![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •История горного дела
- •Аннотация
- •Содержание
- •Глава I. Горное дело: основные этапы развития 9
- •Тема 1. Горное дело и его роль в развитии человечества 9
- •Введение
- •Введение
- •Глава I. Горное дело: основные этапы развития тема 1. Горное дело и его роль в развитии человечества
- •1.1. Роль полезных ископаемых в жизни человека
- •1.2. Горное производство – определяющий фактор материальных ресурсов общества и сфера реализации технических достижений
- •1.3. Виды и масштабы горных работ в стране и мире
- •1.4. Влияние человека на земную кору
- •1.5. Особенности состояния и направления развития минерально-сырьевой базы России
- •Тесты самоконтроля № 1
- •Тема 2. Геологическая и технологическая история земли
- •2.1. Формирование Солнечной системы и планеты Земля
- •2.2. Строение Земли и методы ее изучения
- •2.3. Геологическая история Земли
- •2.4. История развития человека
- •Тесты самоконтроля № 2
- •99,9% Общей массы Солнечной системы составляют:
- •Тема 3. Эпоха горных орудий
- •3.1. Каменный век
- •Колесо и повозка
- •Изобретение рукоятки
- •3.2. Медно-каменный век
- •3.3. Эпоха бронзы
- •3.4. Ранний железный век
- •3.5. Горное дело античности
- •3.6. Горное дело средневековья и эпохи Возрождения
- •Великий инженер и живописец Леонардо да Винчи
- •Тесты самоконтроля № 3
- •Тема 4. Эпоха горных машин
- •4.1. Первые горные машины (средние века)
- •4.2. Использование энергии воды, ветра, пара и связанных с ними механизмов в технологических процессах
- •Изобретение паровой машины
- •4.3. Развитие горной техники в период промышленного переворота (конец XVIII – начало XIX вв.)
- •4.4. Развитие горной техники в период империализма (конец XIX – начало XX вв.)
- •Тесты самоконтроля № 4
- •Укажите основные научные теории горного дела в период капитализма:
- •Тема 5. Агрикола – ученый-энциклопедист
- •5.1. Георгий Агрикола – передовой ученый XVI века
- •5.2. «De re metallica» – первая энциклопедия горного дела
- •Глава II. Горное дело в России и на урале тема 6. Развитие горного дела в россии
- •6.1. Археологические сведения о горном производстве в России
- •6.2. Начало горнозаводского дела в России
- •6. 3. Реформы горнорудного дела Петра I
- •6.4. Горнорудное дело России в XIX и начале XX вв.
- •6.5. Горно-промышленный пролетариат России XIX – начала XX вв.
- •6.6. Горное образование в России
- •6.7. Развитие горного дела в России и ссср в советский период
- •Тема 7. Вклад м. В. Ломоносова в развитие горного дела
- •7.1. Ломоносов м. В. – передовой ученый XVIII века
- •7.2. Роль м. В. Ломоносова в развитии горного дела
- •7.3. Философские взгляды м. В. Ломоносова
- •Тема 8. История горного дела на урале
- •8.1. Археологические сведения об истории горного дела на Урале
- •8.2. Горное дело на Урале XV–XVII вв.
- •Строгановы
- •8.3. Горное дело на Урале в хviii веке
- •Уральские горнозаводчики Демидовы
- •Татищев Василий Никитич
- •8.4. Горное дело на Урале хiх–начала хх вв
- •«Золотая лихорадка»
- •8.5. Горное дело на Урале в советский период
- •Глава III. История развития отраслей горного дела тема 9. История развития обогащения полезных ископаемых
- •9.1. Возникновение отрасли
- •9.2. Обогащение полезных ископаемых в эпохи Средневековья и Возрождения
- •Лященко Петр Владимирович
- •9.3. Состояние обогащения в период промышленного переворота
- •9. 4. Развитие обогащения в конце XIX–начале XX вв.
- •9.5. Развитие обогащения в России
- •Тесты самоконтроля № 9
Изобретение рукоятки
Важным достижением человека стало освоение составных орудий. Их появление произвело настоящую революцию в технике каменного века. Долгое время ручное рубило и палка существовали и использовались раздельно. Соединив их с помощью жил или ремешков кожи, люди получили принципиально новое орудие – каменный топор, сделавшийся вскоре важнейшей принадлежностью первобытной жизни. Топор позволял в несколько раз увеличить силу удара камня. Конечно, первому топору было ещё очень далеко до современного, но прогресс (по сравнению с бытовавшим до этого ручным рубилом) был огромен. Поэтому нисколько не преувеличивают те, кто утверждают, что появление рукоятки составило эпоху в истории человечества. Может показаться, что мысль о соединение камня с палкой очень проста. Однако это не так. Рукоятка представляла собой довольно сложное и трудное для человека изобретение. Поэтому составные орудия появились достаточно поздно.
