Во-вторых, в медицине, дабы он мог печься о здравии рудокопов и других горнорабочих — оберегать их от заболеваний, которым они подвержены более других, а также самому уметь их лечить, либо своевременно позаботиться об оказании им врачебной помощи.
В-третьих, в астрономии, дабы он знал страны света и мог по ним определять простирание руд.
В-четвертых, он должен быть знаком и с наукой измерений, чтобы уметь измерять, как глубоко следует копать шахту до штольни, которая туда ведет, и определять пределы и границы каждой копи, особенно на глубине.
Он должен знать и науку чисел, чтобы уметь рассчитать те издержки, которых требуют устройства и работы по рытью. Затем и архитектуру, чтобы не только самому уметь создавать различные устройства и подземные сооружения, но и лучше объяснять это другим. Далее рисование, чтобы уметь, изобразить модели машин.
Наконец, он должен быть сведущ и в вопросах права, особенно горного права, чтобы не нарушать прав других, ни самому терпеть какой-либо несправедливости и быть в состоянии брать на себя труд давать и другим юридические заключения.
Хулители горного дела утверждают, что добыча руд — якобы крайне непрочное занятие, в противоположность земледелию, которому они воздают великие похвалы. Однако я не вижу оснований для таких утверждений. Ведь серебряные рудники во Фрейберге разрабатываются почти 400 лет и еще не исчерпаны, а свинцовые рудники в Госларе существуют уже 600 лет, в том и другом можно удостовериться из их анналов. В Шемнице и Кремнице общинным серебряным и золотым приискам уже 800 лет, о чем свидетельствуют древнейшие привилегии их жителей.
Но, говорят, добыча руд отдельных копей не является устойчивой. Как будто горняк прикреплен или должен быть прикреплен к какой-либо одной определенней копи, как будто многие горняки не вкладывают свои средства в рудники сообща и как будто сведущий в горном деле человек не обращается к рытью другого рудника, если его успехи в первом не отвечают его ожиданиям. К тому же, например, руду в Шенбергском руднике во Фрейберге добывали в течение времени, превышающего человеческую жизнь.
Мы, во всяком случае, имеем в виду не только рудокопов и прочих рабочих, но как людей, занятых в горном деле, так и тех, которые вкладывают свои средства в рудники и среди которых можно назвать королей, князей и ряд достойнейших граждан.
Однако мы имеем в виду и горных начальников, каковым был и Фукидид1, тот благородный представитель истории, которого афиняне поставили во главе рудников Фасоса.
Однако приложить тот или иной свой труд к копанию не есть нечто недостойное горняков, даже если они вложили в рудники собственные средства, как не является недостойным, даже среди великих людей, обрабатывать собственные земли.
Никто, разумеется, не удовлетворится одним умозрительным знанием всех отраслей горного искусства без того, чтобы не вложить собственных средств в горное предприятие или приложить к нему собственный труд. Поэтому тот, кто имеет возможность нести требуемые для горного предприятия расходы, пусть отрядит для него любое число наемных рабочих, подобно тому, как некогда фракиец Сосий послал на серебряные рудники тысячу рабов, арендованных им у афинянина Никия, сына Никерата2.
Тот, кто не может вложить никаких средств в горное предприятие, пусть выберет себе наиболее простую из всех горных работ. Из таких работ всего предпочтительнее проведение шурфа и промывка песков ручьев и рек. Ибо в этих песках нередко находят крупицы золота или черные камни, из которых выплавляется олово, попадаются в них также и самоцветы. Шурфы же иногда вскрывают жилы, изобилующие металлами, которые обнаруживают нередко даже в самом верхнем слое дерна.
Следовательно, если кому-либо, благодаря его искусству или счастливому случаю, попались бы в руки такие пески или такие жилы, он мог бы без затрат получить барыши, и из бедняка сразу превратиться в богача. И, напротив, если бы они не оправдали его выбора, он волен в самом непродолжительном времени отказаться от дальнейшей промывки песков и дальнейшей прокладки шурфа.
Разумеется, если кто-либо ради приумножения своего достатка один несет затраты на горном предприятии, весьма важно, чтобы он сам принимал участие в работах и лично наблюдал за всем тем, что он распорядился делать. Для этого местожительство его должно находиться при горном предприятии, дабы он имел возможность постоянно быть на виду у рабочих и следить за тем, чтобы никто не уклонялся от своих обязанностей.
Либо ему следует проживать хотя бы поблизости, чтобы часто посещать производимые здесь работы, и еще чаще, чем он в действительности мог бы их посещать, извещать рабочих о своем намерении прибыть. Своим прибытием или предупреждением о нем он будет остерегать работающих на предприятии от небрежного исполнения своих обязанностей.
Но он должен, когда посещает горное предприятие, выражать похвалу старательным рабочим и время от времени поощрять их наградами, чтобы они, а с ними и остальные рабочие, проявляли еще большее усердие в работе. Наоборот, он должен выражать порицание небрежным рабочим и даже увольнять некоторых из них, заменяя их более старательными.
