Маркшейдерия

(от нем. Markscheider — маркшейдер, от Mark — граница и scheiden — разделять)

        отрасль горной науки и техники, предметом которой является изучение на основе натурных измерений и последующих геометрических построений структуры месторождения, формы и размеров тел полезного ископаемого в недрах, размещения в них полезных и вредных (для технологии переработки) компонентов, свойств вмещающих пород, пространственного расположения выработок, процессов деформации пород и земной поверхности в связи с горными работами, а также отражение динамики производственного процесса горного предприятия. Работы выполняются с помощью маркшейдерских приборов (См. Маркшейдерские приборы). Данные М. синтезируются в горной графической документации, представляющей собой чертежи, полученные методом геометрической проекции (см. Маркшейдерская съёмка). М. является комплексной наукой и тесно связана со многими научными дисциплинами: математическими, физико-техническими, астрономо-геодезическими, геолого-минералогическими и геологоразведочными, а также с технологией разработки месторождений и строительным делом.

         М. — неотъемлемая часть всех стадий горного производства. Выполнение маркшейдерских работ осуществляется маркшейдерской службой, входящей в состав горного предприятия или организации, ведущей разведку месторождения, проектирование и строительство горного предприятия. При детальной разведке месторождений полезных ископаемых в задачи маркшейдерской службы входит построение опорной сети, съёмка земной поверхности, перенесение проекта расположения разведочных выработок в натуру, съёмка всех пройденных разведочных выработок, а также естественных и искусственных обнажений горных пород. Совместно с геологами маркшейдеры на основе съёмок составляют чертежи горной графической документации, отражающие объём выполненных разведочных работ, ситуацию земной поверхности, форму и размеры тел полезного ископаемого, его качество, свойства вмещающих пород, а также участвуют в подсчёте геологических запасов. При проектировании горных предприятий маркшейдеры участвуют в проектно-изыскательских работах, в проектировании границ горных предприятий и систем разработки месторождения, размещении зданий и сооружений, подлежащих строительству на площадях залегания полезных ископаемых, в установлении мер охраны сооружений от вредного влияния горных разработок, составлении календарных планов развития горных работ; проверяют правильность запроектированных соотношений геометрических элементов генерального плана поверхности, производят подсчёт промышленных запасов. При строительстве горных предприятий маркшейдерской службой осуществляется построение сети опорных пунктов и перенос геометрических элементов проекта строительства в натуру, проверяется правильность выполнения запроектированного соотношения геометрических элементов при монтаже подъёмных установок и армировании шахтных стволов, задаются направления горным выработкам, производятся исполнительные съёмки и подготавливается необходимая для эксплуатации месторождения горная графическая документация.

         При эксплуатации месторождений маркшейдерской службой регистрируется динамика производственного процесса горного предприятия и составляются чертежи горной графической документации; по мере подвигания горных выработок уточняются условия залегания месторождения и форма тел полезного ископаемого, его качество, свойства вмещающих пород, составляются графики, отражающие структуру месторождения, форму тел полезного ископаемого, его качество и распределение полезных компонентов, свойства вмещающих пород, а также динамику процесса сдвижения горных пород и другие явления, знание которых необходимо для решения вопросов совершенствования технологии разработки месторождения и планирования развития горных работ; задаются направления горным выработкам, разрабатываются мероприятия по безопасному ведению горных работ вблизи опасных зон и осуществляется контроль за их выполнением; производятся наблюдения за сдвижением горных пород и проявлениями горного давления, разрабатываются меры охраны зданий, сооружений, природных объектов и горных выработок от вредного влияния горных разработок; производится учёт движения промышленных запасов, потерь и разубоживания (См. Разубоживание) полезного ископаемого. При ликвидации или консервации горных предприятий маркшейдерская служба определяет полноту выемки полезного ископаемого и пополняет на момент ликвидации или консервации чертежи горной графической документации.

         М. возникла одновременно с горным делом (См. Горное дело). Задачи, связанные с измерениями в рудниках, решались в глубокой древности. Ещё в 16—14 веках до н. э. в Египте строили на плоскости уменьшенные масштабные изображения горных выработок. Герон Александрийский (предположительно 1 век) впервые описал способ подземной съёмки и её ориентирования. Краткую сводку способов решения маркшейдерских задач дал немецкий учёный Г. Агрикола (16 век).

         В России М. окончательно выделилась в особую службу горных предприятий при Петре I. Специалистов, которые занимались пространственно-геометрическими измерениями, связанными с горным делом, называли в ту эпоху горными геометрами. Их опыт работы был впервые обобщён М. В. Ломоносовым в его труде по горному делу «Первые основания металлургии или рудных дел» (1763). Термин «М.» установился в 40-х годах 20 века; ему предшествовали термины: подземная геометрия, горное землемерие (А. Мартов, 1777), горная топография, рудничная топография (Г. А. Тиме, 1884, 1890), маркшейдерское искусство, горная геодезия (Л. А. Сакс, 1886, В. И. Бауман, 1900, 1905), горная геометрия (П. М. Леонтовский, 1906). В конце 19 и в 1-й половине 20 веков разработкой теории и практики М. занимались крупные русские учёные: В. И. Бауман, П. М. Леонтовский, П. К. Соболевский, И. М. Бахурин, Н. Г. Келль, Д. Н. Оглоблин. В СССР М. получает дальнейшее развитие: разрабатывается методика геометризации месторождений и формируется научная дисциплина «геометрия недр» (П. К. Соболевский, П. А. Рыжов, И. Н. Ушаков и другие), создаётся методика изучения деформации горных пород и расчёта элементов их сдвижения (И. М. Бахурин, С. Г. Авершин, М. В. Коротков и другие). Эти работы позволили создать правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных разработок в СССР и положить начало формированию в составе М. дисциплины «сдвижение горных пород».

         За рубежом в 20 веке дальнейшее развитие маркшейдерской науки получило своё отражение в трудах О. Нимчика (ФРГ), К. Нойберта (ГДР), Ф. Чехуры (ЧССР), А. Тарци-Горноха (ВНР), З. Ковальчика (ПНР) и других учёных. Комплексные исследования в области М. в СССР проводит Маркшейдерский институт.

         Лит.: Келль Н. Г., Высшая геодезия и геодезические работы, ч. 1—2, Л., 1932—33; Авершин С. Г., Сдвижение горных пород при подземных разработках, М., 1947; Бахурин И. М., Курс маркшейдерского дела, 2 изд., М., 1962; Ушаков И. Н., Горная геометрия, 3 изд., М., 1962; Рыжов П. А., Геометрия недр, 3 изд., М., 1964; Маркшейдерское дело, 2 изд., ч. 1—2, М., 1970; Čechura Г., Důlní Měřictví, dl 1—2, Praha, 1948—56; Der Deutsche Steinkohlenbergbau, Bd 2, Essen 1956; Kowalczyk Z., Miernictwo górnicze, cz 1—2, Katowice, 1965—68.

         С. А. Филатов.