История развития горного дела в мире в доиндустриальную эпоху
Лекция 1
Учебная дисциплина «История горного дела» предназначена для знакомства с историей зарождения и развития искусства и навыков ведения горных работ людьми с момента их зарождения до современных дней, а так же прогрессивным изменением техники и технологии.
Изучение данной учебной дисциплины тесно связано с рядом основных дисциплин, таких как «История отечества», «Культурология», а так же рядом специальных технологических дисциплин.
Основные задачи учебной дисциплины
- уметь прогнозировать направления развития горного дела при изменении социально-политических и экономических реформ;
- владеть навыками анализа результатов НИР и производственного опыта для принятия решений по развитию техники и технологии горного производства;
- уметь работать с исторической и технической литературой;
В лекциях будет рассмотрена история угледобычи в нашей стране на фоне общемирового развития.
Введение
Зарождение устойчивого интереса к горному делу в целом, а так же к ископаемому углю, его добыче, промышленному и иному использованию восходит к петровской эпохе, неисчерпаемой по части различных инноваций. В 2000 году геологи и горняки России отметили трехсотлетие со дня образования Приказа рудокопных дел – первой государственной структуры, в обязанности которой входила разведка и освоение месторождений полезных ископаемых.
Специалисты угольной промышленности также определили для себя дату профессионального юбилея. В 2007 году было отмечено 285-летие добычи угля в России, а за точку отсчета принят именной указ Петра I от 7 декабря 1722 года, о приискании на Дону и в Воронежской губернии каменного угля и руд. В том же 1722 году так же появилось первое в наших исторических хрониках упоминание «о ломке каменного уголья» на территории Российской области.
Человек на всем протяжении своей энергетической истории, начиная с открытия огня, находился в непрерывных поисках рациональных источников энергии. Природа в изобилии подарила один из таких источников – ископаемый уголь, который оказался наиболее эффективным видом топлива на протяжении 200-250 лет.
В течении XX в. численность населения земного шара увеличилась в четыре раза и достигла к 2000 г. около 6 млрд. чел., при этом потребление первичной энергии увеличилось в шестнадцать раз. Среднестатистический житель планеты потреблял в конце XX в. почти в сто раз больше энергии, чем его первобытный предок, научившийся пользоваться огнем. В этом многократном увеличении в XX в. ведущее место принадлежало ископаемому углю.
В связи с процессами энергосбережения, диверсификации топливного потребления, ужесточения экологических требований к сохранению окружающей среды, во второй половине XX в. начался так называемый процесс декарбонизации топливно-энергетического баланса. Суть его состоит в вытеснении и замещении ископаемого угля с его большими отходами при потреблении менее отходными жидкими и газообразными видами топлива, атомной энергией, альтернативными возобновляемыми источниками энергии (энергия ветра, солнечная энергия и т.д.).
Процессы минерализации (XVIII – XX вв.) и декарбонизация (XX – XXI вв.) топливно-энергетического баланса способствовали выделению в энергетической истории определенных периодов называемых специалистами «эрами», «веками», «укладами». (эра угля, нефти, газа и т.п.).
Если в 1900 г. доля угля в мировом потреблении первичных источников энергии составляла 94,4%, то к 2000 г. она снизилась до 29,6%. В топливно-энергетическом балансе России доля ископаемого угля с 60% в середине XX в. снизилась до 20% в конце века.
В настоящее время, несмотря на неблагоприятные для потребления угля ископаемого угля тенденции, он продолжает оставаться одним из основных первичных топливных ресурсов в мировом энергопотреблении. В конце XX в. почти 37% электроэнергии производилось во всем мире за счет энергетического угля. Около 20% мирового производства ископаемого угля приходится на добычу коксующегося угля, без которого не может работать черная металлургия.
Доказано, что запасы ископаемого угля многократно превышают запасы нефти и природного газа, поэтому энергетический потенциал ископаемого угля далеко не исчерпан.
Лекция 2
Англия широкомасштабно начала внедрять все новшества в XVII в. Это позволило ей чуть позже стать центром и родиной промышленной революции.
