- •Предисловие
- •1. Что должен знать горный инженер?
- •2. Этапы развития горной техники
- •3. Развитие добычи полезных ископаемых
- •4. Первые классификации полезных ископаемых
- •5. Зарождение горного дела в древности
- •5.1. Полезные ископаемые древнейших времен
- •5.2. Каменный век
- •5.3. Бронзовый век
- •5.4. Железный век
- •5.5. Огневые работы в горном деле
- •5.6. Античный период 2 тыс. До н.Э. – 5 в. Н.Э.
- •5.7. Технология горных работ в древности
- •6. Развитие горного дела в средние века 5-15 в.В.
- •7. Средние века. Эпоха машин
- •8. Новые века
- •8.1. История создания взрывчатых веществ
- •8.2. Создание средств взрывания
- •8.3. История развития техники бурения скважин
- •8.4. Как бури ли на Руси
- •8.5. Бурение в подземных выработках
- •8.6. Создание экскаваторов
- •8.7. Создание врубовых машин и горных комбайнов
- •8.8. Развитие средств доставки грузов
- •8.9. Развитие отечественного конвейерного и электровозного транспорта
- •9. Горное дело в России до 20 в.
- •10. Горное дело в России в 19 веке
- •11. Горное дело в России в 20 веке
- •12. Некоторые ученые горного дела
- •Темы рефератов
- •Контрольные вопросы
- •Этапы развития горной техники.
5.2. Каменный век
Каменный век:
- палеолит 2,5млн.-12000 лет до н. э;
- мезолит - 12000-8000 лет до н. э.;
- неолит - 8000-4000 лет до н. э.
Рисунок 6 - Этапы развития добычи кремния в каменном веке:
а - собирательство; б – выкапывание; в – выемка с помощью ям;
г – уступная разработка.
Период собирательства (2,5 млн. лет – 35 тыс. лет назад).
Первыми орудиями труда были обычные камни или отщепы. Их еще нельзя назвать горными орудиями, применяли без какой либо обработки.
Полезные ископаемые, используемые в каменном веке: кремень, яшма, обсидиан, роговик, сланец, кварцит, доломит, минеральные краски.
Период целенаправленной добычи с некоторой глубины.
Со временем, человек научился обрабатывать шкуры животных. На поверхности камней становилось все меньше, потребность в них увеличивалась. Для их поисков необходимо было забираться в глубину земной поверхности. Потребовались такие орудия, с помощью которых можно было капать, отбивать и обрабатывать добытое. Этот момент в истории человечества можно считать зарождением горного дела.
Аграрная революция, вызванная появлением земледелия и скотоводства, привела к выделению ремесла, в том числе по изготовлению каменных орудий.
Появляются молоты, кайла, мотыги, кирки, клинья для горных работ. Формируется древнейшее горное дело как система приёмов применения этих орудий: для добычи кремня выкапываются ямы, канавы, ниши в крутых берегах рек и подземные ходы-выработки. Они обнаружены на территории многих стран Европы: Бельгия, Великобритания, Франция, Австрия, Россия.
Археологические реконструкции показали, что для выемки залежей кремня, обнажающихся на крутых берегах рек, в оврагах и балках, проводились горизонтальные выработки и вертикальные выработки, вначале в виде котлованообразных ям, а с развитием навыков горных работ - стволов шахтного типа, глубина которых достигла 18 м.
Рисунок 7 – Добыча кремня в горизонтальных выработках
Рисунок 8 – Добыча кремня в вертикальных выработках
Если кремень попадался в твердой породе (например, известняк) то разработку вели с помощью длинных штреков. Если кремень залегал в мягкой породе, то заглублялись стволы. В том случае, когда шахта достигала водоносного слоя, то дальнейшее ее заглубление прекращалось.
Диаметр штреков - 0,6-0,8 м, а длина - 4м. Крепи не было. В целях безопасности делались целики из коренной породы. Между шахтами и камерами пробивались небольшие «окна» для вентиляции. Для освещения зажигались лучины или костры
Все работы по отбойке породы производились каменными орудиями.
Выдача горной массы на поверхность - в коробах из прутьев либо кожаными ведрами, а работающие спускались в выработку по стволам деревьев, у которых часть ответвлений не срезалась.
5.3. Бронзовый век
Период - 4000-900 г г. до н.э..
Бронза – сплав меди и олова.
Медь. Около 9 тыс. лет назад (в период перехода к оседлости) стала использоваться холодная ковка самородных металлов. Никакого практического применения это не имело, так как самородки были малы, а сковать несколько самородков вместе без разогрева невозможно.
Гончарное производство повлияло на возникновение техники горячей ковки и литья. Появились печи и керамические формы для отливки. Произошло это на Ближнем Востоке примерно 4 тыс. до н. э, в Европе и Китае 2-3 тыс. до н. э.
Литье облегчало процесс изготовления орудия. Однако, запасы самородной меди стремительно истощались. Мягкость меди значительно ограничивала сферу ее применения при обработке других материалов.
В итоге, металлургия меди мало повлияла на изменение образа жизни людей, медные орудия не вытесняли полностью каменных.
Наряду с медными рудами добываются золото, руды олова, мышьяка, свинца.
Бронза. Конец 3 тыс. до н. э. открыта возможность получения металлов из руды.
Было установлено, что, если в плавящуюся медь, подбросить немного олова, качество полученного материала улучшится.
В начале 2 тыс. до н. э. медь стала заменяться бронзой.
В это же время появились и первые железные изделия, но мягкое железо (не пригодное к литью, поскольку требовало чрезмерно высоких температур), как материал для оружия и орудий, было хуже бронзы, - бронзовый век продолжался еще 1000 лет, вплоть до освоения технологий закалки и сварки.
