Большая Советская Энциклопедия (СС)

Составлена Карта подземного стока на территории СССР масштаба 1:2 500 000 (Б. �. Куделин). Проведена оценка эксплуатационных запасов подземных вод месторождений пресных, хозяйственно-питьевых, промышленных, минеральных и термальных вод, разработана теория формирования их состава. Созданы эффективные методы прогноза водного и солевого режима на осушаемых и орошаемых массивах земель, расшифрованы гидрогеологические условия промышленного освоения месторождений полезных ископаемых и захоронения промышленных стоков с целью охраны окружающей среды. Разработаны новые методы выявления и определения региональных водных ресурсов недр аридных районов - пустынь и полупустынь не только в СССР, но и в ряде развивающихся стран (У. М. Ахмедсафин, В. Н. Кунин и др.). �сследована динамика подземных вод с применением методов математического моделирования сложных гидрогеологических процессов, происходящих в артезианских бассейнах, грунтовых потоках. Составлены: Гидрохимическая карта СССР масштаба 1:5 000 000 (1966), Гидрогеологическая карта СССР масштаба 1:2 500 000 (1969), Карта подземных минеральных вод СССР масштаба 1:2 500 000 (1975).

  �нженерная геология.В области региональной инженерной геологии разработана методика инженерно-геологического картирования труднодоступных районов, основанная на сочетании аэрофотометодов с наземными исследованиями; составлены обзорные мелкомасштабные инженерно-геологические карты для Западной Сибири и Казахстана (Е. М. Сергеев и др.). Проводились работы по прогнозированию экзогенных процессов (оползни, обвалы, сели) на Кавказе, в Карпатах игорных сооружениях Средней Азии. Впервые по специально разработанной методике составлены инженерно-геологические карты больших участков берегов и шельфа Чёрного моря, залива Петра Великого и отдельных бухт Японского моря. Создана �нженерно-геологическая карта СССР масштаба 1:2 500 000 (1972). Разработаны новые методы искусственного закрепления горных пород.

  Кроме фундаментальных  геологических исследований особенностей глубинного строения Земли, выполненных на примере территории СССР, советские геологи участвуют в комплексных геологических, геофизических, геохимических и космических исследованиях, явились инициаторами ряда крупных международных научных проектов и программ: «Геодинамический проект», «Верхняя мантия», «Современные и новейшие движения земной коры», «Корреляция тектонических, магматических и  метаморфических процессов» и др. Советские геологи вместе с учёными США достигли значит. успехов в изучении тектоники дна океанов (Пейве, Г. Б. Удинцев и др.). Выявлена особая роль срединноокеанических хребтов и рифтовых впадин в структурном облике Земли. Советские учёные совместно с учёными США (1968) также участвуют в глубинном океаническом бурении на научно-исследовательском судне «Гломар Челенджер». Осуществляются тесные контакты советских и американских учёных по космохимической проблеме (в частности, в изучении лунного грунта). АН социалистических стран участвуют в разработке проблемы «Геосинклинальный процесс и становление земной коры».

  По двусторонним соглашениям СССР оказывает содействие в проведении научных и геологоразведочных работ 32 социалистическим и развивающимся странам (Вьетнам, ГДР, Куба, МНР, ряд африканских стран и др.).

  Периодические издания: «�звестия АН СССР. Серия геологическая» (с 1936), «Советская геология» (с 1958), «Геология рудных месторождений» (с 1959), «�звестия АН СССР. Серия Физика Земли» (с 1965), «Геотектоника» (с 1965), «Разведка и охрана недр» (с 1931), «Литология и полезные ископаемые» (с 1963), «Геохимия» (с 1956), «�звестия высших учебных заведений. Геология и разведка» (с 1958), «Геология нефти и газа» (с 1957), «Геология и геофизика» (Новосибирск, с 1960) и др.

  См. , , , , , , , �нженерная геология, , , , , , , , , , , , , .

  �. Б. �ванов, Н. П. Лавёров, В. �. Смирнов, В. В. Тихомиров.

  Горные науки

 В СССР сосредоточено 25% мирового горного производства, а по масштабам подземных горных работ наша страна занимает 1-е место в мире. Этим в известной мере определяется широкий размах научных исследований по изысканию наиболее эффективных способов извлечения полезных ископаемых из недр и их переработке, по рациональному использованию недр.