Но несмотря на значительное распространение горного дела по всему миру, орудия и способы добычи полезного ископаемого оставались такими же, как и в древнем Риме и Греции, такой же была и производительность горных работ. Горняки пользовались все той же киркой, тем же молотком и огнем.
В XVI веке, эпоху Ренессанса, для горного дела в области техники был сделан значительный для того времени шаг вперед. В 1570 году в Америке был изобретен процесс амальгамации, который значительно облегчил извлечение серебра из бедных руд. Амальгамация – это процесс избирательного извлечения металлов (главным образом благородных) из руд, основанный на способности металлов при смачивании их ртутью образовывать с ней сплавы (амальгамы). В 1570 году было изобретено мокрое толчение и обогащение бедных руд промывкой получающегося шлама. Для облегчения ручного труда стали применять конный ворот для подъема грузов, так же были изобретены машины для подъема воды из шахт.
В 1530 году в швейцарском Базеле появляется первое научное сочинение под заглавием «Берман или о горнорудном деле», его автор Георгий Агрикола, а в 1557 году – сочинение по горному делу на немецком языке «О горном деле и металлургии».
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 греч. 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.
Развитие горного дела создавало предпосылки в этот период для колонизации европейцами все больших территорий и создания транснациональных горнопромышленных компаний.
В связи с постепенным углублением рудников и шахт, усложнением их горно-геологических условий все больше появляется востребованность в квалифицированных горнорабочих. Это привело к появлению в середине XVI века начального обучения горному делу. А в 1766 году во Фрайберге была образована первая в мире горная академия.
Значение горного дела в этот период было огромным. Образованно первое в истории международное научное общество «Общество горного дела», которое объединило многих ученых и специалистов-практиков того времени, таких как А. Лавуазье, Дж. Уатт и др.
К 1613 году во Фрайберге, Верхнем Гарце, Тироле и в Венгрии, были произведены первые опыты применения пороха при отбойке твердых пород, но они оказались не удачными, так как взрывы велись в открытых шпурах и не производили нужного эффекта. Только с 1687 года начали применять глиняную забойку шпуро в, что привело к существенному увеличению эффективности и производительности горных работ.
С возникновением мануфактурного производства (XVI-XVIII вв.) начинается развитие горной техники. В этот период были разработаны теория махового колеса и маховых движений, теория желоба, учения о напоре воды, о сопротивлении, трении, изучаются свойства водяного пара, появляются первые горные машины: примитивные вентиляторы, водоотливные устройства.
К началу нового времени появляются подземные выработки постоянного сечения, схемы рационального их расположения, специализация выработок (для водоотлива, вентиляции, транспортирования и др.).
Промышленная добыча ископаемого угля начинается с XVIII века, что было связано с изобретением паровой машины и все более возрастающей потребности в производстве чугуна, железа и стали.
Лекция 3
Еще в древние времена племена, проживающие на территории современной России, владели искусством горного и металлургического дела. Восточные славяне владели железоделательным ремеслом. Сырьем служила болотная руда, которая откладывается на корнях болотных.
Развитие горный промысел получает во время усиления русской государственности в XIV-XV вв., когда происходило объединение русских княжеств вокруг Москвы. В начале XVI века Российское государство стало крупнейшим в Европе.
В 1491-1492 году в России, во время княжения Ивана III (1450-1505 гг.) была осуществлена первая геолого-разведочная экспедиция. Совместно с германскими рудознатцами была отправлена группа в Печорский край для поиска серебряной и медной залежи. В 1492 году была открыта медная залежь и заложен рудник.
Результаты этой экспедиции стали важной вехой в становлении горного дела на Руси. Известный историк Н.И. Костомаров дал оценку того времени - «… когда греки, рассеявшись по Западной Европе…положили начало великому умственному перевороту, известному в истории под именем эпохи возрождения, в Московском государстве, где исповедовалась греческая вера, … для распространения всякого рода умелости в русском народе не сделано было нечего…».
