Содержание
- Освоение металлургии меди и изготовление медных орудий
- Освоение металлургии бронзы и литья бронзовых изделий
- Горное дело в 19–20 веке
- Аннотация
- Специальность «Горное дело»: специализация «Маркшейдерское дело»
- Справочная информация
- Основные способы добычи сырья
- Исторический город Гуанахуато и прилегающие рудники (Мексика), 1988 г.
- XIX век[править]
- Горное дело в античную эпоху
- Примечания[править | править код]
Освоение металлургии меди и изготовление медных орудий
Медь (лат. Cuprum — от названия о .Кипр), очевидно, раньше всего начали добывать в Средиземноморье. В самом начале, как уже отмечалось, использовалась самородная медь, которая могла быть расплавлена и на костре, но металлургия возникла лишь со времен ее получения из руды, в 5-м тысячелетии до н. э. Скорее всего, металлургия, и прежде всего цветная, возникла на Земле независимо и одновременно сразу в ряде мест и осваивалась различными народами в разное время.
Сначала медную руду добывали из поверхностных ее залеганий, которые обнаруживали по выступающим пятнам окислов. Разработка велась вручную кремневыми, а потом и медными кирками, молотками и заступами. Потом руду транспортировали в кожаных мешках, дробили, перебирали (обогащали) и предварительно обжигали на костре.
Плавку руды в смеси с древесным углем производили вначале в неглубоких ямах, а затем в примитивных глиняных горнах, похожих на большие горшки. Раздувку поначалу осуществляли ртом с помощью трубок через специальные воздуходувные отверстия в стенках горна силой легких.
Позднее воздуходувную трубку стали вставлять в шейное отверстие снятой с животного шкуры. Полученное воздуходувное устройство стало называться мехом и приводилось в действие вначале вручную, а потом ногой, как сейчас рыбаки надувают резиновые лодки.
Температура в первых горнах обычно не превышала 700-800 С и не достигала температуры плавления меди — 1083”С. Поэтому руда не плавилась, а превращалась в губчатую массу, содержащую значительное количество примесей. Для придания полученному куску сплава необходимой формы его после остывания подвергали ковке, при которой медь освобождалась от наиболее грубых примесей и уплотнялась.
Позже для улучшения качества полученной сырой меди ее стали переплавлять в тиглях с последующей заливкой в формы. Вначале использовали простейшие открытые формы, полученные выдавливанием в сырой глине, с последующими сушкой и обжигом. Полученную в такой примитивной форме отливку отжигали и отпускали при температуре 500-700°С для повышения пластичности, а затем подвергали ковке. Позднее была освоена отливка в более точные разъемные формы, при которой заготовки, как правило, не требовали последующей механической обработки.
Первоначально медь использовалась для изготовления украшений, затем из нее стали изготовлять орудия труда и оружие. Благодаря широкому применению медных инструментов получило широкое распространение строительство из мягкого камня — известняка. Применение медного литья позволило изготовлять более сложные по форме инструменты и оружие, которые легче подвергались заточке и исправлению путем перековки и переплавки.
Но при всех своих достоинствах медь была весьма мягким материалом, поэтому изготовленные из нее орудия и инструменты быстро тупились. К тому же медь, так же как и хорошо известное в то время золото, был чрезвычайно дорогим и малодоступным материалом, нашедшим применение в основном в производстве украшений и домашней утвари.
Освоение металлургии бронзы и литья бронзовых изделий
Бронза (от фр. bronze) представляет сплав меди {90% с оловом {10%) или другими элементами {мышьяком, ‘сурьмой, свинцом, алюминием, бериллием и др.)·
По сравнению с медью бронза имеет целый ряд преимуществ: более низкую температуру плавления (880- 1015°С), лучшие литейные свойства, большую твердость и прочность, меньшую окисляемость.
Естественно, бронза прежде всего появилась там, где соседствовали залегания медных и оловянных руд, в частности в Иране. Сначала из бронзового сплава, как и из чистой меди, делали украшения и оружие, потом перешли к изготовлению сельскохозяйственных и других орудий типа мотыг, серпов, молотков, ножей и др.
