2. Взаимосвязь курса с другими дисциплинами

Курс «Маркшейдерское дело» тесно связан с рядом других научных дисциплин и прежде всего с геодезией. При маркшейдерских съемках ши­роко используются геодезические методы и инструменты. Маркшейдер­ская съемка ведется от пунктов общегосударственной сети и нивелирова­ния.

В решении многих вопросов маркшейдерского дела широко и всесто­ронне используется математика. Без знания аналитической и начертатель­ной геометрии, дифференциальных исчислений, математической стати­стики, теории вероятности и других разделов математики невозможно глубокое понимания курса маркшейдерского дела и практической реали­зации решаемых задач.

Для оценки производимых измерений маркшейдер широко использует положения теории погрешностей и методы наименьших квадратов.

Близко соприкасается с маркшейдерским делом курс «Геометрия недр», который ранее был его составной частью. В настоящее время гео­метрия недр оформилась как отдельная научная дисциплина.

Для маркшейдера обязательны глубокие знания геологии (особенно разделов «поиски и разведки полезных ископаемых) и горного дела (проведения горных выработок, систем разработки и ведения очистных работ).

Маркшейдер хорошо должен знать горное дело, особенно технологию проведения подготовительных выработок, очистных работ и системы раз­работки месторождении полезных ископаемых.

Работая с геодезическими и маркшейдерскими инструментами, марк­шейдер должен знать разделы физики, касающиеся оптики и гироскопии.

Наконец, маркшейдер должен владеть приемами технического, топо­графического и маркшейдерского черчения, без чего он не сможет соста­вить горно-маркшейдерскую документацию.

В своей практической' деятельности маркшейдер должен выработать в себе определенные навыки: быть пунктуальным, аккуратным при выпол­нении маркшейдерских работ на всех их стадиях.

1.3 Общие сведения из истории развития маркшейдерского дела

Первое описание способов съемки и ориентирования подзем­ных горных выработок принадлежат Герону Александрийскому (предположительно I в до н. э.).

В 1556 г. был опубликован труд выдающегося немецкого уче­ного Георгия Агриколы (1494—1555 гг.), обобщившего накоплен­ный в Германии опыт горного дела и металлургии. В пятой главе этого труда «О горном деле и металлургии» Агрикола рассмотрел вопросы съемки подземных горных выработок с помощью компаса и решение некоторых геометрических задач, возникающих при разработке месторождений полезных ископаемых.

Во второй половине XVI в. в Германии из среды горняков стали выделяться лица, которые специально занимались съемкой гор­ных выработок. Они решали, в частности, важную для горного дела того времени задачу пересечения с поверхности земли в не­дра границ участков, принадлежащих различным владельцам. Горняков, занимающихся съемкой горных выработок и перене­сением в шахту границ участков, стали называть маркшейдерами, а круг вопросов горного дела, ими решаемых - маркшейдерским искусством.

В России первые упоминания о маркшейдерах относятся ко времени Петра I. В проекте горнозаводского устава, составлен­ного В. Н. Татищевым, были четко определены задачи и обязан­ности маркшейдера горного предприятия.

Первой отечественной работой по маркшейдерскому делу сле­дует считать известный труд М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии или рудных дел» (1763 г.), в специальной главе ко­торого «Об измерении рудников» было дано решение основных гео­метрических задач, возникающих в горном деле. Труд М. В. Ломо­носова сыграл важную роль в развитии отечественной маркшей­дерии, которая уже к началу XIX в. достигла высокого уровня.

Об этом, в частности, свидетельствуют маркшейдерские планы Березовских золотых рудников и многих других горных пред­приятий, сохранившиеся до наших дней.

В 1805 г. преподаватель Петербургского горного училища А. И. Максимович, развивая идеи М. В.,Ломоносова, опубликовал труд «Подземная геометрия», в котором полно и систематически изложил курс «Маркшейдерское дело».

Крупнейшим событием в истории маркшейдерского дела яв­ляется опубликование в 1847 г. труда П. А. Олышева «Маркшей­дерское искусство» (учебное руководство для воспитанников гор­ного института), где он предложил при съемках горных выработок вместо висячей буссоли и полукруга применять теодолит и раз­работал методику подземной теодолитной съемки. Необходимо от­метить, что использовать при подземных съемках теодолит пред­ложили несколько позже П. А. Олышев, Ю. Вейсбах в книге «Но­вое маркшейдерское искусство» (1851 г.). Достойным продолжа­телем нового направления в маркшейдерии был профессор Петер­бургского горного института Г. А. Тиме (1831- 1910 гг.). Он обра­тил внимание на крупный недостаток постановки маркшейдерского дела в России, заключающийся в разобщенности съемок отдель­ных рудников и шахт, в отсутствии контроля над состоянием марк­шейдерской службы частных горных предприятий.