В дальнейшем царь Иван IV (1530-1584 гг.), отдал земли в верховьях реки Камы (территория Республики Коми) братьям Строгановым, где они намеривались добывать соль, и обязал их вести поиски и добычу медных и серебряных руд. В XVI веке создается все больше горных промыслов, появляются русские рудознатцы.
В XVII веке колонизируются все большие пространства Сибири и Дальнего Востока. На новых землях начинают разведку рудных месторождений. Были открыты месторождения железной руды, слюды, серебра, свинца и т.д.
Первооткрывателем сибирской нефти стал Леонтий Кислянский, который в 1684 году в районе Иркутского острога обнаружил выход нефтяных газов.
Эпоха царствования Петра I
Официальное свое летоисчисление горная промышленность России ведет с эпохи царствования Петра I (1672 – 1725 гг.), когда была создана первая горная администрация – Рудный приказ (1700 г.).
В начале царствования Петра Алексеевича, Россия, была одной из богатейших стран мира по количеству и качеству полезных ископаемых, если и не самой богатой, но в тоже время была едва ли не беднейшим государством по предприимчивости и приемам для разработки горных богатств.
В этот период развитие металлургия и горное дело получает мощный импульс: на берегу Онежского озера (Карелия), были построены чугунолитейный и железоделательный заводы. На Урале было построено 16 металлургических заводов. Всего же к 40-ым годам XVIII века на среднем Урале действовало около 30 металлургических заводов.
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.
Историк В.О. Ключевский отмечал, что «Петр оставил после себя 233 фабрики и завода по самым различным отраслям промышленности».
Рудный приказ просуществовал до 1711 года, в 1715 году была организована Канцелярия рудных дел, а в 1719 году образована Берг-Коллегия. На смену прежнему хаотичному приказному управлению пришли новые центральные учреждения отраслевого типа.
Берг-Коллегия действовала в 1719-1731, 1742-1784, 1796-1806 гг. Главным целью Берг-коллегии было упорядочивание всех финансовых, имущественных и прочих отношений и централизованный контроль.
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
Лекция 5
В 1896 году горный инженер И.О. Кржижановский публикует статью «О подземных пожарах».
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.
Лекция 7
Лекция 8
Лекция 9
Лекция 10
Лекция 11
В результате запущенности всего горного хозяйства отрасли, старения шахтного фонда, падения трудовой и технологической дисциплины, и высокой аварийности стала резко снижаться производительность труда на угольных предприятиях. В начале 1993 го на шахтах она соответствовала уровню 1954 года, на разрезах – 1956 года.
Рисунок – Динамика объемов добычи ископаемого угля в РСФСР и РФ за период с 1971 по 2007 гг.
Потенциал ископаемого угля
В XXI веке нарастающими темпами формируется постиндустриальное общество, в котором кардинально перестраивается весь уклад жизни человечества: стремительно развиваются технологии, формируется единое общемировое информационное пространство, главной основой прогресса становится человек с его высоким образовательным и профессиональным уровнем, происходит процесс глобализации мировых рынков.
В конце XX века, когда мир вступил в постиндустриальную эпоху и энергопотребление неизмеримо увеличивалось, современная энергетическая модель должна учитывать такие факторы, как энергетическая безопасность, экономическая эффективность (цена этой безопасности), охрана здоровья людей, окружающей среды и т.д.
Энергетическая безопасность подразумевает бесперебойное энергоснабжение в текущий момент, краткосрочной и долгосрочной перспективах.
Экономическая эффективность подразумевает обеспечение энергетической безопасности с наименьшими издержками и наибольшей отдачей.
Повышение энергопотребления должно находиться в гармонии с окружающей средой и способствовать улучшению качества жизни населения.
Ископаемый уголь с долгосрочных и глобальных позиций мировой энергетической безопасности остается самым надежным и первичным энергетическим ресурсом. Уголь остается энергоносителем, способствующим научно-техническому прогрессу и в XXI веке. Мировые запасы угля многократно превышают запасы других видов первичных энергоносителей. На долю угля приходится более 80% мировых ресурсов ископаемых энергоносителей, на долю нефти и газа – 17%.
Общие геологические ресурсы углей мира оценены в 14810 млрд. т. Причем 5 стран – Россия, США, КНР, Австралия, Канада – обладают 80% мировых ресурсов и 65% запасов угля.