Процесс получения бронзовых отливок в принципе мало отличается от литья медных и золотых изделий, которое были освоены раньше. К этому времени для дутья стали применяться более производительные ножные меха, что позволило добиться полного расплавления металла, повышения его чистоты и качества литья.
В эпоху бронзы был освоен способ литья по выплавляемым (восковым) моделям, который в наше время получил широкое распространение в усовершенствованном виде в качестве точного вида литья, называемого литьем «по выплавляемым моделям*.
Для выполнения такого литья из воска делалась модель предполагаемого изделия, обмазывалась глиной, высушивалась и нагревалась для вытапливания воска. Полученная оболочковая форма обжигалась для прочности и заливалась металлом, а после его застывания и охлаждения разрушалась. Извлеченная из формы отливка при необходимости обрабатывалась с помощью зубила и напильника.
Тогда же с целью экономии дорогостоящего металла было освоено литье полых отливок. Для получения полости в форму закладывали «шишку* (стержень), который после остывания отливки удалялся. Так зародилось литье с помощью закладных стержней, которое сейчас широко используется для получения сложных пустотелых отливок.
Горное дело в 19–20 веке
Огромный спрос на продукцию горной пром-сти со стороны всё более расширяющегося произ-ва в 19 в. способствовал превращению Г. д. в крупнейшую отрасль капиталистич. хозяйства (табл. 2).
Таблица 2. Динамика роста мировой горной промышленности в 19 в. (среднегодовая добыча, млн. т)
Годы | Каменныйуголь | Железнаяруда | Золотая руда | Серебрянаяруда | Руды цветных металлов | Всего |
---|---|---|---|---|---|---|
1801–20 | 13,9 | 1,8 | 1,1 | 0,3 | 0,2 | 17,3 |
1821–40 | 28,2 | 4,1 | 1,4 | 0,2 | 0,4 | 34,3 |
1841–50 | 63,7 | 9,6 | 4,4 | 0,4 | 0,8 | 78,9 |
1851–60 | 109,3 | 15 | 16,2 | 0,5 | 1,7 | 142,7 |
1861–70 | 187,3 | 20,5 | 14,2 | 0,7 | 2,6 | 225,3 |
К сер. 19 в. Россия заняла 1-е место в мире по добыче золота и платины. В 1814 на Урале, на Берёзовском прииске, началась добыча россыпного золота, а с 1830 его стали разрабатывать и в Сибири. Если за 1814–20 добыли 184 пуда золота, то в 1831–40 его добыча превысила 4328 пудов.
Интенсивно развивалась техника проходки стволов шахт. Усовершенствованные методы проходки, вентиляции и водоотлива позволили увеличить глубину разработок. Были созданы высокопроизводит. системы разработки угольных и рудных месторождений (см. Подземная разработка месторождений); введён электрич. привод для подъёмных машин, насосов, вентиляторов, рудничного транспорта; осуществлена механизация зарубки с помощью врубовых машин и др. Возникли самостоят. науч.-технич. дисциплины, занимающиеся вопросами добычи отд. видов полезных ископаемых: угля, руд, нефти, торфа и т. п.
В нач. 20 в. в России продолжился рост горного произ-ва. С 1901 по 1913 добыча угля увеличилась с 16 до 21 млн. т, железной руды – с 6,2 до 9,2 млн. т, золота – с 34,4 до 60,9 тыс. кг. Добыча меди возросла в 4 раза, цинка – в 1,5 раза, свинца – в 5 раз. По добыче марганцевой руды, уровень которой в 1913 достиг 265 тыс. т, Россия занимала ведущее положение в мире (53% мировой добычи).
Новый этап в развитии Г. д. связан с науч.-технич. революцией (2-я пол. 20 в.) и характеризуется автоматизацией процессов горного произ-ва и созданием системы горных наук. Науч.-технич. революция превратила науку в непосредственную производит. силу, что привело к внедрению комплексной автоматизации горного произ-ва, контроля и управления осн. технологич. процессами, охраны окружающей среды от влияния горных работ.
