История маркшейдерского дела

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный горный университет»

Кафедра “Маркшейдерского дела”

РЕФЕРАТ

По дисциплине: “Маркшейдерское дело”

История маркшейдерского дела

Студент: Чуркин А.А.

Группа: МД-13-2

Преподаватель: Голубко Б.П.

Екатеринбург 2015 г.

Содержание

Введение

1. Возникновение Маркшейдерского дела

2. Развитие маркшейдерского дела

3. Маркшейдерское дела в настоящее время

Заключение

Литература

Введение

маркшейдерский горный порода ископаемый

Маркшейдерское дело -- это 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 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. Данные синтезируются в горной графической документации, представляющей собой чертежи, полученные методом геометрической проекции.

Маркшемйдер (нем. Markscheider (Маркшайдер); от Mark -- отметка, граница + Scheider -- отделитель) -- горный инженер или техник, специалист по проведению пространственно-геометрических измерений в недрах земли и на соответствующих участках её поверхности с последующим отображением результатов измерений на планах, картах и разрезах при горных и геолого-разведочных работах.

Маркшейдерия - 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 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.

Целью моего реферата является рассказать об истории маркшейдерского дела и показать важность этой профессии во всем мире.

Задачи: описать как возникло маркшейдерское дело, как развивалось и до чего дошло.

1. Возникновение Маркшейдерского дела

Маркшейдерия возникла одновременно с горным делом. 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 маркшейдерское дело 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 "Маркшейдерия" 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 маркшейдерского дела 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 маркшейдерии дисциплины "сдвижение горных пород".

2. Развитие Маркшейдерского дела

Едва человечество в древности занялось горными разработками, как возникла необходимость в знании размеров горных выработок, их расположения относительно друг друга и объектов на поверхности земли. Появилось маркшейдерское дело. Поначалу контуры горных выработок воспроизводили на поверхности в натуральную величину при помощи шнуров. В XI-XII веках инструментом маркшейдера стал компас, который долго оставался почти единственным прибором для съемок.

К развитию маркшейдерского дела приложил свой ум и опыт великий русский ученый М.В. Ломоносов. Изданная в 1763 году его книга «Первые основания металлургии или рудных дел» содержала главу «О измерении рудников», в которой не только был обобщен мировой практики маркшейдерского дела, но и были даны теоретические основы для его дальнейшего развития. Интересно, что в России в то время маркшейдерами называли некоторых чиновников горного ведомства, и этот титул соответствовал чину IX класса в табели о рангах.

Со временем двухмерная картина, которую давала буссольная съемка (с использованием особого компаса - буссоли), перестала соответствовать возросшим требованием. У маркшейдеров появились новые геодезические инструменты - теодолиты и нивелиры. Полный курс «нового маркшейдерского искусства» был представлен в 1847 году русским инженером П.А. Олышевым. Впоследствии теорию развили немецкие инженеры Вейсбах и Борхерс. И все же маркшейдерское дело в России, несмотря на труды профессоров В.И. Баумана, Г.А. Тиме, П.М. Леонтовского и П.К. Соболевского, развивалось медленно.

Коренная реформа маркшейдерской службы прошла после Всероссийского маркшейдерского съезда в 1921 году. Помимо принятых необходимых положений и инструкций, важнейшим направлением работы стала подготовка специалистов маркшейдерского дела. В 1945 году был создан Всесоюзный научно-исследовательский маркшейдерский институт. С годами были собраны обширные фактические материалы, выявлены закономерности процесса горных разработок, созданы методики оптического и гироскопического способов ориентирования, разработаны новые инструменты и приборы для производства маркшейдерских съемок.

К развитию маркшейдерского дела в Советском Союзе приложили много усилий целая плеяда деятелей - чл. корр. АН СССР проф. И.М.Бахурин, чл. корр. АН СССР проф. М.Г. Келли, проф. А.Е.Гутт, проф. И.П.Бухиник, проф. Д.А.Казаковський, проф. Д.М.Оглоблин, проф. С.Г.Аверин и многие другие.

3. Маркшейдерское дело в настоящее время

Маркшейдером сегодня называют специалиста, который занимается проведением пространственно-геометрических измерений в недрах земли. В результате труда маркшейдера появляются различные планы и разрезы, необходимые для проведения горных и геологоразведочных работ. Незаменим такой специалист и на всех этапах строительства подземных сооружений в городах. Но гораздо чаще специальность маркшейдера относится к разработке горных выработок, как наземных, так и подземных.

Особое значение квалификация маркшейдера имеет в золотодобывающей сфере. Известно, что золотосодержащие руды обладают рядом особых свойств, которые необходимо знать и учитывать при разработках. Кроме того, на всех этапах добычи необходим особый контроль над качеством руды. Справиться с особыми задачами здесь может лишь специалист высокого класса.

