Неизвестная горная механика - предмет исследований

   
Журнал "Уголь" №2 за 2005г.*

УДК: 622.33.002.5:001

 
Гольберт  А.  Е.,   горный  инженер - электромеханик, изобретатель
 

         Неизвестная горная механика: предмет исследований
   
      
Важной функциональной группой машин и оборудования горнодобывающих предприятий являются стационарные установки. Это – подъемные, вентиляторные, водоотливные и пневматические установки, включающие соответствующие стационарные машины, которые наряду с установками в целом составляют, как известно,  предмет изучения специальной научной отрасли – так называемой «Горной механики» (ГМ). В этой связи возникают следующие, простые на первый взгляд, вопросы. Результаты деятельности научно-технических направлений, исследующих разные стационарные установки, - это перечисление, сумма отдельных специальных знаний или их совокупность? Дисциплины «Стационарные машины и установки горных предприятий» и собственно «ГМ» – это тождество или нет? На эти и более значимые другие, с ними связанные вопросы, попытаемся ответить  в работе.
Перед тем как приступить к последующему изложению, сделаем одну оговорку. Приведенные ниже размышления имеют в своей основе знания, полученные автором при изучении работы предприятий, разрабатывающих полезные ископаемые подземным способом. Мнения и замечания ученых и специалистов в области открытых горных работ, без которых такое исследование по определению не может быть полным, представляют для нас особый интерес. В том числе и точка зрения на предмет степени общности сделанных нами выводов.
Вначале небольшое отступление, имеющее, однако, отношение к рассматриваемой теме. По всей видимости, со времени своего основания горнозаводская механика, позднее – ГМ, занималась изучением механизации всех процессов в горном производстве. Эта научная отрасль описывала, обобщала и исследовала все существовавшие на то время и вновь создаваемые горные машины. Конечно, большое внимание уделялось стационарным машинам и установкам как наиболее важным производственным объектам, без которых горные предприятия с промышленным уровнем добычи даже тогда существовать не могли. В то же время горные машины других функциональных групп если и существовали, то находились «в зачаточном состоянии». Позже, по мере реального их развития, прошла и дифференциация соответствующих дисциплин. К ГМ отошли те, которые к тому времени были исследованы ее силами сколько-нибудь значительно, и это, как уже упоминалось, – подъемные, вентиляторные, водоотливные и пневматические стационарные машины и установки.
Дифференциация и интеграция – нормальные процессы в поступательном развитии науки, которые не могут быть адекватно оценены исключительно «сиюминутными результатами», куда важнее – перспектива… Размышления в этом ключе подвели нас к мысли о том, что в периоды своего основания и становления ГМ не была органичной цельной дисциплиной, и что для начала – это нормально. Но не случилось этого и после упомянутого разделения, когда ГМ осталась в формально существующем до настоящего времени виде. И даже синтетические работы ученых-классиков в этом контексте ничего не смогли изменить. Ведь полученных, даже не однажды, в прошлом блестящих результатов недостаточно, чтоб современной технической науке существовать как единому, сохраняющему свою структуру и вместе с тем постоянно развивающемуся организму. Таким образом, констатируем: центробежные тенденции имеют место быть. А по существу, они уже возобладали. Куда может быть направлен вектор последующих структурных преобразований этой научно-технической области? Об этом дальше и пойдет речь.
Нередко раньше стационарные установки, согласно сложившейся традиции, изучали в курсе ГМ. Этим формальным объединением все единство поддерживалось и исчерпывалось. И только в учебниках разрозненные части материала предваряли основы теории лопастных (лопаточных) и объемных машин. Сегодня же стационарные установки нередко изучаются в учебных курсах, название которых ничего общего с ГМ не имеют. Если задаться целью, можно заметить, что существующие, даже формально, границы исследований ГМ точно не определены, а местами, наверное, и совсем размыты. Так, исследования пневматических установок, начинающиеся с пневмоэнергетических машин (компрессоров), простираются иногда до границ, которые могут быть очерчены как «производство и использование пнемноэнергии в горном деле». Если этот подход не идентифицировать как стремление объять необъятное, то не иначе как избыточно обширный, для того чтобы иметь конкретные результаты на каждом из многочисленных направлений. Таким положением отчасти можно объяснить практически не зависимое друг от друга существование и развитие отдельных дисциплин в ГМ как самодостаточных. Так или иначе, но ГМ как единой науки с определенной структурой сегодня не существует. Конечно, задолго до написания этой работы существовала точка зрения, из которой следовало «единство сущности физических процессов в различных элементах установок по транспортированию текучих и в системах шахтного подъема». И если теоретически такое «родство» различных «лопастных турбомашин» классиками ГМ действительно было доказано, то установки канатного подъема всегда стояли от них особняком. Ведь специалистам хорошо известно, что подъемная установка, связывающая комплекс подземных выработок с поверхностью, является главным транспортным звеном шахты и что вертикальная и тем более наклонная такая установка подобны, например, подземной установке, так называемой канатной откатки. И может показаться абсурдом, что главное транспортное средство подземного предприятия к подземному транспорту не отнесено. Может потому, что оно не является «до конца подземным»… С другой стороны, иногда встречается конвейерный подъем – конвейерная линия, проложенная по наклонному стволу и относящаяся к подземному транспорту. Опустим комментарии. Известно, что наука едина, и ее деление на отрасли весьма условно, хотя не лишено смысла.
