Горное дело и технические знания

Оглавление:

Введение

Горное дело — это область человеческой деятельности, направленная на эксплуатацию недр Земли. Она включает все виды техногенного воздействия на земную кору, особенно добычу полезных ископаемых, их первичную переработку и научные исследования, связанные с технологиями добычи.

Горное дело возникло в глубокой древности с появлением человеческого общества и развивалось в тесной связи с его социально-экономической структурой, основанной на совершенствовании средств производства.

С развитием горного дела росло число широко используемых минералов: к неметаллическому минеральному сырью каменного века добавляются руды цветных металлов (меди, золота, олова, сурьмы) в 7-5 тысячелетии до н.э. и железные руды в 9-8 веке до н.э. — Горное дело в древние и средневековые времена означает сферу добычи руд цветных металлов (меди, золота, олова, сурьмы и т.д.) и нефти (нефти и угля).

Горное дело — это сфера человеческой деятельности по эксплуатации земных недр, связанная с добычей полезных ископаемых. В древнегреческом языке общим термином, обозначающим извлечение любого сырья из недр земли, является слово, примерно эквивалентное русскому сложному слову «рудокоп». Кроме того, этот термин использовался для добычи металлических руд, драгоценных камней, соли, строительных камней и даже воды. Аристотель в своих трактатах указывал, что горное дело включает в себя различные отрасли.

В современном понимании термин «горное дело» включает в себя все виды техногенного воздействия на земную кору — как непосредственную добычу полезных ископаемых, так и их первичную переработку, и даже научные исследования, связанные с горными технологиями.

Начало добычи полезных ископаемых в виде добычи кремня относится к периоду палеолита. Его дальнейшее развитие происходило вместе с развитием человеческого общества и было тесно связано с его социально-экономической структурой.

Горное дело в древности — происхождение горного дела

С постепенным развитием первобытного человека растут требования и орудия производства. Примитивные мастерские по изготовлению орудий труда известны со времен ранней культуры Ашели (400000-100000 гг. до н.э.). В это время началось значительное развитие горного производства. Начиная с мезолита (11000-9000 гг. до н.э.) вместо кремневых орудий стали изготавливать обсидиановые (например, в Южной Грузии) вплоть до эпохи металла (V-IV тыс. лет до н.э.).

В древние времена горное дело совершило впечатляющий скачок вперед. Античность — это эпоха возникновения, развития и угасания греко-римской цивилизации. На обширных пространствах Западной, Центральной и частично Восточной Европы, Малой и частично Средней Азии, Ближнего и Среднего Востока, Северной Африки возникла цивилизация с высоким уровнем развития науки и искусства, строительства и архитектуры. Ф. Энгельс в своей работе «Происхождение семьи, частной собственности и государства» указал на определяющую роль минеральных ресурсов и их переработки в развитии производительных сил и человеческого общества в целом.

Горное дело Античности

Античность делится на следующие периоды: Эгейский или крито-микенский (II тысячелетие до н.э.); дополитический (XI — IX века до н.э.); архаический (VIII-VI века до н.э.); классический (V-IV века до н.э.); эллинистический (конец IV века — середина I века до н.э.); и римский (середина I века до н.э. — примерно V век н.э.).

В древние времена технический прогресс был обусловлен в первую очередь потребностями военной и строительной техники, а также сельского хозяйства и различных ремесел. Однако небольшая численность и значительный рост населения, рабовладельческий способ производства и натуральное хозяйство обусловили крайне низкий уровень технического развития производительных сил. Единственным источником энергии в то время были мышцы рабов, и для их пополнения были необходимы войны. Все технические достижения использовались в основном для производства различных метательных орудий, приспособлений для пробивания крепостных стен и так далее. Некоторые из этих устройств также использовались в горнодобывающей промышленности.