На земле насчитывается более 3600 угольных бассейнов и месторождений. 7 из них относятся к бассейнам-гигантам, геологические запасы каждого из них превышают 500 млрд.т.: Ленский, Тунгусский, Таймырский, Канско-Ачинский, Кузнецкий (Россия), Алма-Амазона (Бразилия) и Аппалачский (США).
Ископаемый уголь подразделяется на два типа – энергетический и коксующийся. Он необходим для производства тепловой и электрической энергии, для выплавки чугуна и стали, а так же уголь используется как сырья для глубокой химико-технологической переработки и получения новых полезных для общества продуктов. В настоящее время существуют технологии по созданию из угля синтетического бензина (искусственное жидкое топливо, ЮАР «Сасол»), подземной газификации угля. Так же существуют разработки по применению нанотехнологий при добычи угля, к примеру еще в 70-х гг. XX века были созданы бактерии способные поглощать метан в угольных пластах.
Так же предполагается, что в глубоких горизонтах Кузнецкого бассейна (6-9 км) есть нефть, а, значит, должен быть и попутный газ зажатый огромной толщей углевмещающих пород и угольных пластов. Значимость данной проблемы выходит за пределы Кузбасса и приобретает международные значения.
Лекция 1
Учебная дисциплина «История горного дела» предназначена для знакомства с историей зарождения и развития искусства и навыков ведения горных работ людьми с момента их зарождения до современных дней, а так же прогрессивным изменением техники и технологии.
Изучение данной учебной дисциплины тесно связано с рядом основных дисциплин, таких как «История отечества», «Культурология», а так же рядом специальных технологических дисциплин.
Основные задачи учебной дисциплины
- уметь прогнозировать направления развития горного дела при изменении социально-политических и экономических реформ;
- владеть навыками анализа результатов НИР и производственного опыта для принятия решений по развитию техники и технологии горного производства;
- уметь работать с исторической и технической литературой;
В лекциях будет рассмотрена история угледобычи в нашей стране на фоне общемирового развития.
Введение
Зарождение устойчивого интереса к горному делу в целом, а так же к ископаемому углю, его добыче, промышленному и иному использованию восходит к петровской эпохе, неисчерпаемой по части различных инноваций. В 2000 году геологи и горняки России отметили трехсотлетие со дня образования Приказа рудокопных дел – первой государственной структуры, в обязанности которой входила разведка и освоение месторождений полезных ископаемых.
Специалисты угольной промышленности также определили для себя дату профессионального юбилея. В 2007 году было отмечено 285-летие добычи угля в России, а за точку отсчета принят именной указ Петра I от 7 декабря 1722 года, о приискании на Дону и в Воронежской губернии каменного угля и руд. В том же 1722 году так же появилось первое в наших исторических хрониках упоминание «о ломке каменного уголья» на территории Российской области.
Человек на всем протяжении своей энергетической истории, начиная с открытия огня, находился в непрерывных поисках рациональных источников энергии. Природа в изобилии подарила один из таких источников – ископаемый уголь, который оказался наиболее эффективным видом топлива на протяжении 200-250 лет.
В течении XX в. численность населения земного шара увеличилась в четыре раза и достигла к 2000 г. около 6 млрд. чел., при этом потребление первичной энергии увеличилось в шестнадцать раз. Среднестатистический житель планеты потреблял в конце XX в. почти в сто раз больше энергии, чем его первобытный предок, научившийся пользоваться огнем. В этом многократном увеличении в XX в. ведущее место принадлежало ископаемому углю.
В связи с процессами энергосбережения, диверсификации топливного потребления, ужесточения экологических требований к сохранению окружающей среды, во второй половине XX в. начался так называемый процесс декарбонизации топливно-энергетического баланса. Суть его состоит в вытеснении и замещении ископаемого угля с его большими отходами при потреблении менее отходными жидкими и газообразными видами топлива, атомной энергией, альтернативными возобновляемыми источниками энергии (энергия ветра, солнечная энергия и т.д.).