Вести полемику о том, случайно или нет остались под одной вывеской ГМ различные направления, сейчас бесполезно. Тем не менее мы видим в этом организационном единстве определенный смысл и предлагаем наполнить эту формальность реальным содержанием. Словом, полагаем, что необходимо создать, или основать – если позволительно так выразиться, – ГМ заново. Стало быть, прежде всего следует попытаться определить предмет изучения новой отрасли научно-технических знаний со старым привычным названием. И в предложении к рассмотрению именно этого предмета, определяющего по существу структуру и содержание неизвестной ГМ как науки, включающей в себя теоретические и прикладные исследования, заключается идея настоящей работы.
Нет особой нужды обстоятельно останавливаться на различиях между понятиями «стационарная машина» и «стационарная установка». Однако именно эти понятия считаем необходимым развести – если можно так выразиться – на действенном уровне. Таким образом, исследование стационарных машин как таковых – сколько это возможно с минимальным ущербом для последующих результатов – следует вывести за пределы интересов ГМ. Так, стационарные компрессоры, которые применяются во многих отраслях промышленности, давно являются предметом изучения специальной научно-технической отрасли, в арсенале которой специфические теоретические и экспериментальные исследования. В значительной мере все сказанное о компрессорах может быть распространено на насосы и вентиляторы. Представляется, только подъемными машинами почти по всему спектру возможных исследований специалистам и ученым в области ГМ следует заниматься вместе с машиностроителями.
Теперь мы можем предложить к рассмотрению инженерной общественности проект – нашу точку зрения на предмет исследования обновленной и неизвестной пока ГМ.
ГМ – это техническая отрасль научных знаний, изучающая устройство и эксплуатацию стационарных установок горнодобывающих предприятий. При этом исследованиями стационарных машин, за исключением исследований на предмет их регулирования и эксплуатации в составе стационарных установок, ГМ не занимается. Если стационарные машины (вид, ряд, модификация, тип и т.д. машин) исследуются с целью применения исключительно в горном деле или такое применение существенно влияет на их устройство, конструкцию, схему и т.п., то исследования, отражающие влияние этой специфической эксплуатации, входят в круг интересов ГМ. И в этой части научных работ специалисты ГМ могут сотрудничать с машиностроителями. Разумеется, любое из приведенных утверждений не догма и могут быть обоснованные исключения из правил, но важно все же, чтобы эти правила были. Итак, не загруженная работой по созданию и совершенствованию машин, ГМ может сосредоточиться на других значимых элементах стационарных установок. При этом наряду с параллельными исследованиями разных установок, внимание должно быть уделено совмещенным (!) их исследованиям, потому что на стыке существующих научных направлений ГМ можно ожидать существенных достижений, в том числе и по созданию новых, более совершенных стационарных установок.
Результатом наших наблюдений и размышлений о том, что может быть тем цементом, который скрепляет воедино все стационарные установки и дает основание модифицированной ГМ быть цельной дисциплиной, стало следующее. В основе такого единства – не общность физических процессов и принципов работы, не идентичность конструкций элементов и установок в целом – у лопастных машин и установок канатного подъема ее нет, — а «функциональное подобие» элементов стационарных установок совершенно разных видов и систем. Если посмотреть на вентиляторную, насосную, компрессорную и подъемную установки всех систем глубже, с точки зрения непосредственно выполняемой функции и безотносительно реализуемой цели (назначения), то станет ясно, что все они являются транспортными, или точнее – транспортирующими средствами. Таким образом, в разных по выполняемой функции одних стационарных установках могут быть применены элементы, которые традиционно применялись в других установках. Предельный случай такого преобразования – это когда модифицированная установка одного вида будет выполнять функции установки другого вида. И предпосылкой этого есть общее месторасположение отдельных значимых элементов разных установок. Таким местом является ствол шахты с примыкающими к нему копром и околоствольным двором (приствольными камерами).
Теперь дадим некоторые разъяснения относительно стационарных машин. Такие машины должны быть в центре внимания интеллектуальных сил ГМ. И задача ГМ состоит в том, чтоб оптимально их выбирать, регулировать, варьировать их возможностями и ими самими в разных стационарных установках. Стационарная машина, разумеется, — обязательный элемент установки, но необязательный элемент установок только одного вида. Машинами в установках при проектировании можно варьировать, они, как варианты устройства конкретной установки, могут «конкурировать» между собой. В реализации таких исследований – одна из целей данной науки. Так, например, машина-насос (углесос) может нетрадиционно использоваться в грузовой подъемной установке на наклонном стволе для выдачи на поверхность водоугольной смеси; подъемная машина – в водоотливной установке (водоотлив подъемными сосудами – скипами или бадьями); пневмоэнергетическая машина-компрессор в грузовой подъемной и водоотливной установках (эрлифт). В одной установке может быть применено несколько однородных стационарных машин. Это многоступенчатый канатный подъем на сверхглубоком вертикальном стволе, а также – водоотлив на глубоком вертикальном стволе с последовательно включенными основными или основными и подпорными центробежными насосами. Могут быть использованы в одной установке и разные стационарные машины. Например, подъемная машина и насос. Это водоотлив подъемными сосудами, в которые закачивают воду насосами. В водоотливной установке насос может работать и последовательно с эрлифтом, что позволит поднимать откачиваемую воду на высоту, значительно превышающую технические возможности работающих независимо таких насоса и эрлифта. И тут также присутствует взаимодействие двух стационарных машин -насоса и компрессора в одной установке. Итак, мы привели далеко не полный перечень известных вариантов нестандартного применения стационарных машин**. Еще больше оригинальных технических решений в этой области остаются пока неизвестными. Действительно, поле для поиска – весьма обширное, даже если исследование и создание собственно стационарных машин останутся за его пределами.


