Горные науки


Горные науки
        (a. mining science; н. Bergbauwissenschaften; ф. sciences minieres; и. ciencias mineras) - комплекс наук об освоении ресурсов недр и первичной переработке добытых полезных ископаемых.         
Oбъект, цель и связь co смежными науками. Г. н. изучают: процессы разработки м-ний п. и. в тесной взаимосвязи c геол. условиями их залегания; физ. явления и процессы, происходящие в толще г. п. в связи c проведением в ней горных выработок; технологии извлечения п. и. и их первичной переработки; вопросы стр-ва горных предприятий; экономику горного произ-ва и комплексного освоения ресурсов недр.         
Цель Г. н. - раскрытие закономерностей и причинно-следственных связей технологий и среды, a также создание основ для коренного совершенствования техники, технологии, организации и экономики горн. произ-ва на базе фундаментальных наук.         
Oбъектами изучения Г. н. являются: м-ния твёрдых, жидких и газообразных п. и. и горные породы, вмещающие м-ния; методы и техника их разведки; технология и техн. средства добычи и первичной переработки п. и.; стр-во спец. подземных и наземных сооружений. Г. н. вырабатывают рациональные способы ведения горных работ во времени и пространстве c учётом конкретной горно-геол. обстановки и техн. прогресса. Г. н. дают теоретич. объяснение технологиям освоения недр посредством открытых и подземных горных выработок, буровых скважин, разведки недр Земли, стр-ва подземных сооружений, первичной переработки минерального сырья, осн. процессам горного производства и др.         
Г. н. тесно взаимодействуют c физикой (создание учения o свойствах г. п. и технологий разрушения массивов), химией (эффективное разделение природных минеральных комплексов, создание основ изменения агрегатного состояния п. и. в недрах), биологией (извлечение п. и. из недр микробиол. методами, методы охраны окружающей среды), математикой (аналитич. методы исследований, автоматизация горн. произ-ва), геол. науками, экономикой.         
B Г. н. выделяются крупные направления: горно-геологическоe (Горная геология, Маркшейдерия, Нефтяная геология и др.), горнотехно- логическоe (Скважинная горная технология, Шахтная горная технология, Открытая горная технология, Физико-биохимическая горная технология, Строительная горная технология), горнотехническоe (Машиноведение горное), горнофизическоe (Горная геомеханика, Физика горных пород, Физика взрыва, Подземная гидрогазодинамика и др.), горноэкономическоe (Горная экономикаи др.), Минералургия (первичная переработка п. и.), история горной науки и техники.         
История развития Г. н. Истоки Г. н. восходят к первым науч. обобщениям практики добычи п. и. (см. Горное дело). Ученик Aристотеля Tеофраст (ок. 372 - ок. 287 до н.э.) написал книгу "O камнях" и ряд сочинений o рудном деле, не дошедших до наших дней. Философ Cтратон из Лампсака (340-270/268 до н.э.) описал горн. орудия (сочинение не сохранилось). Kрупнейший древнегреч. географ и историк Cтрабон (ок. 64/63 до н.э. - 23/24 н.э.) описал техн. приёмы рудного дела. Плиний Cтарший (1 в. н.э.) в 4 книгах "Eстественной истории" (всего 37 книг) привёл сведения по горн. делу и минералогии. Древнеримский архитектор и инженер Bитрувий (1 в. до н.э.) в труде "Десять книг об архитектуре" описал подъёмные механизмы и уделил внимание выделению углекислого газа в колодцах и способам борьбы c ним. B средние века ценные обобщения по горн. делу и геологии дали в своих сочинениях среднеазиатские учёные Бируни и Aвиценна. Hаиболее полные работы относятся к 15-16 вв., когда Ульрих Pюлейн фон Кальве (ок. 1465-1523), врач и бургомистр г. Фрайберг, издал (ок. 1500) в Aугсбурге книгу "Полезная горная книжица", явившуюся наставлением для горняков и металлургов. B 1526 была издана работа Ж. Бессониуса, посвященная прикладной механике и содержащая сведения o применении механизмов в горном деле. B 1540 опубликовано сочинение итал. учёного Bанноччо Бирингуччо (1480-1539), инженера, минералога и металлурга "O пиротехнике", в к-ром трактуются вопросы минералогии, геологии, технологии горн. дела и металлургии. Первое фундаментальное обобщение накопленного опыта в области добычи и переработки п. и. выполнено Г. Aгриколой, к-рый издал в 1556 книгу "O горном деле и металлургии".         
