Вопрос №3 – «Выдающие представители горной науки». (20 минут)

Георгий Агрикола (1494 – 1555) – немецкий ученый в области горного дела и минералогии. Образование получил в Лейпциге (Германия), где изучал философию и древние языки; в 1519 году основал первую греческую школу в Саксонии. В 1522-26 изучал медицину в Италии, где получил степень доктора медицины. На основе исследования трудов античных ученых по геологии и горному делу впервые обобщил и систематизировал опыт горного производства и заложил научные основы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, подземной разработки руд и их обогащения, и металлургию. Агрикола описал 20 новых минералов, предложил методы определения их по внешним признакам. Одним из первых проследил влияние условий труда на здоровье горняков.

Георгий Агрикола в своем классическом труде «О горном деле и металлургии» дает подробное описание прав и обязанностей местного владетеля (короля, князя), издающих горные законы и уставы; горного товарищества и отдельного предпринимателя, разрабатывающих рудник; горного врача и священника; горного надзора в лице берг-гауптмана, бергмейстера, горных присяжных (надзирателей), штейгера (горного мастера) и т. п.

Первыми горными начальниками уральских заводов Владимир Никитич Татищев (1668-1750 гг.) и Виллим Иванович (Георг Вильгельм - Немец) Де-Генин (1676-1750 гг.), они так же явились родоначальниками горнозаводского образования, которое в России возникло значительно раньше, чем в Англии, Франции, США и других странах. Начинается оно с создания горнозаводских школ при различных заводах.

В.Н. Татищев составил первый Горный устав и реорганизовал управление горной промышленности. Основателем горной науки по праву читается Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765 гг.) – первый русский ученый-естествоиспытатель.

В 1742 году М.В. Ломоносов разработал трактат «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном», эта работа стала первым научным исследованием в области рудничной аэрологии, положившим начало ее развитию как науки. В этом трактате была объяснена природа естественной тяги воздуха в шахтах и открыты законы ее проявления.

В 1765 году в своем трактате «Первые основания металлургии, или рудных дел», Михаил Васильевич обосновал теорию происхождения ископаемых углей из растений, обобщил имевшийся тогда опыт и обосновал важнейшие вопросы горного дела, поисков полезных ископаемых, вскрытия месторождений, проведения и крепления горных выработок, подъема, водоотлива, проветривания и т.п.

Ломоносов не ограничивался теоретической разработкой вопросов, а привел также описания применявшихся в то время механизмов и предложил новые, сконструированные им самим подъемные, вентиляционные и водоотливные средства. Всего Михаил Васильевич опубликовал 130 научных работ, и в большинстве из них затрагиваются вопросы горного дела и геологии.

Начиная с трудов М.В. Ломоносова, впервые появляется дифференциация горного дела на отдельные дисциплины: минералогия, геогнозия (устар. название геологии), разведочное дело, маркшейдерское искусство, горное искусство, механическое обогащение полезных ископаемых, горная и горнозаводская механика. Ломоносов М.В. вводит определение высотной отметки поверхности относительно уровня Балтийского моря.

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.

В 1888 году Дмитрий Иванович Менделеев сделал первый точный анализ рудничного газа, из угольных пластов Донбасса, из суфляра на шахте «Капитальная» (Макеевка).

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.

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.

В 1896 году горный инженер И.О. Кржижановский публикует статью «О подземных пожарах».

Михаил Михайлович Протодъяконов (1874 – 1930 гг.) – создатель шкалы относительной крепости горных пород, теории давлении горных пород на рудничную крепь горных выработок, а так же научных основ нормирования труда в горной промышленности. 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 1911 году горным инженером Дмитрием Гавриловичем Левицким был сконструирован и изготовлен респиратор.

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.

Горный инженер и ученый Николай Андреевич Чинакал (1888 – 1979 гг.) создает первую передвижную крепь «щит Чинакала» и щитовую систему разработки мощных крутых пластов (1935 г.). В 1956 году мировая экспертиза включила щитовую систему разработки в число 50 важнейших достижений горной науки XX века.

Чинакал Н.А. более 20 лет творческого труда посвятил освоению крупнейшего в Кузнецком бассейне Томь-Усинского угольного месторождения, названного позже «вторым Кузбассом».

В СССР развитием идей безопасной угледобычи занимался академик Александр Александрович Скочинский (1874 - 1960). Он широко известен как крупнейший ученый в области рудничной аэрологии и смежных с нею дисциплин, связанных с вопросами безопасности работ.

Под руководством Скочинского А.А. разработана теория структуры вентиляционной струи, позволившая понять физико-механическую природу процесса вымывания вредных примесей из горных выработок, в том числе метана.

По инициативе и под руководством А.А. Скочинского на протяжении многих лет проводились исследования аэродинамического сопротивления горных выработок и выяснение взаимовлияющих факторов обуславливающих его. Эти исследования привели к выявлению законов сопротивления движению воздуха при различных видах крепи и наличии в выработках транспортного оборудования. В результате исследований для различных условий был определен коэффициент аэродинамического сопротивления столь необходимый для проектирования вентиляции шахт. На основании экспериментально определенного коэффициента аэродинамического сопротивления начиная с 70-х гг. было разработано множество программных комплексов по решению задач вентиляции на действующих и проектируемых шахтах и рудниках, эта работа продолжается и в настоящее время.

Развитие идей А.А. Скочинского его учениками и последователями привело к установлению фундаментальных закономерностей изменения метаноносности угольных пластов с глубиной их залегания и фундаментально-прикладных основ прогнозирования и управления газовыделениями в шахтах и рудниках.

