ЭКСКУРС В «НЕДРА» ГОРНОГО ДЕЛА И ГОРНОЙ НАУКИ
(история горного дела и горной науки, ее периодизация, определение понятий «горное дело», «горное искусство», «горная наука», взаимосвязь горной науки и практики)
Что такое история? По К. Марксу, «история это практический процесс развития человечества», или «история — не что иное, как деятельность преследующего свои цели человека». Наполеон, отвечая на этот, вопрос говорил: «Что есть история, как не басня, в которую люди договорились поверить». Но в жизни история всегда наказывает тех, кто не хотел у нее учиться. История как наука есть адекватное отражение реального исторического процесса для объяснения и оценки современной деятельности. Цицерон назвал историю наставлением жизни в делах практики. История несет познавательные функции, позволяет формировать у студентов историческое сознание, его связь с прошлым, настоящим и будущим. Почему нужно знать историю? Именно она требует появления достижений, которые резко изменяют образ жизни человека. Рассматривая историю развития горного дела, мы познаем историю развития человечества, пытаемся понять себя и окружающий мир.
Горное дело — древнейшая область деятельности человека. Само становление человека во многом произошло в результате использования различных предметов, добытых из недр Земли. Именно деятельность человека в природе позволила ему преобразовать себя и общество. Горное производство насчитывает, по меньшей мере, двухсоттысячную историю технологической эволюции. Ф. Энгельс в работе «Происхождение семьи, частной собственности и государства» указывал на огромную роль минерального сырья в развитии человеческого общества. Можно утверждать, что через горное дело человечество пришло к современной цивилизации. Более того, и сегодня оно от него зависит, а жизнь будущей России напрямую связана с успехами горного производства.
В античную эпоху проблемы горного дела обсуждались в работах древних греков (Платон, Аристотель, Демокрит, Теофраст, Геродот) и мыслителей Римской империи (Тит Ливий, Ветрувий, Эпиктет, Плиний Старший). В средние века сфера деятельности горного дела сильно расширилась. Г. Агрикола в своих работах, изданных в 1554 г,. обобщил опыт разведки, добычи и переработки руд. Более того, он указал, что «горняку нельзя быть несведущим во многих других науках и искусствах, прежде всего в философии, дабы он мог знать происхождение подземного мира, ибо, благодаря этому, сможет находить более легкий путь к недрам Земли и получать из них обильные плоды». Значительные работы по горному делу в XVIII веке выполнил М. В. Ломоносов, связав их с фундаментальными исследованиями.
Для удовлетворения постоянно возрастающих потребностей в минеральном сырье необходимо искать новые пути в технологиях поиска, разведки, добычи и переработки полезных ископаемых. Сегодня в мире на развитие этих производств приходится более четверти капитальных вложений. В перспективе спрос на минеральное сырье будет расти, а экономика нашей страны во многом будет зависеть от повышения эффективности добывающей промышленности, создания технологических схем добычи и переработки, сберегающих энергию и материа¬лы. Большая фондо- и материалоемкость горнодобывающей отрасли промышленности, а также длительность создания новых экономически и экологически приемлемых производств требуют рассмотрения всех аспектов технологий горного дела.
В сфере горного производства решение проблем разведки, добычи и переработки минерального сырья зависит от потенциала горной науки, ее связи с другими областями знаний, и в первую очередь с химией и физикой, так как только на стыке наук можно найти новые эффективные решения.
Современный образ горной науки — это комплекс представлений, которые сложились в обществе о ее существе, целях, социальной функции и месте среди других наук.
История горного дела — важный раздел горной науки, непосредственно соединяющий ее с философией и помогающий понять актуальные проблемы современности. Знание истории горного дела, безусловно, окажет большое влияние на формирование общей теории горной науки, раскрывая, каким образом на протяжении веков решались кардинальные проблемы горного дела, и способствуя развитию навыков к творческому анализу и самостоятельной оценке сложных проблем горной науки. Критик В. Белинский в свое время высказал мысль: «Мы вопрошаем прошедшее, чтобы оно объяснило нам наше настоящее и намекнуло о нашем будущем».