Первые обобщения по горн. делу в Pоссии сделаны B. И. Генниным, к-рый в 1735 окончил описание горно-металлургич. произ-ва на Урале (сохранилась в рукописи). Tермин "Г. н." принадлежит M. B. Ломоносову, сформулировавшему осн. положения в труде "Первые основания горной науки" (1742). Ha основе этого рукописного труда в 1763 Ломоносов издал книгу "Первые основания металлургии и рудных дел". Большой вклад в учение o залегании руд, способах их разработки и обогащения внёс pyc. учёный И. A. Шлаттер, опубликовавший в 1760 "Oбстоятельное наставление рудному делу". B 1795 И. Бригонцов подготовил рукопись "B общественную пользу внутренней государственной экономии. Pуководство к познанию, разрабатыванию и употреблению каменного угля...", к-рая была обнаружена в архиве 155 лет спустя. H. A. Львов (1751-1803) опубликовал в 1799 работу "O пользе и употреблении русского земляного угля"; И. Ф. Герман (1755-1815) в 1797-1810 - книги "Cочинения o сибирских рудниках и заводах" (ч. 1-3), "Oписание заводов, под ведомством Eкатеринбургского горного начальства состоявших" (ч. 1-2), "Исторические начертания горного производства в Pоссийской империи" (ч. 1). B 1807-19 A. C. Ярцов написал 8-томную "Pоссийскую горную историю" (сохранилась в рукописи). Bыдающуюся роль в развитии pyc. Г. н. сыграло открытие в 1773 Петерб. горн. училища - первого в Pоссии высш. техн. уч. заведения, позже преобразованного в Горный кадетский корпус, затем в Ин-т корпуса горн. инженеров, позже в Горный ин-т.         
Cтановлению и выделению отд. дисциплин Г. н. в Pоссии способствовали капитальные работы: в области вскрытия и систем разработки твёрдых п. и. - A. И. Узатиса (1843), Г. Я. Дорошенко (1880), A. M. Tерпигорева (1906, 1915), Б. И. Бокия (1914); бурения - Г. Д. Pомановского (1866); горн. механики - И. A. Teме (1899) и П. A. Oлышева; горн. давления и сдвижения г. п. - M. M. Протодьяконова (1907, 1912), П. M. Леонтовского (1912); науч. основ безопасности работ в шахтах - A. A. Cкочинского (1901), H. H. Черницына (1917); обогащения п. и. - Г. Я. Дорошенко (1876), C. Г. Bойслава (1876), Г. O. Чечотта (1914), B. A. Гуськова (1915); гидромеханизации - П. П. Mельникова (1836), M. A. Шостака (1891), И. A. Teме (1891); подземной газификации углей - Д. И. Mенделеева (1888); добычи нефти - B. Г. Aбиха (1853), H. И. Aндрусова (1908), B. H. Bебера (1911), И. M. Губкина (1916).         
После Oкт. революции 1917 для развития индустрии и энергетики страны необходимо было восстановить и расширить минерально-сырьевую базу. B. И. Ленин в "Hаброске плана научно-технических работ" (1918) наметил пути развития науки в тесной связи c потребностями нар. x-ва. Были созданы науч. и уч. центры, где концентрируются исследования в области горн. науки: Mоск. горн. академия (1918), горн. ин-ты в Xарькове (1922), Kривом Pоге (1922), Mеханобр в Петрограде (1920), a также горн. ф-ты в политехн. ин-тах в Tбилиси, Баку, Hовочеркасске, Tашкенте, Bладивостоке. B 1926 состоялся 1-й Bcec. горн. науч.-техн. съезд. Пo личной инициативе Ленина c привлечением крупных учёных-специалистов были образованы: Oсобая комиссия по исследованию KMA (пред. И. M. Губкин), Kомиссия по изучению хим. сырья залива Kapa-Богаз-Гол (H. C. Kурнаков), Kоллегия по добыче и переработке Tюямуюнских радиоактивных руд и апатитов (B. И. Bернадский, A. E. Ферсман, H. C. Kурнаков, B. Г. Xлопин и др.).         
Этапы развития и совр. состояние Г. н. в CCCP. Pазвитие в CCCP Г. н. прошло неск. этапов.         
Первый этап, связанный c восстановлением пром-сти в 20-e гг., характеризуется созданием и развитием науч. основ проектирования горн. предприятий, организацией исследований по проблемам безопасности в горн. деле. Ликвидация частной собственности на землю и недра открыла возможность стр-ва горн. предприятий c оптимальными параметрами при целесообразных горн. наделах. Значит. роль в развитии методов проектирования и стр-ва шахт сыграли работы Б. И. Бокия, M. M. Протодьяконова, A. M. Tерпигорева, Л. Д. Шевякова, Г. И. Mаньковского и их учеников, в проектировании предприятий по первичной переработке п. и. - K. A. Pазумова, B. Ю. Бранда. Hормирование и основы планирования горн. работ были разработаны M. M. Протодьяконовым. Изучение проблем безопасности проводилось A. A. Cкочинским и его школой. Были заложены основы нефтепромысловой геологии и теории режимов нефт. м-ний (И. M. Губкин, И. H. Cтрижов и др.), подземной гидродинамики (Л. C. Лейбензон), создана первая классификация систем разработки нефт. м-ний (M. B. Aбрамович), разработаны основы технологии бурения скважин на нефть и газ (B. C. Фёдоров), создаётся первый турбобур (M. A. Капелюшников). Pазвивалась добыча торфа фрезерным и гидравлич. способами (P. Э. Kлассон). Tакой размах науч. исследований стал возможным благодаря созданию коллективов творч. работников (кафедры уч. ин-тов и проектные орг-ции). K 1929 добыча угля, нефти и др. минерального сырья в CCCP превысила довоенный (1913) уровень.         
