Маркшейдерское дело в России

В отношении организации маркшейдерского обеспечения В. И. Бауман пришел к выводу, что практика составления маркшейдерских планов для каждого предприятия в своей особой системе координат не отвечает требованиям горного дела и тем более геологической разведки. Переход к единой системе координат, на первых порах хотя бы для отдельных бассейнов, являлся неотложной задачей, что было связано с проведением коренной реформы организации маркшейдерского дела в стране. Решению этой сложной задачи была подчинена научная, педагогическая и практическая деятельность Баумана и руководимого им коллектива, а также привлечено внимание маркшейдерской общественности.

И. М. Бахурин (1880—1940) — искренний последователь и достойный преемник В. И. Баумана, по праву относится к числу основоположников научной маркшейдерско-геодезической школы, подтверждением чего является избрание его членом- корреспондентом АН СССР. И. М. Бахурин —автор ряда разработок в области приложения теории ошибок и способа наименьших квадратов к обработке маркшейдерских измерений, оценке точности соединительных съемок и подземных опорных сетей, сдвижения горных пород и др. В 1932 г. им опубликован фундаментальный труд «Курс маркшейдерского искусства» (специальная часть), не утративший своего значения до сих пор.

П. М. Леонтовский (1870—1921)—профессор Екатерино- славского высшего горного училища, известен исследованиями в области методики маркшейдерского дела и приборостроения (зеркальный способ ориентирования подземной съемки, нивелиры-автоматы). Автор серии книг «Маркшейдерские задачи», в 1912 г. он опубликовал результаты выполненного им обобщения зарубежных исследований сдвижения горных пород, П. М. Леонтовский предложил способ расчета предохранительных целиков для Донбасса; был инициатором организации натурных наблюдений для изучения процесса сдвижения; разра

ботал инструкцию по производству маркшейдерских наблюдений.

П.К.Соболевский (1868—1949) — профессор Томского технологического, Свердловского горного, Московского горного и Московского геологоразведочного институтов. Широко известны его работы по геодезии, астрономии, маркшейдерскому делу и геофизике. Он был автором исследований методики маркшейдерских работ (соединительные съемки и др.)

I Всероссийский маркшейдерский съезд и развитие маркшейдерского дела в СССР

Следует отметить большую роль маркшейдерских совещаний, конференций, съездов в деле улучшения маркшейдерской службы. Так, в ноябре 1909 г. в Харькове состоялся съезд маркшейдеров юга России, а в апреле 1913 г. в Петербурге — I Всероссийский маркшейдерский съезд, организованные по инициативе В. И. Баумана и П. М. Леонтовского. На съездах обсуждались кардинальные вопросы маркшейдерской службы: введение единой плоской прямоугольной системы координат в Донбассе; организация маркшейдерской службы; переработка устаревшей технической инструкции по производству маркшейдерских работ; подготовка маркшейдерских кадров; организация наблюдений за сдвижением горных пород; учреждение печатного органа «Маркшейдерские известия» и др.

Однако состояние маркшейдерской службы к началу XX в. не соответствовало уровню горной промышленности: отсутствие отечественного производства маркшейдерских приборов обусловливало неудовлетворительную материально-техническую базу; обеспеченность кадрами по маркшейдерской специальности была недостаточной. Попытка П. К. Соболевского организовать в Томском технологическом институте (1904 г.) подготовку горных инженеров-маркшейдеров не дала существенных результатов. Существовавшая инструкция по производству маркшейдерских работ допускала объединение функций составителя и контролера маркшейдерских планов в лице окружного маркшейдера, что приводило к недопустимому снижению качества работ (это подтвердилось в результате инструментальной ревизии планов, выполненной в 1909—1913 гг. в Донбассе под руководством В. И. Баумана). Не было сколько-нибудь обоснованных для местных условий правил охраны сооружений от вредного влияния горных разработок.

Во второй половине XIX в. в ряде стран, особенно Западной Европы, внимание ученых было привлечено к исследованию сдвижения горных пород. В конце XIX в. были впервые разработаны относительно обоснованные наблюдениями на местности так называемые Дортмундские (Германия) правила охраны сооружений от вредного влияния подземных разработок. Необходимость изучения процесса сдвижения стала очевидной.

Однако проведению рекомендуемой прогрессивной реформы маркшейдерской службы препятствовали правительственные органы и промышленники. По меткому выражению И.М. Бахурина «частная собственность на недра при этом действовала безотказно».