Так же определенный вклад в развитие горной науки внесли следующие горные инженеры и ученые:

Академик Александр Митрофанович Терпигорев (1873-1959 гг.) создал новое научное направление – механизацию горных работ. А.М. Терпигорев организовал изучение физико-механических свойств горных пород и углей, он первым начал работы по изучению процессов резания углей и пород, развившиеся затем в техническую дисциплину, помогающую конструировать горные машины и механизмы. А.М. Терпигорев вместе с учениками создал классификацию горных машин, определили целесообразные условия их применения. Основной идеей А.М. Терпигорева было создание научных основ выбора комплекса оборудования для эффективной добычи угля в различных горно-геологических и технических условиях.

Академик Лев Дмитриевич Шевяков (1889-1963 гг.) является крупнейшим советским ученым и создателем теории проектирования шахт на основе исследования методами математического анализа зависимостей между природными, технико-организационными и экономическими параметрами разработки месторождений. Л.Д. Шевяков также является основоположником научной школы в области теории проектирования шахт.

Под его руководством в Институте горного дела были проведены такие работы, как обобщение мирового опыта разработки мощных угольных пластов, создание прогрессивных методов разработки угольных пластов Кузбасса, развитие открытого способа разработки месторождений в СССР, усовершенствование методов водопонижения при разработке месторождений со сложными геологическими условиями, проходка горных выработок специальными способами и др.

Григорий Ильич Маньковский (1897-1965 гг.) – выдающийся горный инженер и ученый, сферой его деятельности было шахтное строительство – проходка стволов шахт бурением и другими специальными способами, а также разработка месторождений в сложных гидрогеологических условиях (замораживание и химическое закрепление горных пород, а так же водопонижение).

Игорь Николаевич Плаксин (1900-1967 гг.) – он является одним из основоположников современной теории гидрометаллургии и обогащения полезных ископаемых. Он разработал теорию взаимодействия газов с минералами при флотации.

Евгений Фомич Шешко (1901-1961 гг.) – внес большой вклад в становление и развитие открытого способа разработки месторождений угля и руд. Основоположник научной школы в области открытой разработки месторождений полезных ископаемых.

Николай Васильевич Мельников (1909 – 1980 гг.) – внес большой вклад в создание советской научной школы в области комплексного освоения недр Земли. Под его руководством созданы новые промышленные методы использования ВВ для горных работ, выполнены исследования по оптимальному проектированию горнодобывающих предприятий, прогнозированию добычи полезных ископаемых, комплексной механизации карьеров.

Вопрос №4 – «Ведущие горные высшие заведения и научные институты. Горные специальности. Стандарт специальности 130400 «Горное дело». (20 минут)

Для осуществления форсированной индустриализации были необходимы в большом количестве квалифицированные кадры руководителей, инженерно-технических работников и хорошо подготовленных рабочих. Большая часть технической интеллигенции эмигрировала, многие погибли в годы мировой и гражданской войн.

На момент завершения восстановительного периода в 1928 году пришлось «шахтинское дело». Это был первый в стране групповой процесс, когда на скамье подсудимых оказались многие технические специалисты. В целом «шахтинское дело» оказало негативное влияние на развитие угольной промышленности, поскольку отрасль лишилась большого числа опытных специалистов.

В стране открываются новые учебные заведения горного профиля (Московская горная академия, ряд горных институтов и техникумов в Донбассе, на Урале и в Кузбассе).

Начинают закладываться основы развития советской горной науки под руководством таких известных еще с дореволюционных времен ученых, как Борис Иванович Бокий, Михаил Михайлович Протодъяконов, Александр Александрович Скочинский, Александр Митрофанович Терпигорев и др.

В 1929-1940 гг. начинается становление отраслевой науки. В Москве созданы Всесоюзный угольный институт и институт Горного дела АН СССР, государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения «Гипроуглемаш». В 1936 году создается Донецкий НИИ угольной промышленности (ДонУГИ) и Кузнецкий НИИ угольной промышленности (КузНИИУИ). В Ленинграде, Харькове, Новосибирске, Донецке и Днепропетровске были созданы институты по проектированию угольных предприятий: Гипрошахт, Южгипрошахт, Сибгипрошахт и Днепрогипрошахт.

C переходом России к рыночной экономике было закрыто, из-за недостатка финансирования, большое количество научно-исследовательских институтов, занимавшихся проблемами горного производства. Масштабные научные исследования в настоящее время не осуществляются.

Учебная дисциплина «Введение в профессию» относится к вариативной части базового раздела математического и естественнонаучного цикла (С2). Рабочая программа разработана в соответствии с Федеральным Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) по направлению подготовки (специальности) 130400 «Горное дело» Министерства образования и науки (приказ №89 от 24 января 2011 года).

Стандарт предусматривает 12 специализаций:

«Подземная разработка пластовых месторождений полезных ископаемых»,

«Подземная разработка рудных месторождений»,

«Открытые горные работы»,

«Маркшейдерское дело»,

«Шахтное и подземное строительство»,

«Обогащение полезных ископаемых»,

«Взрывное дело»,

«Горнопромышленная экология»,

«Горные машины и оборудование»,

«Электрификация и автоматизация горного производства»,

«Транспортные системы горного производства»,

«Технологическая безопасность и горноспасательное дело».

Вы обучаетесь по специализации №12 «Технологическая безопасность и горноспасательное дело» с присвоением специального звания «Горный инженер». Стандарт предусматривает прохождения 3-х циклов:

- гуманитарного, социального и экономического;

- математического и естественнонаучного;

- профессионального

и разделов

- физическая культура;

- учебная и производственная практики;

- научно-исследовательская работа;

- итоговая государственная аттестация.