Строительство сыграло важную роль в развитии технологий. В древнюю эпоху строительство и архитектура имели огромное значение и считались самым точным искусством. Известно высказывание Платона (427-448 гг. до н.э.) из уст его учителя Сократа (470/469-399 гг. до н.э.), что «…искусство строить…. В строительном искусстве используется множество мер и инструментов, которые придают ему большую точность и делают его выше многих наук.» Древнегреческий ученый Аристотель (384-322 гг. до н.э.) и римский философ Эпиктет (ок. 50 — ок. 140 гг. н.э.) были того же мнения. В древние времена были возведены такие уникальные сооружения, как: Парфенон в Афинах; Колизей, замок Сант-Анджело и Пантеон в Риме; многочисленные арки, колоннады, храмы, мавзолеи, акведуки и т. д. Для строительства таких зданий, естественно, требовалось много мрамора, гранита и других каменных материалов, поставляемых из шахт.

Природные строительные камни высоко ценились еще в древние времена. Однако не все его виды можно было использовать в строительстве, особенно для украшения и орнамента. Поэтому их поставки были ограничены определенными районами, а там, где их не было, они завозились из других районов. Например, римский историк Амман Марцеллин (ок. 330 — ок. 400 гг. н.э.) указывал, что уже в I веке н.э. римский император Юлиан, завоевав один из германских городов, наложил на завоеванных обязательство поставлять строительные материалы для восстановления разрушенных римских городов. В Древней Греции, где горы занимали около 80% территории и где были сосредоточены такие ценные строительные камни, как известняк, известковый туф (так называемый порос), гнейс, трахит, брекчия, мрамор и т.д., добывалось огромное количество строительного камня. Многие виды камня добывались в непосредственной близости от строящегося объекта.

Древние строители умели распознавать свойства и декоративные качества различных видов мрамора и выгодно использовали их для скульптурных изображений. Особенно ценными в то время были черные сорта мрамора — Пороссиан, Пантелеймон Наксо, Тенари, а также золотисто-желтый сорт — нумидийский мрамор.

Следует отметить, что мы располагаем весьма скудной информацией о состоянии горного дела в начале исторической жизни человечества. Такое отношение к горному делу, которое в то время имело большое значение для государства из-за ценности продукции, которую оно давало, можно объяснить, прежде всего, тем, что среди людей того времени почти не было технических знаний. Добыча была уделом завоеванных и порабощенных народов и считалась недостойной свободного гражданина. Сама технология добычи полезных ископаемых находилась на очень низком уровне развития и не могла представлять значительного интереса. Древнеримские писатели оставили лишь фрагментарные отдельные описания некоторых шахт. Они не были экспертами в области горного дела, интересуясь им лишь как дилетанты, поэтому сообщаемая ими информация носит в основном отрывочный и случайный характер.

Рудник Нгвеня

Шахта Ngwenya — это шахта, расположенная к северо-западу от Мбабане — столицы Свазиленда — недалеко от северо-западной границы Свазиленда. Считается, что это самая старая шахта в мире. Руды, содержащие гематит, добывались здесь со времен среднего каменного века. Его использовали для изготовления красной охры. Более поздние руды

В ходе археологических раскопок в конце 1960-х и начале 1970-х годов были обнаружены находки, относящиеся к каменному веку. Их возраст, определенный с помощью радиоуглеродного датирования, составляет более 20 000 лет. Возраст самых древних из них позднее был оценен в 41 000-43 000 лет. Это сделало шахту Ngwenya самой старой в мире. Древние люди использовали красную охру в косметических и ритуальных целях.

Красная охра использовалась предками бушменов для наскальных рисунков, которых много в Свазиленде. Примерно за 400 лет до нашей эры с севера прибыли пастушеские племена банту. Они умели выплавлять железо из руды и торговали изделиями из железа по всей южной Африке.

В середине 19-го века на руднике проводилась разведка красной железной руды, содержащей до 60% железа. Англо-американская корпорация Свазиленда SIODC начала добычу руды в 1964 году. Самыми крупными клиентами были японские компании, заключившие десятилетний контракт. Открытые горные работы велись с 1964 по 1977 год. Для соединения рудника с мозамбикской железнодорожной сетью была построена железнодорожная линия, что облегчило транспортировку руды. На руднике добыто примерно 20 миллионов тонн железной руды, а также добывается золото и серебро.

Горное дело в древнем Египте

Египтяне в древности хорошо разбирались в обработке камня, о чем свидетельствуют огромные каменные сооружения, возведенные этим народом и сохранившиеся до наших дней. Благодаря оригинальным климатическим условиям Египта, древние каменоломни настолько хорошо сохранились, что сегодня мы имеем достаточно полное представление о том, как добывались каменные плиты для различных сооружений и о приемах их обработки.

