4.3. Развитие горной техники в период промышленного переворота (конец XVIII – начало XIX вв.)

Промышленным переворотом, или промышленной революцией, называют сравнительно небольшой исторический период, когда человечество рассталось с мануфактурой и освоило машинное производство. Случилось это после того, как английские изобретатели Джон Кей, Джеймс Уатт, Генри Модсли, а также их современники в других странах создали машины и технологические процессы, полностью изменившие промышленные предприятия. Их продукция стала не только более совершенной, но и массовой, а значит, дешевой и доступной для большинства людей.

К концу XVIII века наступил небывалый расцвет не только текстильной, но и горнорудной, металлургической и металлообрабатывающей промышленности.

Во время промышленного переворота (конец XVIII – начало XIX вв.), который характеризовался победой и утверждением капитализма, наступает качественно новый период в развитии горного дела с налаживанием индустриального выпуска высокопроизводительных горных машин. Основой организации общественного производства стала капиталистическая фабрика, образовались промышленные центры, формируется промышленный пролетариат. Изобретение и применение рабочих машин стало началом перехода от мануфактурного производства к машинному. Возникает машиностроение, которое к 70-м гг. XIX в. превращается в крупную отрасль фабрично-заводского производства (Великобритания), создаются заводы горного машиностроения.

С развитием промышленного производства тесно связан процесс развития науки. Научные исследования в области горного дела приводят к созданию основ горной механики (П. А. Олышев, И. А. Тиме), теории горного давления (М. М. Протодьяконов), теоретических основ обогащения полезных ископаемых (Г. Я. Дорошенко и др.). В 1761 патентуется механическое приспособление для подрубания угольного пласта (М. Мензис, Великобритания). Патентуется основная машина для открытого способа разработки – одноковшовый паровой экскаватор на рельсовом ходу (В. Отис, США, 1834) и дисковая врубовая машина для угольных шахт (С. Воринг, Великобритания, 1852). Внедряются пневматические поршневые перфораторы (Франция,1861). В 30-х гг. появляются стальные канаты для рудничного подъема и откатки (Германия, 1835), устройства для воздействия на горные породы напорной струей воды – водометы («фонтаны», а затем «брызгала» – прообраз гидромониторов, Россия).

В 1860 французский инженер М. Кувре изобрел многоковшовый экскаватор, а в 1863 началась добыча золота с помощью драг (Новая Зеландия). В 1864 изготовлена первая цепная (баровая) врубовая машина (Великобритания).

Первостепенное значение для совершенствования горной технологии имела замена пороха мощными взрывчатыми веществами – пироксилином, нитроглицерином и, наконец, динамитом (1867). Первая отбойка угля динамитом в шахте «Анна-Мария» (Сев. Вестфалия, Германия) открыла дорогу широкому внедрению взрывных работ в практику горного дела. Благодаря применению динамита стала возможной проходка многокилометровых тоннелей в Альпах – Мон-Сенисского (12 км), Арльбергского (10 км), Симплонского (19 км). Тоннелестроение формируется в самостоятельную отрасль горного дела.

Для подготовки рудного сырья к переработке создаются дробилки различных конструкций: валковые (1806), роторные (1842), щековые (1858), стержневые (1859), конусные (1877), молотковые (1895).

Изобретение во Франции (1844–1849) способа бурения свободно падающим инструментом послужило основой увеличения объемов проходки скважин. Начинается скважинная добыча нефти (1859, США; 1864, Россия). В США внедряется глубинно насосная добыча нефти (1865), а с конца 80-х гг. - роторное бурение на нефть с применением лопастных долот и промывкой глинистым раствором (штат Луизиана).

Совершенствуется привод горных машин; на смену парокотельным агрегатам приходят электрические двигатели. Использование их в шахтах (Великобритания, 1880) сыграло решающую роль в техническом перевооружении горного производства: создается электрический станок для бурения скальных пород (Германия, 1884), и электродвигатель становится основным приводом буровых механизмов (рис. 4.4), внутришахтного транспорта, вентиляторов (рис. 4.5), водоотливных установок и др.

Значительно усовершенствовался шахтный подъем (рис. 4.6), для которого наряду с бадьями используют многоэтажные (до 6) клети. Водоотлив из шахт осуществляется насосами с приводом от парового двигателя. Открытый способ разработки применялся в ограниченных масштабах, в основном, для добычи природных строительных материалов (глин, известняка, мрамора и др.), бурого угля, торфа, железных руд (главным образом болотных), россыпного золота. В широких масштабах применяется аэрлифтная нефтедобыча на нефтепромыслах Баку (с 1894).

Об энерговооруженности горнорудной промышленности можно судить по кратким выдержкам из энциклопедического справочника 1876 года издания.

Рисунок 4.4. Подземный буровой станок с электрическим приводом.
	Рисунок 4.5. Шахтный вентилятор с электрическим приводом.
	Рисунок 4.6. Подъемный ворот с электрическим приводом.