Для того чтобы увидеть перспективы развития горной науки, надо знать историю создания и совершенствования способов и средств разведки, разработки месторождений, переработки полезных ископаемых, историю развития ее взаимосвязи с материальной и духовной культурой общества.
Академик В. И. Вернадский в статье «Из истории идей» (1922 г.) писал, что история науки должна критически составляться каждым научным поколением и не только потому, что меняются запасы наших знаний о прошлом, но и потому, что сама наука, развиваясь и создавая новое, неизбежно переоценивает старое: «Каждое поколение научных исследователей ищет и находит в истории науки отражение научных течений своего времени».
К настоящему времени недостаточно специальных работ, посвященных истории горной науки. Имеется ряд публикаций по вопросам развития горного дела, среди которых необходимо отметить работы А. А. Зворыкина, Е. М. Файермана, Д. И. Гордеева, Ю. Д. Дядькина, Н. В. Мельникова, М. А. Агошкова, В. В. Ржевского, Ю. В. Шувалова, А. И. Арсентьева, Б. М. Ребрика, ряда нефтяников — К. В. Кастрина, С. М. Лисичкина, И. Г. Фукса и В. А. Матишева. Опубликована серия «Выдающиеся деятели отечественной горной науки». Многие аспекты истории горного дела рассмотрены в работах ученых Института истории естествознания и техники АН СССР и ИПКОН РАН. В последние годы «Горный журнал» опубликовал ряд работ, посвященных истории горного дела России и зарубежных стран. В этом перечне преобладают труды по истории развития горной техники, горной промышленности. Однако не меньший интерес представляет вопрос об истории горной науки как отрасли знания. Ниже делается попытка проследить эволюцию основных научных проблем, которые решала горная наука в ходе исторического развития человечества, выявить преемственность в истории развития научной мысли и показать намечающиеся тенденции ее развития.
Что может быть положено в основу периодизации истории горного дела и горной науки? Как известно, периодизация исторического развития науки может быть основана на хронологических датах крупных открытий, оказавших влияние на развитие науки, на результатах деятельности крупных ученых, изменении общественно-экономического строя, связей науки с развитием техники, другими науками и т. д.
В попытке изучения истории развития горной науки следует выделить три периода, основываясь на качественном различии: по содержанию предмета науки; объему фактического материала и способу его обобщения. Эти периоды сопоставляются с историческими эпохами, что позволяет более или менее четко фиксировать их хронологические границы. Связь горной науки с историческими эпохами особенно отчетлива, так как она возникла и развивалась как наука прикладная, обслуживающая определенные виды хозяйственной деятельности, связанные с использованием природных ресурсов земных недр, являющихся условием и материальным источником общественной жизни. Непосредственные запросы исторически развивающейся общественной практики стимулировали развитие науки, а сменяющие друг друга способы производственной деятельности определяли содержание и характер ее развития, последовательную смену задач. Конечно, рубежи в развитии науки не столь четкие — «размытые», но это закономерное явление в развитии науки.
Древний период соответствует докапиталистическим формациям, когда теоретические представления в области горной науки развивались чрезвычайно медленно и основывались на опыте, натурфилософских догадках, связанных с умозрительным истолкованием явлений природы. В этот период горная наука рассматривалась как единое целое с другими областями знаний. В нем могут быть выделены три этапа.
Первый -- начинается в неолите и заканчивается возникновением рабовладельческого строя.
