М. А. Иофис. Об истории развития маркшейдерии России

Маркшейдерия зародилась в глубокой древности, одновре­менно с началом добычи полезных ископаемых, что было обу­словлено необходимостью измерения и изображения горных выработок рудников. До наших дней сохранились графические материалы, по которым можно составить представление о спо­собах добычи ископаемых, техническом оснащении и орудиях труда, применяемых в те давние времена. В XVI—XIV веках до нашей эры в Египте строили уменьшенные масштабные изображения горных выработок на плоскости. Герон Александрийский (предположительно I век нашей эры) впер­вые описал способ подземной съемки и ее ориентирования. Краткую сводку способов решения маркшейдерских задач дал немецкий ученый Георгий Агрикола (XVI век). Образцы вы­сокого качества маркшейдерских планов старейших рудников России (на Урале, в Сибири) сохранились с XVIII века. К это­му времени относится первое научное обобщение в области мар­кшейдерии, которое вошло в труд М. В. Ломоносова по гор­ному делу «Первые основания металлургии или рудных дел» (1763).

Интенсивное развитие горного дела, в том числе и марк­шейдерии, началось в России при Петре I, организовавшем поиски новых месторождений полезных ископаемых и их раз­работку. Выдающийся деятель горнозаводского дела того времени В. Н. Татищев подготовил в 1735 году проект Горноза­водского устава, в котором, в частности, сформулировал обя­занности маркшейдера горного управления.

Первой крупной печатной работой в области маркшейдер­ского дела в России был труд гениального ученого М. В. Ло­моносова под названием «Об измерении рудников», который вошел отдельной главой в его монографию «Первые основа­ния металлургии или рудных дел» (1763).

Спустя около полувека, в 1805 году, А. И. Максимович издал книгу «Практическая подземная геометрия». Большой вклад в развитие горного образования внес капитан П. А. Олышев, издавший в 1847 году «Учебное пособие по маркшейдер­скому искусству для воспитанников Корпуса горных инжене­ров». В этом пособии были заложены научные основы современных маркшейдерских съемок. В нем подробно рас­смотрены способы геометрического, тригонометрического и ба­рометрического нивелирования, а также методы составления планов горных выработок по координатам. Для решения мар­кшейдерских задач П. А. Олышев использовал способы ана­литической геометрии, а не тригонометрии, как это было ра­нее, что позволило поднять решение этих задач на более высокий научный уровень.

Продолжил совершенствование горного образования в об­ласти маркшейдерского дела профессор Петербургского гор­ного института Г. А. Тиме, который в 1872 году опубликовал на страницах Горного журнала ряд статей под общим названи­ем «О производстве и вычислении маркшейдерских триангу­ляций». В этих и последующих трудах он разработал геомет­рические способы ориентирования подземной съемки, определения астрономического меридиана и другие способы, направленные на улучшение маркшейдерской службы не только на отдельном предприятии, но и в горнопромышленном райо­не в целом.

В 1892 году была опубликована оригинальная работа В. А. Крата под названием «Маркшейдерская практика», в которой была показана глубокая связь маркшейдерии и геоло­гии, обоснована возможность и целесообразность изучения структуры и геологии месторождения на основе маркшейдер­ских съемок.

Вопросы подземной маркшейдерской съемки были систе­матизированы и подробно изложены профессором Санкт-Пе­тербургского горного института В. И. Бауманом в трехтомном труде «Курс маркшейдерского искусства». Эта работа долгие годы была настольной книгой как ученых, так и маркшейде­ров-производственников. По инициативе и под руководством В. И. Баумана в ноябре 1909 года в г. Харькове был созван первый съезд маркшейдеров Южной России, на котором с об­стоятельным докладом выступил сам В. И. Бауман и профес­сор Екатеринославского горного училища П. М. Леонтовский. На основании решений съезда была создана постоянно дей­ствующая организация — Общество маркшейдеров Южной России, которое издало 10 выпусков сборника «Маркшейдер­ские известия» по наиболее важным техническим и организа­ционным вопросам маркшейдерского дела.

В апреле 1913 года в Санкт-Петербурге был созван первый Всероссийский съезд маркшейдеров, которым также руково­дил В. И. Бауман. В работе съезда принимали активное учас­тие такие видные ученые, как профессор П. М. Леонтовский, П. К. Соболевский, Б. И. Бокий, И. М. Бахурин и другие. На съезде присутствовало около восьмидесяти делегатов со всех горнопромышленных районов страны.