В настоящее время маркшейдерами используются приборы высокой точности, что многократно снизило трудоемкость ориентирования для любых видов съемки. Сегодня маркшейдерия является наукой комплексной, в которой переплетается множество научных дисциплин: физико-технических, математических, геолого-минералогических и геологоразведочных и других.

Маркшейдер - должность повышенной ответственности. Соблюдение проектных параметров разработки недр, параметров и деформаций зданий и сооружений горного предприятия, контроль над соблюдением техники безопасности, над процессом сдвижения горных пород - зона внимания маркшейдера. Помимо этого этот специалист занимается учетом движения и состоянием запасов полезного ископаемого, учетом его потерь и разубоживания (утраты свойств).

Основными задачами инженера маркшейдера являются: создание инженерных проектов и их реализация; безопасное выполнение горных работ в соответствии с проектными решениями; комплексное планирование горных работ; оперативный подсчет запасов, обеспечивающий их полноту извлечения из недр; охрана как подрабатываемых залежей полезного ископаемого, так и природных объектов.

На сегодняшний день создано много приборов, упрощающих задачу маркшейдеру. Маркшейдерские приборы, применяются в маркшейдерском деле при пространственных геометрических измерениях в шахтах и карьерах, а также на поверхности Земли.

По назначению М. п. подразделяются на несколько групп. Угломерные приборы -- теодолит-тахеометры, теодолиты маркшейдерские и приспособления к ним (консоли, сигналы, отвесы), тахеометры со стереоскопическим дальномером, угломеры. Приборы для измерения высот и превышений -- нивелиры горные с самоустанавливающейся осью,барометры, барографы, профилографы для рельсовых путей. Приборы для измерения линий -- стальные и тесьмяные рулетки, ленты (в том числе длиной до 1000 м для установления глубины шахт), дальномеры нитяные, двойного изображения, авторедукционные, стереоскопические, проволочные и светодальномеры. Приборы для определения азимута, дирекционного направления -- магнитные буссоли, ориентир-буссоли, деклинаторы, горные компасы, взрывобезопасные гироскопические компасы. Оптические проектиры и указатели направления -- световые указатели, указатели, проектиры и отвесы с источниками света -- лазерами. Приборы специального назначения -- для контроля и профилирования шахтных проводников, габаритомеры автоматические, стойки-самописцы, датчики для измерения горного давления и смещения горных пород, приборы и приспособления для наблюдения и регистрации сдвижения земной поверхности под действием подземных работ, приспособления для геометрического ориентирования (проволоки, грузы и др.). Фотограмметрические приборы -- фототеодолиты, фотограмметры, стереокомпараторы. Приборы для съёмки подземных пустот -- тахеометры внутрибазные, сектограф, приборы ультразвуковые -- станция "Луч", звуколокатор и другие. Приборы для съемки скважин -- инклинометры. Инструменты для камеральных работ --планиметры, пантографы, светокопировальные аппараты, чертёжные инструменты, счётные машины, линейки Дробышева и другие. Для геодезических съёмок широко применяются на поверхности прецизионные геодезические приборы (теодолиты-универсалы, инварные проволоки, мензулы, нивелиры, приборы для аэрофотосъёмки и её обработки).

В современных условиях роль маркшейдерской службы в вопросах недропользования существенно возросла. Это обусловлено рядом факторов, в том числе возникновением рыночных отношений и освоением новых месторождений в более сложных горно-геологических и климатических условиях.

В связи с упразднением горнодобывающих министерств и ведомств контроль за рациональным использованием ресурсов недр все больше перемещается на места, где эти обязанности выполняет маркшейдерская служба. Именно маркшейдер следит за движением запасов на предприятии, ведет учет добычи и потерь полезных ископаемых, составляет соответствующую отчетную документацию и направляет ее в государственные органы. На основании этой документации уточняется количество и качество различных видов полезных ископаемых, имеющихся в стране, и определяются объемы геологоразведочных работ по воспроизводству минерально-сырьевой базы.

По мере отработки запасов полезных ископаемых в благоприятных горно-геологических условиях приходится осваивать месторождения в сложных условиях и на больших глубинах, что сопряжено с увеличением горного давления и газовыделения, с ростом вероятности возникновения горных ударов и внезапных выбросов, с ухудшением состояния очистных и подготовительных выработок. В связи с этим большое практическое значение для безопасного и рационального ведения горных работ имеет обоснованное определение конфигурации и размеров опасных зон. Маркшейдерская служба предприятий занимается не только расчетом этих зон, но и выносом их в натуру, а также осуществляет контроль за исполнением предусмотренных в проекте мероприятий по безопасному ведению горных работ в опасных зонах. Все предписания маркшейдера заносятся в "Книгу указаний и уведомлений маркшейдерской службы", которая приравнивается к техническим документам, имеющим юридическую силу, что свидетельствует о высоком авторитете маркшейдера и его большой ответственности.

