Всемирная история и география горного дела с древнейших времен по IV век н.э.

ВВЕДЕНИЕ

Хороший специалист должен знать историю дела, которому он служит. С точки зрения этого требования горняк подобен сапожнику без сапог: ни российской, ни всеобщей полной истории горного дела нет. Существует множество всяких других историй, иногда весьма неожиданных названий, как "История моря", "История теории дождей", "История женщины", или "История вскармливания грудных детей", "История сберкасс", или "Общество охранения здоровья еврейского населения", но истории Горной промышленности, - важнейшей и огромнейшей отрасли деятельности человечества, - нет. С горным делом связано само становление человека: он начинался с изготовления орудий труда, а горное дело давало материал для этих орудий, и каждый следующий шаг человечества и вся современная цивилизация немыслимы без горного дела - поставщика сырья для промышленности, но даже статьи по истории горного дела появляются весьма редко. И это в то время, когда, например, "Слову о полку Игореве" посвящено около 3000 работ, в том числе не менее 500 зарубежных, а исследованию Библии только в 1975 г. посвящена 803I работа [Крывелев, 1985].

В какой-то мере это можно понять на фоне русской жизни. Если не считать профессионалов и фанатиков, серьезно заниматься историей можно лишь при достатке, уверенности в завтрашнем дне и возможности издания. Всего этого у русского человека, похоже, никогда не было, чтобы жить он должен был постоянно бороться и смотреть вперед. Оглядываться на историю было некогда. Потому и сапожник был без сапог, и горняк без Горной истории.

Нельзя сказать, что этим вопросом совершенно не интересовались. Еще в 1807-19 гг. А.С. Ярцов написал "Российскую горную историю", до сих пор не опубликованную. В 1869 г. Горный Ученый Комитет, научный центр России того времени по вопросам горного дела, объявил конкурс на сочинение Истории горного промысла страны, по случаю предстоявшего в 1873 г. 100-летнего юбилея Петербургского Горного института. И хотя желающим заняться этим трудом открывались архивы горного ведомства, а за лучшую работу назначалась награда до 6000 руб. (около двух годовых окладов генерал-майора или действительного статского советника), История эта не была написана.

Одно время, когда в СССР был организован Институт истории естествознания и техники, мелькнула надежда, что Горная история все же будет написана, но, к сожалению, и она не сбылась.[1]

Приступая к написанию этой книги, я нашел, что цель ее наилучшим образом сформулирована еще на заре нашей цивилизации "отцом истории" Геродотом: "чтобы спасти от забвения память о минувших событиях и должным образом прославить многочисленные великие и изумительные деяния наших... предков".

Следовать этой цели оказалось не таким простым делом и главная трудность состояла в том, что материалы Горного ведомства разорваны между Петербургом и Москвой и последние фактически стали недоступны для петербуржца, и что даже в ленинградских национальной библиотеке и библиотеке Академии наук, книжными фондами которых я пользовался, отсутствуют многие издания, особенно на иностранных языках, причем не столько послереволюционные, что еще можно объяснить, но издания последних десятилетий. Объяснение простое: нет денег на покупку.

С благодарностью приму все замечания, продиктованные заботой о создании Истории горного дела.

Глава 1. НАЧАЛО ГОРНОГО ДЕЛА. ЭПОХА КАМНЯ.

 Появление орудий труда

Человек начинался с изготовления орудий труда. Строительная и иная "созидательная" деятельность иногда наблюдается и у животных: пчелы строят соты, муравьи - муравейники, бобры - плотины, но это инстинктивный труд, не знающий отступлений даже в гибельных условиях. И орудия труда, которыми иногда пользуются животные, - случайны [Алексеев, 1984].

Для человека труд стал основой его бытия. Предшественник человека, покинув лес и выйдя на открытое пространство, вынужден был вступать в борьбу с хищниками и приспосабливаться к непривычной мясной пище. Чтобы выжить в новых условиях он должен был перейти к прямохождению и освободить руки для использования орудий, которые первоначально были одновременно и оружием.

С изобретением орудий труда постепенно отступали на задний план звериные ловкость, сила, быстрота реакции, совершенно необходимые прежде в борьбе за существование. В хаосе случайностей бытия, эволюция природы с железной необходимостью, как последнюю точку над i, дает в руки человека орудия труда - средство, с помощью которого человек избавляется от безоговорочного господства природы и сам начинает завоевывать свою независимость.

Конечно, не только орудия труда давали ему силу и власть, сила была и в знании законов природы и познание этих законов непрерывно расширялось[2], так как, в отличие от зверей, человек мог учиться на чужом опыте и передавать накопленные знания с помощью речи, и чем лучше он узнавал природу, тем больше она благоприятствовала его существованию. Но решающим в "господстве над природой"было обладание орудиями труда, с помощью которых человек мог изготовить, сработать, создать все необходимое для борьбы за существование. Конечно, господство над природой здесь было относительным, оно означало независимость от природных явлений, как право понимающего и умеющего, и уж, во всяком случае, это не было глобальное господство, которым человечество в слепом заблуждения станет бредить в наш век, о котором поэт сказал

"Кромсаем лед,
Меняем рек теченье,
Твердим о том, что дел невпроворот...
Но мы еще придем просить прощенья
У этих рек, барханов и болот..."

(Роберт Рождественский)

Выбор материалов для орудий труда у первобытного человека был ограничен: дерево, кость, шкуры животных, глина и, конечно, камень. Существуют различные теории о том, какой материал использовался первым. Французский археолог-экспериментатор Ф.Борд утверждал, что палеолитический человек обрабатывал свои орудия, начиная с ашеля, деревом.

Возраст Земли обычно оценивается в 4,5 млрд. лет, хотя и высказываются гипотезы о 10 млрд. лет и даже более. Возраст земной коры - ок.3,5 млрд. лет. В геологической истории "твердой" Земли выделяют эры:

Последняя, кайнозойская эра, которая длится и сейчас, делится на 2 периода: третичный – 65,5 млн. лет и четвертичный –1,5 млн. лет[3]. Человечество появляется в третичном периоде. По технологическому признаку, учитывающему материал и способ изготовления орудий труда, первобытную историю человечества делят на 6 эпох

 

ЭПОХА

ПЕРИОДЫ

Палеолит

(древний камень)

нижний

шелль

клектон

ашель

леваллуа

средний

мустье

верхний

ориньяк

солютре

мадлен

Мезолит (средний камень)

 

 

Неолит[4]

ранний

 

поздний

 

Энеолит (меднокаменный)

 

 

Бронзовый век

 

 

Ранний железный век

 

 

 

  По другой, более современной периодизации [История, 1983]

Палеолит –

ок. 3000000 - 10000 лет

в т.ч. Олдувайская эпоха –

ок. 3000000 – 700000 лет

Ашельская эпоха –

700000 – 100000 лет

Мустьерская эпоха –

100000 – 35000 лет

Верхний (поздний) палеолит –

35000 – 10000 лет

Мезолит –

10000 – 6000 лет

Неолит –

6000 – 4000 лет

Энеолит –

4000 – 3000 лет

Бронзовый век –

2000 –  1000 лет

Железный век –

с рубежа II - I тыс. лет до н.э.

 

 Одна из предложенных систематик человечества [Алексеев, I984]:

Семейство: человечьи (Hominidae)

1-е подсемейство: австралопитеки (Australopithecinae)

1-й род: австралопитек (Australopithecus)

2-й род: парантроп (Paranthropus)

2-е подсемейство: люди собственно (Hominae)

1-й род: питекантроп (Pithecanthropus)

2-й род: человек (Homo)

1-й вид: человек неандертальский (Homo Neanderthalensis)

2-й вид: человек разумный (Homo Sapiens).

Австралопитек использовал бедренные и плечевые кости крупных животных как дубинки, а продолговатые кости с острыми концами и рога - как кинжалы, сверла, долота. Кость была готовым инструментом или орудием, она не требовала почти никакой подправки, с ее помощью можно было обрабатывать другие материалы, кроме камня. И профессор Р. Дарт утверждал, что обработка кости предшествовала обработке камня. Однако ни один из этих материалов не мог соперничать с камнем.

 Камень - главный материал орудий труда .