Хозяину часто необходимо дни и ночи находиться на руднике. Однако его пребывание на нем не должно быть праздным и бездеятельным, ибо хозяину, заботящемуся о преуспеянии дела, необходимо почаще спускаться в копи, посвящать некоторое время обследованию природы жил и расселин, присматриваться как внутри копи, так и снаружи ко всем приемам работ и иметь собственное суждение о них.
И он должен, не ограничиваясь этим, временами сам производить некоторые работы не для того, чтобы понапрасну изнурять свои силы, а для того, чтобы подавать пример наемным рабочим своим собственным старанием и со своей стороны учить их искусству горного дела.
Ибо хорошо ведется то горное предприятие, где не только штейгер, но и сам хозяин наставляет, что и как следует делать. По этому поводу, как рассказывает Ксенофонт3, один перс правильно заметил царю: «Господский глаз задает корм коню». Ибо зоркость хозяина всего важнее во многих делах.
Так как, однако, многие вкладывают средства в горные предприятия сообща, им целесообразно и полезно избирать из своей среды управителей, равно как и штейгеров.
Некогда управление горными предприятиями полностью поручалось горным должностным лицам, ибо владельцами этих предприятий были цари. Так, например, Приам4 обладал золотыми приисками около Абидоса, Мидас5 имел их на горе Берим, Гигес, Алиатт и Крез6 владели теми, что находились близ покинутого города между Атарнеей и Пергамом. Государства, как Карфаген, пользовались серебряными рудниками, которыми изобиловала Испания, или, наконец, знатные и именитые семейства, как, например, на афинских серебряных рудниках в Лаврионе.
Далее, для неопытных еще в горном деле промышленников всего более подходит вкладывать свои средства в горные предприятия совместно с другими и не в одну какую-либо рудоносную жилу, а в несколько.
Ибо, во всяком случае из двенадцати горных жил, в которые вложены общие средства, достаточно хотя бы одной оказаться рудоносной, чтобы она не только возместила предпринимателям затраченные ими деньги, но и принесла, кроме того, известную прибыль. А уж если две или три жилы, а то и больше, выдадут богатую руду, то участие в таком горном предприятии окажется чрезвычайно выгодным.
Иные промышленники, однако, предпочитают покупать паи горного предприятия — части рудника, богатого рудой, чем брать на себя хлопоты, связанные с поисками руд. Они, таким образом, получают более легкие и более определенные шансы на приумножение своих средств.
Не только в других вещах, но и в приобретении паев горняки должны воздерживаться от непомерных затрат, чтобы в ослеплении не знающей меры страстью к наживе не потерять всего своего состояния. Кроме того, благоразумным горнякам до приобретения паев горных предприятий следует дать себе труд самим спуститься в копи и внимательно ознакомиться с природой руд, ибо они должны при покупке паев больше всего остерегаться возможного обмана.
Приобретатели паев горных предприятий добывают себе меньшие богатства, чем те, кто собственными средствами разрабатывают рудники. Зато они делают более верное дело, так как более осторожно доверяются фортуне.
Горняки не должны, однако, относиться и со слишком большим недоверием к фортуне, как это делают некоторые из них, продающие свои паи, как только те начинают приобретать ценность. Из-за этого они редко наживают состояние или обогащаются в весьма малой степени.
Иные горняки занимаются также промывкой заброшенных отвалов, шлама, осевшего в водоотводных канавах штолен, а также плавкой старых шлаков, нередко извлекая из этого довольно значительную добычу.
Как бы то ни было, горняк, прежде чем он приступит к разработке рудных жил, должен принять в соображение семь условий: характер местности, растительный покров, наличие воды, состояние дорог, влияние местности на здоровье, владение местностью, соседство.
По своему характеру местности бывают гористыми, холмистыми, долинными, равнинными. В гористых и холмистых местностях вести горные работы легче, чем в других, так как в них можно проводить штольни для отвода воды, которая затрудняет работу в руднике или полностью препятствует ей. В долинных и равнинных местностях вести горные работы гораздо труднее, ибо в них никакие штольни для стока воды провести невозможно.
Однако благоразумие подсказывает горняку необходимость обследовать любые местности, в которых он находится, и искать в них жилы, с которых какой-либо горный поток или что-либо другое снесли земляной покров и унесли его с собой.
Впрочем, горняк не во всех местностях приступает к разработке обнаруженных им жил. Поскольку наблюдается большое несходство между жилами как в горных, так и во всех прочих местностях, он всегда выбирает из многих обнаруживаемых им жил те, что дают ему основание надеяться на приобретение значительных выгод.
Что касается растительного покрова местности, горняк до тех пор не закладывает шурфа, пока не посмотрит, усажена эта местность деревьями или оголена. Если местность покрыта лесами и при этом имеются налицо и другие благоприятные условия, он закладывает шахту, которая требует от него запасов леса для подземных сооружений, машин, строений, топлива для плавки и всего остального, необходимого для горных работ.
