История угольной отрасли

Угольная промышленность — одна из древнейших отраслей горной промышленности. Примитивная добыча ископаемых углей известна с древности. Древние греки использовали уголь как топливо.

Промышленное использование углей было впервые осуществлено в Китае еще до новой эры. В Западной Европе уголь стал использоваться значительно позже. Как самостоятельная отрасль угольная промышленность сформировалась в середине XVIII века, когда осуществился переход к плавке чугуна на угольном коксе.

С начала XVII вплоть до середины XIХ веков первое место в мире по добыче угля (более 80 %) занимала Англия. Затем ее доля в мировой добыче начала снижаться в результате бурного роста угольной промышленности в Германии и США. в этот период отрасль была наиболее монополизирована. В 1893 г. в Германии был создан Рейнско-Вестфальский синдикат, контролирующий 95,4 % добычи Рурского угля.

Истоки горного дела уходят в глубь веков. освоение природных богатств, скрытых в недрах земли, было неотъемлемой частью цивилизационного процесса. Еще в древности были разработаны основные приемы подземного способа добычи полезных ископаемых: разделение процедур врубовых работ с последующей клиньевой отбойкой породы. В России высокий в технологическом отношении уровень был достигнут на солевых выработках.

В античные времена на некоторых рудниках работало по нескольку десятков тысяч рабов, что требовало не только технологического оснащения производства, но и решения сложнейших организационных проблем. Основные приемы добычи полезных ископаемых использовались на угледобывающих предприятиях.

Первый фундаментальный труд по горному делу был написан в средние века в Западной Европе Агриколой (XV век) и содержал подробное описание принципов вскрытия месторождений, способов крепления стволов шахт, применявшихся в то время орудий труда, способов транспортировки добытых полезных ископаемых на поверхность земли.

Резкий скачок в технологическом развитии горного дела произошел в XVIII веке, когда были разработаны новые способы проходки стволов шахт, особенно в условиях, которые ранее считались непригодными для проведения горных работ: проходка через плавуны, трещиноватые и сильно водоносные породы. В первой половине XIХ века во Франции появился кессонный метод проходки шахт.

Накопление опыта разработки угольных пластов в разных условиях привело к совершенствованию системы их разработки. На пологих и наклонных пластах малой и средней мощности в Европе получили распространение столбовые системы разработки, которые позволили по сравнению с камерными значительно сократить потери угля. При разработке пологих и наклонных пластов использовались комбинированные камерно-столбовые системы.

По мере удорожания угля все большее внимание стали уделять решению проблемы минимизации потерь угля за счет применения разнообразных систем проходки.

В 80-х гг. XIХ века после появления специальных аммиачных холодильных машин начал использоваться метод замораживания породы. В это же время начал применяться метод цементации, т.е. нагнетания цемента в трещиноватые породы через специальные скважины.

В ходе исторического развития произошли большие изменения в методах транспортировки. в средневековье использовались одноколесные тачки, перемещавшиеся по специальному деревянному настилу, а подъем угля осуществлялся ручным воротом, в дальнейшем оборудованным маховым колесом. Далее эволюция методов подъема происходила следующим путем: конная тяга; гидравлическое колесо в качестве двигателя; паровые машины, которые начали применяться в начале 20-х гг. XIХ века; в 30-е гг. был сконструирован подъем в его современном виде.

Совершенствование инструментов, применявшихся для добычи угля, особенно быстро происходило в XIХ веке. Появление электропривода позволило решить проблему механизированной откатки под землей. В 80-х гг. XIХ века появляются первые троллейные, а затем и аккумуляторные электровозы. Подъемные устройства также стали оснащаться электрическим двигателем.

Электрификация внесла значительные изменения в технику вентиляции и водоотлива шахт. Впервые пригодная модель вентилятора была разработана русским инженером А.А. Саблуковым, она оказалась пригодной для последующей электрификации.

Попытки механизировать зарубку угля относятся к середине XIХ века. В этот период были созданы первые врубовые машины, среди которых наиболее перспективными оказались цепные, применявшиеся вплоть до начала XХ века. Другим важным нововведением в области добычи угля было применение качающихся, скребковых и ленточных конвейеров. Приоритет в создании последнего принадлежит русскому изобретателю А. Лопатину, взявшему патент на это устройство еще в 1861 г. Особое практическое значение это изобретение приобрело к концу XIХ – началу XХ века в связи с эксплуатацией маломощных пластов, разработка которых невозможна с использованием вагонеток.

В России организованный поиск ископаемых углей начался с начала XVIII века. В первой четверти столетия были открыты основные угольные бассейны: Донецкий, Подмосковный, Кузнецкий. Развитие угольной промышленности как самостоятельной отрасли относится кв последней четверти века и связано со строительством Луганского чугунолитейного завода в Донбассе. Развитие железнодорожного транспорта и черной металлургии в середине XIХ века способствовало широкомасштабной добыче угля. Причем основным источником являлся Донецкий бассейн, где добывалось примерно 85 % общего количества угля.