Процессы минерализации (XVIII – XX вв.) и декарбонизация (XX – XXI вв.) топливно-энергетического баланса способствовали выделению в энергетической истории определенных периодов называемых специалистами «эрами», «веками», «укладами». (эра угля, нефти, газа и т.п.).
Если в 1900 г. доля угля в мировом потреблении первичных источников энергии составляла 94,4%, то к 2000 г. она снизилась до 29,6%. В топливно-энергетическом балансе России доля ископаемого угля с 60% в середине XX в. снизилась до 20% в конце века.
В настоящее время, несмотря на неблагоприятные для потребления угля ископаемого угля тенденции, он продолжает оставаться одним из основных первичных топливных ресурсов в мировом энергопотреблении. В конце XX в. почти 37% электроэнергии производилось во всем мире за счет энергетического угля. Около 20% мирового производства ископаемого угля приходится на добычу коксующегося угля, без которого не может работать черная металлургия.
Доказано, что запасы ископаемого угля многократно превышают запасы нефти и природного газа, поэтому энергетический потенциал ископаемого угля далеко не исчерпан.
История развития горного дела в мире в доиндустриальную эпоху
Горное дело, как вид полезной деятельности по извлечению из поверхностной оболочки земли полезных ископаемых, эволюционировало в своей длительной истории под влиянием человеческих потребностей: в древние века в целях самозащиты в борьбе с дикой и суровой природой; в более поздние века – в целях получения необходимых веществ и материалов.
В период железного века (начало I тыс. до н.э.) начали применять искусственные способы проветривания подземных горных выработок; получает применение колодезная добыча нефти; появляются первые научные обобщения о свойствах минералов и горных пород (труды Аристотеля, Теофраста, Плиния Старшего).
Считается, что горное дело берет свое начало с собирательство и обработки каменных материалов. Человек каменного века, современник пещерного медведя и мамонта, осваивая дикую природу, вынужден был кинуть свой взор на кремень, нефрит, обсидиан, грубо говоря «камни», лежащие под ногами.
«Камнями» называли часть природных твердых минералов «отцы» минералогии (Аристотель, Авиценна (Ибн Сина), доминиканский монах Альберт Великий, Георгий Агрикола, А.Г. Вернер).
По мере эволюции «древний горняк» переходил от стадии собирательства камней к стадии из выкапывания с земной поверхности с помощью ям и уступов.
Открытие и использование огня явилось отличием «человека разумного» от животного. Огонь долгое время оставался для человека божественной субстанцией. Способность его получать и хранить приписывалась мифическим героям, например, Прометею, похитившему огонь у богов с Олимпа и передавшему его людям.
С началом осознанного применения огня древний человек впервые встретился с проблемой топлива. Первыми видами топлива были растительные смеси, высушенные экскременты животных, древесина и полученный из нее древесный уголь. В таком примитивном виде горное с зачатками энергетики сохранялось сотни тысяч лет.
V-IV тысячелетия до н.э. называют неолитической «революцией». В это время человечество сделало значительный шаг к формированию оседлых цивилизаций (формирование земледелия и одомашнивание животных) и были созданы предпосылки для перехода к производящему хозяйству.
С зарождением основ производительной экономики в эпоху неолита берет начало процесс осознания практической пользы полезных ископаемых. От естественных человеческих потребностей в добывании пищи с помощью охоты, через этапы освоения каменных материалов, плодородной почвы, леса, каменной соли и других веществ, потребности человека эволюционируют до использования глины, металлов, стекла, для приготовления которых требовались полезные ископаемые. Арсенал орудий человека пополнялся режущими, колющими, скребковыми и другими полезными инструментами.
Совершенствуются технологии горных и строительных работ. Например, древние египтяне при строительстве пирамид были хорошо знакомы с технологией добычи каменных плит и приемами их обработки.
Эмпирически человек находит наиболее рациональные формы и приемы, отбрасывая худшие и закрепляя наиболее удачные. Так, например, большинство вертикальных выработок в эпоху неолита имели круглое сечение, которое было единственно возможным в условиях, когда техника крепления горных выработок, только зарождалась, но и наиболее рациональным.