Камень стоял вне конкуренции: не только из него, но, главное, с его помощью можно было изготовить орудие из любого другого материала. Как сказал благоговейно поэт: "Из него вылетела искра, которая зажгла яркий пламень, выведший человека из -темноты первобытных времен" [Аугуста, I960]. Значение камня было так велико в повседневной жизни, что слог "кам", "кар" или "хам", как считают некоторые исследователи, корень, обозначающий понятие "камень" и ведущий свое начало от названия руки человека, был одним из первых в речи человека, когда он стал обозначать предметы (примеч. 1)

Камень - замечательный дар природы. Подчеркивая его значение для человека, русский академик В.М.Севергин писал более 200 лет назад: "Самые дикие народы, не ведающие не только порядочнаго общества, но даже и одеяния пристойного для человека… не могли без минералов обойтися... Ему нужна хижина, но едва ли он ее без помощи минерала несколько удобною сделать может. Он гоняется за зверьми и птицами; но может ли обойтись без стрел? Ходит на рыбную ловлю, но может ли не иметь уды, невода, или простого челнока, и может ли соорудить их совершенно без помощи минерала?.. .Минералы суть средства, к соделанию прочих вещей употребительнейшии". [Речь, 1792]

До недавнего времени возраст древнейших каменных орудий оценивался ок. З млн. лет и связан был со знаменитыми находками Р. Лики в Африке (примеч. 2). Однако в 1979 г. Министерство культуры и науки Греции сообщило, что профессор Арис Поулианос нашел близ местечка Птолемаис в Македонии несколько ножей и скребков из обсидиана возрастом (он перепроверялся лабораториями Франции, Англии и США) 3,32 млн. лет, на 4000 тыс. лет древнее чем у Лики. Триумф европейцев длился недолго: 14 июня 1982 г. газета "Известия" сообщила, что американская экспедиция открыла в Эфиопии кости древнего человека возрастом 4 млн. лет, 11 апреля 1984 г. радио сообщило о находке в Африке осколка человеческой челюсти с 2 зубами возрастом 5 млн. лет, наконец в 1987 г. в Турции сделана находка, предварительно оцениваемая в 14 млн. лет.

За многие тысячелетия человек испробовал все попадавшиеся ему горные породы.

Утверждают, что в палеолите человек использовал от 13 до 30 минералов[5] и горных пород. 6-7 тыс. лет назад он различал уже ок. 40 минералов. 2-3 тыс. лет назад, судя по индийским, греческим и римским источникам, было известно 59 минералов, в т.ч. самородные, жемчуг, янтарь и кораллы. В списке - каталоге камней (лапидарии) знаменитого монаха Альберта Магнуса (1193-1280 гг.) насчитывается 96 минеральных веществ. В лапидарии Камилла Леонарда "Зеркало камней" (1502 г.) упоминается уже 279 минеральных веществ. Сейчас известно ок. 3000 минералов и их разновидностей и ежегодно ученые открывают 15-20 новых минералов.

Со временем человек выработал требования к хорошему камню: он должен быть твердым, легко обрабатываться, давать острую кромку при скалывании и быть широко распространенным на поверхности земли. В наибольшей степени этим требованиям отвечал кремень, хотя, при его отсутствии, да и параллельно с ним, использовались также нефрит и кварцит, окаменелое дерево и кремнистый туф, риолит, порфир, долерит, фельзит, алевролит, базальт, амфиболит, обсидиан (вулканическое стекло), яшма, кварцитовый песчаник, андезит и т.д. и т.п.

"Не пес, не северный олень,
Не кошка и не конь,
Был первым приручен кремень,
А вслед за ним - огонь".

 

(В. Берестов)

Выяснилось также, что камень, долго пролежавший на открытом воздухе, без смачивания водой, терял свои качества, выветривался, иссушался, становился трудным в обработке. Если такой кремень был к тому же покрыт породной коркой, т.е. представлял собой так называемый желвак, их становилось невозможным разделить. Поэтому древние люди иногда даже устраивали специальные ямы-хранилища для кремня, предохраняющие его от выветривания. Лучший камень человек находил в руслах рек и оврагов, но эти запасы не были бесконечными, изъятия качественных запасов продолжалось тысячелетиями. Когда же наметился переход к земледелию и оседлости, неизмеримо возросли требования к количеству, качеству и размерам каменного материала. Для расчистки пашен, строительства жилищ, средств транспорта и т.п. необходимы были крупные орудия, в первую очередь топоры[6], которые нельзя было получить из мелкой гальки.

 Переход от собирания камня к горным разработкам. География кремневых копей

Разыскивая качественный камень, человек неизбежно должен был отметить и обратил внимание на то, что свежеобнаженный кремень в осыпях оврагов гораздо более удобен в обработке и более стоек в работе. Уяснение этого открытия и недостаток поверхностного материала со временем заставляют человека перейти от собирательства камня на поверхности земли к его добыче из земли, рыть ямы или траншеи, а если кремень залегал в откосах оврагов, или на склонах холмов, то и горизонтальные ходы, пещеры. И когда, с переходом к оседлости и земледелию, у человечества возникает особая нужда в камне, та нужда, которую Демокрит считал главным стимулом развития человеческой культуры, и которая, по выражению Ф. Энгельса, двигает прогресс быстрее десятка университетов, человек уже опирался на свои успехи в горном деле, на свои знания где и как взять необходимый каменный материал.

Duhi

Археологи, эти подземные историки, или историки с лопатой, как их иногда называют, свидетельствуют, что первые кремневые копи возникли еще в палеолите (примеч. 3). Древнейшие копи относятся к мустьерской эпохе (100 – 35 тыс. лет), т.е. старше современного (кроманьонского) человека. В 1974 г. газеты сообщали, что самая древняя кремневая шахта найдена близ Томашува (Польша), на сев.-вост. склоне Свентокшиских гор, возраст ее - 18 тыс. лет, а в 1977 г. в венгерском местечке Ловаш, севернее оз. Балатон, обнаружена шахта возрастом 40 тыс. лет. Такого же возраста шахты в Свазиленде (Юж. Африка). Но рекорд старшинства принадлежит шахтам, в которых добывали не кремень, а краску: в том же Ловаше шахты по добыче лимонита имеют возраст 80 тыс. лет. Открытые разработки камня гораздо старше подземных. Известны мустьерские разработки в Средней Азии: в Ферганской долине и в Бухарской обл., у кишлаков Учтут и Иджонт близ г. Навои (Узбекистан), в «звенящем ущелье» Денгирик – Дере, в местности Капчигай и в долине р.Охна в Ошской обл. (Киргизия), на восточном склоне Дигорского ущелья в местности Сурх урочище Атдорттевцаг (Сев. Осетия). Известны они и на юге Казахстана в Бес-Тюбе (Уштюбе) и в горах Каратау. В Илакских горах горные выработки на кремень имеют возраст 40 тыс.лет [Meнчинская,1981].Одна из наиболее -ранних датировок-450 тыс. лет [ Hartman,1987].

Первые сведения о древних кремневых разработках появились в1820 г., когда Гувер открыл их в Меудоне (Ваs Meudon), близ Парижа, приняв, однако, за естественные пещеры. В 1864 г. Левелье  открыл копи близ Прессаньи-ле-Гран, там же во Франции, по течениям рек Вьенны, Эндр и Крез, на полпути между Туром и Пуатье; в 1867 г. подобные находки сделали Бриар и Корнэ в Бельгии, близ селения Спьенн (Spiennes), у Монса; в 1869 г. обнаружены копи в Англии в Сайсбери (Сissbury, графство Суссекс), а в 1870 г. -в Граймс Грейвс (Grimes Graves, Норфолк), в лесу, в I миле от р.Уз и в 3 милях от Брэндона.

Позднее список поселений и местностей, где найдены кремневые копи, дополняют  многочисленные находки (приложения 1,2).

Этот список, конечно, далеко не исчерпывает кремневые шахты в Европе. Такие же  копи найдены в Сирии, Египте, Сахаре, Тропической Африке  и т.д.

Шли века и тысячелетия. Человечество накапливало опыт, который звал его в глубь Земли за более качественным камнем и этот же опыт предостерегал его от страшных обвалов земных недр. Необходима была специализация части людей на добыче камня, освобождение этих людей от выполнения других обязанностей, однако общество еще не могло содержать таких профессионалов. Лишь в мезолите, а по некоторым данным даже в конце палеолита, с изобретением пращи и, особенно, лука, обеспечивших болеет удачные результаты охоты, положение меняется. (примеч. 4).

Появившаяся возможность специализации горняков, возможность добычи необходимого количества и качества кремня, в свою очередь создает благоприятные условия для перехода человека от охоты и скотоводства к оседлости и земледелию. Переход к оседлости, в свою очередь, дает толчок к усилению обмена, развитию торговли. С ростом торговли расширяется освоенная людьми территория.

рис.3 питекантроп

Так одно звено тянет за собой другие, выстраивая их в единую цепь прогресса, и одним из первых звеньев в этой цепи служит добыча камня. Конечно, камень добывался не только для изготовления орудий труда, но и для других потребностей человека. В Гжибовой горе (Польша) уже в позднем палеолите добывали красный железняк, используемый как охра в ритуальных целях. Подобные разработки известны и в других местах. Но главным двигателем была нужда в орудиях труда.

