89

В В Е Д Е Н И Е

Данное учебное пособие соответствует основному содержанию курса «Введение в специальность для студентов специальности 130400 «Горное дело». Этот курс знакомит студентов с краткой историей развития горного дела и горной промышленности, историей ЮРГТУ(НПИ) и профилирующей кафедры; с вопросами развития высшей горной школы РФ с правами и обязанностями студентов и структурой вуза; с организацией учебно-научно-воспитательной работы. Кроме этого даются краткие сведения о горном производстве, о технике и технологии разработки месторождений полезных ископаемых, об основных отраслях горной промышленности и их развитии, о горных специальностях, характере работы горного инженера на производстве в различных отраслях народного хозяйства и др. вопросы.

Этот курс рассчитан на 34 часа лекций и 17 часов практических занятий и имеет свой главной целью помочь студентам-первокурсникам освоиться с новой для них вузовской системой учебы, познакомиться с общими задачами на весь период обучения, получить представление о будущей специальности и о горном производстве, о горнорудных предприятиях, на которых им предстоит работать на производственных практиках и после окончания университета.

Курс «Введение в специальность» готовит студентов к последующему изучению общетехнических и специальных дисциплин.

I. Роль и значение горного производства в жизни общества

Во все времена и эпохи, на всех этапах развития человечество было связано с горным производством, а профессия горняка-добытчика всегда было необходимой и почетной. Не случайно целые исторические эпохи были названы по названию орудий труда, добытых и сделанных человеком. Производили люди каменные орудия – целая эпоха названа каменным веком. Другие эпохи также носят названия орудий труда.

Современная археология не случайно делит человеческую историю на каменный, бронзовый и железный века. Античные поэты, например, греческий поэт Овидий, делят историю на золотой, серебряный, медный и железный века. Железный век, начавшийся в ХII-ХШ веках до новой эры, принес с собой все основные достижения цивилизации.

Таким образом, все основные эпохи в истории человечества носят названия орудий труда и других средств производства, созданных из руд и горных пород, добытых горняками.

Горное производство всегда было основой экономического и военного могущества народов и государств. Еще 25-30 веков назад для поддержания могущества древнего города Карфагена работали 60 тысяч горняков. В Древнем Египте работала не одна сотня тысяч горняков. Знаменитые пирамиды – это следы деятельности древних египетских горняков. Еще в Ш веке до н.э. воздвигнута рукотворная гора- пирамида Хеопса высотой 150 м. И, конечно, уже в те времена добывалось большое количество полезных ископаемых.

С тех далеких времен объемы горных работ возросли многократно, приблизительно пропорционально росту народонаселения Земли. Как известно, примерно 7-9 тыс. лет назад население Земли не превышало 1—12 млн. человек, 3 тыс. лет назад оно увеличилось до 150 млн. На рубеже новой эры, т.е. 2 тыс. лет назад, оно стало равным примерно 500 млн., в середине 19 века был пройден миллиардный рубеж, к 1952 году землян было уже 2,5 млрд. (т.е. за 100 лет их число выросло в 2,5 раза), сейчас их уже больше 4 млрд. (4,334 млрд. в 1979 г.), а к 2000 году уже будет более 6 млрд. человек (по данным ООН 6,5-6,7 млрд.). Соответственно росли и будут расти и потребности в полезных ископаемых. Как показывают расчеты, темпы роста материального производства были еще более высокими, чем темпы роста народонаселения. Если сейчас (в период с 1950 по 1978 гг.) население Земли увеличивается на 2,3 % в год, а в России примерно на 1 %, то добыча полезных ископаемых растет в мире примерно на 4 %, а в России на 7-8%. Удвоение горной продукции мира происходит каждые 16-18 лет, в нашей стране каждые 10-12 лет. Население мира удваивается за 44 года, у нас в стране более чем за 100 лет (с 1913 г. по1975 г. оно выросло с 159 млн. до 253 млн.).

