Большая Советская Энциклопедия (ГО) - БСЭ БСЭ

  Развитие горного производства, горных и геологических наук ставит перед Г. г. и более сложные задачи, в разрешении которых много сделано советскими горными геометрами. В той же мере, в какой всякая залежь представляет геометрическое тело, распределение свойств полезного ископаемого внутри этого тела тоже представляет форму расположения элементов этих свойств в пространстве. Выяснение и изображение на чертеже совокупности этих форм и свойств составляют задачу одного из разделов Г. г., называемого геометризацией месторождения , одним из основоположников которого является советский учёный П. К. Соболевский. В наиболее систематизированном виде за рубежом вопросы Г. г. изложены в трудах Э. Л. Донна и Дж. У. Шимера (США; 1958).

  Лит.: Соболевский П. К., Современная горная геометрия, «Социалистическая реконструкция и наука», 1932, в. 7; Ушаков И. Н., Горная геометрия, 3 изд., М., 1962; Рыжов П. А., Геометрия недр, 3 изд., М., 1964.

Горная геомеханика

Го'рная геомеха'ника, механика горных пород, наука о механических свойствах породных массивов и механических процессах, происходящих в них при ведении горных работ. Г. г. находится на стыке геомеханики и горной науки и имеет главной целью рациональное управление горным давлением . Основные задачи Г. г.: изучение прочностных и деформационных характеристик породных массивов, в которых ведутся горные работы, а также установление закономерностей возникновения и развития напряженно-деформационных полей в районах горных разработок. Г. г. связана с механикой деформируемой среды (сплошной и дискретной); геологией и инженерной геологией; геофизикой и др. науками о Земле, а из технических дисциплин — с горной наукой, особенно с разработкой месторождений полезных ископаемых, и со строительной механикой. Поскольку Г. г. рассматривает воздействие на породные массивы не только естественных, но и производственных факторов, она в этом смысле является более широкой дисциплиной, чем геомеханика, однако по масштабу изучаемых объектов Г. г. уступает последней, так как изучает локальные области земной коры. В Г. г. совместно применяются аналитические, лабораторные и натурные методы. Г. г. исследует управление горным давлением, взаимодействие крепей горных выработок с породными массивами, устойчивость подземных и открытых горных выработок, сдвижение породных толщ и земной поверхности под влиянием горных работ, вопросы борьбы с горными ударами и внезапными выбросами угля и газа и др. Развиваясь с древнейших времён, Г. г. формируется в научную дисциплину лишь с 19 в. Основополагающие исследования в Г. г. выполнили советские учёные: М. М. Протодьяконов-старший (1907, 1930), П. М. Цимбаревич (1934, 1951), В. Д. Слесарев (1948), С. Г. Авершин (1948, 1955), К. В. Руппенейт (1954, 1961) и др.; за границей Г. Шпакелер (Германия, 1928; ГДР, 1954), Р. Феннер (Чили, 1938), Ф. Мор (ФРГ, 1946, 1963), А. Лабас (Бельгия, 1949, 1951) и др.

  В период бурного развития горнодобывающей промышленности в 40—60-х гг. 20 в., Г. г. создала научные основы для резкого повышения безопасности горных работ и роста производительности труда.

  Лит.: Маньковский Г. И., Горная геомеханика и теория состояния горных пород, «Вести. АН СССР», 1963, №5; Крупенников Г. А., О направлениях и постановке аналитических исследований в механике горных пород, «Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых», 1966, № 2.

  Г. А. Крупенников.

Горная крепь

Го'рная крепь, см. Крепь горная .

Горная наука

Го'рная нау'ка, совокупность знаний о природных условиях залегания месторождений полезных ископаемых и физических явлениях, происходящих в толще горных пород в связи с проведением горных выработок, о способах добычи и обогащения твёрдых полезных ископаемых, а также организации производства, обеспечивающей безопасную и экономичную разработку месторождений. Новые вопросы возникли перед Г. н. в связи с созданием и развитием нефтяной и газовой промышленности. (О развитии науки в этих отраслях см. в ст. Нефть и Газы природные горючие .) Предмет Г. н, — процессы разработки твёрдых полезных ископаемых в их развитии и взаимосвязи с сопутствующими им природными явлениями, т. е. условиями фактического их осуществления. Цель Г. н. — раскрытие закономерностей и научное объяснение явлений и процессов, происходящих при разработке полезных ископаемых, для коренного совершенствования техники и экономики горного производства.

  До конца 19 в. в литературе употреблялся собирательный термин «горное искусство», под которым понималась система приёмов и методов практической деятельности, связанная с добычей и обогащением полезных ископаемых. В начале 20 в. (особенно в 20—30-х гг.) происходит бурное развитие горной промышленности. В этот период получают теоретическое обоснование сложные явления (см. Горное давление , Внезапный выброс ), связанные с разработкой месторождений полезных ископаемых, происходит дифференциация научных направлений, в результате которой установились понятия о предмете и задаче Г. н.

  Развитие советской Г. н. можно разделить на несколько этапов.

  Этап, связанный с восстановлением промышленности в 20-е гг., характерен созданием и развитием научных основ проектирования шахт и рудников, организацией исследований по проблемам безопасности в горном деле. Ликвидация частной собственности на землю и недра открыла возможность строительства горных предприятий с оптимальными параметрами при целесообразных горных наделах. Значительную роль в развитии методов проектирования шахт сыграли работы Б. И. Бокия, А. М. Терпигорева, Л. Д. Шевякова и их учеников. Нормирование горных работ и основы горного планирования были разработаны М. М. Протодьяконовым. Изучение проблем безопасности было полно организовано А. А. Скочинским. Такой размах научных исследований стал возможным благодаря созданию коллективов творческих работников (кафедры учебных институтов и проектные организации).