Аннотация
Курс
«История горного дела. История техники»
является общепрофессиональной учебной
дисциплинами и опирается на сведения,
знания и умения, сформированные при
изучении учебных дисциплин «История
древнего мира», «История средних веков»,
«История России», «Экономическая
география», «Человек и общество».
Завершив
обучение по курсу «История горного
дела. История техники», вы будете иметь
представление:
об эволюции горного дела и горной
техники; вкладе российских и зарубежных
ученых в развитие горной науки и основных
научно-технических открытиях в области
горного дела; знать:
основные этапы
развития горного дела и его отраслей;
базовые категории и понятия истории
горного дела и техники; состояние и
основные направления развития горного
дела и техники; уметь:
обобщать и
систематизировать исторические сведения
о развитии горного дела и техники.
Электронный
учебник составлен в соответствии с
требованиями Государственного
образовательного стандарта высшего
профессионального образования по
направлению 650600 «Горное дело» и
специальностей: 130402 «Маркшейдерское
дело», 130403 «Открытые горные работы»,
130404 «Подземная разработка месторождений
полезных ископаемых», 130405 «Обогащение
полезных ископаемых», 190701 «Организация
перевозок и управление на транспорте»,
150402 «Горные машины и оборудование»,
130408 «Взрывное дело», 130406 «Шахтное
строительство».
Целью
настоящего электронного учебника
является обеспечение возможности
усвоения базовых категорий и понятий
истории горного дела и техники, а также
контроля полученных знаний. Учебник
поможет познакомиться с содержанием
курса, подготовиться к практическим
занятиям, осуществить самоконтроль
знаний, полученных в ходе изучения
программы курса с помощью тестов, а
также подготовиться к итоговому
испытанию.
Данный
учебник может быть использован при всех
формах обучения и состоит из двух частей.
Теоретическая часть посвящена формированию
основных понятий, применяемых в
дисциплине, изучению геологической и
технологической истории Земли,
исторических этапов развития горного
дела с древних веков до современного
периода, эпохи горных орудий и горных
машин, раскрытию особенностей отраслей
горного дела, характеристике современных
научно-технических достижений. В пособии
подробно рассказано о жизни и деятельности
великих горнопромышленников, мировых
и отечественных ученых, представлена
история горно-рудной базы Южного Урала.
По каждой теме курса определены
контрольные практические навыки,
которыми должен владеть студент после
ее изучения. Практическая часть призвана
закрепить полученные знания с помощью
выполнения практических заданий и
тестов.
В приложении представлены
дополнительные материалы, для
самостоятельной работы и подготовки к
практическим и семинарским занятиям.
Как
работать с электронным учебником? Вам
необходимо ознакомиться с содержанием.
Весь учебный материал разбит на три
главы, объединяющие 15 учебных тем. В
каждой теме представлено несколько
дидактических единиц. По этому принципу
разработаны практические задания и
тесты самоконтроля. По тексту вы встретите
гиперссылки
щелкнув по которым перейдете в приложение
Прочитав теоретическую
часть, ответьте на контрольные вопросы,
выполните практические задания. Проверьте
свои знания по тестам самоконтроля.
Освоение теоретического
материала и выполнение заданий
практической части позволит осознать
комплексный характер курса, его
органическую связь с другими дисциплинами,
сформировать понимание основных
исторических положений в развитии
горного дела и техники, умение пользоваться
современной горной терминологией, а
также библиографическими материалами
и каталогами; получить навыки
самостоятельного приобретения, усвоения
знаний о дальнейшем развитии горного
дела и техники, а также применять
полученные знания в практической
деятельности.
Электронный
учебник может быть полезным аспирантам
и соискателям ученых степеней горных
специальностей при подготовке к сдаче
экзамена по истории философии и науки,
а также всем, кто интересуется историей
горного дела и техники.
Минимальные
системные требования: Pentium-2
233 MHz,
64 MB
RAM,
привод CD-ROM.