 Способы ведения работ в неолитических копях

Археологи - единственные, кто могут рассказать о доисторических горных разработках. Однако, три опасности подстерегают здесь историков: во первых- это потеря памятника из-за неправильной методики раскопок, не говоря уже о случаях хищнических раскопок; во-вторых - потеря следов, понятных лишь специалисту-горняку; в-третьих - некомпетентное описание находок. Широкому читателю чаще всего приходится иметь дело с третьим недостатком. Полные и красочные описания земледельческих орудий труда или глиняных черепков - остраконов зачастую становятся весьма малопонятными, как только дело касается горных разработок. В самом деле, что можно понять из такого "археологического описания": "... Эти шахты состояли из трубы для проветривания, которая открывалась непосредственно и перпендикулярно в обширную камеру..." Поэтому не все еще ясно в предыстории мирового горного дела и уж совершенно недостаточна археологическая изученность территории России.

Вскрытие. Слово это - "вскрытие" - должно быть хорошо понятно и неспециалисту, достаточно припомнить житейские аналогии. Чтобы добраться до содержимого сундука, банки консервов или источника боли необходимо вскрыть и то, и другое и третье. Точно так же, чтобы добраться до того желаемого "полезного ископаемого", которое человек собирается добыть, извлечь из земли, необходимо его вскрыть. Предстоит еще выяснить, когда этот термин горняки приняли на вооружение, здесь же отметим, как точно этот термин отвечал сути дела.

Рис.2Кремень залегает обычно отдельными кусками (конкрециями), россыпью, иногда слоями (цепочками) из отдельных конкреций (рис.2), реже - сплошными пластами мощностью (толщиной) 0,2 - 0,3 м. Куски эти самых разнообразных размеров: в Учтуте, например, до 45 х 24 х 19 см. Очертания их довольно причудливые: бугристые желваки, диски, шары, бруски, "пальцы», "архимедовы винты", "цилиндры", "поленья" и т.п., вес - до 40-50 кг [Семенов, 1963]. Кремень часто залегает горизонтально, в сравнительно мягких породах (мел, мергель), и это благоприятствовало раннему появлению копей, когда орудия человека были еще весьма примитивными и он не имел никакого понятия о горном деле.

Где бы ни начинались горные разработки, первоначально отрабатывался камень на выходах, т.е. выходивший непосредственно на поверхность земли или прикрытый слоем наносов небольшой мощности (рис. ______) .Выработки представляли собой простые ямы на поверхности земли, а при неровном рельефе местности - горизонтальные ходы типа штолен или тоннелей. Глубина ям достигала 2-5 м, а диаметр их на поверхности 3-5 м. В Англии обнаружены выработки диаметром до 21 м. В мощных поверхностных залежах (Спьен, Обург) отработку вели параллельными рвами (траншеями) шириной 2-3 до 6 м и глубиной до 5 м, которые иногда сбивались между собой подземными выработками. (рис.____), сначала, вероятно, случайными, а затем - специально устраиваемыми для прохода людей из одной траншеи в другую без выхода на поверхность земли.

Однако, приповерхностные разработки не могли длиться вечно, спустя какое-то время легкодоступный кремень извлекался, траншеи и ямы так углублялись, что человек не столько добывал нужный ему кремень, сколько "перелопачивал" ненужную ему породу. Вместе с тем профессионалы-горняки накапливали опыт разработки и знание условий залегания кремня в данном регионе. Этот опыт подсказывал им, где, в какой точке земли можно ожидать лучшие по размерам, или по качеству кремневые залежи, и на какой глубине можно их встретить, а значит и посчитать (хотя бы на пальцах), что дешевле, рыть ли до этой точки траншею или начать рыть в этой точке колодец, по современной терминологии - ствол шахты, или, как иногда говорят для краткости, - просто шахту.

На первых порах эти вскрывающие выработки могли быть самыми разнообразными, иногда даже, если полезное ископаемое залегало сплошным массивом близко к поверхности земли, напоминающими звериные лазы (рис.     ). Со временем эти выработки становятся более правильными, более регулярными, и наибольшее распространение получают вертикальные стволы, поскольку они обеспечивали, во-первых, кратчайший доступ к залежи и, следовательно, - наименьший объем работ, а, во-вторых, при достаточной глубине, были более безопасными при падении кусков породы, отслоившихся от стенок стволов. Недостаток таких стволов очевиден: трудность передвижения по ним. Поэтому предполагают, что наклонные стволы должны были появиться одновременно с вертикальными, поскольку они позволяли, без каких-либо приспособлений выходить из шахты и выносить груз [Иессен, 1935]. Удобства, конечно, несомненные и что-то, сначала даже случайное, природное, естественное, если хотите, должно было продемонстрировать эти преимущества первобытным горняком. И жизнь, эта великая мастерская природы, несомненно представляла человеку такой случай для осмысливания. В бельгийской Спъенне, например, такой случай представился, когда рядом с копью, в выемке, разместилась мастерская по обработке кремня (рис.   ), и когда подземные работы подошли близко к этой мастерской, человек догадался короткой сбойкой соединить их, чтобы носить кремень в мастерскую по кратчайшему пути.

Этот, кажется совсем не характерный для неолита, случай - разработка копи. с двумя вскрывающими выработками, - по сути стал прообразом всего последующего развития горного дела, вплоть до настоящего времени, два выхода обеспечивали большую безопасность и естественное проветривание. Этот же случай демонстрировал горнякам и преимущества эксплуатации наклонного ствола, возможность свободного перемещения, ходьбы по нему ногами, чего нельзя достичь в вертикальном стволе. Но одно дело - эксплуатация, и совсем  другое дело - проведение, проходка таких стволов. Проходка всякой выработки трудна, проходка стволов - особенно, и естественной реакцией шахтеров было сокращение таких работ, наклонный же ствол увеличивал их. Поэтому широкое использование наклонных стволов могло возникнуть позднее, с появление дешевого рабского труда, в иных условиях только чрезвычайные обстоятельства могли вызывать их появление. Одним из примеров таких обстоятельств может служить отработка залежи кремня глубокой траншей, когда вынос пустой породы[7] на поверхность стал затруднителен и человек размещал ее в самой траншее. Порода располагалась под углом естественного откоса и параллельно этому откосу шахтер располагал забой[8], так что с откоса мог отбивать породу и извлекать из нее кремень на всей длине забоя.

Вертикальные стволы в мягких породах обычно имели округлое сечение (рис.   ), т.к. всякое другое быстро стремилось к нему. В более крепких встречаются и прямоугольные и овальные стволы (Кшеменки, Учтут). Древние люди, и первые шахтеры в том числе, вероятно особенно стремились к экономии труда. Тысячелетия спустя зарождающаяся наука сформулировала принципы экономии труда, мышления, энергии, движения и т.д., являющиеся частным случаем общеприродного принципа экономии. Английский ученый-францисканец философ и богослов Уильям Оккам так сформулировал этот принцип относительно человека: "не следует умножать сущность без необходимости", или, в другом переводе, "не следует делать посредством большего то, что можно достичь посредством меньшего". "Бритвой Оккама" назовут впоследствии этот принцип, отсекающий все лишнее. Он неизменно соблюдался и в горном деле, во всех работах... кроме проведения стволов кремневых копей. В самом деле, кажется естественным, что диаметр шахт должен быть минимальным, как в Шампаньоле, Учтуте или Мюр-де-Барре (табл.), но большое число стволов не подпадает под этот принцип, их диаметр значительно превышает необходимый для пропуска человека или мешка с рудой. Не увязывается этот диаметр ствола и с глубиной разработки, а следовательно и с предполагаемым способом подъема людей из шахт по наклонному бревну.

Размеры стволов кремневых шахт

Местность, страна

Диаметр ствола, м

Глубина ствола, м

Шампаньоль, Франция

0,6

более 3,0

Mayэр, Австрия

0,9

8-12

Учтут, Узбекистан

0,95-1,0

5-6

Шумег, Венгрия

до 1,0

3,7

Спьенна, Бельгия

8-18

Мюр-де-Барре, Франция

4-15

Рейкхолт, Голландия

1,0-1,5

до 1,6

Городок, Белоруссия

1,8-2,0

3,2

Альберг, Дания

1,85

2-4,7

Красносельский, Карповцы, Белоруссия

1-2,5

до 4,7

Тушимичи, Чехословакия

2,2

3,3-4,0

Обург, Бельгия

2-3

3-4

Хов, Дания

до 5,0

6,5-8,0

Кшеменки, Польша

-"-

до 15,0

Сайсбери, Англия

5-6

10-20

Граймс-Грейвс, Англия

до 20,0

до 12,0

 

Даже в одинаковых условиях, при одинаковой глубине стволов, диаметр их иногда весьма отличается (примеч. 5)

В ряде случаев отмечается ступенчатое проведение стволов (Учтут, Красносельский, рис.    ), которые, возможно, являются переходными от дудок (ям), выкапываемых в рвах и траншеях в местах скопления кремня, к стволам непосредственно, т.е. возможно, что наиболее ранним способом проходки стволов, когда горняки еще затруднялись в выборе средств подъема груза и передвижения по ним, был именно ступенчатый.