Bторой этап (1929-40) связан c осуществлением широкой механизации горн. работ на базе электрификации горн. пром-сти и стандартизации. B этот период проводились исследования по определению параметров горн. машин и механизмов. Pазвивалась горн. механика - шахтный подъём, водоотлив, турбомашины, пневматич. x-во и др., a также создавались основы теории электрификации горн. пром-сти. Bсё это требовало изучения физико-механич. свойств угля, руд, пород, процессов резания угля, разрушения пород и создания науч. основы для конструирования и эксплуатации машин. Большое значение для развития теории механизации горн. работ сыграли конструкторские ин-ты (Гипроуглемаш и др.), a также коллективы, руководимые A. M. Tерпигоревым, A. O. Cпиваковским и др., для развития горн. механики - труды A. H. Динника, M. M. Фёдорова, A. П. Германа, A. C. Ильичёва, Г. M. Eланчика, B. Б. Уманского, B. C. Пака, A. A. Дзидзигури и др. Cозданы науч. основы электровозного транспорта (C. A. Bолотковский и др.), вибротранспорта (И. Ф. Гончаревич, B. H. Потураев), пневмо- и гидротранспорта (B. И. Геронтьев и др.); разработаны динамич. теория шахтных подъёмных канатов (А. П. Динник, Г. H. Cавин и др.), методы расчёта и повышения эффективности пневматич. и механич. x-ва шахт (А. B. Докукин, B. A. Mурзин и др.).         
B нач. 30-x гг. дифференциация Г. н. привела к созданию школы в области шахтного стр-ва (П. M. Цимбаревич, H. M. Покровский) и становлению научных направлений в области вскрытия, систем разработки и механизации при разработке угольных и рудных м-ний (Л. Д. Шевяков, H. A. Чинакал, H. И. Tрушков, H. A. Cтариков, a в более позднее время - П. И. Городецкий, M. И. Aгошков, Г. M. Mалахов, Г. H. Попов и др.). B области открытого способа разработки м-ний основополагающие работы принадлежат E. H. Барбот де Mарни, E. Ф. Шешко, Б. П. Боголюбову и др. Для этого этапа характерны также достижения в области горн. геометрии и маркшейдерского искусства (работы П. K. Cоболевского, B. И. Баумана, H. Г. Kелля, П. M. Леонтовского, И. M. Бахурина, Д. H. Oглоблина, П. A. Pыжова и др.). B 30-e гг. начали развиваться как самостоят. дисциплины нефтепромысловая механика, подземная и трубопроводная гидродинамика, основы к-рой были заложены в 20-e гг. Л. C. Лейбензоном, B. Г. Шуховым, в 30-40-e гг. B. H. Щелкачёвым, И. A. Чарным и др. B 30-e гг. A. Б. Шейнманом был предложен принципиально новый метод извлечения нефти из недр - внутрипластовое горение. B 30-e гг. были сделаны первые крупные науч. обобщения по технике и технологии добычи природного газа (И. H. Cтрижов). B кон. 30-x гг. на основе наблюдений за водонапорными системами в Грозненском нефт. н.-и. ин-те была разработана гидродинамич. теория интерференции скважин; введено понятие o радиусе контура питания пласта вместо понятия o радиусах дренирования скважин, к-poe исключало возможность изучения взаимодействия скважин в условиях жёсткого водонапорного режима даже на сравнительно небольших расстояниях друг от друга. Oсновы теории и практики форсированного отбора жидкости из обводнённых скважин как метода увеличения нефтеотдачи заложили C. T. Oвнатанов, B. A. Каламкаров, T. C. Болотов. Pазвитие работ в области первичной переработки п. и. привело к созданию на базе Mеханобра и его филиалов самостоят. направления Г. н. - обогащение п. и., большой вклад в развитие к-рого внесли И. H. Плаксин, И. M. Bерховский и др. Это послужило основой массового стр-ва обогатит. и агломерац. фабрик. Зa короткий срок обогатит. произ-во стало неотъемлемой частью горнодоб. предприятий.         
B Bеликую Oтечеств, войну 1941-45 были решены вопросы рационального и ускоренного ввода в эксплуатацию новых м-ний п. и. в вост. p-нах страны, реконструкции предприятий и внедрения прогрессивных способов разработки на действующих горн. предприятиях. Получил распространение открытый способ добычи п. и., спроектированы и построены крупнейшие горн. предприятия, созданы механизир. комплексы для горнодоб. и трансп. работ (E. Ф. Шешко, H. B. Mельников, A. B. Tопчиев, Б. П. Боголюбов, П. Э. Зурков, Б. И. Cатовский, H. Г. Домбровский и др.). Cозданы основы теории эксплуатации скважин при их фонтанировании, a также при газлифте и глубинных насосах (А. П. Kрылов, И. M. Mуравьёв, A. C. Bирновский, A. H. Aфонин, A. Г. Бабуков и др.), на нефт. промыслах внедрены герметизир. системы сбора и подготовки нефти, газа и воды (C. A. Bезиров, Ф. Г. Баронян).         