После первой мировой войны важнейшей задачей маркшей­деров стало восстановление маркшейдерской документации действующих и затопленных шахт. Вначале эта задача реша­лась устаревшими традиционными методами, что не отвечало требованиям времени. Поэтому в октябре 1921 года в Петро­граде был созван второй Всероссийский съезд маркшейдеров, на котором рассматривались пути и методы повышения тем­пов и качества восстановления маркшейдерский документации.

На съезде присутствовало 73 делегата; среди них были не толь­ко маркшейдеры, но и такие известные горняки и геологи, как профессор Б. И. Бокий, А. А. Скочинский, П. И. Степанов. Съезд установил структуру маркшейдерской службы горных предприятий и рекомендовал создать на каждом горнопромыш­ленном предприятии маркшейдерскую службу, а в системе ВСНХ — маркшейдерский отдел. Решения съезда о реорга­низации маркшейдерской службы были утверждены постанов­лением ВЦИК и СНК СССР от 8 апреля 1922 года, а в 1928 году была создана постоянная маркшейдерская комис­сия НТС горной промышленности ВСНХ, возглавить кото­рую поручили профессору И. М. Бахурину.

В решениях съезда и в указанных документах отражались в корне изменившиеся задачи маркшейдерской службы шахт. Если раньше задача маркшейдера шахты ограничивалась толь­ко съемкой горных работ, то теперь маркшейдеры осуществ­ляли государственный контроль за правильным ведением гор­ных работ, за полнотой извлечения из недр угля. Маркшейдеры стали принимать активное участие и в планировании горных работ шахт. Маркшейдерия становилась одной из ведущих отраслей горного дела.

В 1923 году при горных управлениях создается институт окружных маркшейдеров, которые, кроме контроля за состоя­нием маркшейдерской службы шахт, были обязаны выполнять так называемые «государственные маркшейдерские работы» по созданию триангуляции.

В 1923‒1928 годах окружными маркшейдерами была пол­ностью восстановлена триангуляция Баумана и дополнитель­но определено несколько сот новых пунктов третьих-пятых классов. На всех шахтах теперь появились пункты, координа­ты которых были отражены в системе Баумана. За этот же период силами окружных маркшейдеров была проделана зна­чительная работа по созданию высотного обоснования.

В 1926 году в «Донугле» (Харьков) был создан маркшей­дерский отдел, первый руководящий орган всей маркшейдер­ской службы угольных шахт. Во главе маркшейдерской службы стал выдающийся инженер-маркшейдер О. Л. Кульбах.

За время своего существования в 1928‒1932 годах посто­янная маркшейдерская комиссия сплотила вокруг себя лучших представителей маркшейдерской общественности. Изучив со­стояние маркшейдерского дела на горных предприятиях стра­ны, комиссия создала основные правила по маркшейдерскому делу, регламентировавшие всю работу маркшейдерских служб шахт, добилась более широкой постановки исследования про­цесса сдвижения горных пород и земной поверхности. Обоб­щив имевшийся материал, комиссия разработала «Временные правила охраны сооружений от вредного влияния горных раз­работок». Заслугой маркшейдерской комиссии НТС явилась подготовка первого Всесоюзного маркшейдерского съезда, который состоялся в январе 1932 года и оказал важное влия­ние на развитие маркшейдерской службы страны.

Для оснащения маркшейдерской службы угольных шахт необходимым инструментарием и оборудованием на базе ма­ленькой мастерской по ремонту приборов был создан Харь­ковский завод маркшейдерских инструментов, выросший поз­же в крупное приборостроительное предприятие.

Важнейшее значение для маркшейдерской службы страны имел первый Всесоюзный маркшейдерский съезд, проведен­ный в Ленинграде 12‒19 января 1932 года под руководством профессора И. М. Бахурина. На съезде присутствовало 350 представителей производственной и научной маркшейдерии. На этом съезде были заслушаны доклады профессоров П. А. Ры­жова, Д. Н. Оглоблина и Г. И. Вилесова о геометризации Уральских месторождений и об использовании результатов геометризации для решения ряда вопросов горного дела. На основании постановления съезда было создано Центральное научно-исследовательское маркшейдерское бюро (ЦНИМБ), позже переименованное во Всесоюзный научно-исследователь­ский институт маркшейдерского дела (ВНИМИ). Этой орга­низацией были проведены небывалые по масштабам работы по изучению процесса сдвижения горных пород практически во всех горнопромышленных районах страны. Эти работы про­водились под руководством профессоров И. М. Бахурина и С. Г. Авершина, крупных специалистов горного дела М. В. Ко­роткова и О. Л. Кульбаха.