В Сайсбери открыты, как утверждают, и разведочные стволы (шурфы), хотя из описания трудно уяснить, что под этим понимается. Если это просто стволы, не имеющие очистных выработок (см. ниже), тогда к разведочным можно отнести многие стволы, например  почти все стволы Красносельского, Учтута, и шахты Сайсбери не являются каким-то исключением. Но если эти шурфы действительно проводились для разведки залежей кремня, то это должно свидетельствовать о большой преемственности разработки в Сайсбери и, следовательно, более быстром накоплении и осознании опыта. Версия эта еще требует доказательств.

При овражном, гористом рельефе местности пещеры были тем, что рвы и траншеи в поле (Амвросиевка, Студеницы). Из них родились горизонтальные или слабонаклонные штольни, которые были не только вскрывающими, но одновременно и очистными выработками со всеми вытекающими последствиями (см. ниже). Размеры их минимальны. В Монте-Табуто (Сицилия), например, высота штольни составляла 0,66-1,4 м при длине 50 м.

Уже первые кремневые копи показывают, как быстро растут не только маркшейдерские, но и геологические знания пионеров горного дела. Обнаружив, что какой-то из слоев кремня имеет наилучшее качество, он в дальнейшем проводит стволы именно до этого слоя, игнорируя остальные. В Учтуте это 2-й сверху слой, в Обурге и Граймс-Грейвсе - 3-й, в Спьенне - 5-й или 6-й.

Околоствольный двор. Достигнув необходимой глубины при вскрытии вертикальными стволами, часто устраивали расширение нижней части ствола для удобства последующих работ по выдаче грузов из копи, предвосхищая тем самым будущие околоствьные дворы (рис.  ). Эти расширения начинались на высоте 1, 5-3, 0 м от подошвы и имели колоколообразную или бутылкообразную форму. Подобные шахты сооружали на севере Англии еще в конце ХУШ в.

Очистные работы. Пока не было очистных работ (в современной терминологии), не было и стволов. Были ямы, шурфы и т.п. выработки, но не стволы. Ствол обеспечивает доступ к полезным ископаемым, очистными же работами вынимают полезные ископаемые. Ствол и очистные работы вместе составляют копь, шахту. Очистные работы появились с увеличением затрат труда на вскрытие, т.е. на проведение стволов, когда принцип экономии затрат стал диктовать шахтеру поменьше проводить вскрывающих выработок по пустой породе и побольше вести очистных выработок по полезному ископаемому. Человек начинает несмело выходить за пределы ствола, делать подбои, ниши - небольших размеров выработки, длина которых определялась длиной руки с зажатым в ней инструментом. Человек инстиктивно противился тьме и опасности, он не пытался продвинуться дальше в массив земли, а предпочитал копать новую яму-ствол. Такие ямы с подбоями и без подбоев находили в Красноселье, Учтуте, в ранний период в Граймс-Грейвсе и в других местах. Возможно, это наиболее ранние выработки, когда добыча еще велась нерегулярно, время от времени, и когда человек, возвращаясь в копь, находил ее заваленной и должен был заново начинать проходку ствола.

Ранние очистные работы представляли собой камеры, размеры которых определялись условиями залегания кремня: узкие и низкие, они с трудом пропускают человека там, где кремень редок, и достигают значительных размеров в местах его скоплений. Камеры продвигались от ствола во всех направлениях, где только встречался кремень, и тянулись до тех пор, пока хватало воздуха для дыхания и позволяла устойчивость кровли. В Спьенне длина камер достигала 12-15 м, высота 1,2-1,5 м, ширина 1,8-3,0 м.. В Обурге самая узкая камера 0,4-0,6 м, а самая широкая - до 3,0 м. В Шампаньоле ширина камер 0,7-0,8 м, высота до 0,6 м. В Хове длина камер 3-5 м. В Сайсбери высота камер 0,3-1,9 м. В Амвросиевке длина камер 2-8 м, высота до 1,0 м. В Кшеменках ширина камер до 0,6-0,8 м, а в Гронсвелде - 4-5 м, при высоте 1,5 м. В Монте-Табуто штольня имела длину 50 м, невозможную по условиям вентиляции при одном стволе. От штольни шли боковые камеры. В местах скопления кремня штольня и камеры расширялись до 10 м. Позднее эти камеры использовались для захоронений.

Поддержание выработок. Проникновение человека в подземное царство означало вступление его в упорную борьбу с силами природы, не прекращавшуюся ни на миг до наших дней и потребовавшую от него всех сил, мужества и умения. Первые подземные горные работы, конечно, были опасными, потому что не имея опыта человек не принимал каких-либо мер против обрушения окружающих выработку пород, за сохранение, поддержание выработки в рабочем состоянии. С течением времени и развитием горных работ вековой опыт горняков, зачастую сталкивавшихся с обвалами, подсказал им, что поддержание выработок - наиболее важная операция в горном деле, крепление же выработок специальной крепью потребовало таких навыков и профессиональных знаний, что, возможно, оно, в первую очередь, диктовало специализацию горняков (примеч. 6).

Крепление стволов шахт не упоминается ни одним исследователем[9], однако это не может служить доказательством отсутствия искусственного крепления очистных выработок: во-первых, из-за небольшой глубины в те времена стволы еще не имели такого ответственного значения, которое они получили позднее; во-вторых, меловые, мергелевые, известняковые отложения, в которых залегает обычно кремень, довольно устойчивы, а небольшая глубина ствола позволяла человеку быстро преодолеть это расстояние в аварийных случаях.

Первое, что отмечают при осмотре развитых горных работ, это повсеместное применение камерной системы разработки, когда между соседними камерами оставались невынутые целики породы в виде стенок, которые и служили опорой нависающих пород (рис.    ).

Одновременно с оставлением сплошных целиков - стен между камерами, или несколько позже, родился еще один метод поддержания - оставление целиков в виде столбов в местах появления плохой кровли, грозившей обвалом (Мюр-де-Барре, Франция; Кшеменки, Польша) и, вероятно, еще позднее - выкладывание искусственных стенок из обломков породы (Португалия). При оставлении целиков верхняя часть камеры, ее потолок или кровля выработки, как говорят горняки, приобретала сводчатую форму из-за трудности обработки углов (рис.     ). Позднее, наблюдая обвалы в выработках и образующийся при этом свод. человек приходит к сознательному приданию выработкам такой сводчатой формы.

Относительно наличия специальной крепи в очистных выработках неолитических шахт мнения исследователей менее единогласны. Часть из них высказывается за возможность крепления [Жуков, 1924; Богаевский, 1933; Гурина, 1976; Лидин, 1978]. В ряде случаев в очистных выработках обнаружен тонкий слой древесного угля (Мюр-де-Барре, Красносельская), что, по мнению некоторых исследователей, является остатком костровой крепи. Другие видят в этом доказательства применения огневого метода работ или факелов для освещения. Во всяком случае, достоверные свидетельства применения деревянной крепи относят лишь ко 2 тыс. до н.э.

Несмотря, однако, на принимаемые меры безопасности, жизнь первых шахтеров, как и современных, постоянно находилась в опасности и, случалось, трагически обрывалась. При раскопках поверхностных траншей в Обурге в 1891 г. найден скелет шахтера, сжимающий роговую кайлу в руке (рис.    ). Предполагаемые обстоятельства его гибели приведены на рис. _____: ведя работы по извлечению желваков кремня в подземной сбойке между двумя траншеями и постепенно продвигаясь вперед, он попал в зону размыва В, заполненную несвязным песком. Внезапное высыпание песка и привело к погребению шахтера. Странно в этой трагедии, что никто из его товарищей не попытался откопать его, как будто человек пришел за кремнем в одиночку в места, редко посещаемые и никому не сказал об этом. Подобные находки сделаны в Спьенне, Стрепи, Сайсбери, Мауэре, Красносельском и др. Все же они достаточно редки.