  Второй этап (годы первых пятилеток — 1929—40) связан с осуществлением широкой механизации горных работ на базе электрификации горной промышленности и стандартизации. Проводятся исследования по определению параметров горных машин и механизмов. Этому периоду соответствует также развитие горной механики — шахтного подъёма, водоотлива, турбомашин, пневматического хозяйства и др. Создание высокопроизводительных горных машин и средств рудничного транспорта потребовало изучения физико-механических свойств угля, руд, пород, процесса резания угля, разрушения пород и т. д., что представляло научную базу для конструирования и эксплуатации машин. Большое значение в развитии теории механизации горных работ сыграли конструкторские институты (Гипроуглемаш и др.), а также коллективы, работавшие под рук. А.М. Терпигорева, А. О. Спиваковского и др. учёных. Для развития горной механики важное значение имели работы М. М. Федорова, А. П. Германа, А. С. Ильичева, Г. М. Еланчика и др.

  В начале 30-х гг. дифференциация Г. н. привела к созданию рудной ветви — исследований в области вскрытия, систем разработки и механизации при разработке рудных месторождений. В становлении этого направления видную роль сыграли работы Н. И. Трушкова, Н. А. Старикова, И. А. Кузнецова, а в более позднее время работы П. И. Городецкого, М. И. Агошкова, Г. М. Малахова и др. В исследованиях по открытому способу разработки месторождений полезных ископаемых основополагающими явились работы Е. Н. Барбот де Марни, Е. Ф. Шешко, Б. П. Боголюбова. В дальнейшем становлению и развитию советской научной школы открытого способа разработки месторождений способствовали работы Н. В. Мельникова, П.Э. Зуркова, В. В. Ржевского, А. И. Арсентьева и др. Для этапа 30-х гг. характерны также достижения в области горной геометрии и маркшейдерского искусства в связи с работами П. К. Соболевского, В. И. Баумана, П. М. Леонтовского, И. М. Бахурина, Д. Н. Оглоблина, П. А. Рыжова и др.

  Этап, начавшийся с 50-х гг., характерен широким использованием достижений математики, физики, химии как для исследования природных явлений при разработке месторождений, так и для создания горной техники. Создаётся большая сеть научно-исследовательских, конструкторских, проектных и учебных институтов в горных районах и бассейнах и коллективов творческих работников, развивающих Г. н. Получают широкое внедрение результаты исследований открытого способа разработки, строительства крупнейших горных предприятий, создания комплексов механизации с дистанционным, в некоторых случаях с автоматизированным управлением. В Г. н. получают развитие исследования с применением моделирования, электронных вычислительных машин, точнейшей аппаратуры. Исследование физики горных пород (М. М. Протодьяконов-младший, Л. И. Барон, В. В. Ржевский и др.), горных массивов и процессов становится одним из важных направлений развития Г. н. Создаются принципиально новые методы использования взрывчатых веществ (Г. П. Демидюк, Н. В. Мельников и др.), обеспечения безопасности при разработке пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа (Л. Н. Быков, И. М. Печук, Г. Д. Лидин, В. В. Ходот и др.), исследуются проблемы разработки месторождений на больших глубинах, а также месторождений, залегающих в сложных условиях. Впервые получает некоторое научное объяснение горное давление и сдвижение горных пород (В. Д. Слесарев, С. Г. Авершин, Г. Н. Кузнецов, В. Т. Давидянц и др.), которое целесообразно используется при разработке рудных месторождений и учитывается при конструировании комплексов для угольных шахт. Развиваются работы в области рудничной аэродинамики, приведшие к точным методам расчёта проветривания шахт (В. Н. Воронин, В. Б. Комаров и др.). Советским учёным принадлежат наиболее крупные теоретические работы в области флотационных и химических методов обогащения руд, получения высококачественных концентратов, извлечения редких элементов. Большой вклад в научные основы обогащения полезных ископаемых внесли И. Н. Плаксин, П. В. Лященко, В. Я. Мостович, М. Ф. Ортин и др. Разработаны теоретические основы осушения месторождений, замораживания обводнённых горных пород, специальных способов проходки выработок, созданы агрегаты проходки стволов шахт с поверхности (Г. И. Маньковский, Н. Г. Трупак и др.). Проходка горных выработок (стволов шахт, квершлагов, штреков и др.) благодаря советским исследованиям (Н. М. Покровский, Н. А. Малевич, Д. И. Малиованов и др.) получила теоретические основы и осуществляется комплексами совершенных механизмов. В СССР созданы комплексно-механизированные агрегаты для разработки угольных пластов, позволяющие не только резко повысить производительность, но и освобождающие человека от тяжёлого подземного труда (А. В. Докукин, А. В. Топчиев, А. Д. Гридин, С. Х. Клорикьян, В. Н. Хорин и др.). Ведутся работы в области горной экономики: по методам технико-экономического анализа; определению параметров шахт и рудников на ЭВМ, целесообразному использованию основных и оборотных фондов, рентабельности шахт, нормированию и планированию горных работ (П. З. Звягин, Т. Я. Бурштейн, А. С. Астахов, А. П. Судоплатов, А.М. Курносов и др.). Выделилась в самостоятельный раздел Г. н. геотехнология (А. И. Кириченко, А. И. Калабин, В. Ж. Арене и др.).