В безлесных местностях он ведет горные работы лишь в том случае, если поблизости имеется сплавная река. Однако там, где имеется надежда найти чистое золото или драгоценные камни, он разрабатывает и безлесную местность, так как драгоценные камни нуждаются в одной лишь шлифовке, а золото в очистке. Поэтому жители жарких стран добывают эти ископаемые в бугристых и песчаных местностях, где иногда отсутствуют даже кустарники, не то, что леса.
Что касается воды, то горняк должен, обследуя местность, установить, имеется ли беспрерывно проточная вода или, наоборот, она постоянно лишена воды, если только с вершины гор не изливается поток, питаемый обильными дождями.
Местность, которую природа одарила рекой или хотя бы ручьем, благоприятна во многих отношениях для горных работ, ибо в ней всегда имеется вода, которую можно провести по деревянным желобам к местам промывки руды, к плавильням и, наконец, если условия места это позволяют, отвести к штольням, чтобы там приводить ею в движение подземные машины.
Напротив, если местность от природы лишена постоянно текущей воды, издержки на разработку ее недр увеличиваются, и тем в большей степени, чем дальше от копей находится река или ручей, к которым надо подвозить добытые полезные ископаемые.
Горняк осматривает также и дорогу, идущую от ближайших и соседних мест, хороша ли она или плоха, коротка ли или длинна. Ибо поскольку места, изобилующие полезными ископаемыми, по большей части не приносят никаких полезных или древесных плодов и все, что необходимо для удовлетворения жизненных нужд рабочих и других людей на руднике, приходится подвозить из других мест, плохая и длинная дорога создает для носильщиков и возчиков много затруднений и увеличивает расходы на привоз тех или иных необходимых предметов, так что последние обходятся гораздо дороже.
Это не столько даже наносит ущерб наемным рабочим, сколько хозяевам, ибо вследствие дороговизны припасов наемные рабочие не удовлетворяются обычной платой за свой труд, да и не могут быть ею довольны. Они требуют от хозяев ее увеличения. Если хозяева на это не соглашаются, то они прекращают работу в рудниках и уходят.
Хотя местности, богатые рудами и другими полезными ископаемыми, по большей части отличаются здоровыми условиями, так как расположены высоко и даже на большой высоте и хорошо обвеваются ветрами, некоторые из них, однако, весьма нездоровы. Ввиду этого рассудительный горняк не должен разрабатывать хотя бы и весьма богатые месторождения, если он обнаруживает в них известные признаки нездоровой местности. Ибо для того, кто ведет горные работы в пагубных для здоровья местах, достаточно бывает какого-либо часа жизни, чтобы обречь себя уже в следующий час на смерть.
Кроме того, горняку следует хорошенько разузнать о владетеле данной местности. Справедливый ли он и порядочный человек или какой-нибудь тиран. Ибо тиран своим насилием угнетает людей, держит их в своей власти и присваивает их имущество. Порядочный же человек управляет своим владением по законам и справедливости и способствует общему благу. Следовательно, в той местности, которая находится под гнетом насильника, горняк не должен вести разработок.
Горняку следует, кроме того, получить надлежащие сведения и о соседнем владетеле, земля которого соприкасается с местами, пригодными для закладки шахты, будет ли он иметь в его лице друга или недруга. Ибо если бы тот соседний владетель оказался недругом, то рудник был бы постоянно подвержен вражеским нападениям. Причем даже одно такое нападение может отнять у промышленников все золото, серебро и прочие полезные ископаемые, добытые и собранные в одном месте ценою многих затрат и трудов, и навести страх на людей, привлеченных на рудник заработной платой. Люди, подавленные этим, разбежались бы, чтобы избавиться от опасности, которой они подвергаются со стороны соседнего владетеля. При таком соседстве не только добро промышленника оказалось бы в величайшей опасности, но ему пришлось бы, пожалуй, рисковать и самой жизнью.
Так как обычно многие горняки разрабатывают рудные жилы в одной какой-либо местности, между ними возникает соседство, из которого горняк, хотя бы он первым стал здесь вести работы, также не может себя исключить. Ибо бергмейстер7 одним предоставляет право разработки как нижних, так и верхних участков жилы, другим — поперечных жил, третьим — наклонных.
Конечно, если кто-либо из них первым приступил к работам и жила оказалась богатой рудой или другими полезными ископаемыми, ему незачем из-за одного лишь дурного соседства бросать разработку, в то время как он может средствами правосудия охранять и защищать свои интересы.
Поскольку горный начальник определяет надежными границами владение каждого промышленника, порядочному и рассудительному горняку надлежит держаться в пределах своих границ и удерживать законными средствами соседей от каких-либо неправомерных попыток их нарушить. Но и о соседстве сказано достаточно!
Горняк должен, таким образом, выбирать место для горных работ в местности гористой, но пологой, лесистой, здоровой, безопасной, недалеко отстоящей от реки или ручья, к которым добытая руда могла бы подвозиться для мойки или плавки, и притом легкодоступной. Такое месторождение для рудника является наилучшим, и чем больше при любых других обстоятельствах оно этим условиям удовлетворяет, тем лучше, и, наоборот, чем дальше оно от этих условий отступает, тем хуже.
Горняки измеряют горную толщу для того, чтобы владельцы рудников могли заблаговременно сделать расчеты, и для того, чтобы их рудокопы не проникали в чужие рудничные поля.