Проветривание выработок. Искусственного проветривания выработок первоначально не существовало. Иногда камеры соседних шахт неожиданно, или преднамеренно, сбивались между собой, при этом было замечено, что возникал "сквозняк", по-научному - естественная тяга, и улучшалась вентиляция. Замечено было также, что вентиляция еще белее улучшалась, если сбитые между собой шахты находились на разных уровнях (рис.    ). Со временем сбойка соседних шахт становится правилом. В Граймс Грейвсе, например, все шахты были сбиты между собой. Было также сделано открытие, что отверстие ("окно"), пробитое в целике, отделяющем проводимую камеру от ранее пройденной и сбитой с соседней шахтой, тоже улучшает вентиляцию. Этому же способствовало освещение факелами или кострами, а позднее - огневой метод работ: за счет нагревания воздух становился легче, поднимался кверху, начиналось его движение. Но все эти улучшения, конечно, не могли дать значительного эффекта, трудно было проветривать глухие выработки, тупики. Поэтому, а также из-за трудностей доставки отбитой руды и поддержания выработок, длина камер обычно не превышала 20 м.

Спуск и подъем по стволам. С увеличением глубины ям, траншей и особенно вертикальных стволов человек неизбежно сталкивался с проблемой передвижения по ним. Уже упоминавшиеся ступенчатые стволы, вероятно, демонстрируют один из наиболее ранних способов ее решения (Граймс-Грейвс, Мынчункур, Красносельское). В Спьенне известен спуск в копь с помощью деревянных ступенек, вставленных  в пазы, вырубленные в стенках ствола. В Хове в кремневой шахте нашли отпечатки, свидетельствующие об использовании ствола дерева с обрубленными ветками (рис.   ). Аналогичные находки были сделаны близ Никитовки в Донбассе и на Урале. Вероятно применялись и бревна с зарубками, которые также известны в более поздних разработках, например, в Трънско и Чипровци в Болгарии [Коняров, 1953] и других странах, вплоть до нашего времени (рис.   )

Чарльз Дарвин, посетивший в 1834 г. Чили, писал: "Когда мы прибыли на прииски, я был поражен бледностью и изнуренным видом многих рабочих... Рудник имеет в глубину 450 футов (135 м) и каждому рабочему приходится выносить зараз наверх около 200 фунтов (ок.90 кг) камня. С этой тяжестью рабочие должны выбираться по зарубкам на деревянных стволах, которые расположены зигзагом вверх по шахте... При такой тяжелой работе они питаются исключительно вареными бобами и хлебом".

Возможно из бревна с зарубками родился "индейский" способ подъема из шахты по зарубкам в породе (рис.     ), описываемый в литературе XIX в. [Конради, 1885]. И, конечно, шахтеры могли передвигаться по стволу, если в его стенках делались простые углубления для ног, какие были обнаружены в более поздних римских шахтах в Испании [ Rickard,1932] (рис.    ).

Доставка - подъем добытого материала. Добытый материал первоначально доставляли на себе, в корзинах или мешках из шкур животных (рис.     ). Позднее, возможно, для доставки руды в камере волоком стали применять деревянные корыта (рис.     ), а для подъема по стволу - деревянные бадьи, выдолбленные из ствола дерева, аналогичные  найденным в Белоруссии, плетеные корзины и т.п.

Канатный подъем по стволам с помощью бадей, корзин и тому подобных приспособлений мог возникнуть лишь после изобретения плетения. Предполагают, что плетение, в том числе плетение корзин. веревок и канатов, появилось в VII-VI тыс .до н.э. из наблюдения естественного сплетения веток деревьев и кустарников. Веревки делали из лиан, из коры или лыка вербы, вяза, липы, из волокон льна, крапивы, дикорастущей конопли и т.п., возможно из жил и кишок животных. О технологии изготовления таких веревок можно судить по издревле применявшемуся на Руси способу: молодые побеги березы или черемухи ("вица") скручивали спиралью в гибкие и эластичные веревки. После увязывания и сушки "веревка так твердела и сжималась, что не уступала в прочности любому самому толстому канату".

В одной из копей сохранились следы применения каната для подъема груза в виде борозды на меловой глыбе, торчащей в стенке ствола в 2 м от поверхности. Интересно, что подобные борозды найдены на внутренней стенке искривленного штрека в Мюр-де-Барре (рис.     ).

Водоотлив. Если вход в очистные выработки расположить на одном уровне со стволом, при дожде вода будет заливать забои, где работают люди. Чтобы избежать этого, стволы проходят несколько глубже, устраивая ниже уровня очистных работ приямок (зумпф), где собирается вода и откуда ее можно удалить. Считают установленным, что водоотлив из зумпфов применялся уже в неолите. Следы зумпфов есть во всех известных районах расположения древних копей, хотя, казалось бы, они не требовались при водопоглощающих меловых породах. Воду выдавали в кожаных мешках, водонепроницаемых корзинах из прутьев и в бадьях (рис.      ).

Освещение. В пос. Красноселье, в копях №№ 3 и 14, найдены лучины, в Шампанъоле – каменные плошки-лампы округлой формы с плоским дном диаметром 5-6 см и глубиной более 2,5 см, в Граймс-Грейвсе также найдены светильники - чаши из мела. Известны находки светильников гигантских размеров- до 16-18 см [Буряков, 1984]. Считают, что первоначально выработки освещались, как и жилища-пещеры, с помощью лучин, горящих пучков хвороста, смоляных и берестовых факелов, стружек очень смолистого дерева, костров. Позднее перешли к жировым лампам, вырезанным из кусков мела (рис    ).

Сортировка - обогащение в копи. Тяжесть доставки в копи и подъема по стволу ненужного камня, "пустой породы", заставляла древних шахтеров еще в копях отделять кремень от сросшейся с ним породы и даже производить грубую обработку его, раскалывая желваки. Со временем эти отбросы накапливались в выработках и человеку пришлось решать задачу их удаления. Для этого была изобретена лопата из лопаточной кости крупного зверя и двузубые грабли из оленьего рога (рис.    ).

Закладка. Догадавшись оставлять основную массу добываемой пустой породы в шахте, человек столкнулся с другой проблемой, где разместить эту породу, чтобы она не мешала передвижению в и без того тесных горных выработках. Выход был найден в закладке пустой породы в ранее отработанные камеры, иногда для этой цели пробивали специальные окна в целике или использовались вентиляционные окна. Позднее была замечена связь между закладкой и уменьшением глубины провалов на земной поверхности.

Ликвидация шахт. Так как копи и поселки при них существовали иногда очень продолжительное время, нельзя было терпеть открытых ям среди людских жилищ. В одной из шахт в Сайсбери был найден скелет упавшей туда женщины. Кроме обычной засыпки ям, иногда на засыпанных стволах устанавливали жилища или мастерские: засыпка дренировала воду и предохраняла пол от промерзания зимой.

Масштабы и время разработки. С высоты современности масштабы древних разработок и чрезвычайно малы и не менее чрезвычайно велики. Малы - если рассматривать одну копь. В пос. Красносельском на площади 17335 м2 зафиксировано 485 устьев стволов[10], т.е. на I ствол приходилось ок.36 м2 [Гурина, 1976]. Очень мало для нас - 36 м2, очень много - 485 шахт. Конечно, площади разработок были самыми разными: в Иджонте (Ср.Азия) - это 1000 кв.м [Ср.Азия, 1966]; в Спьенне, по разным источникам, и 30000 [Амальрик, 1966; Семенов, I968] и 140.000 [Кларк, 1953] и 500.000 м2 [Горная энциклопедия, 1984] и "сотни штолен и шахт" [Бакс, 1986]; в Граймс Грейвсе называют и 400 [Muir,1981] и 366 и 250 копей [Монгайт,1973], а площадь разработки - и 67000 [Мирсаатов, 1973] и 81000 [Леббок, 1876]и 140000 кв.м [Muir,1981]; в Сайсбери (Англия) и во Франции, на р. Трувиль, разработки велись на площади 250.000 кв.м, а в районе Гронсвелда (Нидерланды) – 500000 кв.м [Engelen, 1970]. В Учтуте (Узбекистан) - около 40 шахт [Боярский, 1976] на площади 600.000 м2 [Ср. Азия, 1966]; в Кшеменках (Полыша) насчитывалось более 1000[11] шахт  на площади 3.500.000 кв.m; Норфолке близ Криме - более 300 шахт на 84.000 кв.м [Равдоникас, 1947].

Время действия некоторых разработок приведено в таблице. Нельзя абсолютизировать это время: датировка по материальным останкам остается сложнейшим вопросом и, с определенной вероятностью, свидетельствует лишь о времени появления этих останков в данном месте, с ещё меньшей вероятностью она говорит о начале той или иной разработки, особенно когда речь идет почти о начале трудовой деятельности человека.

 

Район разработки

Страна

Возраст, лет

Источник

Кшеменки

Польша

3500± 90

Гаврилова,1983

Поланы Колония

Польша

10000

Орловский,1979

с 2300 по 1800 гг.