Появляются первые чертежи – схемы шахт. Проветривание в шахтах осуществлялось с помощью специальных дополнительных вертикальных выработок, освещение горных выработок осуществлялось сжиганием сухого хвороста или лучин, позже – с помощью масляных ламп.
Принципиальный переворот в истории человеческой цивилизации связан с открытием и использованием металлов, в частности меди и ее сплава –бронзы.
С момента вытеснения каменных орудий металлическими зарождается кузнечное дело. С началом добычи металлических руд рождается процесс металлургии и появляется техника обработки металлов.
Зарождается геометрия недр – геодезия. Например, в VI в. до н.э. при проведении водопроводного тоннеля на острове Самос в Эгейском море длинной 1000 м встречными забоями, проходчики точно встретились в намеченном месте.
Возникает новая отрасль горного дела – обогащение полезных ископаемых, которое сводилось к ручному отбору из пустой породы ценных минералов.
К концу VII в. до н.э. относится упоминание о добычных колодцах и скважинах. «Отец истории» Геродот (V в. до н.э.) описывает колодезный «журавль» с мехом вместо ведра для подъема нефти. В Китае для добычи соляных растворов бурили скважины глубинной до 90 м и диаметром 12-15 см.
Следующим этапом развития горного дела и человеческой цивилизации в целом было открытие железа. Историки считают родиной железа территорию древней Армении. Оно впервые было выплавлено из руды легендарным племенем шалибов в XV в. до н.э.
С современной точки зрения представляется крайне незначительным общее число металлов, находивших в то время сколько-нибудь значительный спрос. Кроме благородных металлов — золота и серебра в сколько-нибудь значительном количестве использовались только следующие металлы: медь, железо и сталь, сплавы меди с оловом и цинком, свинец. Например, свинец использовался для изготовления водопроводных труб, остатки которых найдены при раскопках Помпеи и об устройстве которых упоминается в сочинении Витрувия (около 30 г. до н.э.). Ртуть была известна древним, но потреблялась ими в крайне ограниченном количестве, равно как цинк и сурьма.
С медного, бронзового и железного веков горное дело получает развитие по всему миру, где мигрируют цивилизации. Начиная с этих веков производство горных работ, в том числе подземных, уже не представляет сколько-нибудь значительных затруднений. Лишь увеличивающийся с глубиной разработок приток воды в рудниках ставил предел распространению горных работ в глубину. Справиться с сильным водопритоком при весьма примитивных водоотливных средствах было затруднительно. Правильному ведению горных работ препятствовала также невозможность использовать с выгодой большое количество бедных руд, так как способы их обогащения были в то время мало известны.
В античную эпоху (Древняя Греция, Римская империя) горное дело становится устойчивым и прибыльным занятием. Разработка месторождений металлических руд во времена Римской империи была описана с достаточной для своего времени обстоятельностью древнеримским писателем и натурфилософом Плинием Старшим. Кстати говоря, Плиния Старшего (23-79 гг.) вполне можно считать одним из основателей горной науки. В его труде «Натуральная история» имеется целая глава, посвященная вопросу о тяге воздуха в шахтах.
Во многих провинциях Римской империи были уже сложившиеся традиции горного дела и те, кто работал в рудниках, были опытными рудокопами. Вместе с тем работа в рудниках считалась недостойной для свободного гражданина, она была уделом покоренных и обращенных в рабство народов. На особо тяжелых работах в рудниках использовался труд рабов и осужденных лиц, более квалифицированную работу выполняли свободные поденщики.
С использованием рабского труда претворялись в жизнь грандиозные для того времени горные проекты. В 1862-75 гг. при восстановлении водоотливной штольни из долины одной из рек до Фуцинского озера, расположенного недалеко от города Рима, были вскрыты старые горные выработки римлян, проведенные в царствование императора Клавдия (10 г. до н.э. - 54 г. н.э.).