В наше время, как и в прошлые века, горное производство также является основой материальной жизни общества. Пожалуй, даже в большей степени, чем в прошлом. Горные разработки ведутся в самых различных отраслях народного хозяйства, как на добыче полезных ископаемых, так и на других объектах. Таких отраслей порядка 35.

Прежде всего наша горная промышленность добывает огромное количество самых разнообразных полезных ископаемых.

Все добываемые полезные ископаемые можно разделить на следующие виды:

1. Горючие полезные ископаемые (уголь, нефть, торф, сланцы, газ). Эти ископаемые добываются предприятиями Министерства угольной промышленности и газовой промышленности РФ и др.

2. Руды цветных металлов (медные, полиметаллические, никель-кобальтовые, алюминиевые, титано-магниевые, свинцово-цинковые, оловянные, ртутно-сурьмяные, вольфрамо-молибденовые, руды золота, платины, ванадия и др.).

3. Руды редких, радиоактивных и редкоземельных металлов (урановые, золото-урановые, литиевые, бериллиевые, иттриево-ториевые, германиевые, ниобий-танталовые, висмутовые и др.). Руды драгоценных камней (алмазов, изумрудов, аметистов и др.).

Руды второй и третьей групп добываются предприятиями Министерства цветной металлургии РФ и некоторыми другими предприятиями.

4. Руды черных металлов (железные, хромитовые, марганцевые, железо-ванадиевые и т.п. Месторождения этой группы разрабатываются рудниками и карьерами Министерства черной металлургии РФ.

5. Руды горно-химического сырья (апатитовые, апатито-нефелиновые, фосфоритовые, серные, соли калиевые, калиево-магниевые, натриевые и т.п.). Месторождения этих руд разрабатываются предприятиями Министерства химической промышленности РФ.

6. Строительные материалы (щебень, камень, глина, песок, слюда, асбест, цементное сырье, отделочный камень, пильный ракушечник, известняк, удобрения и т.п.) добываются горными предприятиями Министерства промстройматериалов РФ.

7. Соль поваренная добывается предприятиями Министерства пищевой промышленности РФ.

В горнодобывающих отраслях занято около 4,5 млн. человек или 4 % от всего состава трудящихся, в том числе около 100 тыс. горных инженеров. В геологии РФ работают еще около 500 тыс. человек, в том числе около 40 тыс. инженеров-геологов и горняков.

Кроме добычи полезных ископаемых огромный объем горных работ выполняется строителями железных дорог, тоннелей и мостов, канализаций, гидротехнических сооружений, сооружений оборонного и стратегического назначения и т.д. Резко растет объем подземных сооружений. Все больше в горных выработках размещается промышленных объектов, складов, хранилищ, заводов и т.д. Еще до второй мировой войны в мире было 820 подземных объектов особенно в Германии, в том числе подземный завод ФАУ-1, где работали 43 тыс. рабочих.

В настоящее время в мировой практике имеется опыт создания огромных подземных сооружений. Под Москвой создано хранилище для газа емкостью 15 млрд.м³. В Санкт-Петербурге также создано большое газохранилище. Имеется опыт создания камер шириной до 150 м и длиной в несколько сот метров.

Горючие полезные ископаемые являются не только основой энергетики, но и сырьем для целого ряда отраслей промышленности. Около 9 % ныне получаемой энергии вырабатывается за счет ископаемого горючего и 3-4 % за счет гидроресурсов. Сейчас в мире ежегодно более 2 т условного топлива на человека. У нас в стране около 6 т/чел, в США 11,3 т/чел.