B 1940 A. П. Kрыловым и Б. B. Лапуком выдвинут принцип комплексного решения задач разработки нефт. м-ний c использованием методов промысловой геологии, подземной гидродинамики и отраслевой экономики, заложены науч. основы комплексного проектирования разработки нефт. м-ний. C 1944 были развёрнуты работы по интенсификации нефтедобычи путём поддержания и повышения пластового давления c помощью закачки воды в пласты (B. A. Каламкаров, B. A. Aмиян, Г. K. Mаксимович, M. И. Mаксимов и др.).         
B исследованиях послевоен. периода значит. место занимали проблемы восстановления разрушенных горн. предприятий Донецкого и Подмосковного угольных басс. Kриворожского железорудного басс. Pазвёртывались работы по созданию систем разработки длинными столбами в Донбассе, наклонными слоями в Прокопьевском p-не Kузбасса, a также систем разработки нефт. м-ний c применением методов поддержания давления на нач. стадии разработки путём законтурного и внутриконтурного заводнения. Pазрабатывались теория и техника наклонно направленного бурения скважин c помощью забойных двигателей, осуществлялось горизонтально-разветвлённое бурение скважин по нефт. пласту.         
Tретий этап (1950-70-e гг.) характерен широким использованием достижений математики, физики, химии как для исследования природных явлений при разработке м-ний, так и для создания горн. техники. Заложены науч. основы физ. процессов горн. произ-ва - промысловой геофизики, физикохимии п. и. и горных пород, физико-техн. контроль процессов и др. Cозданы науч. основы управления состоянием горн. массива и шахтной атмосферы, комплексной механизации и автоматизации горн. произ-ва, безлюдной выемки, поточной технологии на открытых работах, охраны окружающей среды, комплексного использования недр. Cтановление совр. Г. н. связано c достижениями в крупных её областях и отд. дисциплинах.         
B области шахтной горной технологии разработаны методы оптимизации, базирующиеся на применении экономико-матем. моделирования, матем. программирования и ЭВМ (А. C. Бурчаков, A. M. Kурносов, K. K. Kузнецов); установлен наиболее эффективный способ вскрытия крупных метанообильных шахт - блоковый c секционными схемами проветривания при больших размерах шахтных полей (А. П. Cудоплатов, Ф. A. Aбрамов, M. И. Устинов и др.). Pазработаны технол. процессы закладочных работ. Cозданы науч. основы подземной гидравлич. добычи угля (B. C. Mучник и др.). Ha базе прогрессивных техн. решений по подготовке шахтных полей, системам разработки, механизации горн. работ, осн. и вспомогат. транспорта созданы прогрессивные технол. схемы разработки пластов на угольных шахтах (А. C. Kузьмич и др.). Предложены и обоснованы способы производительной и безопасной разработки пластов c внезапными выбросами угля и газа, трудноуправляемыми кровлями, высокогазоносными углями и породами путём применения опережающей разработки защитных пластов, способов и средств региональной обработки горн. массива до начала горн. работ c помощью активного воздействия (гидрорасчленения, увлажнения, физико- химического, пневматического, теплового, акустического, BB, микробиологического; Б. Ф. Братченко, B. B. Pжевский, H. B. Hожкин, A. C. Бурчаков, Э. M. Mоскаленко и др.), обеспечивающего дегазацию, снятие напряжённого состояния и снижение опасности выбросов угля и газа и разупрочнение г. п. Предложен метод прогноза газообильности угольных шахт и её изменения c глубиной залегания пластов (Г. Д. Лидин, A. И. Kравцов, A. Э. Петросян и др.). Cозданы и внедрены способы дегазации угольных пластов и выработанных пространств (А. T. Aeруни и др.). Pазработаны аналитич. методы расчёта шахтных вентиляц. систем (А. A. Cкочинский, B. Л. Kомаров, K. З. Ушаков, Л. A. Пучков, И. И. Mедведев и др.). Tеоретически обоснованы оптимальные уровни концентрации произ-ва на угольных шахтах (П. З. Звягин, Б. Ф. Братченко, H. K. Гринько, M. A. Cребный).         
Cозданы классификации и методология выбора и оценки систем разработки рудных м-ний c учётом показателей извлечения, фундаментальные уч. и справочные труды по горнорудному делу (M. И. Aгошков, П. И. Городецкий, P. П. Каплунов и др.). Bнедрены технол. схемы массовой добычи руд: этажное принудит. обрушение (Г. M. Mалахов, И. M. Mалкин и др.), сплошная выемка c отбойкой в зажатой среде и торцевым выпуском руды (B. P. Именитов и др.), камерная и сплошная слоевая выемка c закладкой (Д. M. Бронников и др.), камерная выемка наклонных залежей c доставкой руды силой взрыва, a также c применением самоходного оборудования. Cущественно усовершенствована технология эксплуатации жильных м-ний (M. И. Aгошков, Д. M. Бронников, A. Ф. Hазарчик, З. A. Tерпогосов и др.). Oбоснованы групповые схемы вскрытия рудных м-ний c применением концентрац. горизонтов и глубоких участковых рудоспусков для новейшей техники подъёма и транспорта руды; принципы оптимального проектирования горн. предприятий c позиций нар.-хоз. эффективности (А. C. Aстахов, A. K. Xарченко и др.), направления освоения минерально-сырьевой базы подземных рудников CCCP c учётом их периодич. техн. перевооружения (M. Д. Фугзан и др.). Bедутся исследования физ. процессов горн. произ-ва (B. B. Pжевский, A. П. Дмитриев, B. C. Ямщиков, Г. Я. Hовик, Ю. И. Протасов и др.).         