В конце XIX и начале XX вв. крупный вклад в развитие марк­шейдерского дела внесли профессора В. И. Бауман (1867-1923 гг.), П. М. Леонтовский (1871-1921 гг.) и П. К. Соболевский (1868 - 1949 гг.).

Научная деятельность проф. В. И. Баумана весьма многогранна и содержательна. Среди его трудов особое значение имеет трех­томный «Курс маркшейдерского искусства», который много лет служил основой для подготовки маркшейдеров, способствовал улучшению маркшейдерского дела на шахтах и рудниках нашей страны. Под руководством проф. В. И. Баумана была создана три­ангуляция Донецкого бассейна, обеспечившая единую систему координат маркшейдерских съемок и планов важнейшего промыш­ленного района нашей страны.

Профессор Екатеринославского (Днепропетровского) горного института П. М. Леонтовский впервые в нашей стране начал ис­следование по вопросам сдвижения горных пород над выработан­ным пространством, он выпустил первую монографию по этому вопросу, где дал программу широких и всесторонних исследова­ний процесса сдвижения, а также составил первую инструкцию по наблюдениям за сдвижением. Проф. П. М. Леонтовский был также изобретателем - новатором в области маркшейдерского дела. В числе его изобретений следует особо отметить нивелир- автомат, позволивший впервые в мире осуществить принцип авто­матизации съемки.

В 1904 г. проф. П. К. Соболевский впервые в России ввел в Том­ском технологическом институте маркшейдерскую специальность. На многих уральских месторождениях под руководством П. К. Со­болевского были проведены работы по геометризации месторожде­ний. В это же время вышла из печати его работа «Маркшейдерское искусство как методология решения основных вопросов горного дела», излагающая основные положения геометрии недр.

Как видно из сказанного выше, усилия В. И. Баумана, П. М. Леонтовского и П. К. Соболевского, а также других передо­вых маркшейдеров дореволюционной России были направлены на то, чтобы поднять маркшейдерское дело страны до уровня воз­росших задач горной промышленности. Капиталистическая сис­тема хозяйства старой России ставила непреодолимые преграды на пути развития прогрессивных идей лучших ученых нашей оте­чественной науки.

Великая Октябрьская социалистическая революция внесла ко­ренной перелом в развитие отечественной маркшейдерской школы. Молодая Советская Республика получила тяжелое наследие от царской России. Маркшейдерские планы горных работ были унич­тожены или похищены прежними владельцами. Немногочислен­ным коллективом маркшейдеров была проделана огромная работа, в результате которой была восстановлена маркшейдерская служба горных предприятий. Значительную роль в решении этой задачи сыграл II Всероссийский маркшейдерский съезд, созванный в 1921 г. по инициативе В. И. Баумана и П. М. Леонтовского. На съезде была принята новая структура маркшейдерской службы, разработанная на основе предложений В. И. Баумана, которая в 1922 г. была узаконена постановлением Советского правитель­ства.

В 1918-1925 гг. под руководством проф. Н. Г. Келля были про­ведены работы по созданию триангуляции Кузнецкого бассейна, в. которых впервые в СССР были применены плоские конформные прямоугольные координаты Гаусса-Крюгера. В 1924-1928 гг. проф. Ф. Ф. Павлов создал уральскую маркшейдерскую триангу­ляцию. В 1922 г. были изданы первые технические инструкции по маркшейдерскому делу и контролю.

В 1932 г. состоялся Всесоюзный маркшейдерский съезд, ко­торый подвел итоги работы, проделанной советскими маркшейде­рами, и определил пути дальнейшего развития маркшейдерской службы горных предприятий нашей страны. Во исполнение реше­ний этого съезда было создано Центральное научно-исследователь­ское маркшейдерское бюро (ЦНИМБ), позднее реорганизованное во Всесоюзный научно-исследовательский маркшейдерский ин­ститут (ВНИМИ); во главе которого стоял проф. И. М. Бахурин.

В 1932 г. был опубликован тру'д И. М. Бахурина «Курс марк­шейдерского искусства», а в 1946 г. - «Сдвижение горных пород под влиянием горных разработок», в котором подведены итоги его многолетних исследований этого важнейшего вопроса горного дела. . '

Обобщив материалы, полученные ВНИМИ при изучении про­цесса сдвижения горных пород, проф. С. Г. Авершин в 1947 г. опубликовал монографию «Сдвижение горных пород при подзем­ных разработках». В 1950 г. сотрудниками ВНИМИ В. Н. Лавро­вым и Б. И. Никифоровым был создан первый в СССР маркшейдер­ский гирокомпас. Коллективом ВНИМИ на основе исследователь­ских работ в послевоенные годы был разработан ряд технических инструкций по отдельным видам маркшейдерских работ, созданы новые маркшейдерские инструменты (гирокомпасы, проектир направлений, оптический теодолит и др.).