Жизнь на Земле существует около 4 млрд лет. В кембрии появились рыбы, в ордовике — первые растения, в девоне — первые наземные позвоночные, в юре появляются птицы и первые млекопитающие, в мезозой и мел — сумчатые, в четвертичный период — человекообразные обезьяны. Древнейший предок человека появился 6 млн лет до н. э. Период от 2 млн до 4 тыс. лет до н.э. — первобытная эра человеческого общества. Троглодиты не владели человеческой речью, но прямохождение и строение рук говорит, что они уже могли обрабатывать камень. Форма их жизни — протолпа, в которой человек не являлся личностью. Когда в толпе появилась личность — это уже был неандерталец. Моментом перехода от животного к человеку было формирование речи, которая появилась 70-50 тыс. лет тому назад. Считается, что около 300 тыс. лет до н. э. архантроп научился не бояться огня, а добывать его человек научился примерно за 50 тыс. лет до н. э. За 200 тыс. лет до н. э. он начал использовать каменные орудия труда, которые нужно было добывать. Археологи считают, что в неолите (8-5 тыс. лет до н. э.) человек занимался поиском различных полезных ископаемых для добычи пищи, устройства жилья и своей безопасности. «Человек умелый» уже от случайного подбирания камней, их выкапывания и обработки начинает сознательно добывать каменные орудия, осваивать подземное пространство, строя подземные поселения. Более 2,5 тыс. лет до н. э. хеттами был построен подземный многоэтажный город Каппадокия в Западной Анатолии (Турция). В его помещениях сотни людей на многие недели могли укрываться от врагов, используя запасы продовольствия и воды. Примерно в это время возникли торговые отношения, что потребовало появления денег монет — свидетелей истории человечества. В 4 веке до н. э. в древней Иудее появились первые монеты «ехуд». Так называли персы территорию Иудеи. Во времена Иисуса чеканились медные монеты «прута» и их половинка — «лепта». Именно эти две монеты положила в сокровищницу храма бедная вдова, про которую Иисус сказал: «Она от скудности своей положила все, что имела, все пропитание свое».
Археологам и историкам известно, что первобытные народы не ограничивались сбором полезных минералов, горных пород и руд на поверхности, а начали добывать их из недр. Самые древние рудники найдены в Австралии, Гренландии, Африке. В бронзовом и железном веках появились кремнедобывающие мастерские, медные, соляные и железные разработки. На их месте находят ямы, лазы, искусственные колодцы, подземные галереи и плавильни. В бронзовом веке (3 тыс. лет до н. э.) научились получать бронзу (сплав меди и олова). Примерно за 1,5 тыс. лет до н. э. начали выплавлять железо. Вероятно, к этому времени относятся «Чудские копия» — горные разработки рудных залежей на южном склоне Уральских гор. Упоминание о знакомстве человека с нефтью и битумом встречается в глубокой древности (Шумер, Вавилон, Урарту) и позднее в древнегреческих источниках. В Персии за 2,5 тыс. лет до н. э. битум использовали в строительстве, а также для лечения людей и животных. Ганнибал применил нефть в военных целях. В это время, задолго до возникновения науки как таковой, у племен и народов глубокой древности началось накопление эмпирических представлений о строении недр и способах поиска и добычи полезных ископаемых, занявших важнейшее место в сумме знаний первобытного человека.
Еще в эпоху неолита были изобретены рычаг, плоскость, ворот, колесо. Все первоначальные знания возникли из практических задач, связанных с земледелием, добычей камня для строительства культовых сооружений, орудий труда, охоты, украшений, войны и т. д. Считается, что в этот период науку развивали жрецы, поскольку они владели средствами письменности и исчисления. Сведения о науке того периода очень скудны, однако известно, что она пользовалась авторитетом у последующих цивилизаций, начиная с Древней Греции.
Начало второго этапа связано со временем расцвета рабовладельческих государств, когда предпринимаются попытки научного осознания окружающего мира, создания представлений о Земле, ее поверхности и недрах. Многие мыслители того времени обращались к природе, пытаясь понять ее законы. В их трудах содержатся элементы знаний о горном деле. Здесь уместно вспомнить Аристотеля, который составил первую классификацию минеральных ископаемых, его ученика Теофраста, написавшего книгу «О камнях», в которой выделено восемь видов минеральных тел — камни, цветные камни, плавкие камни (металлы), горючие камни, драгоценные камни, легко разрезаемые камни (тальк) и землистые минералы (краски), а также Геродота и Ветрувия, описывающих месторождения нефти и битума.
