5.4. Железный век

Железо самый распространенный металл в земной коре после алюминия. 3 тыс. до н.э. - первые письменные сведения по обработке и добыче железных руд связаны (Анатолия). Там же со 2-го тысячелетия до н.э. начинается производство серий железных орудий (народ халиб в Малой Азии).

Сырье - магнетитовые пески, запасы по всему побережью Черного моря. Сталь была легированной (нержавеющей) и обладала высокими качествами.

В течение последующих нескольких столетий добыча железных руд и выплавка железа не получили широкого распространения.

9 в. до н.э. начинается разработка озёрных, болотных и луговых залежей железных руд. Это привело к появлению различных железных орудий, которые стали вытеснять бронзовые на большей части Евразии.

Развитие добычи и выплавки железа привело к крупным сдвигам в производительных силах. В этот период рабский труд в горном деле постепенно становится основным. Рост объёмов производства способствовал освоению новых месторождений железных руд и возникновению железоделательных центров (Великобритания, Франция). Железные молот и кайло становятся основными орудиями горного производства. Железные руды разрабатываются по всем горно-металлургическим районам Старого Света, исключая северо-восточные области Азии и Африку южнее Сахары.

7 в. до н.э. – начинается добыча нефти.

С 5 - 4-го тысячелетия до н.э. выделяются группы горняков-профессионалов, передававших свой опыт из поколения в поколение.

С момента вытеснения каменных орудий металлическими зарождается кузнечное дело. С началом добычи металлических руд рождается процесс металлургии и появляется техника обработки металлов.

Зарождается геометрия недр – геодезия. Например, в 4 в. до н.э. при проведении водопроводного тоннеля на острове Самос в Эгейском море длинной 1000 м встречными забоями, проходчики точно встретились в намеченном месте.

Возникает новая отрасль горного дела – обогащение полезных ископаемых, которое сводилось к ручному отбору из пустой породы ценных минералов.

5.5. Огневые работы в горном деле

В забое раскладывали большой костер, огонь которого поддерживали в течение долгого времени. Когда порода достаточно нагревалась, то ее быстро обливали водой, которую специально подносили к этому месту. Такую операцию иногда повторяли несколько раз, в результате чего порода растрескивалась даже в той части, которая непосредственно с огнем не соприкасалась. После растрескивания порода легче поддавалась откалыванию клином, ломом или кайлой. В случае необходимости а дне горной выработки сооружали специальный помост, на котором разжигали костер.

Рисунок 9 – Добыча руд с помощью огневых работ

5.6. Античный период 2 тыс. До н.Э. – 5 в. Н.Э.

Античность – это эпоха зарождения, развития и угасания греко-римской цивилизации. На огромной территории Западной, Центральной и отчасти Центральной Европы, Малой и частично Центральной Азии, Ближнего и Среднего Востока, Северной Африки была создана цивилизация с высоким уровнем развития науки и искусства, строительства и архитектуры.

Технический прогресс обусловлен нуждами военной, строительной техники, сельского хозяйства и ремесел. В качестве источника энергии использовалась мускульная сила рабов, для их пополнения нужны были войны. Все технические достижения использовались для создания военных орудий.

Самым точным искусством в античные времена было строительство. Были построены уникальные сооружения: Колизей и Пантеон в Риме, Парфенон в Афинах, арки, колоннады, храмы, водопроводы. Для их строительства использовался мрамор, гранит, известняк в больших количествах.

Египет. Добыча камня и руды - монополия государства. Используют рабский труд, иногда подрядная система

Рим. Во времена Римской республики государство сдавало в аренду на пять лет рудники крупным предпринимателям. Во время Римской империи для предотвращения хищнической эксплуатации создается горное управление, эксплуатацией рудников занимаются мелкие предприниматели.

Асуанские гранитные каменоломни - добывали асуанский гранит, для статуй и саркофагов, обелисков и колонн.

Египтяне применяли суда и баржи для перемещения крупнейших памятников в нужное им место, следы каналов были обнаружены как у пирамид Гизы, так и у храмов Луксора.

В этом районе обнаружили остатки канала, который служил для перемещения по воде огромных каменных обелисков, а так же заготовок для статуй и гигантских строительных блоков. Этот канал, который не заполнялся водой с древнейших времен, можно считать прямым доказательством использования водных артерий для переброски гранитных глыб из карьера.

Процесс добычи - в углубления загоняли клинья из сухого дерева, а затем поливали водой. Разбухшее дерево разрывало камень. Затем поверхность гранита выравнивали прочными диоритовыми топорами, скалывая выступы. На них сначала разводили костры, а затем поливали раскаленное место водой. Гранит давал мелкие трещины, разрушенную часть зачищали. Для проделывания борозд использовали каменные шары из более твердого материала. Их катали по одной линии, и гранит постепенно стирался…

В Асуанских гранитных каменоломнях до сих пор лежит неоконченный обелиск. Длина обелиска – 42 метра, а вес – более тысячи тонн. Работы с обелиском были прекращены, так как в его верхней части образовалась глубокая трещина. Следов пиления нет.

Рисунок 10 – Асуанские каменоломни. Обелиск 42 м

Вади-эль-Араба - древние медные рудники около залива Акаба Красного моря; известны также под назв. «Копи царя Соломона». Площадь до 400 км². Основной тип оруденения - медистые песчаники. Зафиксировано около 3000 древних разработок. Самые ранние из них относятся к медному веку (4-е тыс. до н.э.), позднейшие - к началу нашей эры (период римского господства).

Максимальная активность в эксплуатации отмечалась в период Нового царства Древнего Египта (14-11 вв. до н.э.). Лучше всего обследованы рудники в западной части. Основные типы выработок - стволы, штреки, штольни. Максимальная глубина шахт 36 м, длина штреков до 50 м и более. Поперечное сечение выработок преимущественно овальное или округлое. В местах, где мощность рудных тел увеличивалась, горные выработки расширялись, образуя камеры. Руду отбивали каменными, а позднее железными молотами и зубилами. Крепление выработок осуществлялось с помощью каменных «целиков», подъём руды на поверхность - по лестницам-выступам, высекавшимся в стенках шахт, либо с помощью деревянных воротов-подъёмников в деревянных бадьях или кожаных мешках. Там же обнаружено большое количество медеплавильных печей.

Рисунок 11 – Рудник Веди-эль-Араба «Копи царя Соломона»