  Впервые основные положения горной науки сформулировал М. В. Ломоносов («Первые основания горной науки», 1742). Большой вклад в учение о залегании руд, способах их разработки и обогащения внёс русский учёный �. А. Шлаттер (1760). Становлению и обособлению отдельных дисциплин горной науки в России способствовали капитальные работы: в области вскрытия и систем разработки твёрдых полезных ископаемых - А. �. Узатиса (1843), Г. Я. Дорошенко (1880), А. М. Терпигорева (1906, 1915), Б. �. Бокия (1914); бурения - Г. Д. Романовского (1866); горной механики - �. А. Тиме (1899); горного давления и сдвижения горных пород - М. М. Протодьяконова (1912), П. М. Леонтовского (1912); научным основам безопасности работ в шахтах - А. А. Скочинского (1901), Н. Н. Черницына (1917); обогащения полезных ископаемых - Г. Я. Дорошенко (1876), С. Г. Войслава (1876), В. А. Гуськова (1915); гидромеханизации - П. П. Мельникова (1836), М. А. Шостака (1891), �. А. Тиме (1891); подземной газификации углей - Д. �. Менделеева (1888); добычи нефти - В. Г. Абиха (1853), Н. �. Андрусова (1908), В. Н. Вебера (1911), �. М. Губкина (1916).

  После Октябрьской революции 1917 для развития индустрии и энергетики страны было необходимо восстановить и расширить минерально-сырьевую базу. В. �. Ленин в «Наброске плана научно-технических работ» (1918) наметил пути развития науки в тесной связи с потребностями народного хозяйства. Создаются научные и учебные центры, концентрирующие исследования в области горной науки - Московская горная академия (1918), горные институты в Харькове (1922), Кривом Роге (1922), Механобр (Петроград, 1920), а также горные факультеты в политехнических институтах в Тбилиси, Баку, Ташкенте, Владивостоке. В 1926 состоялся 1-й Всесоюзный горный научно-технический съезд.

  В 20-х гг. были созданы научные основы проектирования горнодобывающих предприятий, проведены научные обобщения и установлены закономерности в основных технологических процессах горного производства, исследованы проблемы безопасности при разработке месторождений (Б. �. Бокий, М. М. Протодьяконов, А. М. Терпигорев, Л. Д. Шевяков, А. А. Скочинский, �. М. Губкин, �. Н. Глушков, К. П. Калицкий, Д. В. Голубятников, В. Г. Шухов и др.).

  В годы довоенных пятилеток (1929-1940) на базе электрификации горной промышленности и стандартизации оборудования осуществилась механизация горных работ (А. М. Терпигорев, А. О. Спиваковский и др.). Началось изучение физико-механических свойств полезных ископаемых и вмещающих пород для процессов их резания и разрушения. Формировались научные основы горной механики (А. П. Герман, М. М. Федоров, А. С. �льичев и др.), горной геометрии и маркшейдерского искусства (П. К. Соболевский, В. �. Бауман, П. М. Леонтовский, �. М. Бахурин и др.).

  В годы Великой Отечественной войны 1941-1945 горной наукой были решены вопросы рационального и ускоренного ввода в эксплуатацию новых месторождений полезных ископаемых в восточных районах страны, реконструкции предприятий и внедрения прогрессивных способов разработки на действующих шахтах и карьерах, что позволило создать крупную минерально-сырьевую базу.

  В исследованиях послевоенного периода значительное место заняли проблемы восстановления разрушенных горных предприятий, в частности Донецкого, Подмосковного угольных бассейнов, Криворожского железорудного бассейна

  Начиная с военных лет, получил распространение открытый способ добычи полезных ископаемых, были построены крупнейшие горные предприятия, созданы механизированные комплексы для горнодобычных и транспортных работ (Е. Ф. Шешко, Н. В. Мельников, А. В. Топчиев, П. �. Городецкий, Б. �. Сатовский и др.).

  Научно-техническая революция повлекла за собой резкое увеличение потребности народного хозяйства в полезных ископаемых. В 60-70-е гг., ввиду сложности и специфичности проблем, научные исследования получают более узкую специализацию. Для натурных исследований условий залегания месторождений разработаны методы определения напряжённого состояния массива горных пород, его деформаций и сдвижений под воздействием горных работ. Разработан (Г. Н. Кузнецов) и получил применение в геомеханике метод моделирования эквивалентными материалами. На основе теории предельного состояния и вероятностно-статистических методов обоснованы инженерные экспериментально-аналитические методы расчётов крепей горных выработок и сдвижения пород (П. �. Цимбаревич, В. Д. Слесарев и др.). Выявлены закономерности взаимодействия крепей с боковыми породами, устойчивости выработок, необходимые для выбора надёжных конструкций крепи. Установлены некоторые теоретические закономерности горных ударов (�. М. Петухов) и внезапных выбросов угля и газа (С. Г. Авершин, Л. Н. Быков, В. В. Ходот и др.).