Господствующее положение в угольной промышленности России до 1917 г. занимал иностранный капитал, контролировавший 60 % добычи в стране и 75 % ― в Донбассе. Синдикат «Продуголь», почти полностью принадлежащий иностранцам, контролировал рынок и устанавливал монопольно высокие цены. его деятельностью управлял Парижский комитет. Корпорации искусственно сдерживали развитие угледобычи в стране. Отечественная угольная промышленность покрывала порядка 30 % потребности страны и составляла всего 2,5 % мировой добычи. В технологическом отношении эта отрасль была очень отсталой. Производительность труда была вдвое ниже, чем в Германии. Удельный вес механизированной добычи составлял менее 2 %. На шахтах применялся ручной труд, и использовались примитивные орудия труда.

Советская власть с самого начала стала уделять большое внимание угольной отрасли, в частности, восстанавливая то, что было разрушено гражданской войной, за время которой добыча угля сильно снизилась. в 1920 г. она составляла всего 8,7 млн т.

По плану ГОЭЛРО (1920 г.) добыча угля должна была увеличиться за 10―15 лет до 62,5 млн т. уже в 1927 г. добыча угля в СССР превысила довоенный уровень, а к 1932 г. (год окончания первой пятилетки) составила 64 млн т.

За это время было построено 138 шахт в Восточной Сибири, Дальнем Востоке, в Средней Азии. Одновременно была создана база отечественного угольного машиностроения ― заводы в Горловке, Ленинграде, Конотопе, Харькове, Томске и других городах.

Во второй пятилетке (1933―1937 гг.) добыча должна была возрасти до 128 млн т. Для этого внедрялась новая техника, новые системы работ, включая ныне осуждаемое стахановское движение. В 1932 г был создан первый в мире горный комбайн и построено 146 новых шахт.

В третьей пятилетке (1938―1942 гг.) добыча должна была подняться до 242 млн т, но этому помешала война.

Стали развиваться другие угледобывающие бассейны, и постепенно доля Донецкого бассейна стала снижаться. К концу первой пятилетки была создана база отечественного угольного машиностроения и был построен ряд предприятий по производству оборудования для добычи угля. В этот период были освоены новые угольные бассейны и месторождения: Карагандинский в Казахстане, Райчихинское на Дальнем Востоке, Ткварчели в Закавказье, Букачачинский в Восточной Сибири и др.

Для угольной промышленности в этот период характерно не только коренное обновление шахтного фонда, но и переход к новым типам высокомеханизированных мощных шахт. Советскими учеными и конструкторами был создан угольный комбайн, разработана и начала внедряться в производство технология гидравлической подземной добычи угля, проводились первые опыты по подземной газификации угля.

В 30-х гг. в СССР была освоена новая технология открытой добычи угля, т.е. с поверхности земли. Развитие угольной отрасли было связано с созданием на востоке страны мощных индустриальных баз, в частности многоотраслевого комплекса ― Урало-Кузнецкого комбината.

К 1937 г. принципиально изменился технический уровень отрасли: механизация зарубки достигла 87 %, доставки ― 85 %, откатки ― 48 %. В 1940 г. добыча угля превысила уровень 1913 г. в 5,7 раз, производительность труда по сравнению с 1927 г. выросла в 2,7 раза. Впервые в мировой горной науке проводились опыты по гидравлической добыче угля подземным способом.

В военные годы основные бассейны Европейской части СССР оказались на оккупированной территории. В связи с созданием промышленной базы на Востоке страны ускоренно строились новые предприятия угольной отрасли. За годы войны были построены десятки шахт в Кузбассе; новые разрезы для добычи угля открытым способом в Казахстане и Красноярском крае; начато освоение Печорского бассейна. В 1943 г. были восстановлены шахты Подмосковного бассейна; кроме того, в этот период был разведан ряд новых угольных бассейнов.

В послевоенные годы наряду с восстановлением шахт, разрушенных в годы войны, ускоренными темпами создавались предприятия угольной отрасли в новых и уже освоенных бассейнах. К концу 60-х гг. угледобыча выросла в 5 раз по сравнению с довоенным уровнем и составила в 1955 г. 291 млн т, а в 1960 г. ― 593 млн т. В этот период было создано 200 типов новых угольных машин и механизмов. Производительность труда выросла на 23 % по сравнению с довоенным уровнем. Важным достижением в области технологии явились разработка методов обогащения угля и создание новой отрасли по переработке угля. С этого времени переработке подвергается почти весь добываемый уголь.

После войны добыча угля стала быстро развиваться (табл. 3.1), чему способствовали прогрессивные методы: использование механизированных комплексов, гидродобыча, открытые разработки. В 1975 г. такими методами добывалось 60,7 % угля. СССР занимал первое место в мире (1000 забоев) по объемам добычи угля с помощью механизированных угольных комплексов.

Несмотря на развитие угольных бассейнов по всей стране в 1975 г. 30 % угля по-прежнему давал Донбасс. Уголь расходовался следующим образом: 36 % ― для производства электроэнергии, 20 % ― для коксохимической промышленности, 14 % ― для коммунально-бытовых расходов, 30 % ― для прочих потребителей (с/х и др.).

Таблица 3.1