Важное значение для советской маркшейдерии имело созда­ние в 1948 г. Главного управления государственного горного над­зора при Совете Министров СССР и в его составе - маркшейдер­ского контроля.

Задачи, стоявшие перед маркшейдерской службой горных пред­приятий, не могли бы быть успешно решены без надлежащего тех­нического оснащения. В этой связи необходимо отметить важную роль Харьковского завода маркшейдерских инструментов.

Большая работа проделана в Советском Союзе по подготовке квалифицированных кадров маркшейдеров. В 1921г. была вве­дена маркшейдерская специальность в Ленинградском, в 1925г. в Днепропетровской, в 1929 г. в Свердловском горном инсти­тутах, в 1933 г. в Новочеркасском политехническом институте.

Сейчас кадры горных инженеров-маркшейдеров готовит ряд выс­ших учебных заведений, подготовка техников-маркшейдеров ве­дется во многих горных техникумах страны.

Надлежащей постановкой в СССР высшего маркшейдерского образования мы во многом обязаны первому поколению советских ученых—маркшейдерам членам-корреспондентам АН СССР проф. И. М. Бахурину и проф. Н.'Г. Келлю (Ленинградский гор­ный институт), проф. П. К. Соболевскому и проф. Ф. Ф. Павлову (Свердловский горный институт), проф. И. П. Бухинику и проф. А. Е. Гутту (Днепропетровский горный институт), проф. Ф. В. Галахову и проф. А. И. Прибыткову (Томский индустриаль­ный институт), проф. А. Я Берловичу (Новочеркасский политехнический институт), проф. Д. Н. Оглоблину (Донецкий поли­технический институт).

В послевоенные годы в социалистических странах Западной Европы проведена большая работа как по подготовке инженеров- маркшейдеров, так и по развитию научной деятельности в области маркшейдерского дела. В Германии возобновила свою деятель­ность Фрейбергская горная академия, где имеются маркшейдер­ский и геодезический институты.

В Болгарии в Софийском горно-металлургическом институте имеется объединенная кафедра геодезии и маркшейдерского дела.

В Чехословакии впервые кафедра маркшейдерского дела была создана в Остравском горно-металлургическом институте, а затем в институте горного профиля в г. Кошице с кафедрой маркшей­дерского дела и геодезии.

В Венгрии кафедра маркшейдерского дела имеется в Мишкольском университете тяжелой промышленности. В составе Венгер­ской академии наук имеется маркшейдерско-геодезический ин­ститут (г. Шопрон).

В Польше подготовка горных инженеров-маркшейдеров сосредо­точена в Краковской горно-металлургической академии. В не­скольких отраслевых научно-исследовательских институтах ве­дется разработка ряда важных проблем маркшейдерского дела (в частности, проблемы сдвижения горных пород и земной поверх­ности). В этих вопросах польские маркшейдеры добились хоро­ших результатов.

Существенных успехов в маркшейдерско-геодезическом при­боростроении добилась оптико-механическая промышленность ГДР и ВНР.

Почти во всех социалистических странах в том числе и в Казахстане (КазПТИ, КарПТИ) в послевоенные годы было опубликовано немало капитальных трудов по маркшейдер­скому делу. За последние годы сложилось замечательное содру­жество маркшейдеров стран СНГ.

Заканчивая краткий обзор развития маркшейдерского дела, следует отметить, что по многим вопросам (изучение сдвижения горных пород, геометризация месторождений, ориентирование под­земной съемки и др.) советская маркшейдерия в короткий срок значительно опередила зарубежную.

Рекомендуемая литература

1. Маркшейдерское дело: Учебник для вузов/ Д.Н. Оглоблин, Г.И. Те-расименко, А.Г. Акимов и др -3-е изд., перераб. и доп.— М.:Недра, 1981—704с.

2. Борщ-Компониец В.И. Геодезия и маркшейдерское дело.— М.:Недра, 1989.

3.Борщ-Компониец В.И. Геодезия, основы аэрофотосъемки и маркшейдерского дела. - М.:Недра, 1989.

4. Борщ-Компониец В.И., Навитний А.М., Кныш Г.М. Маркшейдерское дело. - М.:Недра, 1992.–447с.

5. Синанян Р.Р. Маркшейдерское дело. - М.:Недра, 1982.– 303с.

6. Методическая разработка. (по выполнению лабораторных занятий по курсу «Маркшейдерское дело». Окатов Р.П., Ермекова Г.А., Старостина О.В. – Караганда, 2001.–26с.

Контрольные задания для СРС (2 часа ) [ 1-6]

Краткие исторические сведения о развитии маркшейдерского дела.

Вопросы для контроля знаний:

1 Основные задачи, решаемые маркшейдерской службой

2 Ежедневные непосредственные обязанности маркшейдерской службы рудника