Это озеро, площадью в 15 тыс. га, каждую весну во время половодья затопляло многочисленные поселения, расположенные по его берегам. Желание увеличить площадь земли, пригодной для земледелия, побудило римлян приступить к проведению водоотливной штольни. Этой работой были заняты 30 тыс. рабов в течение 11 лет. Для ускорения проведения штольни работа велась встречными забоями, для чего по направлению штольни было пройдено до 40 вертикальных стволов глубиной 80-120 м и еще большее число наклонных стволов под углом в 16-20°. Штольня проходилась 3-х метровой высоты и 1,8 м ширины. Через 11 лет проведение штольни было закончено и это сооружение предохраняло в течение многих столетий окрестных жителей от наводнений.
В новую эру горное дело эволюционирует уже под влиянием развивающегося естествознания. Место несовершенных попыток эмпирического характера уступает целесообразному и правильному пользованию дарами природы, вследствие чего происходит коренное изменение всего материального быта. С успехами химии было открыто много новых элементов и соединений, найдены новые выгодные применения полезных ископаемых.
Первые геологи того времени изучают особенности залегания полезных ископаемых, облегчая эксплуатацию месторождений. Успехи физики и развитие машинной техники позволяют проникнуть в глубокие недра земли, повысить производительность труда и уменьшить его стоимость. Изучение химических и физических свойств полезных ископаемых позволяет классифицировать минералы по технологическому принципу воздействия на них при добыче (металлы и руды, горючие вещества — ископаемые угли и углеводороды, соли и т.д.).
С формированием феодальных отношений объемы горного производства, особенно в Европе, увеличиваются. В начале VIII в. начали производить добычу железных руд в Штирии. В больших масштабах начали осуществлять разработку полиметаллических руд в Богемии, на реке Рейн. В ХШ веке в Европе начинается подземная добыча каменной соли методом растворения. Например, в России в XIV в. для добычи растворов соли на соляных промыслах, расположенных по рекеСеверная Двина, бурили скважины диаметром до 800 мм и глубиной до 100 м.
Если говорить об эволюции социально - трудовых отношений, то всё ещё сохранялся подневольный характер труда горняков. С IV-V вв. н.э. в Европе появляются первые государственные предписания о прикреплении горнорабочих к горным разработкам и наследовании горного занятия, подобно колонату в земледелии. Условно «свободные» горнорабочие вместе с каторжанами всё чаще выступали против владельцев рудников и уклонялись от работ.
С XI-XII веков в странах Европы стали формироваться крупные города — центры ремесленной деятельности горняков (в Чехии, Саксонии, Франции и др.). Как правило, сельские горняки — ремесленники превращались в горожан. Города добиваются от феодалов так называемых горных свобод. Например, Ийглавский рудник в Чехии, около которого возник город Ийглав, известен тем, что здесь в 1249 г. король Вацлав I установил впервые в истории горное законодательство — «Горное право». Согласно ему, нашедший пригодную руду, получал в пользование горный отвод размером более 9 тыс. кв. м и был обязан заложить не менее трех шахт. Собственник — король, или местный феодал взимал с горняка одну десятую часть добываемого сырья. Начиная с XIII столетия появляются первые законодательные акты, касающиеся горного дела, например, Хемницкие горные законы, Кутноярский декрет, Фрайбергские законы и др.
Значительное развитие горный промысел получил на юге Европы, особенно в некоторых частях Германии. Из Германии горный промысел подвигается к северу и востоку. С началом религиозных войн в Германии местные шахтеры и металлурги эмигрируют в Испанию, в Новый Свет, и, что важнее всего, в Англию, где они заложили технические основы ее будущего богатства. Практически все новации в горнозаводском деле (доменные печи и оборудование для них, штольни, вентиляционные системы, шахтные подъемные машины и насосы для водоотлива, опыт специалистов) — все это было заимствовано Англией у Германии.
Достижением Англии в XVII в. явилось широкомасштабное внедрение этих новшеств. Размеры новых промышленных предприятий, рост численности работников, крупные по сравнению с другими странами капитальные вложения в новые предприятия, начало добычи и использования ископаемого угля — эти и другие факторы способствовали превращению Англии чуть позже в родину промышленной революции.
По сравнению со столь широким географическим распространением горного дел