Практические потребности эпохи в рассматриваемый период содействовали расширению горного дела, накоплению фактического материала о средствах и способах разведки полезных ископаемых и методах ведения горных работ. Так, Стратон из Лампсака за 300 лет до н. э. описал горные машины. Он же впервые описал технические приемы горного дела. Плиний Старший в многотомной «Естественной истории» приводит сведения по горному делу и минералогии. Ветрувий описывает подъемные машины. Профессор Б. М. Ребрик изучил и описал литературные источники Древней Греции и Рима, воссоздал картину горного дела тех времен в своей работе «У колыбели геологии и горного дела». В 4 в. до н. э. появились платоновская Академия и аристотельский Лицей, которые на протяжении столетий были символами сообщества свободных мыслителей, занимавшихся наукой и способствовавших созданию ореола об избранности труда ученых.
Третий этап связан с эпохой Возрождения и охватывает средние века, когда сосредоточением науки стали монастыри и возникшие на их базе университеты. В это время в самой начальной стадии наметилось выделение знаний, связанных с горным делом, в самостоятельную область. Обособляются и суммируются горные знания в рамках горного дела.
Накопленный в предшествующие периоды материал позволил ученым средневековья не только умозрительно, но и многочисленными фактами обосновывать сложившиеся представления о строении недр, их происхождении и развитии. Появляются труды, в которых не только описывается и обобщается опыт ведения горных работ, но и осознается специфика задач, связанных с использованием недр, хотя и в общих чертах, но уже определяется предмет науки. Ценные обобщающие сведения по горному делу дали в своих трудах Бируни и Авиценна. В 1505 г. бургомистр Фрейбурга Ульрих фон Колбе издал наставление для горняков «Полезная горная книжица». В 1540 г. издано сочинение итальянского ученого Вируггуччо «О пиротехнике», где также трактуются вопросы горного дела.
В трудах естествоиспытателя Георга Агриколы (1554г.) горные знания получают определение «горное искусство». Агрикола высказывает взгляды на предмет и задачи горного искусства, при этом описывает систему приемов и методов разведки, добычи и переработки полезных ископаемых. Он определяет, что «горное дело является чрезвычайно обширным» и «чрезвычайно полезным и необходимым делом для человеческого рода». Правильное в своей основе определение горной науки, данное Агриколой как науки комплексной, призванной по существу изучать горное дело многоаспектно, является одним из важнейших теоретических положений развития горной науки. Ее связь с другими науками, изучающими те же реальные объекты и явления, определило пути и темпы ее развития.
Следует заметить, что горная наука в рассматриваемый период развития в еще неполном и неглубоком, но зато широком охвате явлений вобрала в себя огромные области знаний, из которых сформировались многие научные дисциплины. Это целые циклы геологической, горной, металлургической и многих других наук.
М. В. Ломоносов в письме В. Н. Татищеву 27 января 1749 г. писал: «Главное мое дело есть горная наука». Ломоносов многое сделал для развития горной науки, теоретического и практического обоснования ряда научных положений в горном деле. Его широкие и новаторские взгляды изложены в работах «Слово о рождении металлов от трясения земли», «Первые основания металлургии или рудных дел». Эти работы следует рассматривать как сочинения, заложившие основу современных представлений в области геологии, горной науки и других отраслей знания. Ломоносовым заложены основы количественных методов исследований в горном деле, анализируются теоретические вопросы при решении практических задач. На уровне геологических знаний 18 века он обосновал наиболее доступные и объективные методы оценки строения недр главным образом при поисках рудных месторождений. Им дано емкое и, по сути, современное определение предмета, задач и целей горной науки: «Велико есть дело достигать в глубину земную разумом, куда руками и оку досягнуть возбраняет натура, странствовать размышлением в преисподней, проникать рассуждением сквозь тесные расселины и вечною ночью помраченные вещи и деяния выводить на солнечную ясность».
Долгое время горное дело было причислено к разряду искусств, уж очень таинственными казались людям действия горняков. Но шли годы… Все больше раскрывались тайны залегания, приемы поиска, добычи и переработки полезных ископаемых. Загадочное становилось объяснимым, непонятное — простым и ясным. Таким образом, к концу 18 века, т. е. к началу нового периода развития, горная наука уже приобрела вполне солидный научный фундамент. К этому времени были установлены многие законы физики, механики, выведены новые аналитические методы в математике; основные идеи этих открытий привносятся в практику горного дела и способствуют усовершенствованию техники при разработке месторождений полезных ископаемых.