Особо сложная проблема, которую приходится решать маркшейдерской службе, - это разработка месторождений полезных ископаемых под водными объектами. Эта проблема становится с каждым годом все острее, что объясняется, с одной стороны, открытием и разведкой ряда месторождений под крупными водными объектами, в том числе под морями и океанами, с другой - интенсивным строительством ирригационных сетей, каналов, водохранилищ, прудов, шламонакопителей и других подобных сооружений. При решении задач отработки месторождений под водными объектами необходимо обеспечить сохранность и нормальную эксплуатацию подрабатываемого объекта и, главное, предотвратить опасные поступления воды в горные выработки.

Перечень проблем, которые необходимо решать современному маркшейдеру, можно продолжить. Но и из приведенного видно, какая большая ответственность лежит на плечах маркшейдера предприятия. Качественное и оперативное решение поставленных перед маркшейдерской службой сложных задач возможно только при выполнении ряда условий, основными из которых являются:

· надежная нормативно-техническая и правовая база;

· высокий уровень подготовки специалистов;

· материально-техническое и финансовое обеспечение.

· В связи с ликвидацией управления маркшейдерскими подразделениями по вертикали, они стали практически предоставлены сами себе, хотя уровень их подготовки и опыт работы не всегда бывает достаточным. Их некому серьезно проконтролировать, помочь и поправить. Компенсировать этот пробел можно только путем подготовки и выпуска научно обоснованных, четко изложенных и хорошо иллюстрированных нормативно-технических документов. Одновременно должны быть составлены и узаконены нормативно-правовые документы, снабжающие маркшейдера необходимыми полномочиями по осуществлению контрольных функций за рациональным использованием недр и безопасным ведением горных работ в опасных зонах.

Новые наиболее сложные задачи требуют более высокого уровня знаний. Между тем в сложившейся ситуации многие институты лишены возможности направлять студентов на производственную практику, что существенно снижает качество их подготовки. Целесообразно проработать и решить вопрос о создании учебно-производственного полигона на базе одного из нерентабельных горных предприятий, заменив его ликвидацию консервацией. На этом полигоне могут проходить практику студенты нескольких ВУЗов по взаимно согласованному графику.

Из-за отсутствия централизованного снабжения приборами и инструментами, многие предприятия оказались без современной измерительной техники, что отрицательно сказывается на качестве маркшейдерских работ. Следует составить номенклатуру необходимых приборов и оборудования и в законодательном порядке обязать руководителей предприятий обеспечивать маркшейдерские отделы измерительной техникой в соответствии с этой номенклатурой. В настоящее время оплата труда специалистов маркшейдерских служб, выполняющих сложные и ответственные работы под землей, находится на одном уровне, и даже ниже, чем у работников, не участвующих в горном производстве. Такая несправедливость ведет к тому, что многие выпускники институтов предпочитают работать и заниматься деятельностью, которая более высокооплачиваема, чем деятельность маркшейдера на горном предприятии. Эту несправедливость надо срочно исправлять.

Заключение

Как было написано выше, маркшейдерское дело зародилось очень давно и его развитие не стоит на месте. Сегодня маркшейдерия оснащена новейшими технологиями 21-го века. Все условия есть нужны только хорошие специалисты.

По окончании института по маркшейдерской специальности выпускнику присваивается квалификация горного инженера-маркшейдера. По этой специальности он может работать маркшейдером на шахте и руднике, карьерах и при разработке россыпных месторождений драгами и главными маркшейдерами министерств горнодобывающей промышленности. Кроме того, без горного инженера-маркшейдера невозможно строительство метрополитена, проходка различных транспортных и гидротехнических тоннелей, строительство подземных оборонных объектов. Горный инженер-маркшейдер с успехом может работать на строительстве любого крупного предприятия, в геологической экспедиции, и горным инженером-эксплуатационников. Немало горных инженеров-маркшейдеров работают директорами и главными инженерами горнодобывающих предприятий, а также в высших учебных заведениях и научно - исследовательских учреждениях - профессорами, доцентами, ассистентами и научными сотрудниками. Многие инженеры-маркшейдеров работают в проектно-конструкторских организациях.

Литература

1. Оглоблин Д. Н., Рейзенкинд И. Я., Новые маркшейдерские приборы, 2 изд., М., 1967; Гусев Н. А., Маркшейдерско-геодезические инструменты и приборы, 2 изд., М., 1968.

Размещено на Allbest.ru