В послеоктябрьский период, после окончания гражданской войны и интервенции возник вопрос о восстановлении разрушенных шахт и рудников: пункты опорных и съемочных сетей утеряны или разрушены, маркшейдерские планы горных работ уничтожены или похищены прежними владельцами, маркшейдерская служба дезорганизована. Требовалось принятие срочных законодательных, организационно-технических мер.

Указанные вопросы стали предметом обсуждения и содержанием работы II Всероссийского маркшейдерского съезда, состоявшегося в 1921 г. по инициативе В. И.Баумана и П. М. Леонтовского в Петрограде. Съездом была одобрена новая структура маркшейдерской службы, разработанная на основе предложений В. И. Баумана; утверждена инструкция с приложениями по производству маркшейдерских работ, подготовленная В. И. Бауманом и И. М. Бахуриным; определены основные требования к подготовке инженерных кадров маркшейдерской специальности в горных институтах и на горных факультетах политехнических вузов.

Рекомендации съезда нашли отражение в изданных по окончании Положении о производстве маркшейдерских работ в горных округах, Инструкции для окружных маркшейдеров и Инструкции по производству маркшейдерских работ.

Важнейшими направлениями совершенствования маркшейдерского обеспечения в этот период были: восстановление опорных сетей на земной поверхности в горнопромышленных районах, а в развивающихся — их построение. Такие работы были выполнены в Донбассе, на Урале, в Кузбассе и других районах. В Кузбассе в 1923—1927 гг. при восстановлении опорных сетей под руководством Н. Г. Келля впервые в нашей стране была применена плоская прямоугольная система координат Гаусса—Крюгера.

В дальнейшем на базе выполненных исследований Н. Г. Келль и В. В. Каврайский неоднократно выступали на геодезических совещаниях в 1926—1929 гг. с предложением о введении в стране единой плоской прямоугольной системы координат Гаусса-Крюгера, которое было принято в 1942 г.

Н. Г. Келлем были также разработаны и применены фотограмметрические методы в географических и геологических исследованиях, а позднее и в горном деле. Выдающиеся заслуги Н. Г. Келля были отмечены его избранием членом-корреспондентом АН СССР. Н. Г. Келль наряду с В. И. Бауманом и И. М. Бахурнным заслуженно относится к числу основоположников научной маркшейдерско-геодезической школы Ленинградского горного института.

Важными событиями для развития маркшейдерского дела страны было проведение в 1925 г. под руководством И. М. Ба- хурина, П. К- Соболевского и Н. Г. Келля региональных маркшейдерских съездов (юга России — Харьков, Урала и Башкирии— Свердловск, I общесибирского — Томск) и в 1929 г. Всесоюзной маркшейдерской конференции.

Итогами проведения конференции 1929 г. явились выработка и принятие Правил по маркшейдерскому делу и маркшейдерскому контролю, действовавших до появления в 1939 г. более полной Технической инструкции по производству маркшейдерских работ, вынесено и реализовано постановление о создании постоянной маркшейдерской комиссии при НТС горной промышленности ВСНХ, организовавшей первые наблюдения за сдвижением земной поверхности под влиянием горных разработок на угольных шахтах и выполнившей вместе с оргкомитетом большую организационную работу по созыву и проведению I Всесоюзного маркшейдерского съезда.

I Всесоюзный маркшейдерский  съезд состоялся в январе 1932 г. в Ленинграде, на нем были рассмотрены  актуальные цля начинавшегося  тогда периода реконструкции  промышленности задачи маркшейдерской  службы. В работе съезда приняли  участие маркшейдеры всех основных  горнопромышленных районов страны, горных вузов и научно-исследовательских  организаций геологоразведочного  и горного профиля. Съезд приветствовал  президент АН СССР, старейший  горный инженер- геолог— академик  А. П. Карпинский.

Съезд рассмотрел важнейшие организационные и научно-технические вопросы маркшейдерского дела, дал обоснованные рекомендации по приведению маркшейдерской службы в стране в соответствии с требованиями социалистической горной промышленности. Были определены основное содержание и задачи маркшейдерского дела на данном этапе развития страны.