Подводя итог первому периоду развития горной науки, можно сказать, что предпосылки ее возникновения появляются еще в государствах Древнего Востока, Китая, Древней Греции. С того времени и вплоть до индустриальной революции 18 века главная функция горной науки — объясняющая, основная задача — познание, с целью расширения горизонта науки.
Прежде чем перейти к новому периоду, сделаем краткий экскурс в историю горного дела России. Соляной промысел известен в России с 12 века (Князь Святослав в грамоте Софийскому собору упоминает о трубной выварке соли). Наиболее масштабное производство соли в 13 веке велось на берегах реки Камы. Н. Карамзин пишет, что уже в 15 веке в окрестностях Печоры нашли залежи медных и железных руд, и с этих времен россияне начали добывать, плавить металлы и чеканить монеты. В 1584г. в России был учрежден Государев Приказ каменных дел, который ведал производством кирпича и добычей строительных камней из каменоломен. При Борисе Годунове появилась рукописное руководство «Как зачать новую рассолдобычную трубу на новом месте», в которой подробно излагалась техника бурения скважин, ликвидации аварий, отбора проб.
В 1637 г. был создан Сибирский Приказ, который руководил развитием горнозаводского дела и фактически объединил рудосыскное, рудокопальное и рудоплавильное дело, тем самым создав первый горно-металлургический комплекс России.
Переход к новому периоду был обусловлен установлением капиталистических отношений. Горное искусство, все более обособляясь, смогло подняться на более высокую ступень, и этим оно обязано в первую очередь возросшим потребностям общества в полезных ископаемых, что обусловливало необходимость создания особых, более интенсивных методов их освоения и использования. Эта важнейшая проблема доминирует в течение всего нового периода, решению которой подчинены специально проводимые исследования, характеризующиеся теоретическим подходом и широким кругом решаемых задач, что углубляет и расширяет содержание науки. Однако усилия специалистов концентрируются главным образом на решении технических аспектов горного производства, нацеленных первоначально на частичную механизацию производственных процессов, а затем — на комплексную механизацию всех звеньев горного производства.
Горная наука нового периода развивалась одновременно во многих странах, причем направление и уровень ее развития в каждой стране были связаны с множеством факторов. Этот вопрос составляет предмет самостоятельного исследования и не входит в рамки данной работы. Рассмотрение истории отечественной горной науки этого периода достаточно освещает ее эволюцию и во всем мире, ибо Россия, имеющая огромные сырьевые ресурсы, находится на переднем крае научной и инженерной мысли со времени Петра 1, учредившего в 1700 г. Приказ рудокопных дел. В нем говорилось, что горное дело должно «отверзать недра русских гор и черпать сокрытые в них сокровища, дабы божье благословение под землей втуне не оставались». Еще ранее, в 1633 г., Алексей Михайлович учредил палату Золотого дела и Рудознатную палату. В 1717г. Петр I учредил Берг-коллегию о рудах и минералах, которая определяла государственную политику в горном деле.
Первые профессиональные школы горняков в России учредил Н. Демидов в1709 г. на Невьянском заводе. В. Н. Татищев в 1721г. открыл в Кунгуре горную школу для простолюдинов, а в Екатеринбурге — школу горных мастеров-штейгеров.
Значительную роль в развитии горной науки сыграло открытие Екатериной вторая по представлению президента Берг-коллегии М. Ф. Саймонова в 1773 г. Петербургского горного училища с правами академии. В 1825г. учреждается «Горный журнал» — первый научно-технический журнал России. В 1834г. указом Николая 1 горное ведомство стало военной организацией — Корпусом горных инженеров и установлено звание «Горный инженер». В то же время Горный кадетский корпус был переименован в Институт Корпуса горных инженеров. Ученые люди, писал Ломоносов нужны «для Сибири, для горных дел, фабрик, сохранения народа, архитектуры, правосудия, исправления нравов, купечества, единство чистая веры, земледельства и предзнания погод, военного дела, хода Севером и сообщения с Ориентом».