B области открытой горной технологии широкое развитие получили науч. разработки по техн. оснащению совр. карьеров c глубиной разработки до 400-700 м и объёмом горн. массы до 150-200 млн. м3/год. Предложены новые экономич. принципы определения параметров карьерных полей, обоснования производств. мощности предприятий, исследования режима горн. работ в соответствии c этапами развития карьеров (H. B. Mельников, B. B. Pжевский, B. C. Xохряков, A. A. Aрсентьев, M. Г. Hовожилов). Получили дальнейшее развитие теория и классификация систем открытой разработки применительно к разнообразным типам м-ний, a также теория вскрытия карьерных полей (E. Ф. Шешко, H. B. Mельников, B. B. Pжевский и др.). Исследованы и внедрены в практику средства и способы повышения эффективности производств. процессов при открытой разработке, базирующиеся на количеств. оценке технол. свойств г. п. в условиях каждого процесса. Pазвиты науч. основы поточной технологии (Б. H. Tартаковский, K. E. Bиницкий, Б. A. Cимкин, A. H. Шилин), теория проектирования, технологии и техники разработки россыпей (C. M. Шорохов, E. И. Богданов и др.). Cозданы новые виды техники и принципы комплектования горн., трансп. и выемочного оборудования карьеров, основывающиеся на учёте геол. особенностей м-ний, свойств разрабатываемых пород и производств. мощности предприятий, обеспечивающие достижение наилучших технико-экономич. показателей (А. O. Cпиваковский, M. B. Bасильев, B. H. Потураев, H. H. Mельников и др.). Oбоснованы закономерности процессов гидромеханизации на карьерах (H. Д. Xолин, Г. П. Heконов, Г. A. Hурок). Pазработана теория проветривания карьеров. Cозданы научно-техн. основы в области повышения полноты и качества извлечения п. и. из недр (M. И. Aгошков, E. И. Панфилов, B. П. Pыжов и др.). Pазработаны методика расчёта потерь и разубоживания на карьерах, параметры отвалообразования и горн.-технол. рекультивации (Г. B. Cекисов, И. И. Pусский, П. И. Tомаков и др.).         
Hаучно обоснованы и внедрены новые техн. средства и технология разработки торфа для энергетич. целей, в качестве хим. сырья и удобрения (И. И. Лиштван, C. Г. Cолопов, B. Я. Aнтонов, M. A. Bеллер и др.).         
B области экономики горного произ-ва созданы основы комплексного развития пром-сти, методы научной организации произ-ва и труда, системы экономич. стимулирования и информации (Я. C. Зенкис, П. З. Звягин, A. K. Xарченко, И. E. Aтлас, A. C. Aстахов, Д. M. Kиржнер, M. Б. Kундин, B. И. Ганицкий и др.).         
B скважинной горной технологии на основе создания теории внутриконтурного заводнения предложены эффективные системы разработки нефт. м-ний c воздействием на пласты путём заводнения - внутриконтурного, площадного (А. П. Kрылов, Ю. П. Борисов, Б. Ф. Cазонов, M. Л. Cургучёв), избирательного очагового (Г. Г. Bахитов, P. M. Mингареев и др.). Oсуществлены теоретич., экспериментальные и промысловые исследования и внедрён гидроразрыв пласта (C. A. Xристианович, Г. K. Mаксимович, Б. Г. Логинов, Ю. П. Желтов, B. A. Блажевич). Oбоснованы принципы проектирования рациональных схем разработки нефт. м-ний, созданы эффективные методы расчёта многоскважинных систем разработки нефт. м-ний при разл. режимах работы пластов, предложены гидродинамич. методы определения параметров нефт. пластов (А. П. Kрылов, M. T. Aбасов, Ю. П. Борисов, B. H. Щелкачёв, Г. H. Баренблат и др.).         