Выводы
• Сегодня ГМ как наука с единой структурой не существует. Она распалась на отдельные отрасли, занимающиеся стационарными машинами и соответствующими установками. И термин ГМ почти вышел из употребления.
• Полагаем, что под этим названием должна существовать техническая наука, предмет исследований которой необходимо обозначить, исходя из реальных предпосылок. Суть не в том, что нужно найти предмет исследований именно ГМ. Требуется, насколько это возможно, верно обнаружить и обозначить область потенциальных синтетических научно-технических разработок, которая образовалась в сфере почти не связанных между собой дисциплин, существующих под вывеской ГМ. А назвать эту область можно как угодно. Мы предлагаем – ГМ. По нашему замыслу вновь образованной ГМ нужно сосредоточить основные творческие усилия не на изучении и производстве стационарных машин, а на исследовании проблем создания, оптимальной компоновки и совместной эксплуатации стационарных установок для широкого спектра условий горных предприятий. Большое число уже состоявшихся работ подпадают под предложенное определение ГМ. Немало работ, связанных с исследованием стационарных машин, — не подпадают. Однако разделение, или отделение от ГМ наук, без нее, по существу, уже сложившихся, говорящих на понятном только им языке, считаем целесообразным.
• Поиск и уточнение предмета изучения нового научно-технического направления, определяющего его структуру и содержание, могут быть продолжены. Мы вышли лишь с первым предложением, за которым – предполагаем – рано или поздно последуют другие.
______________

*Статьи автора на эту же тему: 

1. Журнал "Уголь Украины",  №4 за 2005 г.;  Гольберт А.Е. "О предмете исследований горной механики как неотъемлемой части горной науки."