Маркшейдер измеряет еще не пройденное расстояние между устьем штольни и шахтным стволом, достигшим уровня штольни, или между устьем шахтного ствола и штольней, которая пройдена до места, расположенного под стволом, или между стволом и штольней, когда штольня еще не доведена до ствола, или ствол еще не на столько глубок, чтобы встретиться со штольней.
Маркшейдер также определяет в штольнях и других выработках границы, точно соответствующие границам отвода, установленным бергмейстером на поверхности.
Оба рода измерений основаны на измерении треугольников. Измеряют небольшой треугольник и по нему делают заключения о большом треугольнике. При этом нужно особенно остерегаться, чтобы не допускать отклонения от правильной меры, так как если в начале работы допущена по небрежности весьма малая погрешность, она может повлечь за собой в конце концов крупнейшие ошибки.
Треугольники имеют различное строение, так как шахтные стволы отличаются между собой и проводятся различными способами, а склоны гор по-разному спускаются в долину или на равнину. Если имеется вертикальный шахтный ствол, то получается прямоугольный треугольник, имеющий в зависимости от уклона горы две равные или три неравные между собой стороны.
Горняку важно знать, сколько лахтеров (саженей)8 остается пройти от штольни до шахтного ствола или от шахтного ствола до штольни для того, чтобы рассчитать предстоящие расходы, а также для того, чтобы владельцы богатого металлом рудника могли ускорить проходку шахтного ствола и приступить к добыче руды, прежде чем штольня достигнет шахтного ствола и владелец штольни приступит к добыче руды в ней на основании присущего ему права.
С другой стороны, владелец штольни может подобным же образом ускорить работы и имеет право добывать руду прежде, чем шахтный ствол будет углублен до уровня штольни.
Если в надшахтном шатре нельзя уложить поперечный брус, маркшейдер устанавливает над шахтным стволом два столба с раздвоенными вилообразными верхними концами так, чтобы сверху на них можно было положить поперечный брус. К этому брусу он привязывает шнур, второй конец которого с подвешенным на нем грузом опускает в шахтный ствол. Второй шнур, укрепленный у верхнего конца первого шнура, он протягивает по склону горы до устья штольни и закрепляет его конец на почве. Затем он опускает в ствол третий шнур, также закрепленный на поперечине поблизости от первого шнура и снабженный грузом, причем делает это так, чтобы шнур пересекал второй шнур, продолженный в косом направлении.
Он измеряет длину верхней части второго, т. е. наклонного шнура, проложенного вниз до устья штольни, от точки пересечения его с третьим шнуром до точки подвеса первого шнура и записывает этот первый размер.
Далее он измеряет длину перпендикуляра, опущенного из точки пересечения второго шнура с третьим на направление первого шнура, получает таким образом треугольник и записывает второй размер.
Если нужно, он измеряет длину первого шнура от вершины угла, образуемого пересечением первого и второго шнуров, до точки на первом шнуре, найденной при втором измерении, и записывает этот размер.
Если вертикальный или наклонный ствол проведен в плоскости той же жилы, по которой проведена штольня, то полученный третий размер, т. е. длина третьей стороны треугольника, равен длине верхней части третьего шнура до точки пересечения его со вторым шнуром.
Во сколько раз величина первого измерения меньше полной длины наклонного, проложенного вниз шнура, во столько раз надо увеличить величину второго измерения, чтобы получить расстояние от устья штольни до шахтного ствола, проведенного до пересечения с нею. Расстояние между устьем шахтного ствола и почвой штольни определяется соответственным умножением величины третьего измерения.
Если на склоне горы есть плоский уступ, маркшейдер измеряет его линейкой. Затем устанавливает у кромки уступа раму описанного выше вида и измеряет по правилу треугольника эту часть склона. К числу лахтеров, показывающих размер соответствующей части штольни, добавляется ширина уступа.
Если склон горы такой, что невозможно проложить по прямой линии шнур вниз от устья шахтного ствола до устья штольни или, наоборот, вверх от устья штольни до устья шахтного ствола, маркшейдер производит измерение склона горы для того, чтобы получить правильный треугольник.
Спускаясь вниз, он заменяет первую часть шнура шестом длиной в один лахтер и вторую часть — шестом длиной в пол-лахтера. Поднимаясь вверх, он, наоборот, заменяет первую часть шнура шестом длиной в поллахтера, а следующую часть — шестом длиной в один лахтер. Чтобы построить треугольник, он соединяет полученные углы прямой линией.
Маркшейдер пользуется этими приемами при обмере горы независимо от того, расположены ли шахтный ствол и штольня в плоскости одной и той же жилы, является ли шахтный ствол вертикальным или наклонным, а также в том случае, когда шахтный ствол проводится по вертикальной главной жиле, а штольня — по поперечной жиле, пересекающейся с первой в месте сбойки ствола и штольни.
Многие маркшейдеры определяют описанным способом, пользуясь тремя шнурами, только длину штольни, а глубину шахтного ствола находят другим способом: натягивают шнуры на ровной поверхности горы, долины или поля (так называемое маркшейдерское поле) и вновь измеряют их.