В Управлении горного дела происходили изменения. Так, в составе Горного департамента с 1807 г. начал действовать Горный совет, в компетенцию которого входило обсуждение стратегических вопросов развития горных отраслей и рассмотрения проектов горных законов, постановлений по горному управлению. Уже в 1825г. в составе Горного департамента был создан Горный ученый комитет. В его сферу деятельности входили подготовка и издание технических книг и документов. Новая редакция Горного устава 1857 г. гласила: «Под именем горных промыслов разумеется приискание, добывания и обрабатывание естественных произведений, находящихся на поверхности или в недрах земли».
Книга Ломоносова «Первые основания металлургии или рудных дел» рассматривала вопросы геологии, горного дела и металлургии и положила начало русской технологической литературе. В кратком историческом обзоре становления горной науки России особо следует отметить работы В. Н. Генина, впервые описавшего горно-металлургическое производство на Урале (1735 г.), И. А. Шлатера «Обстоятельное наставление рудному делу (1761г.), Н. А. Львова «О пользе и употреблении русского земляного угля» (1799г.), И. Ф. Германа «О сибирских рудниках и заводах» (1877г.) и «Исторические начертания горного производства в Российской империи» (1881г.), А. С. Ярцова «Российская горная история» (1887г.).
В 1843 г. А. И. Узатис издает фундаментальную работу «Курс горного искусства», в которой рассматривает многие дисциплины горной науки и подчеркивает, что «горное искусство, научая нас отыскивать и добывать полезные минералы, сливается, с одной стороны, с геогнозией, а с другой — с механикой, и, таким образом, оно представляет длинный ряд разнообразных фактов, которые должны слиться в одно целое, чтобы составить самобытную отрасль знаний».
Академик Н. В. Мель¬ников считал, что в тот период произошло становление и выделение отдельных дисциплин в горной науке: вскрытие и системы разработки — А. И. Узатис (1813г.), Г. Я. Доршенко (1880г.), А. М. Терпигорев (1906, 1915г.г.), В. И. Бокий (1914г.); бурение скважин — Г. Д. Романовский (1866г.); горная механика — А. И. Тимме (1899г.); горное давление — М. М. Протодьяконов (1907, 1918гг.), П. М. Леонтьевский (1912г.); безопасность в шахте — А. А. Скочинский (1901г.); гидромеханизация — П. Л. Мельников (1836г.), М. А. Шостак (1881г.), И. А. Тимме (1891г.); обогащение полезных ископаемых — Г. Я. Дорошенко (1876г.), С. Г. Вейслав (1876г.), O. Г. Чечета (1914г.); добыча нефти — В. А. Абих (1853г.), Н. И. Андрусов (1908г.), И. М. Губкин (1918г.). В технологических науках это работы Д. К. Чернова, М. А. Павлова, А. А. Бочвара, И. П. Бардина, В. А. Ванюкова (металлургия); С .И. Вольфковеч (минеральные удобрения), В. И. Вернадского (геохимия). Д. И. Менделеев (1888г.) разрабатывает идею подземной газификации угля, а Г. Фраш (1891г.) — подземной выплавки серы. С 17 века Строганов на Урале широко применяет метод подземного растворения солей.
Первые упоминания о нефти в России связаны с указом Петра 1 о ее поиске в Печерском крае. В 1714г. Г. Черепанов нашел нефть на Ухте, а через несколько лет
Ф. С. Прядунов построил там первый в мире нефтеперегонный завод. Нефтяная промышленность России прошла длительный и сложный путь. В 80-х годах XIX века Россия производила почти половину ее мировой добычи. И сегодня с нефтью связана вся жизнь страны.
После Октябрьской революции в России началось развитие работ, связанных с расширением минерально-сырьевой базы промышленности страны. Уже в 1918 г. была создана Московская Горная Академия, в 1919 г. — НИУИФ с горно-геологическим отделом, который в 1943 г. был преобразован в институт горного профиля (ГИГХС), в 1920 г. — Механобр в Ленинграде, в 1922 г. — горные институты в Харькове и Кривом Роге, а в 1926 г. состоялся Первый всесоюзный горный научно-технический съезд.