Добыча камня (особенно гранита, алебастра, порфира) для колоссальных сооружений играла очень важную роль в экономике Египта. Имеется много данных об организации труда в шахтах и каменоломнях Египта эллинистического периода. Добыча камня и металла была исключительной монополией государства. В некоторых случаях использовалась система контрактов, заимствованная из Греции, как, например, при добыче камня. В большинстве случаев имела место прямая эксплуатация со стороны государства, а вид используемого труда зависел от тяжести работы. Например, на нубийских золотых приисках, где работа была чрезвычайно тяжелой, использовались военнопленные, политические и уголовные преступники. Из старых рукописей можно понять, насколько ужасными были условия их труда.

В более легких условиях использовался принудительный труд свободного населения. При этом каждый округ (так называемый НОМ) должен был по очереди предоставлять «литургистов» — подневольных работников для этой цели.

Особое экономическое значение для Древней Греции имела добыча меди на острове Эвбея, серебра — в Аттике, в районе Лавровых гор, золота — на острове Тасос, а серебра — на противоположном берегу Фракии. Захват фракийских рудников стал одной из главных причин чрезвычайного военно-политического усиления Македонии в IV веке до н.э. Эксплуатация рудников сдавалась в аренду как крупным предпринимателям и предпринимательским компаниям, так и мелким шахтерам. Доход от рудников был одной из главных статей в формировании большого и богатого состояния в Афинах. Работа выполнялась в основном за счет труда рабов, спрос на которых был настолько велик, что массовый наем рабов стал очень выгодным предприятием. Например, автор трактата «О доходах» (IV век до н.э.) советует государству самому использовать этот источник дохода, а для этого приобрести 6000 рабов.

Официально государственный контроль над производством отсутствовал, но благодаря частной инициативе неоднократно возбуждались дела о нарушении правил эксплуатации, караемые наказаниями вплоть до смертной казни. Использование дешевого рабского труда (или, как в Египте, принудительного труда) делало вид, что технология добычи полезных ископаемых находится на очень низком уровне.

Высокий уровень развития горного дела в Древней Греции позволяет предположить, что походы персов, которые были знакомы с обработкой металлов, могли способствовать развитию горного дела на Балканском полуострове. Карфагеняне принесли искусство горного дела в Испанию из Азии и начали разработку серебряных рудников этой страны, а знаменитые мореплаватели древности, финикийцы, заложили основы горного дела в Англии. Наследие этих народов перешло к римлянам с развитием их мирового господства, и с этого времени мы встречаем следы римской культуры в завоеванных ими провинциях.

Горное дело в Древнем Риме

Горнодобывающая промышленность играла очень важную экономическую роль в Риме времен поздней республики и императорского периода. Основные районы добычи находились в Испании, Далмации и Македонии. Следы римских шахт обнаружены в древнеримской провинции Дакия — современной Венгрии, а также на побережье Рейна и в других районах.

В других районах формально не существовало государственной монополии на добычу полезных ископаемых, хотя фактически большинство районов добычи полезных ископаемых находились в государственной собственности.

Первоначально государство само не участвовало в эксплуатации шахт, а сдавало их в аренду на обычный пятилетний срок компаниям крупных предпринимателей, которые вели бизнес исключительно с помощью рабского труда. Так, во II веке до н.э. около 40 000 рабов трудились в шахтерском районе Нового Карфагена.

В имперский период политика правительства в области добычи полезных ископаемых постепенно начала меняться. Для того чтобы контролировать производство и предотвратить чрезмерную эксплуатацию, на местах был создан горный департамент, представленный различными «прокуристами». Кампании крупных подрядчиков почти исчезли, временно остался только распорядитель различных сборов с рудников, который занял должность приемщика. Фактически, эксплуатация перешла в руки многочисленных мелких предпринимателей, в основном из местного населения, и, как показывают надписи, найденные в Португалии, залог был разрешен в широких масштабах.

Социально-экономический кризис в III веке нашей эры привел к попытке властей привязать это население (metallarii) к горному делу пожизненно и наследственно, в связи с общей политикой государства. Эта политика, наряду с естественным истощением большинства известных в то время районов добычи полезных ископаемых, привела к значительному упадку горного дела в последние два века существования Римской империи.