Особым родом составных орудий стали так называемые вкладышевые инструменты. К их изготовлению человека подтолкнуло наблюдение за тем, что в работе всегда принимает участие лишь незначительная часть инструмента. Поэтому необязательно делать орудия целиком каменными. Новые инструменты имели и то важное преимущество, что после износа рабочей части достаточно было только заменить кремниевую пластинку, а не изготовлять все орудие целиком.
Переход от присваивающего хозяйства к производящему определяется большинством ученых как «неолитическая революция». Прогрессивное значение этого перехода заключалось в том, что оно уменьшало элемент случайности и укрепляло материальные основы общества. Постепенный переход к активному воздействию на природу ознаменовался возникновением земледелия и скотоводства. Постепенно они приобрели основное значение в жизни первобытного общества. Складывается простейшее натуральное хозяйство. Создаются предпосылки к возникновению ремесел как ранней формы производства. Таким образом, к концу каменного века стали выделяться ремесла, в том числе по изготовлению каменных орудий.
3.2. Медно-каменный век
Следующая «ступень» в развитии человечества – энеолит (VI–III тыс. до н. э.) – период использования самородных металлов, среди которых наиболее распространены золото и медь. На протяжении всего каменного века, занимаясь собирательством нужного каменного материала с поверхности земли, человек сталкивался с самыми разнообразными свойствами грунта. Опыт и наблюдательность показали человеку, что существуют горные породы, отличающиеся по внешнему виду и свойствам. Среди прочих камней попадались и такие, которые не раскалывались при ударе, а только изменяли форму. Особенно отчетливо это свойство проявлялось у крупных кусков самородной меди. Такие «ковкие камни» люди находили в безводных долинах восточной пустыни Египта между современными городом Бени-Суэйф и границей Судана. Практика помогла найти способ их обработки – ковки металлов в холодном состоянии. Почти 6500 лет тому назад жители долины Нила при помощи молота выковывали из ковких камней медные украшения и предметы домашнего обихода: иглы, ножи, зубила, миски и пинцеты. Спустя 400 лет ковкой молотом они начали обрабатывать и блестящие золотые зерна.
К началу VIII тыс. до н. э. относится зарождение энеолита в центральной зоне Армянского нагорья и к IX–X тыс. до н. э. – в верховьях р. Тигр. Основные типы изделий, полностью представленные в Армении, со временем распространились по всей зоне, освоенной предшествующей культурой неолита.
Древнейшие изделия из золота и меди найдены в Египте и Малой Азии и датируются 7-м тысячелетием до н. э. Они представляют собой золотые самородки, обработанные в форме бисеринок холодной ковкой, бусинки, колечки и подвески. В пределах Армянского нагорья и прилегающих к нему регионах обнаружены украшения из самородной меди и золота, выполненные способом холодной ковки самородка с последующей обрезкой краев, пробивкой отверстий и скручиванием в виде трубок. Обнаружены также примитивные топоры – тесла, выполненные из кусков самородной меди, различного рода обоюдоострые шилья и рыболовные крючки. Возможность плавки металлов была обнаружена при обжиге керамических изделий. Многократная повторяемость этого технологического процесса позволила овладеть секретами обращения с огнем и искусством приготовления красок и глазури.
Излюбленными поделочными камнями египтян были обнаруженный в горах Синайского полуострова малахит (медный шпат), именуемый зеленым камнем, и доставляемая из Афганистана ляпис – лазурь (азурит, медная лазурь), которую жители Египта называли голубым камнем. Чтобы окрасить предметы в зеленый или голубой цвет, их помещали в глазурную массу из растертых в порошок камней. Пламя, раздутое при помощи выдувальной трубки до высокой температуры (700–950ºС), прочно обжигало глазурь. При этом в глазури возникали мелкие металлические образования из расплавленной меди – «корольки» – похожие на «ковкие камни». Это натолкнуло любознательного человека на мысль испытать преобразующую силу огня и на других камнях. Человек познал, что с помощью огня, сильно разогрев хрупкую породу, можно получить материал, поддающийся деформации. С этого момента началось металлургическое производство, т. е. процесс извлечения металлов из руд.
На начальной стадии металлургия представляла собой процесс выплавки меди из окисленных руд, содержащих такие медные минералы, как малахит и азурит. Около земной поверхности коренные руды под воздействием воды и воздуха выветривались, образуя окисные минералы меди. Из-за невысокой твердости добыча и плавление этих руд не составляли особого труда. В этот период основными горными орудиями были каменные топоры и роговые кайла. С V–IV тыс. до н. э. из среды общинников выделяются группы горняков-профессионалов, передававших свой опыт из поколения в поколение. Целые кланы, племена могли специализироваться в горном деле. Добытую медную руду дробили, а затем перебирали вручную, отделяя медные минералы от ненужной породы. Это были первые приемы подготовки руд к плавке.