Б. И. Бокий, А. М. Терпигорев, М. М. Протодьяконов,
Е. Н. Барбот Де Марни, Л. Д. Шевяков, С. М. Шорохов развивают методы проектирования и планирования горных разработок; В. А. Рудкевич, В. Ю. Бренд, В. И. Тихомиров закладывают основы первичной переработки полезных ископаемых.
В горной науке выделяются направления, связанные с подземной разработкой рудных месторождений (Н. И. Трушков, Н. А. Стариков, Н. А. Кузнецов, Р. П. Каплунов, М. И. Агошков и др.), c открытой разработкой месторождений (Е. Ф. Шешко. Б. Л. Боголюбов, Н. В. Мельников. В. В. Ржевский и др.), с маркшейдерским делом (П. К. Соболевский, Б. И. Бауман, П. Г. Келль, П. М. Леонтьевский, П. А. Рыжов и др.), подземной гидродобычей угля (В. С. Мучник).
Горная наука стремится решать социальные проблемы производства: улучшение условий труда и обеспечение безопасности людей, занятых в разных отраслях горной промышленности, улучшение организации производства (А. А. Скочинский, А. И. Щербань, П. З. Звягин, А. К. Харченко и др.).
Особо следует отметить высокий престиж горной науки и горного образования этого периода в отечественной истории со времен В. Н. Татищева до конца ХХ века.
Решая многоаспектные задачи, горная наука в этот период все в большей степени вынуждена привлекать достижения извне, из прикладных и смежных областей знания. Процесс выделения частных наук из единой горной науки усиливается во второй четверти ХХ века. Неизбежность деления горной науки на самостоятельные научные дисциплины вытекает из сложного характера изучаемых ею объектов: месторождения полезных ископаемых, способов и средств их разведки, разработки, переработки минерального сырья и др.
В современном виде горная наука сформировалась в последние десятилетия и в настоящее время представляет собой целую систему наук. Каждая из них в том или ином аспекте изучает проблемы освоения и использования недр: специфические особенности природно-геологических условий разрабатываемых месторождений; технологические приемы и технические средства их разработки и переработки полезных ископаемых; экономические, экологические и социальные вопросы; связанные с производством. Эти проблемы в рассматриваемый период развития науки объединены общей целью — обеспечить высокий уровень безопасности и экономической эффективности горной промышленности, с обязательным учетом всех ее негативных воздействий на окружающую среду.
В последние годы получает развитие высокоэффективный открытый способ разработки недр с применением мощных механизированных комплексов. Претерпевает значительную модернизацию традиционный подземный способ, что также содействует успешному решению задачи перспективного обеспечения народного хозяйства страны минерально-топливным сырьем.
Итог этого периода развития горной науки — активизация исследований, комплексное изучение процессов и явлений горного производства, утверждение горной науки в системе наук о Земле, дифференциация горных научных знаний, становление горной науки как активного фактора преобразования горного производства.
Новейший период в развитии горной науки следует связывать с постоянно возрастающими потребностями общества и развертыванием научно-технической революции, которая поставила перед человечеством новые проблемы, вызванные истощением минеральных и топливно-энергетических ресурсов и необходимостью сохранения экологического равновесия. Выдвигаемые жизнью проблемы особенно актуальны для горной промышленности и горной науки, без их решения дальнейшее использование полезных ископаемых становится малоэффективным.
В районах горных разработок резко ухудшается геоэкологическая ситуация. Особенно сильный вред наносит ей открытый способ добычи полезных ископаемых, увеличение доли которого планируется в ближайшей перспективе. Однако его эффективность уже сейчас снижается из-за больших и неизбежных расходов на рекультивацию нарушенных горными работами земель. Следовательно, назрела необходимость принципиального изменения технологии добычи полезных ископаемых, что должно стать основной задачей современной горной науки. Это особенно важно еще и в связи с тем, что современная технология, а значит, и современные технологические требования к разработке месторождений полезных ископаемых не позволяют положительно решать вопросы освоения месторождения на больших глубинах, а также месторождений с низким содержанием полезных компонентов в рудах.