Специальность «Горное дело»: специализация «Маркшейдерское дело»
Маркшейдерским делом принято считать область горной науки и производства, которая представляет собой комплекс различных методов, способов и средств измерений, выполняющихся при разведке месторождений ископаемых, проектировании и строительстве, ликвидации и эксплуатации предприятий горного дела. Заканчивая «Горное дело» (специальность), кем работать решать вам, но ваша работа в большей степени будет зависеть от маркшейдера.
Маркшейдер – это специалист по горному делу, который работает вместе с горняками и добывает полезные ископаемые, также помогает при сооружении подземных строений и тоннелей. Основные задачи этого специалиста: замерять и задавать направления горных выработок, определять объемы добычи руды, качество и полноту извлечения полезных ископаемых, контролировать проявления давления и перемещение горных пород. Маркшейдер должен постоянно работать с измерительными приборами, выполняет большой объем расчетов. Работая по данной специальности, необходимо быть очень ответственным и внимательным.
Справочная информация
ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сферев инвестиционной
Основные способы добычи сырья
Учитывая большое количество полезных ископаемых горной промышленности мира, есть эквивалентное число и способов для разработки месторождений. Если ископаемые находятся на поверхности, под неглубоким пластом осадочной породы, для их добычи используют карьерный или разрезной. С помощью техники верхний слой разрушается и снимается, сырье изымается и отправляется на производство, для обогащения. Таким образом добывают уголь, цветную и черную руду, силикаты, алмазы, драгоценные металлы.
Если ископаемое находится глубже 500 метров под землей, целесообразнее использовать шахтный способ. Для этого в земле делается глубокая скважина – ствол, от которой отходят разветвления. На глубину до 1,5 километров опускают технику, людей и начинается выработка. Для перемещения добытого сырья на поверхность используют конвейеры, чтобы автоматизировать, ускорить и облегчить процесс.
Для добычи угля также используется и гидравлический метод. Порода разрушается водой, которая поступает под напором. В дальнейшем, с потоком по специальным желобам она транспортируется на поверхность и обезвоживается. Горнорудная промышленность подобные методы пока не использует.
Нефть и газ добывают совсем иным способом. Для их получения бурят глубокие скважины, которые могут достигать 22 километров. Далее используется насосное оборудование, благодаря чему топливо попадает на поверхность. Похожая система используется и для добычи минеральных вод. Самая качественная вода поступает из артезианских скважин, которые могут достигать более 1 километра.
Исторический город Гуанахуато и прилегающие рудники (Мексика), 1988 г.
Памятник Всемирного культурного наследия «Исторический город Гуанахуато и прилегающие рудники» находится в Мексике. Город Гуанахуато, основанный испанцами в начале XVI в., получил известность своими серебряными рудниками. К их созданию также приложили свою руку специалисты и рудокопы из Германии. Великий немецкий ученый и мыслитель А. Гумбольдт писал в 1799 г. после своего путешествия на американский континент: «Куда бы я ни приезжал в Южную Америку, как только узнавали, из какой страны я родом, тотчас же клали передо мной руды. В этих колониях каждого француза считают врачом, а каждого немца – горняком».
Одна из подземных улиц Гуанахуато
В XVIII в. рудники и перерабатывающие производства г. Гуанахуато производили больше всех серебра в мире. О горняцком прошлом города напоминают шахтный ствол глубиной 600 м, его еще называют «адская пропасть», а также хорошо сохранившиеся «подземные улицы» (тоннели). Город также известен как родина знаменитого мексиканского художника Д. Риверы.
XIX век[править]
- При Александре I утверждено «Горное положение», в котором сохранялась свобода действий землевладельцев в отношении недр.
- — Берг-Коллегия подчинена Министерству финансов.
- Упразднена Берг-Коллегия, а ее функции переданы Горному Департаменту — государственному учреждению по управлению горными предприятиями России, находившемуся в составе Министерства финансов. Департамент состоял из Горного совета и Горной экспедиции. Горный совет занимался рассмотрением научных проблем, наиболее важных текущих дел, а также подготовкой законодательных актов по горной части. Экспедиция являлась исполнительным органом и ведала многочисленными хозяйственными делами, в том числе бухгалтерией по всем заводам и другим имуществам горного ведомства.