  Предложены и внедрены эффективные системы разработки применительно к мощным крутым угольным пластам (Н. А. Чинакал, Т. Ф. Горбачев и др.), средства комплексной механизации очистной выемки в разнообразных горно-геологических условиях, комплексы с индивидуальной металлической крепью и механизированные комплексы, включающие узкозахватные выемочные машины, гидрофицированные крепи, передвижные конвейеры и другое оборудование (А. В. Докукин, В. Н. Хорин, В. Г. Яцких и др.), средства комплексной механизации проведения и крепления горных выработок, проходческие комплексы (Н. М. Покровский, Я. Б. Кальницкий, Д. �. Малиованов и др.), а также методы расчёта параметров исполнительных органов очистных и проходческих машин (Л. �. Барон и др.).

  Созданы научные основы эксплуатации рудных месторождений - систем разработок, схем вскрытия, технологических процессов, средств механизации (Н. �. Трушков, Н. А. Стариков, М. �. Агошков, Г. М. Малахов и др.).

  Разработаны технологические схемы ведения очистных работ и типовые модели угольных шахт (А. С. Кузьмич, М. �. Устинов и др.). В рудничной аэродинамике созданы аналитические методы расчёта вентиляционных систем проветривания шахт (А. А. Скочинский, В. Н. Воронин, В. Б. Комаров и др.). На основе изучения газоносности месторождений основных бассейнов предложен метод прогноза её изменения с глубиной залегания пластов (Г. Д. Лидии и др.). Разработана и внедрена предварит. дегазация угленосных толщ, а также дегазация с дневной поверхности через скважины.

  Предложены инженерные способы осушения месторождений, замораживания обводнённых горных пород, специальные способы проходки выработок и агрегаты для проходки стволов шахт с поверхности (Г. �. Маньковский, Н. Г. Трупак и др.). Созданы основы подземной гидравлической добычи угля:  инженерные расчёты разрушения пластов угля мониторными струями в подземных условиях, гидравлический транспорт угля и его гидроподъём с больших глубин (В. С. Мучник, Г. П. Никонов и др.).

  Одним из важных направлений развития горной науки становятся физико-технические исследования пород как объектов воздействия при горных разработках (Л. �. Барон, В. В. Ржевский, М. М. Протодьяконов-младший и др.). Разработаны основы теории разрушения горных пород взрывом и  инженерные методы расчёта зарядов взрывчатых веществ, определяющие степень дробления и объёмы направленного перемещения взорванной горной массы (М. А. Садовский, Н. В, Мельников, Г. П. Демидюк, Г. �. Покровский и др. ).

  Научно обоснованы технология и комплексная механизация вскрышных и добычных работ открытого способа разработки (Н. В. Мельников, В. В. Ржевский, Б. П. Боголюбов и др.). Созданы теоретические основы и  инженерные методы расчётов по разработке россыпных месторождений (С. М. Шорохов и др.).

  Вскрыты закономерности процессов гидромеханизации открытых разработок: гидравлические разрушения пород и их гидротранспорта, складирования, использования средств гидромеханизации для совмещения процессов разработки и обогащения полезных ископаемых (Н. Д. Холин, Г. А. Нурок, Г. П. Никонов, А. П. Юфин и др.).

  Углублены теоретические основы гравитационного, флотационного, электромагнитного и других способов обогащения полезных ископаемых. �сследовано действие наложенных силовых полей (магнитных, электрических, вибрационных, ультразвуковых, радиационных), позволяющих интенсифицировать существующие процессы обогащения. Созданы комбинированные обогатительно-гидрометаллургические схемы переработки ископаемого сырья с применением сорбционных, экстракционных, ионообменных процессов, позволяющих экономично извлекать компоненты из бедных руд, промышленных растворов, сточных вод с одновременным обезвреживанием последних (�. Н. Плаксин, П. В. Лященко, В. Я. Мостович, В. �. Классен, Б. Н. Ласкорин, С. �. Полькин, В. А. Глембоцкий и др.).