Готовые изделия того периода содержали «чистую медь», включающую только естественные примеси, попадающие в расплав из руды, без специальных легирующих добавок. О зарождении именно в Армении переработки меди свидетельствуют многочисленные факты: косвенные, включающие легенды народов мира (например, о пришельцах-карликах из европейских сказаний), анналы древних царей и правителей, и прямые, представленные готовыми изделиями в самом регионе и достаточно отдаленных районах, включая Европу, Африку, Сибирь, Восточную и Южную Азию.
Древнейшими изделиями из рудной меди считаются найденные в 1962 году в Чатал-Хююке (плоскогорье Конья, Турция) бусинки, колечки и подвески. В одном из жилищ этого поселения был обнаружен и шлак от плавки медной руды. Эти находки относятся к 7-му тыс. до н. э. Такой же возраст имеет и найденное в Чайоню-Тепези медное шило, отличающееся высоким содержанием мышьяка – 0,8 %.
|
Рисунок 3.3. Подъем горных пород на шахты при помощи ручного ворота. |
Вместе с медной рудой на Синайском полуострове добывали разнообразные по форме и цвету разновидности кварца – драгоценные камни, имевшие религиозно-культовое назначение: прозрачный горный хрусталь, синевато-фиолетовый аметист, небесно-голубой халцедон, кроваво-красный сердолик. В античных сказаниях упоминаются медные копи Фенана, расположенные на юге современной Иордании в районе между Мертвым морем и заливом Акаба. О промышленных масштабах, достигнутых здесь в V в. до н. э., свидетельствуют огромные (до 150 тыс. т) отвалы шлаков. Интересно, что после отработки шахты тщательно засыпались. Возможно, преследовалась цель охраны природы, называемая сегодня рекультивацией.
Одной из первых стран, начавшей добычу и обработку золота, был Египет. Сначала люди открывали «россыпи» – рыхлые отложения, представлявшие собой продукты разрушения горных золотоносных пород, которые в течение длительного времени подвергались действию речных потоков. Особенно обильные россыпи блестящих золотых зерен были найдены к востоку от Фив, между Нилом и Красным морем. Однако размеры большинства зерен были слишком малы, чтобы собирать их руками. Древнейший способ извлечения таких крупинок золота заключался в промывке золотоносного песка. В Египте золото начали промывать примерно в 4000 г. до н. э.
На Ближнем Востоке и в Египте широко применялось листовое золото – фольга. Фольгой покрывали самые различные предметы: как металлические, так и деревянные. Например, с помощью ковки или органического клея золотая фольга прикреплялась к изделиям из меди и серебра, а в последующем и бронзы. При этом золотое покрытие спасало металлы от коррозии. Вслед за искусством золочения возникло искусство холодной обработки чеканкой и получение золотой нити. В 3100 г. до н. э. возникла художественная обработка расплавленного золота с помощью литья. Золото стало первым металлом, из которого стали выковывать проволоку, который научились паять и полировать. Однако золотые песчинки и золотая пыль, полученные промывкой, не годились для изготовления фольги. Поэтому к такому золоту была применена технология обжига, такая же, как и для фаянсовых глазурей. Золото расплавляли в глиняных тиглях и получали небольшие слитки, которые потом раскатывали в тонкие листы или выковывали украшения.
Уже в период правления царя Менеса, объединившего Верхний и Нижний Египет в могущественное Древнее царство, золото использовалось как средство обмена и мерило стоимости (деньги) (о монетах). Данное предположение основано на существовании стандартных золотых колец весом 7,5 и 15 г, имевших хождение примерно в 2800 г. до н. э. Это было начало «секуляризации золота».
История золотодобычи на территории Грузии насчитывает пять-шесть тысячелетий. Об этом свидетельствуют многочисленные сохранившиеся древние горные выработки, уникальные археологические находки, древнейшие письменные источники (Гомер, Пиндар, Аполлоний Родосский, Страбон, Плиний, Аппиэн и др.). Древнейшие ювелирные изделия отличаются высоким художественным и технологическим уровнем. В регионе разрабатывались как россыпи золота, так и коренные руды. Важнейшие центры древней металлургии были в Квемо-Картли, Рача-Сванети, Аджара-Триалети и Абхазии.
На Урале эра металла и переход к рудному делу начинаются в III тыс. до н. э. Наиболее ранними были Каргалинские рудники вблизи Оренбурга, где складывается самый ранний в этом регионе очаг металлургии. В эпоху энеолита было открыто и золото. Вблизи деревни Кусеево Баймакского района Башкортостана известна наиболее древняя на Урале шахта (II тыс. до н. э.), где добывалось золото из кварцевой жилы.
|
Рисунок 3.4. Синайское письмо. Одна из попыток дешифровки. |
Примерно 1500 лет медь оставалась единственным металлом, извлекаемым из руды. Однако, несмотря на все достоинства меди, медным инструментам недоставало твердости каменных орудий и остроты их краев. Поэтому до конца халколита большая часть горных орудий так и оставалась каменной.