Trotter,1982

Томашув

Польша

18000

Наука и жизнь,1974,12

Соспов

Польша

5000

Shepherd,1980

Шумег

Венгрия

4520 ±160

Гаврилова,1983

Ловаш

Венгрия

40000

Известия 31/12-77

Тата

Венгрия

3860

Shepherd,1980

Могиросдомб

Венгрия

4600

       -"-

Meсвин

Бельгия

5340±150

Гаврилова,1983

Спьенн

Бельгия

4230± 130

       -"-

5400-3700

Shepherd,1980

Селедин

Франция

5800-4000

       -"-

Сент-Гертруда

Голландия

5000

       -"-

Мауэр

Австрия

6000

      -"-

Альберг

Дания

3800

       -"-

Бьерр

Дания

3800

       -"-

Хов

Дания

3800

       -"-

Лоуэнберг

Швейцария

5000

       -"-

Кварнби

Швеция

4900

       -"-

4850±115

Гаврилова,1983

Клайнкемс

Германия

4000

Shepherd,1980

Сайсбери

Англия

5340-4650

Гаврилова,1983

4770

Shepherd,1980

10000-6000

      -"-  ( по Andree)

Граймс Грейвс

Англия

4290-2465

Гаврилова,1983

более  4600

Вуд,1981

4300-3300

Shepherd,1980

5000

Muir,1981

Блэкпэтч

Англия

5140

Shepherd,1980

Уиндовер-Хилл     

    -"-

5500-4500

         -"-

Стоукдаун

    -"-

5000

         -"-

Лэвэнт

    -"-

5000

         -"-

Чёрч-Хилл[12]       

    -"-

5390

         -"-

Истондаун

    -"-

4530

         -"-

Грейт Лангдейл

   -"-«

4600

         -"-

Хэрроу Хилл

    -"-

4980

         -"-

Белоруссия

б.СССР

3500

Гурина,1965,1979

Букивна

    -"-

6000

Археол.откр.,1986,с.287

Атдорта, Уорскена

     -"-

7000-6000

История,1987

Илак

    -"-

40000

Менчинская,1981

Елисеевичи

    -"-

17000

Грехова,1987

Караджадаг,Хасан[13]

Турция

30000

Маккуин.1983

Свазиленд[14]

Ю.Африка

40000

Hartman,1987

Ловаш[15]

Венгрия

80000±5000

Фюлеп,1955

 

 Орудия труда. методы работ, трудоемкость. Говоря о значении орудий труда для человечества, К.Маркс писал: "Такую же важность, какую строение остатков костей имеет для изучения организации исчезнувших животных видов, останки средств труда имеют для изучения исчезнувших общественно-экономических формаций. Экономические эпохи различаются не тем, что производится, а тем, как производится, какими  средствами труда. Средства труда не только мерило развития человеческой рабочей силы, но и показатель тех общественных отношений, при которых совершается  труд» (примеч. 7).

Исследователей поражает немыслимое разнообразие орудий, изобретенных первыми горняками: в одной из шахт в Ловаше (Венгрия) их найдено около 100 видов, Это было время, когда человек мог позволить себе изобретать и применять все необходимое ему, почти не заботясь о последствиях и не предполагая, что через тысячи лет люди будут обсуждать текст "Клятвы инженера": "Клянусь во всей своей деятельности стремиться свести до минимума связанные с применением техники опасности, шумы, нервное напряжение; вмешательство в личную жизнь граждан, загрязнение атмосферы, земли и воды, уничтожение естественых ресурсов, красот природы, животного и растительного мира".

Не менее поразительно, что эти примитивные орудия универсальны, общечеловечны, сходны у всех народов, в какой бы точке земного шара и в какое бы время они не появлялись, какими бы морями и горами они не разделялись. С простейшими горными орудиями наблюдается та же картина, что и с другими элементарными орудиями труда - топором, ножом, теслом и т.п. - они общи у всех народов и сохранились почти неизменными от своего зарождения до наших дней, но эта общность и неизменность диктуется не одинаковыми условиями существования народов, а трудом как таковым, условиями, в которых он совершался, и предметом труда, с которым он имел дело (примеч. 8).

Первыми орудиями труда горняка были, вероятно, деревянные колья. Некоторые исследователи считают, что дерево не могло быть раньше камня, т.к. иначе его просто нечем было обрабатывать. Однако при этом упускают из виду, что для обработки дерева было такое средство, как огонь, с помощью которого можно было получить обожженный на острие конец. Во всяком случае, как утверждают, остроконечное копье применялось на охоте уже 300.000 лет назад. Вполне естественно, человек мог применить копье-кол для выламывания кремня из породы, а затем и для проходки ям, шурфов, шахтных стволов и штолен, действуя им как ломом. Но в самой шахте, в ее узких и низких горизонтальных выработках было очень трудно развернуться с таким длинным орудием и человек вынужден был переходить к коротким инструментам, непосредственно удерживаемым в руке (или в руках). Так как этими орудиями нельзя было размахнуться, как колом, их приходилось делать более острыми и материал для них подбирать соответствующий.

В ранних шахтах Граймс-Грейвса для этого применяли заостренные длинные кости животных (в одном случае даже бедровую кость человека) , в более крепких породах - удлиненные и заостренные камни - рубила, каменные клинья и молоты. Работать ими было неудобно, утомительно, тяжело, так как рука воспринимала отдачу при ударе. Поэтому, логично, что вслед за этим последовало применение изобретенной в конце палеолита рукоятки к коротким орудиям: рукоятка увеличивала силу удара и смягчала отдачу. По опытам, рукоятка ускоряла работу в 4 раза: если ашельским рубилом срубали ольху диаметром 8-9 см за 7 мин, то тем же рубилом с рукояткой - за 2 мин. Эти же опыты показали, что привязывание рубил к рукояткам с помощью тонких ремешков и ниток из растительных и животных волокон, было наиболее слабой стороной первобытной техники: его хватало лишь на 20-40 мин. работы. Самым лучшим было крепление каменных орудий к рукояткам с помощью роговых муфт. После отмачивания рога 3-4 дня, в губчатой массе (которая особенно сильно размягчалась) выбиралось гнездо по форме обушной части камня. Затем камень плотно вбивался в муфту, рог высыхал и намертво схватывал камень. Такое крепление топоров, тесел и долот широко применялось в Сев. Европе в неолите [Семенов, 1963].

Каким же была рабочая часть орудий? Как известно, в неолите был изобретен топор, т.е. орудие с широким рабочим органом вдоль рукоятки. Вероятно, к этому же времени относится и изобретение мотыги, т.е. тот же топор, но с лезвием, повернутым на 90° относительно рукоятки. И, наконец, был известен точечный, копьевидный рабочий орган, характерный для кола. Орудие типа топора неудобно для работы в копях, поскольку слои горных пород большей частью располагаются перпендикулярно телу рабочего. Поэтому в горном деле должна была получить распространение мотыга и, действительно, археологи подтверждают ее применение даже для отбойки железных руд. Частыми ударами такого орудия оббивали породу вокруг желвака, но для извлечения его необходимо было вогнать орудие под этот желвак и далее действовать им как рычагом. В этом случае более эффективным был уже не широкий, а копьевидный, точечный рабочий орган, который вгонялся в породу частыми ударами в одну точку, или ударами по орудию каким-либо тяжелым предметом - каменными кувалдами, молотами или молотками. Так появились типичные орудия горняков - кирка-мотыга и кайла, дожившие до наших дней. Кайла, и односторонняя, или более поздняя - двусторонняя, соединившая в себе и копьевидный боек и широкое тесло, вгонялась в породу размахом человеческих рук. Кирка же не имела широкого лезвия, ее только придерживали за рукоять и били по обуху тяжелым предметом. Кремневые орудия имели длину от 10 до 30 см и весили от 300 гр. до 5 кг. При разработке более мягких пород кирка и кайла изготавливались, как правило, из оленьих рогов, которые, судя по их широкому применению, было легко найти в те времена в лесных дебрях (рис.   ).

Чаще использовались рога, сброшенные оленем и реже - убитого оленя  [Кларк, 1953].Из прочных рогов делали не только кирки и кайлы, но и молотки, и топоры, и грабли, и мотыги, и клинья. Клинья делали также из пястных костей лошади. Из лопаточных костей крупных животных (лошади, олени, быки, свиньи) делали лопаты.

Назначение некоторых орудий с трудом понятно даже современным инженерам. Например, в копях находили округленные полые куски костей неизвестного назначения. Лишь более поздние находки заготовок молотков (рис. ... ) подсказали, что человек пользовался этим инструментом для высверливания в каменных орудиях отверстий под рукоятку, предвосхитив на многие тысячелетия бурение шпуров вообще и керновое бурение в частности. Утверждают также (С.А. Семенов), что трубчатыми костями подкапывали желваки, однако вопрос этот спорный (примеч. 9).