- Горный Департамент преобразован в Департамент Горных и Соляных дел, который включал отраслевые (монетное, казенных заводов, частных заводов, добычи солей и минералов, снабжения государства солью) и функциональные (счетное отделение, горный суд, лабораторию, чертежную) подразделения. При Департаменте находился Петербургский горный корпус.
- Начал издаваться «Горный журнал».
- — Открыт ряд угольных месторождений в Кузбассе, а в г. П. А. Чихачевым выполнена первая оценка угленосных площадей Кузбасса.
- Впервые открыты залежи бурого угля в Челябинском бассейне, в прибрежных осыпях реки Миасс у поселка Ильинского, в 30 км на восток от Челябинска.
- В России добыто 14,3 тыс. т угля.
- Начало систематической добычи угля в Подмосковном бассейне.
- В России добыто 27,6 тыс. т угля.
- Начало промышленной эксплуатации месторождений угля в Донбассе.
- В качестве законодательной базы горной промышленности России начинает действовать «Устав Горный» (действовал до г.) — свод правил, регламентировавший в России создание и деятельность казенных и частных горных заводов, организацию управления ими. Устав опирался на положение Горной Регалии, подтверждал неприменимость «горной свободы» к частновладельческим землям и допущение ее на казенных землях. Нормировал не только добывающую, но и обрабатывающую отрасли горной промышленности. Периодически пополнялся правилами, особыми положениями, постановлениями, главным образом, регламентирующими горную промышленность в отдельных районах страны (Область войска Донского, губернии Царства Польского, Кавказ).
- Получен первый чугун на коксе на Бахмутском руднике в Донбассе.
- В России добыто 121 тыс. т угля.
- Департамент Горных и Соляных дел вновь преобразован в Горный Департамент, поскольку соляная часть с введением акцизной системы государственного соляного налога была переведена в Департамент разных податей и сборов.
- В связи с упразднением Штаба корпуса Горных инженеров и Горного аудиториата принадлежавшие им учебная, техническая, инспекторская и судная части были переданы в ведение Горного Департамента.
- Горный Департамент переведен из Министерства финансов в ведение Министерства государственных имуществ. Состоялся Первый съезд горнопромышленников Юга России (г. Таганрог). Съезды проходили часто, вплоть до г. Они способствовали возникновению и поддержанию крупных монополий в угольной и металлургической промышленности Юга России.
- Отменен акциз на соль, и соляная часть вновь передана в Горный Департамент. В России добыто 2 млн т угля.
- Горный Департамент подчинил металлургические заводы. С целью подробного изучения геологического строения территории России при Горном Департаменте учрежден Геологический Комитет. В Кизеловском бассейне сдана в эксплуатацию шахта «Княжеская» (ныне шахта им. Ленина), которая эксплуатируется до сих пор.
- Д. И. Менделеев высказал идею о возможности подземной газификации угольных месторождений.
- Государством введены «исключительные», то есть льготные тарифы на внутренние железнодорожные перевозки угля. Отменены в г.
- Начала эксплуатироваться шахта «Судженская» в Кузбассе. А. Калери в России патентует идею первого в мире проходческого комбайна для проходки горизонтальных выработок.