Горное производство является основой материальной жизни общества, основой для развития всех без исключения отраслей народного хозяйства. Широко известна популярная фраза В.И. Ленина о том, что уголь – это настоящий хлеб промышленности. И это действительно так. Не менее важной «пищей» как для промышленности, так и для сельского хозяйства являются руды черных, цветных и редких металлов, горно-химическое сырье, строительные материалы и другие полезные ископаемые, добываемые горняками. Значение этих полезных ископаемых для народного хозяйства огромно. Как известно, руды черных металлов являются сырьем для производства основных конструкционных материалов, и вместе с другими рудами и строительными материалами составляют основу развития всей промышленности, строительной индустрии, транспорта и сельского хозяйства. Горнохимическое сырье является основой повышения плодородия земли. Из различных черных, цветных и редких металлов создается надежный щит нашей страны – вооружение для Российской Армии. Большое количество полезных ископаемых (примерно 10 %) является предметом экспорта нашей страны и т.д. Полезные ископаемые составляют 70 % экспорта нашей страны и являются, таким образом, главной основой для развития внешней торговли. Из руд цветных и редких металлов извлекается все больше новых ценных компонентов, используемых в атомной энергетике, электронике, ракето- и самолетостроении, космонавтике и т.д.

Дальнейший технический прогресс базируется также на полезных ископаемых, добываемых горняками. Постоянно растет количество извлекаемых из руд полезных компонентов.

Каждый из полезных компонентов, даже подчас добываемый в небольшом количестве, имеет совершенно уникальное значение в силу необходимости его для народного хозяйства. Возьмем, к примеру, такой малый металл, как сурьма. Его производят у нас в России всего на одном горно-металлургическом предприятии, сравнительно небольшом по масштабам. Однако трудно даже представить себе масштаб последствий, если бы в стране вдруг не стало этого металла, который является основным материалом при производстве аккумуляторов, типографских шрифтов, подшипников, спичек и т.д.

Очень широкое применение находят сейчас краски на основе сурьмы, позволяющие ликвидировать обрастание подводных частей кораблей ракушками. Сурьма является также основой пиротехники, поэтому она широко применяется в космической технике, в военной и т.д. Без сурьмы остановились бы все виды транспорта, прекратила бы работу печать, не стало бы привычных для нас спичек и т.д. Она широко применяется в резиновой промышленности и электротехнике, в ракетной технике, медицине и других отраслях народного хозяйства.

Не менее важны десятки и сотни других полезных ископаемых, добываемых горняками. Без алюминия и титана у нас не было бы самолетов и космических кораблей, без рубидия и цезия – телевидения и т.д. и т.п.

Хром, никель, кобальт, вольфрам, молибден, ванадий являются важнейшими легирующими добавками при производстве сталей, металлокерамики, жаропрочных, кислотоупорных сплавов и т.д. Вольфрам и молибден применяются в ракетостроении, ядерной энергетике, электротехнике и т.д., никель – в ракетостроении, атомной промышленности, телемеханике, электронной технике и т.д.

Исключительное значение в черной металлургии имеет марганец, который входит в состав почти всех сортов чугуна и стали.

Олово используется для производства белой жести, баббитов, бронзы и др.

Амфиболовые и хризотил-асбесты широко в текстильной и химической промышленности, в ракетостроении, электропромышленности и строительстве.

Апатиты и фосфориты используются для производства фосфорных минеральных удобрений, сера – для производства серной кислоты, в целлюлозно-бумажном производстве, в производстве взрывчатых веществ, в резиновой промышленности.

Слюды (флогопит и мусковит) применяются в электропромышленности, авиации, радиоэлектронике и т.д.

Добывающая промышленность требует весьма крупных капитальных, материальных и трудовых затрат. В ней сейчас занята пятая часть всех капиталовложений и около 15 % промышленных рабочих. Капиталоемкость и трудоемкость продукции в добывающей промышленности в 3-4 раза выше, чем в обрабатывающей.

Минеральное сырье у нас в стране является основой для работы большинства отраслей народного хозяйства, за счет его удовлетворяются также число жизненно необходимых потребностей населения (пищевых, бытовых и т.п.).