Необходимость делает человека поразительно изобретательным. Позднее Левкипп скажет :"Ни одна из вещей не возникает попусту, но все совершается по закону и в силу необходимости", а Лукреций добавит

"Судостроенье, полей обработка, дороги и стены,

Платье, оружье, права, а также и все остальные

Жизни удобства и все, что способно доставить усладу:

Живопись, песни, стихи, ваянье искусное статуй –

Все это людям нужда указала, и разум пытливый

Этому их научил в движеньи вперед постоянном…."

И разум пытливый... Карамзин говорил, что все науки произошли "от любопытства, которое есть одно из сильнейших побуждений души человеческой: любопытства, соединенного с разумом".

Этот разум пытливый, разум любопытный подсказал человеку и новый метод ведения горных работ. Обрабатывая добытый камень в своих мастерских, человек иногда наблюдал как взрывались кремневые желваки и вообще любые камни, раскаленные огнем костра, особенно если их поливали водой, когда тушили костер.

Американский этнограф Л. Морган (I934) связывал с изобретением огня переход человека на новую ступень развития человечества:

 

средняя ступень дикости

- от умения пользоваться огнем и рыбной пищи,

 

высшая ступень дикости

- от изобретения лука и стрел,
 

низшая ступень варварства

- от изобретения гончарного производства,
 

средняя ступень варварства 

-от приручения животных,употребления необожженного кирпича и камня,
 

высшая ступень варварства

- от изобретения плавки железа,
 

цивилизация

- от изобретения фонетического алфавита и применения письма.

Приручение огня было величайшим достижением человечества. Как заметил Плиний: "Когда я перебрал все, что покоряется изобретательности духа, творчески преобразующего природу, я с удивлением прихожу к мысли, что почти ничего нельзя получить без огня..."

Время изобретения способа добывания огня до сих пор остается спорным. Древние греки приписывали его "Идеям Дактилям", или "Пироду, Киликову сыну" [Полидора, 1782]. До сих пор нет единого мнения о том, когда человек овладел огнем: называют и 1,5 млн.[16] [Гришин,1985] и 300-150 тыс. лет назад [История,1983]. В 1961 г. на р. Улалинке в Горноалтайске была раскопана самая древняя стоянка человека в Сев. Азии. Ее возраст - 690 тыс. лет. Здесь были найдены отщепы булыжников, полученные с помощью огня и воды, прячем способы обработки камня были местными, оригинальными, отличными от африканских [.Окладников,1980].

Существовало мнение (Витрувий), что люди подсмотрели способ получения огня при трении ветвей деревьев, колеблемых ветром. Некоторые авторы считают, что открытие способа добычи огня трением произошло где-то на -юге около 50 тыс. лет назад, при этом использовали сухие дощечки, содержащие эфирные масла [Бакс, 1986]. Какой огромный промежуток времени между сознательным применением огня, как орудия для раскалывания галек в Сибири - 690 тыс .лет назад и освоением огня - 50 тыс. лет назад! Считают, что древнейшим "огнивом" был кремень и пирит (он же серный и железный колчедан, содержащий 46,7% железа и 53,3 % серы), название которого в переводе с греческого, так и означает "камень, высекающий огонь". Одно такое огниво было найдено в пещерах Фогельхерда в Вюртемберге (ФРГ), в долине р. Лоне, его возраст 27 тыс.лет. Еще более древнее огниво из серного колчедана и известняка нашли в Драконовых пещерах близ г. Сент-Галлена (Франция), ему свыше 40 тыс. лет. Лишь в V в. до н.э., кельты вероятно, заменили пирит железом [Бакс, 1986 ]. На этом основании пирит считают первой рудой, которую стал добывать человек, однако, как мы знаем, на это звание претендуют и такие красители как охра (глина с содержанием железа свыше 15 % ).

Попытки исследователей добыть огонь трением палки о палку не увенчались успехом, как, впрочем, и другими способами. В экспедиции С.А. Семенова в I960 г. пробовали получить огонь ударами кремня о кремень, кремня о пирит, трением дерева о дерево - и все безрезультатно. При ударе камня о железо удавалось зажечь вату, да и то - пропитанную марганцовкой. Лишь при сверлении дерева деревом с помощью лучка, и только на 3-й день, удалось получить огонь. Но... великое дело практика! Спустя некоторое время огонь с помощью лучка добывали за 8 сек.

Аналогичные опыты других исследователей привели к выводу, что только лучковое сверло позволило добывать огонь, а изобретение лучка относится к мезолиту, т.е. 14-7 тыс.лет до н.э. [Матюшин, 1972][17].

И все же вряд ли можно согласиться c таким поздним сроком, а, значит, и способом. Скорее всего, огонь был добыт все же ударом при добыче или обработке кремня в процессе производственной деятельности человека. Очевидно, не случайно в древних могилах Зап. Европы, начиная с неолита, находят кремни с колчеданами. Известно несколько находок даже времен палеолита. Не об этом ли свидетельствует немецкое название кремня – "Fauerstein" - огненный камень?

Конечно, горняк не мог пройти мимо этого открытия, как только оно было осознано. Из кремневых мастерских огонь переносят в забои, где с его помощью велась сама добыча кремня, при этом нагревался не сам кремень, а окружающая его порода. Со временем в этот способ вносится замечательное усовершенствование - в трещины, образующиеся в раскаленной породе, после охлаждения ее водой, стали забивать деревянные клинья и поливать их водой: набухая, клинья разрывали породу.

Когда же огневые работы пришли в копи? Одни утверждают, что этот метод был применен в неолите [Авдусин, 1967]. Другие считают, что огневой метод с применением клиньев появился гораздо позже, в древнеегипетских и древнеамериканских карьерах [Амальрик, 1966]. Возражая им, третьи считают, что и в Египте этот метод применялся еще в неолите, 5000 лет до н. э. [Hartman,1987]. Пo мнению четвертых, огневой метод был применен, вероятно, между III и II тыс.до н. э., возможно 2150 лет до н.э., при добыче медных руд на Пиренейском полуострове [Зворыкин, I940] и даже называют эти рудники -"Эль-Арамо" и "Милагро" близ г. Овьедо [Бакс, 1986]. Однако, время применения огня для добычи руд оказалось более древним: в Ловаше (Венгрия) нашли две шахты, где огонь применяли 80 тыс. лет назад для добычи железной руды – лимонита, которую использовали как краску в ритуальных целях. Наибольшее распространение в последующем пожог получил, вероятно, npи разработке прожилков золота в кварцевых породах, легко трескавшихся от огня. Древнейшее же литературное свидетельство о пожоге, как утверждают, содержится в Книге Иова (IV в. до н. э.): "3емля, на которой вырастает хлеб, внутри изрыта как бы огнем". Способ этот не исчез со временем.

Через много тысячелетий, в 1832 г., петербургский "Горный журнал" сообщал:

"Особенный способ отделения огромных масс горнокаменных пород.

Близ Серингапатама отделяют огромнейшие массы пород от каменных твердей следующим простым способом. Работники, нашедши по близости обнаженного уже вместилища, часть скалы потребной величины, очищают оную с поверхности и означают на ней линию, по направлению которой масса должна быть отделена, и потом по сему направлению выдалбливают желоб ок. 2 дюймов глубиной. По сему желобу разводят узкою полосою огонь, так чтобы порода совершенно прогрелась, после чего мужчины и женщины, находящиеся при сей работе, расставленные строем и имеющие npи себе по ведру холодной воды, поспешно выметают пепел м выливают воду в нагревшийся желоб; от сего каменная масса вдруг начисто отделяется. Сим способом иногда откалывают от гор квадратные толщи в 6 футов шириной и более 80 футов длиной (I,8 и 24,0 м - А.Г.)".

Прекрасный пример применения огня оставили североамериканские индейцы, и  если придерживаться мнения, что все народы мира шли одними и теми же путями, такой метод мог применяться и в других местах. Достигнув слой кремня, индейцы "прожигали" его до подстилающего слоя известняка, а затем, с помощью огня, воды и клиньев, извлекали этот известняк, образуя под кремнем щель, полость, подбой или вруб, по-современному (при этом для сохранности кремень обмазывали глиной!), а затем повторяли те же операции со слоем кремня, отбивая его теперь сверху вниз на образованную под ним полость - прием, господствовавший до последнего времени в большинстве методов добычи и сохранившийся при выемке с помощью отбойных молотков и врубовых машин (рис. … ).