Важный этап в отечественной маркшейдерии начался пос­ле Великой Отечественной войны 1941‒1945 годов, когда потребовалось маркшейдерское обеспечение восстановления разрушенных и затопленных шахт Донбасса. Без надежной графической документации, которая была утрачена в годы вой­ны, невозможно было обеспечить безопасное и эффективное проведение восстановительных работ и дальнейшее освоение месторождений. За военный период было затоплено 300 млн. м3 выработок и разрушено 65% вертикальных и 78% наклонных стволов. В рекордные сроки были проведены ра­боты по ориентировке и подземным съемкам шахт, восстанов­лению маркшейдерской документации. В первые же послево­енные годы были созданы новые триангуляции и геодезическое обоснование топографических и маркшейдерских работ. Боль­шую роль в выполнении этих работ сыграли инженеры-марк­шейдеры, подготовленные перед войной вузами страны.

Одновременно с восстановлением шахт возникла задача восстановления инфраструктуры и разрушенного жилого фон­да, поскольку свыше 4 млн. м3 жилья было выведено из строя. Строительство необходимо было вести в зонах минимального влияния горных работ. Поэтому резко обострилась проблема изучения сдвижения земной поверхности над горными выра­ботками. Сотрудниками ВНИМИ был заложен ряд наблю­дательных станций, на которых проводились высокоточные измерения смещений реперов. На основании обобщения мате­риалов, полученных ВНИМИ при изучении процесса сдвижения, профессор в 1946 году И. М. Бахурин опубликовал капитальную монографию «Сдвижение горных пород под вли­янием горных разработок», а профессор С. Г. Авершин в 1947 году — монографию «Сдвижение горных пород при под­земных разработках», за которую был удостоен Государствен­ной премии.

Важную роль в развитии маркшейдерии в послевоенный период сыграли также Д. А. Казаковский, А. Г. Акимов, М. В. Коротков, И. А. Петухов, А. Н. Медянцев (изучение сдвижения горных пород и создание правил охраны сооруже­ний от влияния горных работ); Н. Г. Кель, Л. Н. Кель, С. В. Чистяков (методика крупномасштабной стереофотограмметрической съемки горнопромышленных районов); Д. Н. Оглоблин, В. М. Гудков, В. М. Калинченко (методика марк­шейдерских работ); И. А. Турчанинов, В. И. Борщ-Компанеец, И. М. Петухов, М. А. Иофис, Э. В. Каспарьян, Ю. А. Кашников (горная геомеханика); П. А. Рыжов, И. Н. Ушаков, В. А. Букринский (горная геометрия); Г. Л. Фисенко, В. Н. Попов (устойчивость бортов карьеров и отвалов), М. И. Агошков, А. Н. Омельченко, Е. И. Панфилов, В. В. Грицков (охрана и рациональное использование недр).

За рубежом весомый вклад в развитие маркшейдерии в пер­вой половине XX века внесли О. Нимчик и К. Нойберг (Гер­мания), в 50‒70-е годы — З. Ковальчик (Польша), А. Торци-Горнох (Венгрия), И. Шютти (Чехословакия) и другие. Современные расчеты сдвижений и деформаций земной по­верхности под влиянием горных работ изложены в трудах К. Кратцша (Германия), В. Будрыка, Е. Литвинишина, А. Салустовича, С. Кнотте (Польша), Ф. Мартоша (Вен­грия), К. Нессета (Чехословакия), Б. Сингха (Индия) и др.

Большое значение для отечественной маркшейдерии имело со­здание в 1947 году Главного управления государственного горно­го надзора при Совмине СССР и в его составе — маркшейдер­ского контроля. В 1954 году это управление было преобразовано в Государственный комитет СССР по надзору за безопасным ве­дением работ в промышленности и горному надзору.

Заметно активизировалась в послевоенные годы научная и организационная деятельность ВНИМИ, особенно после на­значения в 1949 году директором института выдающегося гор­ного инженера (позже доктора технических наук, профессо­ра) А. Н. Омельченко. Он энергично поддерживал новые перспективные разработки и сам принимал в них непосред­ственное участие. За работу по созданию гироскопического способа ориентировки шахт группа сотрудников ВНИМИ в составе Б. И. Никифорова, В. Н. Лаврова, А. Н. Омельчен­ко и С. А. Филатова была удостоена Государственной премии СССР за 1951 год.