Другие измеряют глубину шахтного ствола и длину штольни, пользуясь двумя шнурами, полукругом с делениями и рейками длиной в ½ лахтера. Так же, как другие маркшейдеры, они опускают в шахтный ствол шнур, один конец которого закреплен на поперечине, а на другом подвешен груз.
Второй шнур они закрепляют одним концом у начала первого шнура, а другим концом — на почве у устья штольни. Затем верхний конец второго шнура подкладывают снизу под широкую часть дуги с делениями.
Последняя представляет собой полукруг с нанесенными на нее шестью дугами полуокружностей и внешним полукольцом, залитым воском, из которого проведены через первую полуокружность до второй прямые линии, обозначающие середину промежутков между остальными нанесенными на полукруге прямыми, которые проведены от воскового полукольца до четвертой полуокружности, причем часть из них выходит за эту полуокружность, а часть нет.
Прямые, заканчивающиеся на четвертой полуокружности, соответствуют мелким делениям рейки, между которыми имеются небольшие промежутки, а прямые, выходящие за четвертую полуокружность, — более крупным делениям. Более длинные линии обозначают середины промежутков между короткими линиями.
Прямые, идущие от пятой и шестой полуокружностей, особого значения не имеют, так же как прямая, делящая полукруг пополам и идущая от шестой полуокружности к центру. Если при наложении полукруга на шнур стрелка прибора указывает на шестую черту, находящуюся между второй и третьей полуокружностями, маркшейдер отсчитывает на рейке шесть делений. Затем он откладывает отмеченную на рейке длину на втором шнуре столько раз, сколько в длине последнего содержится полулахтеров, причем остающаяся длина шнура указывает, на какое расстояние следует провести штольню до сбойки ее с шахтным стволом.
Если стрелка указывает на шестую черту между четвертой и пятой полуокружностями, маркшейдер отсчитывает шесть более крупных делений на рейке и переносит соответствующую длину с рейки на второй шнур, откладывая ее столько раз, сколько в длине шнура содержится целых лахтеров. Остаток длины шнура указывает расстояние, на которое следует провести штольню до сбойки ее с шахтным стволом.
Маркшейдеры, работающие по этому способу, как и те, о которых говорилось выше, пользуются пеньковыми шнурами. Однако они часто сравнивают их со шнурами из липового лыка, так как последние совершенно не вытягиваются, а пеньковые шнуры, наоборот, вытягиваются очень сильно.
Шнуры натягивают на ровном месте (маркшейдерском поле). Сначала прокладывают наискось первый шнур, представляющий склон горы. Длина второго шнура равна длине штольни, которую следует провести до шахтного ствола. Его натягивают в прямом направлении так, чтобы один конец его касался нижнего конца первого шнура. Наконец, прокладывают третий шнур также в прямом направлении, чтобы верхний конец его касался верхнего конца первого шнура, а нижний конец — конца второго шнура. Получается треугольник. С помощью прибора со стрелкой, подобного лоту, определяют угол между третьим шнуром и прямым направлением. Длина этого шнура соответствует глубине шахтного ствола.
Многие маркшейдеры для того, чтобы получить более точные измерения глубины шахтных стволов, пользуются пятью шнурами. Первый шнур прокладывается наискось и соответствует склону горы, два шнура — второй и третий — по длине равны длине Штольни и два шнура имеют длину, равную глубине шахтного ствола. Шнуры образуют четырехугольник, состоящий из двух равных треугольников. Это обеспечивает большую точность.
Описанный способ измерения глубины шахтного ствола и длины штольни является точным при условии, что жила, а следовательно, и шахтный ствол или стволы имеют правильное (равномерное) вертикальное или наклонное падение до штольни, а штольня пролегает до шахтного ствола по прямой линии.
Если в стволе или в штольне появились еще до их сбойки искривления в том или ином месте, то никто не сможет определить, насколько эти выработки отклонились от прямой. Когда закончена проходка одной из этих выработок — штольни в длину или шахтного ствола в глубину, определить их отклонения гораздо легче. Местонахождение штольни, пролегающей под шахтным стволом, проходка которого уже начата, определяется следующими измерениями.
Прежде всего, устанавливают треножник у устья штольни и другой — над стволом, проходка которого начата, или в намеченном для проходки месте. Такой треножник состоит из трех стоек одинаковой длины, забиваемых в землю, и квадратной доски, которую кладут на стойки и закрепляют на них. На доске устанавливают прибор, показывающий направления частей света (компас).
Затем с нижнего треножника опускают отвесно шнур с подвешенным грузом и рядом с ним забивают в землю еще одну стойку. К стойке крепко привязывают второй шнур, который протягивают в штольню по прямой линии так, чтобы он ни в одном месте не касался почвы или кровли.
Затем от отвеса у нижнего треугольника протягивают закрепленный одним концом третий шнур по прямой линии по склону горы до стойки, вбитой под верхним треножником, и прочно привязывают там второй конец шнура. Для точного измерения высоты третий шнур должен прикасаться к отвесу, опущенному под нижним треножником с той же стороны, что и второй шнур, протянутый вдоль штольни.
