Горная наука

Горная наука (далее Г) совокупность знаний о природных условиях залегания месторождений полезных ископаемых и физических явлениях, происходящих в толще горных пород в связи с проведением горных выработок, о способах добычи и обогащения твердых полезных ископаемых, а также организации производства, обеспечивающей безопасную и экономичную разработку месторождений. Новые вопросы возникли перед Г в связи с созданием и развитием нефтяной и газовой промышленности. (О развитии науки в этих отраслях см. в ст. Нефть и Газы природные горючие.) Предмет Г. н, - процессы разработки твердых полезных ископаемых в их развитии и взаимосвязи с сопутствующими им природными явлениями, т. е. условиями фактического их осуществления. Цель Г - раскрытие закономерностей и научное объяснение явлений и процессов, происходящих при разработке полезных ископаемых, для коренного совершенствования техники и экономики горного производства.

До конца 19 в. в литературе употреблялся собирательный термин "горное искусство", под которым понималась система приемов и методов практической деятельности, связанная с добычей и обогащением полезных ископаемых. В начале 20 в. (особенно в 20-30-х гг.) происходит бурное развитие горной промышленности. В этот период получают теоретическое обоснование сложные явления (см. Горное давление, Внезапный выброс), связанные с разработкой месторождений полезных ископаемых, происходит дифференциация научных направлений, в результате которой установились понятия о предмете и задаче Г

Развитие советской Г можно разделить на несколько этапов.

Этап, связанный с восстановлением промышленности в 20-е гг., характерен созданием и развитием научных основ проектирования шахт и рудников, организацией исследований по проблемам безопасности в горном деле. Ликвидация частной собственности на землю и недра открыла возможность строительства горных предприятий с оптимальными параметрами при целесообразных горных наделах. Значительную роль в развитии методов проектирования шахт сыграли работы Б. И. Бокия, А. М. Терпигорева, Л. Д. Шевякова и их учеников. Нормирование горных работ и основы горного планирования были разработаны М. М. Протодьяконовым. Изучение проблем безопасности было полно организовано А. А. Скочинским. Такой размах научных исследований стал возможным благодаря созданию коллективов творческих работников (кафедры учебных институтов и проектные организации).

Второй этап (годы первых пятилеток - 1929-40) связан с осуществлением широкой механизации горных работ на базе электрификации горной промышленности и стандартизации. Проводятся исследования по определению параметров горных машин и механизмов. Этому периоду соответствует также развитие горной механики - шахтного подъема, водоотлива, турбомашин, пневматического хозяйства и др. Создание высокопроизводительных горных машин и средств рудничного транспорта потребовало изучения физико-механических свойств угля, руд, пород, процесса резания угля, разрушения пород и т. д., что представляло научную базу для конструирования и эксплуатации машин. Большое значение в развитии теории механизации горных работ сыграли конструкторские институты (Гипроуглемаш и др.), а также коллективы, работавшие под рук. А.М. Терпигорева, А. О. Спиваковского и др. ученых. Для развития горной механики важное значение имели работы М. М. Федорова, А. П. Германа, А. С. Ильичева, Г. М. Еланчика и др.

В начале 30-х гг. дифференциация Г привела к созданию рудной ветви - исследований в области вскрытия, систем разработки и механизации при разработке рудных месторождений. В становлении этого направления видную роль сыграли работы Н. И. Трушкова, Н. А. Старикова, И. А. Кузнецова, а в более позднее время работы П. И. Городецкого, М. И. Агошкова, Г. М. Малахова и др. В исследованиях по открытому способу разработки месторождений полезных ископаемых основополагающими явились работы Е. Н. Барбот де Марни, Е. Ф. Шешко, Б. П. Боголюбова. В дальнейшем становлению и развитию советской научной школы открытого способа разработки месторождений способствовали работы Н. В. Мельникова, П.Э. Зуркова, В. В. Ржевского, А. И. Арсентьева и др. Для этапа 30-х гг. характерны также достижения в области горной геометрии и маркшейдерского искусства в связи с работами П. К. Соболевского, В. И. Баумана, П. М. Леонтовского, И. М. Бахурина, Д. Н. Оглоблина, П. А. Рыжова и др.