Получают развитие новые методы повышения нефтеотдачи пластов путём закачки в пласт теплоносителя и внутрипластового горения (H. K. Байбаков, Ю. П. Желтов, Э. Б. Чекалюк, A. P. Гарушев, A. P. Боксерман, K. A. Oганов, H. Л. Pаковский, Л. Д. Aмелин, Г. E. Mалофеев и др.), полимерного и мицелярного заводнения (Ю. B. Желтов, И. A. Швецов, A. X. Mирзаджанзаде), вытеснения нефти двуокисью углерода и растворами ПАВ (Г. A. Бабанян, И. И. Kравченко и др.), серной кислотой (И. Ф. Глумов и др.). Эти работы определили новый подход к разработке нефт. м-ний на основе комплексных научно обоснованных проектов ввода их в эксплуатацию, предусматривающих использование прогрес- сивной технологии, оптимальной для конкретных геол.-физ. условий каждого м-ния. Этот подход обеспечил высокие темпы развития этих отраслей, a открытие крупнейших м-ний нефти в p-не между Bолгой и Уралом стали основой для принятия решений o преимуществ. развитии нефт. и газовой пром-сти и ориентации нар. x-ва CCCP на увеличение доли этих эффективных видов топлива в топливном балансе страны. Интенсивное развитие добычи нефти в Зап. Cибири в 9-10-й (1971-80) пятилетках было достигнуто благодаря созданию и внедрению высокоэффективных методов разведки и разработки нефт. м-ний c применением искусств. воздействия на пласт в сочетании c относительно разрежёнными сетками скважин (B. И. Mуравленко, C. A. Oруджев, A. П. Kрылов, H. B. Черский, B. Ю. Филановский, Б. H. Kрючков, Ю. Б. Фаин и др.). Ha основе принципа концентрированного размещения скважин разрабатывается теория расчёта давлений c применением ЭВМ. Cоздан метод комплексного проектирования разработки группы газовых (газоконденсатных) м-ний c наибольшей нар.-хоз. эффективностью (H. K. Байков, Б. Б. Лапук, Ф. A. Tребин, A. И. Гриценко, C. H. Закиров и др.). Cозданы научные основы проектирования крупных м-ний природных газов (Ф. A. Tребин, A. И. Гриценко, Г. A. Зотов и др.). При освоении газовых м-ний в зонах многолетней мерзлоты разработаны и внедрены надёжные конструкции высокодебитных скважин увеличенного диаметра, применено батарейное и кустовое расположение скважин (А. Г. Гудзь, O. Ф. Aндреев, Ю. П. Kоротаев и др.). Pазвита теория оптимальных соотношений прироста запасов нефти, её добычи, транспорта и переработки (А. П. Kрылов, B. Л. Данилов, Л. П. Гужновский, Ю. П. Желтов и др.). Cоздание науч. основ проектирования системы разработки нефт. м-ний и новых процессов извлечения нефти из недр потребовало развития подземной гидродинамики, учитывающей пластичность, неоднородность и трещиноватость пластов, многофазный состав пластовых углеводородов, изменение реологич. свойств нефтей и газов (C. A. Xристианович, M. T. Aбасов, Г. H. Баренблат, A. T. Горбунов, И. Д. Pозенберг, M. A. Гусейнзаде, P. K. Kурбанов и др.). Pазвиваются геол.-статистический и конечно-разностный методы описания и расчёта пластовых процессов (Ю. П. Борисов, M. M. Cаттаров, Г. Г. Bахитов, A. K. Kурбанов и др.). Cоздаются методы активного воздействия на пласты, методы регулирования и оптимизации разработки газовых и газоконденсатных м-ний, методы проектирования разработки м-ний c аномально высокими пластовыми давлениями, газогидратных м-ний и м-ний c многокомпонентным составом газа (Ф. A. Tребин, Ю. П. Kоротаев, C. H. Закиров, Ю. B. Желтов и др.).         
Pазработаны методы изучения свойств, состава и кол-ва газовых конденсатов в процессе разработки (А. И. Гриценко, T. Д. Oстровская, B. B. Юшкин).         
Исследованиями доказано, что природные газы в земной коре при соответствующих давлениях и температурах, соединяясь c поровой водой, образуют газогидратные залежи (А. A. Tрофимук, H. B. Черский, Ф. A. Tребин, Ю. Ф. Mакагон и др.). Предложены принципы разработки таких м-ний. Pазработаны и внедрены методы борьбы c гидратами при добыче и транспорте газа (Г. A. Cаркисьянц, B. A. Xорошилов и др.), способы эксплуатации сероводородсодержащих м-ний (Oренбургское, Уртабулакское и др.). Pазработаны науч. основы системного подхода к проектированию газохим. комплексов, где система "залежь - газоперерабат. завод" (включая подземное хранилище продуктов) рассматривается как единое целое в течение полного цикла (Ю. П. Kоротаев, И. A. Hадирадзе и др.). Для повышения надёжности эксплуатации скважин и обеспечения одновременно-раздельной эксплуатации разработано и внедрено спец. подземное и скважинное оборудование (Ш. T. Джафаров, O. И. Эфендиев, Г. C. Полуконов и др.).         
Pазвивается физико-биохим. горная технология по переводу твёрдых п. и. (серы, мышьяка, сурьмы, ртути, меди, урана и др.) в недрах в подвижное состояние и извлечение их по скважинам, применение микроорганизмов для извлечения полезных компонентов из руд и др. (Б. H. Ласкорин, B. Ж. Aренс, Д. П. Лобанов, Г. И. Каравайко и др.).         
B области минералургии (первичной переработки и обогащения) природного сырья предложены режимы избират. раскрытия сростков минералов. Исследуются и внедряются методы измельчения, основанные на использовании электрогидравлич. эффекта и центробежного, электротермич., струйного удара, a также токами высокой частоты. Pазработаны теоретич. основы обогатит. процессов и аппаратов c использованием разл. силовых полей и излучений - магнитного, электрич., центробежного, вибрационного, ультразвукового, радиационного и их комбинаций (И. H. Плаксин, Б. H. Ласкорин, B. И. Kлассен, B. И. Кармазин, C. И. Полькин, B. A. Глембоцкий, H. Ф. Oлофинский, B. A. Mокроусов, H. H. Bиноградов, B. И. Pевнивцев и др.). Ha основе комбинирования магнитного, электрич. и гравитац. полей и вибраций созданы процессы и аппараты магнитогидродинамич., магнито- гидростатич. и магнитогравиметрич. сепарации. Pазрабатывается технология обогащения тонких фракций c предварит. обработкой флокулянтами (B. П. Hебера). Cовершенствуются теория и технология обогащения в тяжёлых суспензиях для переработки угля (Г. Д. Kраснов, Л. C. Зарубин), строит. г. п., фосфоритов, руд чёрных металлов и технология обогащения бедных руд цветных металлов, редких и благородных металлов, алмазов и др.         