Когда это выполнено с соблюдением всех правил, маркшейдер, если у него возникает опасение, что шнур, протянутый вдоль штольни, может соприкасаться в каком-либо месте с ее почвой или кровлей, устанавливает на почве штольни широкий столб и кладет на него прибор, снабженный особой стрелкой и концентрическими восковыми кругами.
Он отличается от прибора со стрелкой, описанного в книге третьей (горный компас). При помощи этих приборов, применяя их подобно линейке и угольнику, определяют, расположены ли шнуры, протянутые вдоль штольни, по прямой линии или же они на одних участках прямолинейны, а на других отклоняются к почве или кровле.
Оба прибора снабжены делениями, причем на приборе с магнитной стрелкой 24 деления, а на диске — 16, а именно: четыре главных направления, каждое из которых делится на четыре части.
На обоих приборах имеются восковые кольца: на компасе — семь, а на другом приборе — только пять. При пользовании приборами маркшейдер заносит на этих восковых кольцах черточки, отмечая этим направления, в которых натянуты шнуры.
На диске (приборе с пятью кольцами) сделан прорез от центра шнура до периферии. В прорез вставляется железный винт, к которому привязывают второй шнур и затем ввинчивают его в столб так, чтобы диск был неподвижен. Чтобы второй шнур, а также и остальные натянутые шнуры не могли сорваться с винта, на головку последнего надевают тяжелый кусок железа. Второй прибор со стрелкой устанавливают рядом с винтом, не закрепляя, так как в нем нет отверстия.
Чтобы прибор не отклонялся вперед или назад, что вызвало бы преувеличение измеряемой длины по сравнению с ее действительной величиной, маркшейдер устанавливает на приборе уровень, стрелка которого указывает на нуль, а не на какое-либо число, если прибор не отклоняется в ту или другую сторону.
После того как маркшейдер исследует отдельные углы штольни и измерит ту часть штольни, которая подлежит обмеру, он приступает к измерению на поверхности и тщательно замеряет все углы. К вершине каждого угла он присоединяет прямолинейный шнур в направлении, которое определяется расчетом и измерением треугольников. Затем он натягивает наискось шнур под углом, соответствующим уклону горы так, чтобы нижний конец этого шнура соприкасался с началом прямолинейного шнура. Затем он натягивает третий шнур в прямом направлении и под таким углом, чтобы верхний конец его касался верхнего конца второго шнура, а нижний конец — заднего конца первого шнура. Длина третьего шнура указывает, как я уже упоминал выше, глубину шахтного ствола и место сбойки штольни со стволом.
Если к штольне ведут один или несколько шахтных стволов через промежуточные выработки, то маркшейдеру легче определить глубину подлежащего проходке шахтного ствола, если он начнет измерения с верхнего, ближайшего к поверхности ствола, а не от устья штольни. Сначала он измеряет на поверхности расстояние между уже пройденным стволом и стволом, намечаемым к проходке, затем — уклон (угол падения) всех стволов, которые следует измерить, длину всех квершлагов, соединяющихся каким-либо образом со стволами и ведущих к штольне, и, наконец, готовую часть штольни.
После того как это исполнено в соответствии с правилами, маркшейдер определяет глубину шахтного ствола и место сбойки его со штольней. Иногда там, где раньше был только наклонный ствол, приходится проводить довольно глубокий вертикальный ствол для того, чтобы можно было производить подъем и выдачу руды с помощью машин по прямому направлению. Надобность в этом возникает, когда машина, приводимая в движение лошадьми, установлена на поверхности или под землей, а также при машинах, приводимых в движение водой.
Когда требуется провести такой ствол, маркшейдер сначала укрепляет железный винт в верхней части старого ствола и опускает от этой точки шнур до первого изгиба (закругления) в стволе, где он укрепляет второй винт и спускает шнур до следующего изгиба (закругления). Он повторяет этот прием несколько раз до тех пор, пока последний шнур не достигнет наиболее глубокой точки ствола. Затем он прокладывает к каждой части шнура дугу с делениями (описанный выше прибор), делает отметку на восковом кольце как можно ближе к линии, на которую указывает стрелка прибора, и обозначает эти отметки номерами, чтобы не спутать их последовательность. Затем он измеряет отдельные части шнура другим шнуром, изготовленным из липового лыка.
Поднявшись из шахтного ствола, маркшейдер переносит отмеченные точки с полукруга с делениями на какой-либо другой полукруг, покрытый воском. Наконец, он натягивает шнуры на ровном месте, измеряет углы по правилам измерения треугольников и определяет, на каком месте лежачего или висячего бока следует удалить породу для проходки вертикального ствола.
Если нужно указать владельцам рудника место в квершлаге или штольне, из которого следует начать для ускорения работ (сбойки) одновременную проходку ствола вверх и вниз, маркшейдер начинает измерения в нижнем квершлаге или штольне в точке, которая находится приблизительно на длину одного шнура позади того места, в котором данная выработка будет пересечена стволом, проходимым в глубину.