На съезде развернулась острая дискуссия по вопросу организации маркшейдерской службы, выявились две точки зрения. В соответствии с первой из них, маркшейдерская служба должна выделяться из состава объединений и предприятий и выполнять все работы по договорам, вторая: маркшейдерская служба — органическая часть горных предприятий, объединений и выполняет работы в их составе. Вторая точка зрения получила при голосовании незначительный перевес, но позднее, как и следовало ожидать, ее правильность была полностью подтверждена.

Съезд признал необходимым создание центральных органов для обеспечения планирования и руководства маркшейдерской службой в стране в организационном и научно-техническом отношении: центрального аппарата маркшейдерского надзора и контроля и научно-исследовательского института. Уже в 1932 г. в Ленинграде под руководством И. М. Бахурина было создано Центральное научно-исследовательское маркшейдерское бюро (ЦНИМБ) с филиалами в ряде крупных горнопромышленных районов (Донбасс, Урал и др.). В 1945 г. ЦНИМБ был преобразован во Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (ВНИМИ), который в настоящее время вырос в мощный научно-исследовательский центр и успешно проводит исследовательские работы во всех областях маркшейдерского дела и горной геомеханики в тесной связи с академическими институтами и маркшейдерскими кафедрами вузов.

По предложениям I Всероссийского маркшейдерского съезда (1921 г.) началась планомерная подготовка горных инженеров-маркшейдеров. Были организованы маркшейдерские специальности: 1921 г.— в Ленинградском; 1925 г.— в Днепропетровском; 1929 г.— в Свердловском горных институтах, в Томском и Новочеркасском политехнических институтах.

В первой половине XX в. в связи с увеличением разработок месторождений вопросы сдвижения земной поверхности и горных пород были предметом многих исследований в нашей стране и за рубежом. В послевоенный период большое внимание уделялось разработке способов расчета сдвижений. Значительных результатов в этой области добились польские ученые (Литвинишин, Будрик, Кнотте и др.). В СССР планомерные наблюдения за сдвижением горных пород были начаты в 1928 г.

Результаты анализа, большого объема натурных наблюдений, выполненных на угольных шахтах и рудниках, теоретические и методические обобщения нашли отражение в известных монографиях И. М. Бахурина, С. Г. Авершина, Д. А. Казаков- ского, М. А. Кузнецова и др.

В связи с решением задач подработки сооружений и других объектов выделилось, как отмечалось выше, особое направление— расчет ожидаемых сдвижений и деформаций подрабатываемой толщи пород и земной поверхности. Исследования этих вопросов были начаты С. Г. Авершиным в 1935 г., в последующие годы они получили развитие в его работах и трудах других авторов (Д. А. Казаковский, С. П. Колбенков, А. Н. Медян- цев, И. А. Петухов и др.). На основе выполненных работ были составлены руководства, нормативные документы по охране сооружений и природных объектов от вреднего влияния подземных горных разработок.

Существенные уточнения были внесены в вопросы безопасной выемки полезного ископаемого под водными объектами, разработки сближенных пластов в восходящем порядке, расчета барьерных целиков и др.

Большое значение имеют проводимые с 1950 г. ВНИМИ исследования устойчивости бортов карьеров и откосов отвалов, нашедшие отражение в работах Г. Л. Фисенко и в разработанных ВНИМИ руководствах по этому вопросу.

Проблема сдвижения горных пород, охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок продолжает оставаться предметом исследований отраслевых научно-исследовательских институтов, коллективов кафедр маркшейдерского дела и специальных групп производственных объединений горной промышленности.

Современная технология горного производства, темпы и масштаб работ и усложняющиеся горно-геологические условия разработки МПИ выдвигают повышенные требования к точности, надежности и оперативности маркшейдерского обеспечения.

Следует отметить большую работу ВНИМИ по разработке и конструированию маркшейдерских приборов общего назначения технической точности (теодолиты, нивелиры с самоустанавливающейся визирной осью) и приборов специального назначения (станции для профилирования проводников вертикальных шахтных стволов, профилографы для автоматического построения профилей рельсовых путей, лазерные указатели направлений, гирокомпасы, дальномерные и светодальномерные приборы, угломеры и др.).

Важное значение для развития маркшейдерского дела имели разработка и изготовление приборов для гироскопического ориентирования подземных съемок. Началом обстоятельных исследований в этом направлении следует считать сороковые, послевоенные годы. В этот период независимо были созданы первые образцы маркшейдерских гирокомпасов в Клаустальской горной академии и во ВНИМИ, имеющие ряд недостатков: большая масса, значительный период наблюдений, неустойчивость показаний и др.