1.2. Взаємозв’язок курсу з іншими дисциплінами

"Маркшейдерська справа" тісно пов'язана з цілим рядом фундаментальних та спеціальних дисциплін, перш за все, з геодезією, яка є 6азовою для більшості польових i камеральних маркшейдерських робіт. Це обумовлюється тим, що при маркшейдерських зйомках широко використовуються геодезичні методи і методики виконання вимірів та о6числень. Крім цього, всі маркшейдерські зйомки гірничих виро6ок (як під землею, так i кар’єрах) будуються на загальнодержавних геодезичних пунктах плано-висотної мережі, що дозволяє складати плани гірничих робіт у системі координат, прийнятій на поверхні пов'язуючи їх з топографічними планами земної поверхні, i вирішувати різноманітні завдання гірничої справи

Не менше значення для маркшейдерської справи має i математика. Без знань з аналітичної і диференціальної геометрії, теорії ймовірностей, математичної статистики та ряду інших розділів математики неможливе розуміння цього курсу. При виконанні маркшейдерських вимірів широко використовуються сучасні прилади, будова, перевірка та порядок роботи з якими неможливі без дисципліни «Маркшейдерсько-геодезичні прилади та інструменти».

Для правильного вибору приладів і методики вимірів, а також оцінки точності їх виконання, в маркшейдерській практиці широко використовуються положення теорії математичної обробки результатів вимірів.

Вивчення геометричних форм і властивостей родовищ, а також процесів, які відбувалися або відбуваються в надрах неможливе без виконання зйомок і складання графічної документації. Тому маркшейдерська справа пов'язана з нарисною геометрією, маркшейдерським та топографічним кресленням, геометрією надр та геологічними дисциплінами.

Однак навіть володіючи знаннями з усіх перелічених дисциплін, маркшейдер не зможе у повному обсязі виявити свої обов’язки, добре не засвоївши гірничої справи. Без цього він не тільки здійснювати найпростіші маркшейдерські роботи, а й вирішувати питання планування гірничих робіт, контролю за правильним виконанням, забезпечуючи при цьому найбільш раціональне і безпечне опрацювання родовищ корисних копалин.

1.3. 3Агальні відомості з історії розвитку маркшейдерської справи

Гірнича справа є однією з найдревніших областей діяльності людини. Однак розробка корисних копалин була б неможливою без мистецтва "вимірювання Землі", яке має багатовікову історію. Історичні рукописи та археологічні розкопки свідчать, що люди здавна будували складні підземні споруди. Так на Синайському півострові у 2780-2720 роках до нашої ери була пройдена підземна галерея довжиною 66 м, у Вірменії (III тисячоліття до н.е.) довжина виробок досягала 150 м, а на острові Самос знайдено тунель довжиною 1250 м, побудований у VI столітті до н.е. Доведено, що подібні гірничі роботи вже тоді не могли обійтися без геометричних вимірів. Тому в ті часи за допомогою примітивних пристроїв виконувалися зйомки поверхні i підземних виробок та забезпечувались збійки зустрічних вибоїв. Перший опис передачі напрямку 3 поверхні в шахту та методів зйомки підземних гірничих виробок наведено в праці "Діоптрика", яка належить Герону Алексаидрійському (І століття до н.е.). Зйомка полягала у різного роду промірюваннях i провішуваннях. а також побудові ланцюжка геометрично правильних фігур з поверхні в шахту. За їх допомогою здійснювалось орієнтування підземних виробок.

Користуючись методом Герона, грек Євналій забезпечив збійку водопровідного тунелю довжиною більше, ніж 1 км, який проходив з двох кінців гори.

У середні віки маркшейдерія починає формуватися як наукова дисципліна.

Саме в цей час виникає потре6а у встановленні меж між сусідніми рудниками на земній поверхні та в надрах, а також врахуванні впливу гірничих робіт на стан земної поверхні та об’єктів, що на ній знаходяться.

Подальший розвиток методів маркшейдерських зйомок та підвищення їх точності пов'язані 3 використанням на ру6ежі XV i XVI століть компаса. У цей час відомий німецький вчений Георг Агрікола (1491-1555 роки) видав свою працю "Про гірничу справу та металургію", в якій розглянув методи зйомки виробок за допомогою гірничого компаса, а також описав спосіб визначення гли6ини шахти i довжини штольні похилим шнуром та висками.

У 1574 р. в Ерфурті Еразмом Рейнхольдом 6уло опубліковано "Практичний курс маркшейдерського мистецтва", в якому відзначалося: "Маркшейдерське мистецтво необхідне для того, що6 рудники могли проектувати розміри видобутку, здійснювати підготовку до розробки рудник покладів i виконувати роботи по збійці".