В связи с увеличением плотности застройки территорий на площадях залегания полезных ископаемых, появлением зда­ний повышенной этажности, газопроводов, сложных иррига­ционных сооружений и других аналогичных объектов, в 1950-е и 1960-е годы был разработан ряд нормативных документов (правил охраны, указаний и т. д.), регламентирующих усло­вия защиты этих объектов от вредного влияния горных разра­боток. Данные документы были ориентированы преимуще­ственно на оставление предохранительных целиков, что вело к большим дополнительным потерям и нарушению ритмичной работы горных предприятий. Для устранения этих недостат­ков были проведены работы по созданию правил охраны, базирующихся на инженерных расчетах деформаций зем­ной поверхности и сравнении расчетных величин с их допу­стимыми значениями для различных подрабатываемых объектов. Вначале правила, базирующиеся на новом прин­ципе, были составлены для относительно простых условий Львовско-Волынского (М. А. Иофис) и Челябинского (И. А. Петухов) угольных бассейнов, а после необходимой апробации — и для других бассейнов. Такие правила просу­ществовали вплоть до 1979 года, когда была обоснована возможность и целесообразность создания правил, единых для всех угольных бассейнов. Правила охраны сооружений и природ­ных объектов от вредного влияния подземных горных разра­боток на угольных месторождениях были изданы в 1981 году и переизданы в 1998 году.

В 1980-х годах маркшейдерия вновь вернулась в лоно Ака­демии наук, как это было при основоположниках маркшейдер­ского дела в России М. В. Ломоносове и В. Н. Татищеве. Решение прикладных задач стало базироваться на результа­тах фундаментальных исследований, что позволило вывести науку в этой области знаний на более высокий уровень. Так, если специалисты раньше могли только прогнозировать и от­слеживать геомеханические процессы, происходящие в толще пород при освоении недр, то теперь, благодаря установленным закономерностям развития этих процессов, появилась возмож­ность управлять геомеханическим состоянием массива. За раз­работку и внедрение технологических методов управления геомеханическими процессами при комплексном освоении недр коллективу авторов, возглавляемому ИПКОН Российской академии наук (академик К. Н. Трубецкой), в 1999 году при­суждена премия Правительства Российской Федерации в об­ласти науки и техники.

В 1969 году было создано Международное общество по маркшейдерскому делу — International Society of Mine Surveying (ISM), под эгидой которого раз в три года прово­дятся маркшейдерские конгрессы. Официальными членами ISM являются представители свыше 20 стран мира, а посто­янно сотрудничают с ним специалисты более 30 стран. В ISM действует пять рабочих комиссий, на ежегодных заседаниях которых рассматриваются актуальные вопросы развития мар­кшейдерского дела в разных странах, осуществляется обмен опытом, разрабатываются рекомендации по современным спо­собам маркшейдерского обеспечения горного производства. В промежутках между конгрессами деятельностью ISM руководит Президиум Международного общества по маркшейдер­скому делу. Президентом ISM обычно избирается представи­тель страны, в которой проводится очередной конгресс. В 1980-е годы президентом ISM был избран наш соотечествен­ник, крупный специалист в области маркшейдерского дела А. М. Навитний. Под его руководством в 1988 году в Ленин­граде был проведен VII Международный конгресс по марк­шейдерскому делу, который, по мнению участников конгрес­са, по научному и организационному уровням превзошел подобные мероприятия, проводимые в мире.

Важным событием является создание на III Всероссийском съезде маркшейдеров в мае 1995 года крупной общественной организации — Союза маркшейдеров России (СМР), объ­единившей в своих рядах ученых, производственников и госу­дарственных служащих всех горнодобывающих отраслей стра­ны, осуществляющих маркшейдерское обеспечение этих отраслей. В него вошли также специалисты, осваивающие под­земное пространство в целях, не связанных с добычей полез­ных ископаемых. Президентом СМР избран опытный инже­нер-маркшейдер В. С. Зимич. Вице-президентами избраны М. А. Иофис, А. М. Навитний и И. Н. Соколов. Позже (на V съезде СМР) вице-президентом избран также В. Н. По­пов. В состав Центрального Совета СМР вошли 18 наиболее видных ученых, специалистов и руководителей маркшейдер­ских служб страны.

Деятельность маркшейдерской общественности и офици­альных маркшейдерских служб широко освещается в еже­квартальном научном и производственном журнале «Марк­шейдерский вестник», издаваемом с 1992 года благодаря ини­циативе и неутомимой энергии старейшего маркшейдера страны К. С. Ворковастова.

Главным редактором журнала назначен А. Б. Макаров. С июля 2001 года начал издаваться новый журнал «Маркшей­дерия и недропользование», во главе которого стал крупный специалист и прекрасный организатор В. Г. Столчнев. Оба эти журнала удачно дополняют друг друга и играют огромную роль в деле популяризации достижений науки и техники в области маркшейдерского дела.

Велика заслуга в развитии отечественной маркшейдерии таких крупных специалистов и руководителей, как М. П. Васильчук, В. С. Зимич, Г. М. Кныш, Ф. М. Маевский, А. М. Навитний, И. Ф. Петров, И. Н. Соколов.