В настоящее время, когда остро встает вопрос о повышении производительности труда и снижении себестоимости добычи минеральных ресурсов при необходимости охраны окружающей среды и безопасности людей, горной наукой решаются вопросы, выходящие за рамки горных задач, а сама проблема горного производства приобретает значение крупной государственной задачи. Ранее была вполне оправдана дифференциация горных наук, но сегодня необходим синтез, интеграция и образование новых дисциплин, направленных на решение современных проблем горного дела.
Современная горная наука исследует проблемы горного дела, тесно соприкасаясь со многими смежными науками. Ее общественное значение невозможно переоценить, поскольку ее роль в реализации программы развития сырьевой базы России огромна, а решение проблем эффективной эксплуатации месторождений полезных ископаемых значительно влияет на благосостояние людей. Более того, исследование многих вопросов горного дела в настоящее время определяет сферу интересов политиков, экономистов и социологов.
Совершенствование технологии должно обеспечить экономическую рентабельность разработки месторождений, эксплуа¬тация которых в настоящее время практически неэффективна, а также решение такой важной проблемы, как комплексное использование месторождений, т. е. извлечение всех содержащихся в них ценных компонентов. Это особенно важно с позиции экологии, поскольку комплексное использование предполагает утилизацию отходов как добычи, так и переработки.
В настоящее время горная наука — это производительная сила общества, которая является ведущей силой прогресса в горном деле и должна опережать технологию производства. Горная наука будущего — это интегральный организм, структурно расчлененный по проблемному, а не по дисциплинарному принципу, охватывающий весь фронт научных исследований в горном производстве.
Таким образом, современный период — это период дифференциации горной науки на базе ее интеграции со смежными областями науки и техники, и в то же время это синтез горных наук в единую систему знаний, направленных на поиск методов рационального и комплексного использования недр, обеспечивающих комфортные условия труда и оптимальное состояние природной среды.
Подводя итог сказанному выше, можно утверждать, что настало время поменять господствующую в горных науках отраслевую и дисциплинарную парадигму на парадигму, исповедующую проблемный характер исследований, ибо решение комплексной проблемы разработки месторождений полезных ископаемых должно сочетать в себе использование знаний всех наук. Такая постановка вопроса позволит развить творческое начало деятельности горных инженеров, выделить вопросы, важные и существенные для решения перспективных проблем горного дела. А поиск этих решений целесообразно вести методом скрининга, суть которого в том, что все крупные решения подвергаются полной проверке на технологическую, экономическую, социальную и экологическую эффективность.
Что думать о будущем наук о Земле? Скорее всего, мы находимся в позиции неопределенности, ибо экстраполяцию из прошлого, как показало развитие всех наук сегодня делать рискованно. Надо, как предлагал И. Р. Пригожин, искать точки флуктуации в развитии наук о Земле, посредством которых мы сумеем понять, как грамотно надо изучать и использовать недра.
Горное дело нужно рассматривать как систему, как единый и довольно замкнутый объект, свойства которого определяются внутренними взаимодействиями. В целом взаимодействия объектов горного дела должны рассматриваться, как глобальная планетарная система, способная обеспечить минеральным сырьем все население планеты.
Междисциплинарные исследования горного дела как эволюционирующей динамической системы должно опираться на данные разных наук, начиная с технологий производственных процессов, — геологии, физики, химии в сочетании с представлениями экономики, социологии, философии и истории. Решение этой задачи очень трудное, поскольку хорошо известно, что поиск глобальной модели в описании целого сегодня практически невозможно. В нелинейном мире целое — проблема развития горного дела не есть сумма частей, и именно задача развития технологии горного дела является основой всей цепи проблем, поняв и решив которую как самоорганизующуюся систему, возможно в будущем предложить ее математическую модель.
Автор уверен, что научно-технический прогресс в горном деле прежде всего будет связан с поиском принципиально новых решений, основанных на соединении в недрах операций по добыче и переработке полезных ископаемых.
Историческую хронику пишет mот, кому важно насmоящее.
И. Гете
просмотров: 5970