У XVII столітті з'явився висячий компас (підвісна 6усоль), який разом з підвісним півкругом майже протягом чотирьох століть використовувався при зйомках гірничих виробок. У цей період вони 6ули основними маркшейдерськими приладами, незважаючи на те, що вже в 1730 р. англійським механіком Джоном Сіссоном було створено перший теодоліт. Це було пов'язано 3 тим, що компас i півкруг на той час повністю відповідали рівню розвитку гірничого виробництва. Подальший розвиток маркшейдерської справи пов'язаний 3 іменами професора Вейсбаха i маркшейдера Борхерса, які в 40-х роках ХІХ століття довели доцільність використання в маркшейдерських зйомках теодолітів та нівелірів. Вони використали їх для проведення штолень в Фрей6ерзькому гірничому районі, які відрізнялися значною довжиною i велись багатьма зустрічними вибоями із різних точок. Для здійснення цих робіт на поверхні було виконано детальну тріангуляцію і нівелювання в єдиній системі координат, а також розроблено методи точного орієнтування підземної зйомки.

У цей період в Німеччині для зйомок гірничих виробок разом з теодолітом та нівеліром широко використовувалися оріентир-бусоль, дзеркальна бусоль, проектувальні тарілочки та інші прилади, методика ро6оти з якими 6ула викладена в книгах Вейсбах "Нове маркшейдерське мистецтво" (1851 р.) та Борхерса "Практичне маркшейдерське мистецтво" (1869 р.). У Росії перші згадки про маркшейдерів з'явилися за часів Петра І. У складеному В.І. Татищевим "Заводському статуті" (1734 р.) та в праці В. Геніна "Опис Уральських i Си6ірських заводів" (1735 р.) чітко визначені завдання та обов'язки маркшейдера гірничого підприємства.

Важливе значення для розвитку маркшейдерської справи мала праця М.В. Ломоносова "Перші основи металургії або рудних справ" (1763 р.), 1 п'ятому розділі якої - "Про виміри рудників" - описані маркшейдерські роботи та прилади (висячий компас, квадрант, мірний жезл (сажень), лінійка, транспортир та інші). Першими підручниками з маркшейдерії російською мовою були "Настановлення до підземної геометрії або маркшейдерської науки" І.Ф. Вейдлера (1777 р.) та «Перші основи мистецтва гірничих i соляних виробництв» Ф.Л. Канкріна (1789 р.).

Важливою подією в розвитку гірничої справи в Росії було створення в 1773 р. у Санкт-Петербурзі Гірничого училища. У його стінах виросла ціла плеяда талановитих вчених та викладачів до яких належить i О.І. Максимович - автор першого російського підручника "Практична підземна геометрія" (1805 р.).

Особливе місце в розвитку маркшейдерської справи належить П.О.Олишеву, який розробив методику підземної зйомки i складання маркшейдерських планів за координатами. Результати його робіт, викладені в книзі "Маркшейдерське мистецтво (1847р.), дозволили значно підвищити точність зйомок i вирішувати складні завдання гірничої справи.

Велике значення для розвитку маркшейдерської справи в Україні мало відкриття у 1899 р. першого навчального закладу з гірничої справи – Єкатеринославського вищого гірничого училища (нині Національна гірнича академія України). Важливий внесок у розвиток маркшейдерії в Україні зробили вчені, які працювали в цьому та інших закладах: Г.А. Бауман, П.М. Леонтовський, І.М. Бахурін, П.К. Соболевський, І.Г. Лисиця, Д.М. Оглоблін, Й.Я. Рейзенкінд, П.І. Кудряшов та інші. Саме завдяки натхненній праці цих вчених та їх учнів була створена вітчизняна маркшейдерська школа, вихованці якої з успіхом продовжують i розвивають її традиції не тільки в Україні, а й за її межами.

В Україні підготовку маркшейдерів здійснюють Національна гірнича академія України (м. Дніпропетровськ), Донецький державний та Криворізький технічний університети, а також Криворізький та Лисичанський гірничі технікуми.

Інтенсивний розвиток вітчизняної гірничовидо6увної промисловості не міг не позначитися i на рівні маркшейдерського забезпечення гірничих робіт, яке базувалося на останніх досягненнях науки i техніки. Розвиток маркшейдерської справи зараз відбувається в таких напрямках: розробка та впровадження приладів, які забезпечують значне підвищення продуктивності праці при виконанні вимірів (електронних теодолітів, тахеометрів, гіротеодолітів та інше); автоматизація камеральної обробки результатів вимірів та по6удова маркшейдерської графічної документації за допомогою графопобудовника i створення на цій основі автоматизованого робочого місця маркшейдера; дослідження геомеханічних процесів та розро6ка заходів щодо безпечного i раціонального ви- користання та охорони надр i навколишнього середовища.