Горное дело в Древней Греции

Добыча меди на острове Эвбея, серебра в Аттике в районе Лавровых гор, золота на острове Тасос и золота и серебра на противоположном побережье Фракии имела особое экономическое значение для Древней Греции. Доходы от рудников были одной из главных причин образования огромного богатства в Афинах. Они работали в основном с рабами, спрос на которых был настолько велик, что массовая аренда рабов стала чрезвычайно прибыльным бизнесом (например, Никосий сдал тысячу рабов в аренду фракийской Сосии). Автор трактата «О доходах» (IV век) советует государству самому использовать этот источник дохода, приобретя 6 тысяч рабов для сдачи в аренду рудникам. Официально государственный контроль над производством отсутствовал, но, будучи частной инициативой, оно часто преследовалось за нарушения правил эксплуатации, которые карались штрафами вплоть до смертной казни. Технология добычи полезных ископаемых была очень низкой благодаря использованию дешевого рабского труда (или, как в Египте, принудительного труда).

Карьеры были очень узкими; были еще туннели, ширина некоторых из которых составляла всего 0,5 м, поэтому для переноски руды использовался детский труд. Руду носили в деревянных корытах, плетеных корзинах, кожаных заплечных мешках, а доставка на вершину часто осуществлялась вручную, спуск и подъем — по лестницам или ступеням, вырубленным в стенах. Вентиляция и освещение были примитивными, и ничего не было сделано с вредными газами. Большие трудности представляла борьба с подземными водами, которые удалялись либо ручной откачкой с помощью ведер и мехов, либо с помощью некоторых механических устройств (конструкции египетского типа, такие как ша-дуфа, водяное колесо, и, наконец, даже насос, изобретенный около 150 г. до н.э. Ктесибием).

Заключение

О горном деле можно говорить бесконечно, постоянно открывая новые грани и методологические подходы к решению горных проблем. Все это связано с тем, что горное дело является прикладной наукой, использующей знания фундаментальных наук.

Агрикола, опираясь на авторитеты эпохи Возрождения (и более ранние), таким образом, внес вклад в развитие прикладной науки, синтезировав то, что было известно ранее.

Изучив труд Георга Агриколы «О горном деле и металлургии в XII книгах», можно сделать следующие выводы. Во-первых — книга представляет большую историческую ценность, так как в ней описаны всевозможные традиционные до недавнего времени (до масштабной электрификации всех видов промышленности) способы и принципы добычи полезных ископаемых. Во-вторых, это в некотором смысле пошаговое руководство для всех, кто так или иначе связан с добычей полезных ископаемых, поскольку в нем содержится достаточно подробное описание многих элементов и этапов добычи полезных ископаемых. И третье — информация в этой книге может послужить ориентиром для людей, решивших посвятить свою жизнь горному делу. Будь то в теории майнинга или на практике — здесь мы находим простые способы решения сложных проблем.

Эта книга ценна и для гуманитариев — она не отягощена сложными математическими расчетами, как это часто бывает в современной технической литературе. Этот факт также свидетельствует о том, что наука тех лет просто не имела столь мощной теоретической базы и была, по большому счету, «искусством» или «ремеслом» — ведь без практики нет необходимой теории, которая могла бы служить дальнейшим руководством к действию.

Список литературы

Георг Агрикола «О горной металлургии в двенадцати книгах». Под редакцией С.В. Шухардина — 2-е изд. — 2-е издание М.: Недра, 1986 г. — 294 с.
Назаров И.В. История и философия науки: учебник. Изд. 3. расширенное и переработанное. — Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет, 2011. 198 с.
Бондаренко А.Д., Парщиков А.М. Технология угольной промышленности. Киев, 1978.
Бурчаков А.С. и др. Процессы подземных горных работ. М., 1982 Угольные запасы стран мира. М., 1983
Кияшко И.А. Процессы подземных горных работ. Киев, 1984

На странице рефераты по философии вы найдете много готовых тем для рефератов по предмету «Философия».

Здесь темы курсовых работ по философии

Читайте дополнительные лекции: