных, позволяющих оптимизировать транспортные потоки, отслеживать техническое состояние техники и управлять качеством добываемого сырья в режиме реального времени.
Прогнозирование динамических проявлений горного давления
При добыче полезных ископаемых подземным способом люди постоянно находятся под опасностью, поскольку в любой момент времени может произойти динамическое проявление горного давления и людей может завалить в массиве. В связи с чем важную роль в горной добывающей промышленности играет прогнозирование динамических проявлений горного давления. В России прогнозированием динамических проявлений горного давления занимаются ведущие научные учреждения, такие как:
Институт физики Земли имени О. Ю. Шмидта РАН[5]; Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН; Институт проблем комплексного освоения недр РАН; Горный институт Кольского научного центра РАН; Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»; Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"; Институт горного дела имени Н. А. Чинакала СО РАН[6]; Институт горного дела УО РАН; Горный институт УО РАН; Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева; Тульский государственный университет; ВНИМИ; Виогем.
В этих научных учреждениях созданы автоматизированные лабораторные стенды (состоящие из компьютеров, программного обеспечения и систем нагружения) по изучению предвестников динамического проявления горного давления, разработаны различные прогнозные критерии разрушения горных пород.
См. также
Примечания
Литература
- Шаблон:ВТ-ЭСБЕ
- Шаблон:ВТ-ЭСБЕ
- Шаблон:ВТ-ЭСБЕ
- Шаблон:ВТ-ЭСБЕ
- Шаблон:ВТ-ЭСБЕ
- Шаблон:БРЭ
- Агрикола Г. О горном деле и металлургии в двенадцати книгах (главах)/ Под ред. Шухардина С. В.. — Москва: Недра, 1986.
- Бібліотека гірничого інженера в 14 томах / Академія гірничих наук України.
- Шаблон:ВТ-ЭСБЕ
- Лукичёв С. В., Наговицын О. В., Белоусов В. В., Ким А. В., Мельник В. Б. Внедрение системы автоматизированного планирования и сопровождения горных работ. — Горный журнал, № 9, 2004, С.78-80.
- Лукичев С. В., Наговицын О. В., Морозова А. В. Моделирование рудных и пластовых месторождений в системе MineFrame. ГИАБ, № 5, 2005, с.296-297.
- Шаблон:МГЕ
- Малахов М. На золотом прииске // Исторический вестник, 1880. — Т. 2. — № 8. — С. 731—749.
- Голубев П. А. Двухсотлетие русской горной промышленности. — Пермь, 1900. — 202 с.
- Сборник Русского исторического общества. Т. 6. К истории горного дела. — М.: ИД Русская панорама, 2003. — 384 с. ISBN 5-93165-061-X
- Georgius Agricola: De re metallica libri XII. Basel 1556 (Digitalisat der 2. Ausgabe 1561)
- Шаблон:Книга Вариант перевода
- Шаблон:Книга Вариант перевода
Ссылки
- Горный инженер: кто это и в чем суть его работы
- Горное дело — информационно-аналитический портал Шаблон:V
- Горный журнал на сайте ИД «Руда и Металлы» Шаблон:V
- Шаблон:Книга Шаблон:V
Шаблон:Refless Шаблон:ВС Шаблон:Горное дело
- ↑ Горное дело (статья) // Горная энциклопедия. Тома 1—5, Шаблон:М.: Советская энциклопедия, 1984—1991
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ Шаблон:Статья
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}