  Выделилась в 70-х гг. в самостоятельный раздел горной науки геотехнология, теоретически обосновавшая способы добычи, основанные на переводе твёрдых полезных ископаемых в подвижное состояние непосредственно на месте их залегания (А. �. Кириченко, В. Ж. Арене и др.). Разрабатываются научные основы и создаётся специальное оборудование для подводной добычи полезных ископаемых и начаты опытные работы на шельфе по их извлечению.

  Созданы методы технико-экономического анализа, определения оптимальных параметров шахт и рудников с учётом основных и оборотных фондов (Л. Д. Шевяков, М. �. Агошков, П. З. Звягин и др.).

  Выявлены особенности и обоснованы принципы оптимальной разработки полезных ископаемых, учитывающие горно-геологические условия их залегания, потери и разубоживание, уровень развития горной техники (Н. В. Мельников, М. �. Агошков, А. Н. Омельченко и др.).

  Успешно развиваются горные науки, относящиеся к бурению скважин и разработке  нефтяных и газовых месторождений.

  �сследования в области бурения на нефть и газ были направлены на создание высокоэффективной техники и технологии турбинного бурения. В 20-х гг. создан и испытан в промышленных условиях редукторный турбобур для бурения нефтяных и газовых скважин (М. А. Капелюшников и др.). В 30-40-е гг. разработана теория безредукторных осевых турбобуров, созданы и широко внедрены безредукторные турбобуры (П. П. Шумилов, М. Т. Гусман, Р. А. �оаннесян, Э. �. Тагиев), сыгравшие решающую роль в освоении  нефтяных и газовых месторождений СССР в послевоен. период. Развивается теория работы турбобуров с разделяющимся потоком жидкости, что позволило сконструировать машины для глубокого бурения нефтяных и газовых скважин и проходки шахтных стволов. Созданы турбинные буры для проходки скважин большого диаметра (Г. �. Булах).

  Разработаны принципы принудительного искривления скважин с большим отклонением забоя относительно устья при бурении забойными двигателями (М. П. Гулизаде, А. Г. Калинин). Широкое применение получило кустовое размещение скважин (Ф. С. Половин, С. А. Оруджев, В. �. Муравленко и др.), позволившее существенно уменьшить отчуждение земельных угодий, рационально использовать площади морских оснований и приэстакадных площадок и обеспечить ускоренное развитие добычи нефти в морских акваториях и в заболоченных районах Западной Сибири. Успешно ведутся теоретические и экспериментальные исследования разрушения горных пород при бурении скважин (Л. А. Шрейнер и др.). Созданы высокопроизводит. буровые долота из сверхтвёрдого сплава. Разработаны, исследованы и широко внедрены в практику бурильные трубы из алюминиевого сплава, позволяющие существенно повысить скорости бурения (В. Ф. Штамбург и др.).

  Большое внимание уделяется теоретическому и экспериментальному исследованию гидродинамики в бурении (Р. �. Шищенко, Б.С.Филатов, А. Х. Мирзаджанзаде и др.), изучению механизма возникновения осложнений в бурящихся скважинах.

  Развитие отечественной теории разработки нефтяных месторождений берёт начало с появления в 1894 работы русского геолога Л. Коншина, который для исчисления остаточной добычи нефти вывел кривую постоянного процентного падения её. В 1918-24 появляются работы С. Н. Чарноцкого и др., где впервые исследовалось влияние расстояний между скважинами на производительность разрабатываемых горизонтов и самих скважин. В 1929-30 создаётся учение о режимах нефтяных залежей (Комиссия академика �. М. Губкина). Первые крупные обобщения о добыче газа были сделаны в 30-х гг. �. Н. Стрижовым и др. Основы нефтепромысловой механики, трубной и подземной гидродинамики разработаны Л. С. Лейбензоном, В. Н. Щелкачёвым, �. А. Чарным. В 1940 А. П. Крылов и Б. Б. Лапук выдвинули комплексный принцип решения задач разработки месторождений с привлечением промысловой геологии, подземной гидродинамики и отраслевой экономики. В дальнейшем были созданы научные основы комплексного проектирования разработки  нефтяных (А. П. Крылов, М. М. Глоговский, Н. М. Николаевский) и газовых (Н. К. Байбаков, Ф. А. Требин, Ю. П. Коротаев и др.) месторождений.