Измерив расстояние по квершлагу или штольне до старого ствола, идущего к верхнему квершлагу, он измеряет с помощью дуги с делениями или делительной полуокружности уклон (угол падения) этого ствола, а затем таким же путем — верхний квершлаг и уклон ствола, который проводится из этого квершлага до сбойки со стволом, проводимым сверху вниз.
Далее он еще раз натягивает на ровном месте все шнуры, причем последний шнур располагает таким образом, чтобы он соприкасался с первым шнуром, и производит измерения шнуров. Этими измерениями маркшейдер определяет, в каком месте квершлага или штольни надо начать проходку ствола снизу вверх и сколько лахтеров надо пройти по жиле до сбойки обеих частей ствола.
Рассмотрев способы измерений для определенной цели, хочу сказать об измерениях, имеющих другое назначение. Если жила расположена на весьма малом расстояний от другой жилы, и они принадлежат разным владельцам, лишь недавно вступившим во владение, то последние при проходке штольни, квершлага или шахтного ствола не имеют права перейти границы рудничного поля, принадлежащего владельцам, ранее вступившим в свои права, и не должны делать этого. Старые владельцы обычно отстаивают свои права или добиваются их защиты в судебном порядке.
Маркшейдер либо сам разрешает спор между владельцами, или помогает своим искусством судье решить, кто из спорящих должен отвести свою руку от руды, принадлежащей другому. С этой целью он сначала измеряет рудники, принадлежащие спорящим сторонам, пользуясь шнурами из пеньки и из липового лыка. Он накладывает на шнуры делительный полукруг или описанный прибор со стрелкой, отмечает, в каких направлениях натянуты шнуры, а затем натягивает эти шнуры на ровном месте.
Начиная от границы отвода, принадлежащего старым владельцам, независимо от того, соответствует ли она лежачему или висячему боку, он протягивает по прямой по направлению к новому отводу на расстояние лахтера поперечный шнур параллельно шестому делению на приборе со стрелкой (компас), то есть под прямым углом к жиле, отделяя, таким образом, то, что принадлежит старым владельцам.
Если по жиле проводят навстречу друг другу две штольни или другие горизонтальные выработки, маркшейдер в первую очередь исследует более глубокую штольню или другую горизонтальную выработку, а затем расположенную выше и определяет величину их постепенного подъема.
Сильные мужчины берут в руки концы шнура и натягивают его так, чтобы натяжение было одинаковым во всех частях шнура. Маркшейдер измеряет шнур рейкой длиной в полсажени, прикладывая ее столько раз, сколько потребуется, и замеряя остаток более короткой рейкой. Многие маркшейдеры привязывают шнуры к рейкам, чтобы уменьшить их колебания. Маркшейдер подвязывает к середине шнура свинцовый отвес, чтобы более точно рассчитать обе стороны. Этим путем маркшейдер узнает, насколько подъем одной из двух штолен или иных горизонтальных выработок больше или меньше по сравнению с другой. Затем он измеряет угол наклона шахтных стволов по обеим сторонам, чтобы определить их положение, и таким образом легко находит расстояние в лахтерах, которое остается пройти до сбойки. Как я уже говорил ранее, подъем штольни равен одному лахтеру на каждые 100 лахтеров ее длины.
В Альпах маркшейдеры, производя измерения в штольнях, расположенных в высоких горах, пользуются также рейками длиной в пол-лахтера, состоящими, однако, из трех частей, соединенных на винтах, что позволяет их укорачивать. Они применяют шнур из липового лыка, к которому прикрепляют полоски бумаги, обозначающие число лахтеров.
Они также употребляют прибор, похожий на описанный прибор со стрелкой, однако без восковых колец. Вместо этого они держат в руках бумагу, на которой записывают показания прибора. Последний помещается на задней стороне рейки, так что стрелка и натянутый шнур, пропущенный через три отверстия в стрелке, указывают направление. Маркшейдеры отмечают число лахтеров. Стрелка показывает, не прогибается ли шнур вперед или назад. Стрелка не висит, как в том случае, когда употребляют свинцовый отвес, а укреплена на приборе и как бы лежит на нем.
Измерение штолен производится для того, чтобы определить их подъем, расстояние между нижней и верхней штольнями, а также еще не пройденное расстояние в лахтерах между работающими в забоях двух выработок, которые проводятся из противоположных направлений к одной и той же жиле, прожилку или двум сходящимся жилам.
Возвращаюсь к нашим рудникам. Если маркшейдер хочет определить границы отвода внутри штолен или квершлагов и отметить их знаками, вырубленными на породе, подобно тому как бергмейстер отмечает эти границы на поверхности, он, пользуясь изложенными выше приемами измерений, прежде всего, удостоверяется в том, какая часть штольни или квершлага находится под граничным знаком, установленным на поверхности, натягивая по выработкам шнуры до того места, где он предполагает сделать отметку на породе.
Затем он растягивает эти же шнуры на ровной плоскости, начиная с верхнего шнура, и от точки, соответствующей граничному знаку на поверхности, прокладывает другой, поперечный шнур вниз соответственно шестому делению прибора со стрелкой (компаса), т. е. под прямым углом.