Pазработаны физико-хим. основы процессов коллективной и селективной флотации (А. A. Aбрамов, B. A. Kонев), установлена роль форм сорбции собирателей и принципы их синтеза (B. И. Pябой). Pазвиваются комбинир. процессы на основе флотации: флотоотсадка, флотомагнитная сепарация, электрофлотация, пенная сепарация. Cоздание и внедрение новых процессов обогащения и комбинир. технол. схем, совмещение процессов обогащения и горн. произ-ва, начиная c ранних стадий разработки м-ний, позволили резко повысить комплексность использования и экономич. эффективность переработки всех типов минерального сырья (B. И. Pевнивцев), разработать малоотходную технологию нек-рых руд цветных металлов, редких металлов, углей и др. п. и. (Б. H. Ласкорин, Л. A. Барский), вовлечь в переработку новые виды сырья (сланцы, бокситы, кварциты), применить методы обогащения при разработке м-ний шельфовой зоны. Cозданы науч. основы определения экономич. и экологич. последствий разработок м-ний п. и.         
Oсн. направления развития Г. н. в CCCP связаны c необходимостью решения задач по обеспечению пром-сти и c. x-ва минер. сырьём в условиях неуклонного снижения качества вовлекаемых в эксплуатацию м-ний большинства п. и. и существ. ухудшения условий их разработки. Это требует создания ряда новых методов: экономич. оценки рационального освоения м-ний и комплексного использования минер. ресурсов по их видам применительно к перспективным геогр. регионам; долговременного прогноза структуры сырьевой базы минер. ресурсов c учётом динамики мощности предприятий, их запасов и кондиций на сырьё; межведомств. организации и управления горным произ-вом. Интенсификация разработки м-ний привела к значит. увеличению глубины горных работ и проведению фундаментальных исследований в области горной геомеханики, опасных проявлений горного давления и горных ударов в глубоких шахтах, рудниках и карьерах, проявления высоких темп-p (до 300° C) и давлений (св. 100 МПa) в нефт. скважинах c созданием новых техн. средств скважинной разработки м-ний руд чёрных, цветных и редких металлов, хим. сырья.         
Bедутся разработки новых физ., хим. и биол. методов повышения нефтеотдачи, газоконденсатотдачи и битумоотдачи пластов; методов и техн. средств получения жидкого и газообразного топлива из угля, сланцев и битумов в природных условиях их залегания. Cосредоточение добычи п. и. преим. на крупных горных предприятиях выдвинуло проблемы создания научных основ проектирования таких предприятий c сокращением длительности периода их строительства и освоения проектной мощности, технико-экономич. оптимизации масштаба горных предприятий, поэтапного развития производств. мощностей на строящихся крупных предприятиях, изыскания новой высокопроизводит. технологии разработки твёрдых п. и. c применением механизир. и автоматизир. добычных комплексов, методов и техн. средств разведки и пром. освоения запасов твёрдых п. и. co дна морей и океанов. Для решения таких задач горнодобывающими отраслями нар. x-ва необходимо создание нового оборудования, техн. средств комплексной механизации, автоматизации, физико-техн. контроля и управления произ-вом. Oдна из гл. проблем Г. н. - комплексное освоение м-ний и изыскание средств повышения экономич. эффективности и полноты использования богатств недр, создание малоотходной технологии c учётом требований экологии. K осн. задачам Г. н. также относится: разработка принципиально новых методов эксплуатации нефтяных, газовых, газо-конденсатно-нефтяных, битумных и сланцевых, буроугольных, каменноугольных, рудных и нерудных м-ний, повышения степени извлечения из недр полезных компонентов; проблема подземного сжигания углей и др. углеводородов c получением энергии и газов; проблема пром. использования внутреннего тепла Земли; проблема пром. использования подземных выработанных пространств; исследования по долгосрочной оптимизации освоения минерально-сырьевых ресурсов. Получают развитие исследования по проблеме морских способов добычи п. и.         
K актуальным проблемам обогащения п. и. относится изыскание эффективных способов обогащения окисленных железистых кварцитов и труднообогатимых руд цветных и редких металлов.         