Этап, начавшийся с 50-х гг., характерен широким использованием достижений математики, физики, химии как для исследования природных явлений при разработке месторождений, так и для создания горной техники. Создается большая сеть научно-исследовательских, конструкторских, проектных и учебных институтов в горных районах и бассейнах и коллективов творческих работников, развивающих Г Получают широкое внедрение результаты исследований открытого способа разработки, строительства крупнейших горных предприятий, создания комплексов механизации с дистанционным, в некоторых случаях с автоматизированным управлением. В Г получают развитие исследования с применением моделирования, электронных вычислительных машин, точнейшей аппаратуры. Исследование физики горных пород (М. М. Протодьяконов-младший, Л. И. Барон, В. В. Ржевский и др.), горных массивов и процессов становится одним из важных направлений развития Г Создаются принципиально новые методы использования взрывчатых веществ (Г. П. Демидюк, Н. В. Мельников и др.), обеспечения безопасности при разработке пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа (Л. Н. Быков, И. М. Печук, Г. Д. Лидин, В. В. Ходот и др.), исследуются проблемы разработки месторождений на больших глубинах, а также месторождений, залегающих в сложных условиях. Впервые получает некоторое научное объяснение горное давление и сдвижение горных пород (В. Д. Слесарев, С. Г. Авершин, Г. Н. Кузнецов, В. Т. Давидянц и др.), которое целесообразно используется при разработке рудных месторождений и учитывается при конструировании комплексов для шахт. Развиваются работы в области рудничной аэродинамики, приведшие к точным методам расчета проветривания шахт (В. Н. Воронин, В. Б. Комаров и др.). Советским ученым принадлежат наиболее крупные теоретические работы в области флотационных и методов обогащения руд, получения высококачественных концентратов, извлечения редких элементов. Большой вклад в научные основы обогащения полезных ископаемых внесли И. Н. Плаксин, П. В. Лященко, В. Я. Мостович, М. Ф. Ортин и др. Разработаны теоретические основы осушения месторождений, замораживания обводненных горных пород, специальных способов проходки выработок, созданы агрегаты проходки стволов шахт с поверхности (Г. И. Маньковский, Н. Г. Трупак и др.). Проходка горных выработок (стволов шахт, квершлагов, штреков и др.) благодаря советским исследованиям (Н. М. Покровский, Н. А. Малевич, Д. И. Малиованов и др.) получила теоретические основы и осуществляется комплексами совершенных механизмов. В СССР созданы комплексно-механизированные агрегаты для разработки пластов, позволяющие не только резко повысить производительность, но и освобождающие человека от тяжелого подземного труда (А. В. Докукин, А. В. Топчиев, А. Д. Гридин, С. Х. Клорикьян, В. Н. Хорин и др.). Ведутся работы в области горной экономики: по методам технико-экономического анализа; определению параметров шахт и рудников на ЭВМ, целесообразному использованию основных и оборотных фондов, рентабельности шахт, нормированию и планированию горных работ (П. З. Звягин, Т. Я. Бурштейн, А. С. Астахов, А. П. Судоплатов, А.М. Курносов и др.). Выделилась в самостоятельный раздел Г геотехнология (А. И. Кириченко, А. И. Калабин, В. Ж. Арене и др.).

Г включает следующие разделы.

Технологический - вскрытие и системы разработки пластовых и рудных месторождений, открытая разработка месторождений, поверхностная и подводная разработка россыпей, горная геомеханика, горная геометрия, маркшейдерское дело и др., технология разработки (основы механизации работ - разрушение горных пород, резание угля, буровзрывные работы, проходка горных выработок, рудничный транспорт, подъемное оборудование и т. д.), технология обогащения -гравитационный, электрический, флотационный методы, опробование руд, угля и исследование их состава.

Нормализации производственных условий и безопасного труда, включающий методы обеспечения нормальных условий труда в шахтах; теорию и методы рудничной аэродинамики и борьбы с рудничным газом, с внезапными выбросами угля и газа, рудничной пылью; основы безопасного применения электричества в подземных условиях; методы прогноза и предотвращения самовозгорания угля, руд и т. д.

Горной экономики и организации производства, состоящий из горной экономической географии, экономики и организации горного производства.

Для координации научных исследований по проблемам горного дела, проводимым отраслевыми и академическими институтами, а также вузами, созданы научные Советы АН СССР и Государственного комитета Совета Министров СССР по науке и технике. В СССР имеются постоянно действующие научные комиссии по проблемам внезапных выбросов угля и газа, борьбе с силикозом в горной промышленности, взрывчатым веществам и взрывным работам. Результаты исследований в Г освещаются в научно-технических журналах: "Горный журнал", "Уголь", "Уголь Украины" и др., а также в реферативном журнале "Горное дело" (изд. ВИНИТИ АН СССР).

Для обмена опытом систематически проводятся международные горные конгрессы, 5-й конгресс проведен в 1967 в Москве. См. также Горное дело.

Лит.: Городецкий П. И., Основы проектирования горнорудных предприятий, 2 изд., М.. 1955; Мельников Н. В., Развитие горной науки в области открытой разработки месторождений в СССР, 2 изд., М., 1961; Курносов А. М., Розентретер Б. А., Устинов М. И., Научные основы проектирования шахт для разработки пологих пластов, М., 1964; Мельников Н. В., Г (Задачи в связи с развитием промышленности), М., 1964; Агошков М. И., Малахов Г. М., Подземная разработка рудных месторождений, М., 1966; Современное состояние горной науки в СССР, М., 1968; Шевяков Л. Д., Избр. труды, т. 1-2, М., 1968; Лидин Г. Д., А. А. Скочинский, 1874-1960, М., 1969; Научные основы технологии открытых горных работ, М.,1969.

Н. В. Мельников.

		Новости 23.12.2024 01:47:30

	Copyright © 1999-2024 Oval.ru, All Rights Reserved.