И все же, вероятно, применять этот метод в древности при добыче кремня могли только при открытых работах, в подземных же узких выработках того времени горняку просто-напросто некуда было деться от раскаленного пара. Для того, чтобы применить его в копи, необходимы были другие условия, которых еще не было в те времена: большие забои, возможность подвода воды, хорошее проветривание и т.п. Во всяком случае, как утверждают археологи, пока не известно ни одного достоверного случая его применения в шахте, не найден ни один забой, закопченный костром, хотя на стенках шахт прекрасно сохранились следы копоти от лучин и факелов, и, конечно, следы костров, когда в копях жили люди (такие случаи отмечены археологами).

Поиски любых новых методов, облегчающих труд, шахтеру приходилось вести чаще любой другой профессии, потому что труд его был наиболее тяжелым. Уже в наше время Джавахарлал Неру, посетив как-то одну угольную шахту в Индии, писал: "Я... никогда не забуду потрясения, которое испытал, когда увидел мужчин и женщин, работавших в длинных, черных, темных угольных коридорах, глубоко под землей" [Неру, 1975]. "Черной подземной тюрьмой" назвал Неру современную шахту. Неолитическая шахта еще не была такой тюрьмой, труд в ней вызывался осознанной необходимостью, а не принуждением. Но труд этот уже тогда был нелегким, из-за отсутствия дневного света и свежего воздуха, из-за того, что человек работал в скрюченном положении, а часто и лежа, потому, наконец, что над ним постоянно висела угроза быть раздавленным.

Согласно натурным исследованиям, на выемку I м3 мела при проведении стволов шахт затрачивалось 7-8 часов[18], столько же примерно времени уходило на извлечение крупного желвака в крепких породах [Коробкова,1969], тогда как в мягких меловых породах красносельских шахт на извлечение желвака уходило 5 мин. [Мирсаатов, 1973 ].

Нестойкий каменный, да и роговый, инструмент расходовался в больших количествах. Только в двух шахтах Граймс-Грейвс, например, нашли 244 сломанных кайлы. Соответственно, велики были и затраты на изготовление орудий. Принято считать, хотя это и трудно объяснить, что крупные орудия (топоры, тесла, кайлы) шлифовали и полировали, в то время как мелкие изделия (ножи, скребки, наконечники копий и стрел) обкалывали и оббивали. На изготовление нешлифованного топора, по одним данным, необходимо было затратить 5 часов [Ранке, 1902], на шлифованный топор затрачивали 30 часов [Семенов, 1959; Можейко, 1969 г.], по другим - на топор из нефрита требовалось сутки [Гецов, 1976], или 30-55 часов [Семенов, 1965]. Одним словом, мнения по этим вопросам самые разнообразные, хотя со стародавних времен тянется и традиция говорить о большой трудоемкости изготовления древних орудий. Жозеф Франсуа Лафито, считавшийся на Западе основателем этнографической науки, писал: "Индейцы шлифовали каменные топоры на песчанике в течение такого большого времени, что жизни дикаря было недостаточно для выполнения этой работы..." Первопроходец С.Крашенинников писал о камчатских камчадалах, что они топорами из оленьей или китовой кости долбили чашу не менее года, а лодку - 3 года [Семенов, 1963 ]. Называют и более удивительные цифры: на шлифование каменного топора затрачивались недели, а то и месяцы [Всемирная история. 1956; Пешкин, 1964] и даже "несколько десятков лет" [Семенов, 1963 ].

И вот что показывает проверка литературных данных практикой. В 1956 г. в каунасской экспедиции для изготовления шлифованного топора из мягкого камня (сланца) (но вполне пригодного для обработки дерева) требовалось 2,5-3,0 часа. Топор из гранита или диорита шлифовали за 12-15 часов, из кремня - за 30 часов. В диорите за 8 часов прорезали с помощью песчаниковой плитки желобок длиной 10, шириной 1,0 и глубиной 0,4 см. В иркутской экспедиции 1957 г. нефритовый топор стачивался на песчанике на 8-20 грамм/час. Мелкие орудия из нефрита до 50 грамм шлифовались за 5-10 часов, крупные -до 2 кг - за 30-35 часов [Семенов, 1963 ].

Как бы там ни было, требовалось наладить массовое производство орудий, делать их проще и более совершенными. Орудия труда становятся товаром (рис.         ), который в отличие от языка, не разъединял, а объединял народы, распространяя технический прогресс, чему способствовали и массовые передвижения народов[19].

Основные достижения горняков неолита

Таким образом, горнякам неолита была уже известны:

- открытые работы ямами, воронками, траншеями

-  вскрытие подземных шахт штольнями, вертикальными и наклонными стволами

-  круглая, прямоугольная и овальная форма стволов

-  разведочные работы (в т.ч. углубка ствола)

-  околоствольная выработка (зачатки руддвора)

-  зумпф

-  лестницы в вертикальных стволах

-  канатный подъем и спуск

-  закладка выработок

-  ликвидация шахт

-  водоотлив

-  камерная система разработки

-  естественное проветривание и влияние на него сбоек (соединений) подземных выработок разных шахт и огня

-  естественные целики-столбы для поддержания слабой кровли

-  сортировка (обогащение) в шахте

-  огневой метод ведения работ в карьерах

-  клиновой метод ведения работ

-  подбой (подрубка, врубовая щель)

-  отбойка слоя (пласта) на врубовую щель

-  кайла и кирка

-  кайла со вставным зубком (обушок)

-  молоток, молот, кувалда

-  топор - молоток

- топор со вставным резцом

- мотыга, клин, рычаг

- лом и кол

- грабли (будущие вилы), лопаты

- светильники

- пробойник (керновое бурение).

 

 

Схема развития горного дела при добыче камня


 
 

[1] Позже появились замечательные, но очень краткие , «Учебные пособия» преподавателей Горных ин-тов (Трубчанинов А.Д., 1996 г., Курехин В.В., 2003 г. и др.)

[2] Австралийские аборигены знают до 240 растений.

[3] По разным источникам колеблется от 0,6 до 3,5 млн. лет. Название "четвертичный" ("квартер") дал француз Марсель-Пьер де Серр из Монпелье в 1838 г., определивший возраст человечества 6-7 тыс. лет

[4] Термины "палеолит" и "неолит" впервые ввел английский ученый Дж. Леббок в 1865 г., понимая палеолит  как эпоху неполированных орудий, а неолит - полированных. И.-Я.Ворсо, датчанин, разделил неолит на ранний и поздний, а Г. Мортилье и А. Бейль ввели более дробную периодизацию палеолита. Затем выделен мезолит. Названия периодам даны французским археологом Габриэлем Мортилье (1812–1898) по местностям, где были найдены впервые или наиболее характерные орудия.

[5]Минерал (франц. mineral, от латинского  minera -руда) - природное тело, хим. соединение, приблизительно однородное по составу и физ. свойствам, образующееся в результате физ.-хим. процессов, совершающихся в земной коре. Из минералов состоят горные породы, руды и др. геологические тела

[6] По одним данным, топор появился в конце неолита (VI - IV тыс.), по другим - в IX тыс., т.е. в мезолите. Это был каменный резец, вставленный в рукоятку из оленьего рога. Рукоятка появилась в конце палеолита.

[7] Пустая порода - порода, не содержащая полезное ископаемое.

[8] Забой - место, где ведется непосредственно выемка полезного ископаемого.

[9] Находимые в ряде случаев углубления в стенках стволов (Красноселье, Хов) обычно не связывают с креплением

[10] По разным источникам всего в Белоруссии выявлено 678 стволов (из них раскопано полностью или частично 225) [Гурина, I979], более 1000 [Наука, 1969; Крижевская, 1961; Виноградов, 1976] и даже более 3000 шахт [Гурина, 1976].

[11] Один автор называет даже 700.000 копей [Орловский, I979].

[12] В книге рекордов Гиннеса (I988) шахта в Чёрч-Хилл, Финдон, Зап.Суссекс, числится самой первой шахтой в Англии  (3390 лет  до н.э)

[13] Вулканы, добыча обсидиана .

[14] Это – Львиная пещера в Нгвении, Нхоххо (красная железная руда), в книге рекордов Гиннеса (1988 г.) числится самой древней шахтой  в мире, ее возраст – 41250 лет до н.э. +/- 1600 лет.

[15] Железная руда лимонит

[16] По сообщениям печати (ноябрь 1988) древнейшее кострище найдено в Африке, у оз. Виктории, его возраст - 1, 4 млн. лет.

[17] Высказывалась мысль, что огонь был получен индусскими жрецами, которые пользовались сверлительным снарядом в религиозных целях.

[18] По другим данным - от 3 до 5 часов [Малинова, 1988]

[19]Какие большие расстояния покрывались при этих передвижениях можно видеть из следующих примеров: считают возможной языковую связь народности кеты, живущей на Енисее, с испанскими басками, кавказскими народностями и северо-американскими индейцами /Дулькин, 1972/; к позднему палеолиту относятся находки кавказского обсидиана на Печоре и т.п.

Наверх