Горное дело в античную эпоху
Античная эпоха подразделяется на следующие периоды: эгейский, или крито-микенский (II тысячелетие до н.э.); предполисный (XI-IX в.в. до н.э.); архаический (VIII-VI в.в. до н.э.); классический (V-IV в.в. до н.э.); эллинистический (конец IV в. — середина I в. до н.э.) и римский (середина I в до н.э. — примерно V в. н.э.).В античную эпоху технический прогресс, в основном, был обусловлен нуждами военной и строительной техники, а также потребностями сельского хозяйства и различных ремесел. Однако, небольшая численность и значительный прирост населения, рабовладельческий способ производства и натуральное хозяйство обусловливали крайне низкий технический уровень развития производительных сил. В качестве источника энергии в те времена использовалась исключительно мускульная сила рабов, а для их пополнения нужны были войны. Все технические достижения в первую очередь использовались для создания различных метательных орудий, приспособлений для разрушения крепостных стен и т.п. Некоторые из таких приспособлений использовались и в горном деле.Важную роль в развитии техники сыграло строительство
В античную эпоху строительству и архитектуре уделялось очень большое внимание, они считались самым точным искусством. Известно изречение Платона (427-448 г.г
до н.э.), который устами учителя своего Сократа (470/469-399 г.г. до н.э.) говорит, что «… строительное искусство … пользуется многочисленными мерами и орудиями, которые сообщают ему большую точность и ставят его выше многих наук». Аналогичное мнение высказывал древнегреческий ученый Аристотель (384-322 г.г. до н.э.) и римский философ Эпиктет (около 50 — около 140 г.г. н.э.). В античную эпоху были построены такие уникальные сооружения, как: Парфенон в Афинах; Колизей, замок Святого Ангела и Пантеон в Риме; многочисленные арки, колоннады, храмы, мавзолеи, водопроводы и т.п. Для строительства таких сооружений, естественно, требовалось очень много мрамора, гранита и других каменных материалов, поставляемых горным промыслом.Природный строительный камень высоко ценился на протяжении всей античной эпохи. Однако, не все его виды могли использоваться в строительстве, особенно для отделки и украшений. Поэтому их запасы были приурочены к определенным районам, а там, где их не было, — ввозили из других местностей. Так, римский историк Амман Марцеллин (около 330 — около 400 г. г. н.э.) указывал, что уже в IY в.н.э. римский император Юлиан после покорения одного из германских городов возложил на побежденных обязанность поставки строительного материала для восстановления разрушенных римских городов. Очень много строительного камня добывалось в древней Греции, где горы занимали около 80% всей территории и в них в основном были сосредоточены такие ценные строительные породы, как известняк, известковый туф (так называемый порос), гнейс, трахит, брекчия, мрамор и т.п. При этом многие сорта камня добывались в непосредственной близости от сооружаемого объекта.Античные строители умели распознать свойства и декоративные качества различных сортов мрамора и выгодно использовали их для создания скульптурных изображений. Особенно ценились в то время черные сорта мрамора — поросский, пантелейский крупнозернистый наксоский, тенарский, а также золотисто-желтый сорт — нумидийский мрамор.Необходимо отметить, что мы имеем весьма скудные сведения о положении горного дела в начале исторической жизни человечества
Такое отношение к горному делу, имевшему уже в то время важное государственное значение из-за ценности доставляемых им продуктов, объясняется главным образом весьма малым вниманием, которым пользовались вообще любые технические знания среди тогдашнего общества. Занятия горным промыслом были уделом покоренных и обращенных в рабство народов, и считалось недостойным для свободного гражданина
Самая техника добычи стояла на весьма низкой степени развития и не могла представить сколько-нибудь значительного интереса. К тому же древние римлянские писатели донесли до нас лишь отрывочные отдельные описания отдельных рудников. Они не были специалистами в горном деле, интересовались исключительно как дилетанты, поэтому сообщаемые ими сведения, имеют большей частью отрывочный и случайный характер.
Примечания[править | править код]
- Горное дело (статья) // Горная энциклопедия. Тома 1—5, М.: Советская энциклопедия, 1984—1991
- (недоступная ссылка). www.mining-portal.ru — Союз горных инженеров. Информационный портал, посвященный добыче угля, руды и прочих полезных ископаемых. Дата обращения: 20 марта 2016.
- Журков С.Н., Куксенко В.С., Петров В.А. Физические процессы в очагах землетрясений. — М.: Наука, 1980. — 282 с.
- Курленя М.В., Вострецов А.Г., Яковицкая Г.Е. Об одной модели сигналов электромагнитного излучения нагруженных горных пород // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых // ИГД СО РАН. — 1996. — № 3. — С. 9—17.

Эта тема закрыта для публикации ответов.