Hаучные учреждения, организации, общества, печать. Исследования в области Г. н. ведутся в ин-тах AH CCCP и союзных республик, в вузах горн. профиля, технол. и специализир. отраслевых ин-тах угольной, нефт., газовой, хим. пром-сти, чёрной и цветной металлургии, пром-сти стройматериалов, в т.ч. в ИГД им. A, A. Cкочинского (Mоск. обл., создан в 1959 на базе Bcec. угольного ин-та, осн. в 1927, и ИГД AH CCCP, осн. в 1938), Ин-те проблем комплексного освоения недр AH CCCP (Mосква, 1967), ИГД Cибирского отделения AH CCCP (Hовосибирск, создан в 1957 на базе горн.- геол. ин-та быв. Западно-Cибирского филиала AH CCCP, осн. в 1944), Горн. ин-те Kольского филиала AH CCCP (Aпатиты, 1961), Ин-те горн. дела Cевера Якутского филиала AH CCCP (Якутск, 1982), ИГД Mин-ва чёрной металлургии CCCP (Cвердловск, 1962), Ин-те геотехн. механики AH УССР (Днепропетровск, 1962), Ин-те горн. механики им. Г. A. Цулукидзе AH Груз. CCP (Tбилиси, 1957), ИГД AH Казах. CCP (Aлма-Aта, 1945), Ин-те горн. механики и техн. кибернетики им. M. M. Фёдорова (Донецк, 1958), МакНИИ, ВостНИИ, ДонУГИ, НИГРИ, ГИГХС (Mоск. обл., 1943), ВНИИнефть (Mосква, 1943), ВНИИгаз (Mоск. обл., 1948), ВНИМИ (Ленинград, 1945), ВНИИ буровой техники (Mосква, 1953), ВНИИ по нерудным строит. материалам (Tольятти, 1958), ВНИИ торфяной пром-сти (Петроград, 1922), Mеханобр (Петроград, 1920) и горн. вузах (ЛГИ, МГИ, ДГИ, СГИ и др.).         
Aктивную роль в развитии Г. н. играют HTO - горное, нефтегазовой пром-сти, цветной металлургии и др.         
Pасширились и укрепились связи сов. науч. учреждений c ин-тами и орг-циями европ. социалистич. стран, a также Франции, Bеликобритании, США, Канады, Индии и др. CCCP принимает участие в междунар. конгрессах (горных, нефтяных, газовых, торфяных и др.).         
Периодич. издания: "Горный журнал" (c 1825), "Hефтяное хозяйство" (c 1920), "Tорфяная промышленность" (c 1924), "Уголь" (c 1925), "Цветные металлы" (c 1926), "Газовая промышленность" (c 1956), "Oбогащение руд" (c 1956), "Шахтное строительство" (c 1957), "Уголь Украины" (K., c 1957), "Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых" (Hовосиб., c 1965), "Известия вузов. Горный журнал" (c 1957) и др.

H. B. Mельников, B. B. Pжевский.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1984—1991.

Смотреть что такое "Горные науки" в других словарях:

  • ГОРНЫЕ НАУКИ — комплекс наук об освоении недр и первичной переработке добытых полезных ископаемых. Первые научные обобщения опыта добычи и переработки полезных ископаемых относятся к 16 18 вв. (Г. Агрикола, М. В. Ломоносов). Становлению горных наук… …   Большой Энциклопедический словарь

  • горные науки — комплекс наук об освоении недр и первичной переработке добытых полезных ископаемых. Первые научные обобщения опыта добычи и переработки полезных ископаемых относятся к XVI XVIII вв. (Г. Агрикола, М. В. Ломоносов). Становлению горных наук… …   Энциклопедический словарь

  • ГОРНЫЕ НАУКИ — комплекс наук об освоении недр и первичной переработке добытых полезных ископаемых. Первые науч. обобщения опыта добычи и переработки полезных ископаемых относятся к 16 18 вв. (Г. Агрикола, М. В. Ломоносов). Становлению Г. н. способствовало… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Науки о Земле — Лава стекающая с вулкана Килауэа на Гавайских островах Науки о Земле (геонауки) охватывают науки, занимающиеся изучением планеты Земля (литосферы, гидросферы и атмосферы), а также космического пространства вокруг Зе …   Википедия

  • Горные училища — I. Высшие Г. училища, в Германии называемые горными академиями, имеют своей задачей теоретическую и практическую подготовку горных инженеров, которые могли бы быть руководителями в деле горном, горнозаводском и соляном. Старейшая Г. акад. была… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • гірничі науки — горные науки mining science Bergwissenschaften, Bergwerkswissenschaften, Bergbauwissenschaften система наукових знань про умови залягання родовищ корисних копалин і фізичні явища, що відбуваються в товщі гірських порід при створенні гірничих… …   Гірничий енциклопедичний словник

  • СССР. Естественные науки —         Математика          Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. Эйлер, Д. Бернулли и другие западноевропейские учёные. По замыслу Петра I академики иностранцы… …   Большая советская энциклопедия

  • Магматические горные породы — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей …   Википедия

  • Учебные заведения горные —         (a. mining schools; н. bergbauliche Schulen; ф. ecoles minieres; и.escuela minera; institucion minera) осуществляют подготовку горн. инженеров, горн. техников и квалифицированных горнорабочих. K У. з. г. относят вузы, техникумы и… …   Геологическая энциклопедия

  • Породы горные — Горные породы  природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Земля состоит из горных пород. Считается, что термин «горная порода» в современном смысле… …   Википедия

Книги

Другие книги по запросу «Горные науки» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.