Сняв часть нижнего шнура, который выходит за пределы поперечного шнура, маркшейдер определяет положение точки, в которой следует сделать граничную отметку на породе в штольне или квершлаге. Отметка делается в присутствии двух присяжных, а также управляющих и штейгеров обоих рудников.
Как бергмейстер в присутствии этих же лиц устанавливает граничный камень на поверхности, с соблюдением такого же порядка маркшейдер вырубает в породе отметку, называемую граничным камнем.
Если он устанавливает граничный знак отвода на территории которого недавно начата проходка ствола по направлению к жиле, он прежде всего измеряет и отмечает угол наклона этого ствола с помощью прибора со стрелкой (компаса) и другим путем с наложением шнуров, затем он измеряет все квершлаги вплоть до того, в котором предстоит установить граничный знак. В квершлагах он измеряет в отдельности все углы (закругления). Разложив шнуры на ровном месте, он прокладывает указанным образом поперечный шнур, после чего вырубает знак в породе.
Если подземный граничный знак надо вырубить в квершлаге, который лежит ниже первого квершлага, маркшейдер начинает от знака в первом квершлаге, отмечает один за другим различные углы, производит измерения и протягивает в нижнем квершлаге шнур над тем местом, где, по его мнению, следует установить знак.
Даже в том случае, когда жила залегает в нижнем квершлаге иначе, чем в верхнем, в котором граничный знак был установлен ранее, в нижнем квершлаге граничный знак устанавливается точно по вертикали под верхним знаком. Если нижний знак будет установлен наискось от верхнего, некоторая часть владений одного рудника отчуждается в ущерб последнему и отдается другим.
В том случае, когда подземный граничный знак приходится вырубать в углу, маркшейдер, начиная от вершины этого угла, отмеряет по одному лахтеру в обе стороны, строит треугольник, делит его на две части поперечным шнуром и, найдя точку, в которой должен находиться граничный знак, вырубает его в породе.
Наконец, маркшейдеру иногда приходится для вящей уверенности отыскивать границу отвода в таких местах, где в породе вырублено много граничных знаков. В таком случае он принимает в качестве исходной точки граничный столб, воздвигнутый на поверхности, и, прежде всего, измеряет расстояние от него до ближайшего отвода. Затем он производит измерения по очереди в каждом шахтном стволе, устанавливает на ровном месте шест, от него раскладывает шнуры и, измерив их, устанавливает второй шест, который обозначает окончание измерений. После этого он возобновляет под землей в том месте, где он перед этим остановился, промеры всех стволов и квершлагов, которые он в состоянии припомнить.
Возвратившись на ровное место (маркшейдерское поле), он продолжает свои измерения, начиная их от второго шеста до квершлага, в котором предстоит сделать в породе граничный знак. От первого шеста, установленного на поверхности, он протягивает поперечный шнур по прямой линии до последнего шеста. Длина этого шнура равна длине нижнего квершлага. Точка пересечения соответствует месту, где должен находиться подземный граничный знак.
Примечания
Публикуется по изданию: Агрикола Г. О горном деле и металлургии. М., 1962.
Георгий Агрикола (1494‒1555) — средневековый немецкий ученый в области горного дела. Родился в Глаухау, в 1518‒1522 годах возглавлял школу в Цвикау, в 1522‒1526 годах изучал медицину в Италии, получив степень доктора медицины, в 1527‒1531 годах практиковал в качестве врача и аптекаря в чешском городе горняков Иоахимстале, где изучил горное дело, в 1531‒1555 годах жил в саксонском городе Хемнице, бургомистром которого он стал. Агрикола обобщил и систематизировал накопленный к тому времени опыт освоения минерально-сырьевых ресурсов по широкому кругу вопросов: минералогия, поиски полезных ископаемых, вскрытие и разработка месторождений полезных ископаемых, производство маркшейдерских работ, выплавка металлов и др. Его главный труд в области горного дела — «О горном деле и металлургии» — был опубликован в 1556 году уже после кончины автора. Это сочинение было основным пособием западноевропейских горняков вплоть до XVIII века.
1Фукидид — древнегреческий историк, афинский полководец во время Пелопонесской войны (431‒404 годы до нашей эры), подробное описание которой им было составлено. На европейском берегу во Фракии напротив острова Фасоса в античную эпоху находились золотые рудники, которые Фукидид, происходивший из царского фракийского рода, имел право разрабатывать.
2Никий, сын Никерата — афинский полководец во время Пелопонесской войны.
3Ксенофонт — древнегреческий писатель и историк, живший в 430‒ 355 годы до нашей эры.
4Приам — царь Трои во время Троянской войны (XIII век до нашей эры).
5Мидас — царь малоазийского государства Фригия, правивший в 738‒ 696 годы до нашей эры.
6Гигес, Ллиатт и Крез — цари малоазийского государства Лидия в VIII‒VI веках до нашей эры.
7Бергмейстер — горный чиновник, осуществлявший надзор за производством горных работ.
8Лахтер, сажень — единицы длины около 2 метров.