ДЕРЖАВНА НАУКОВА УСТАНОВА "КНИЖКОВА ПАЛАТА УКРАЇНИ імені ІВАНА ФЕДОРОВА"
Національна бібліографія України
ЛІТОПИС ЖУРНАЛЬНИХ СТАТЕЙ
Державний бібліографічний покажчик України
№ 9 Травень 2006
(8772—9874)
Виходить 2 рази на місяць
Видається з 1936 року
Київ • 2006
STATE SCIENTIFIC INSTITUTION "IVAN FEDOROV BOOK CHAMBER OF UKRAINE"
National Bibliography of Ukraine
THE MAGAZINE ARTICLES CHRONICLE
State Bibliographic Index of Ukraine
№ 9
May, 2006
(8772—9874)
Appears twice a month Published from 1936
Kyiv • 2006

9528. Гольберт А.Е. О предмете исследований горной механики как неотъемлемой
части горной науки / А. Е. Гольберт // Уголь Украины. — 2005. — № 4. — С. 20—22.

ГОРНАЯ МЕХАНИКА И ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
Гольберт А.Е. О предмете исследований горной механики как неотъемлемой части горной науки
MINE MECHANICS AND ELECTROMECHANICS
Golbert А.Уе. An the subject of investigation of mine mechanics as integral part of mine science
// Уголь Украины. — 2005. — № 4. — С. 20—22.

2. Журнал "Горный журнал Казахстана", №2 за 2011 г.;  Гольберт А.Е. "Обновленная горная механика: определение поля исследований".


3. ИНФОРМАЦИЯ О ПУБЛИКАЦИИ  [eLIBRARY.RU - НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА]

Название публикации
ОБНОВЛЕННАЯ ГОРНАЯ МЕХАНИКА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Updated mining mechanics: defining of research field
 
Автор ГОЛЬБЕРТ  Артур  Ефимович

ПЭО «Ветроэнергопром», 83000, Украина, г. Донецк, ул. Постышева, 99
 
Журнал Известия высших учебных заведений. Горный журнал

Издательство: Уральский государственный горный университет

Том
Цит. в РИНЦ 0
Номер 3  2011
Язык русский
Тип научная статья

Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Gornyi zhurnal, 2011, No.3

Коды     
УДК: 622.673.1
 
Ключевые слова: горная механика,   стационарные установки,   объекты,   направления исследований,   mining mechanics,   stationary units,   objects,   directions of research

            Аннотация
 
            Рассматриваются объекты и направления исследований научной и учебной дисциплины «Горная механика». Предлагается сосредоточить творческие усилия не на изучении и производстве стационарных машин, а на исследовании проблем создания, оптимальной компоновки и совместной эксплуатации стационарных установок в горном деле. Статья носит дискуссионный характер.
The objects and directions for research of scientific and academic subject "Mining mechanics" are under consideration. It is suggested to concentrate creative efforts not only in learning and production of stationary machines but also on the research on problems of creation, optimal set and joint exploitation of stationary units in mining. The article has a polemical character


** См. статью И. Давыдова "Изгнание подземного моря" из журнала «Техника — молодёжи» №10 за 1948 год и дополнение (журнал «Техника — молодежи» № 4 за 1949 г.) -- письмо горных инженеров-электромехаников П. Я. Фролова, В. А. Шавшукова, И. Ф. Ефремова, Ю. М. Велякина (г. Свердловск)

Статья из журнала «Техника — молодёжи» №10 за 1948 год.

Есть легенда о всемирном потопе. Все живое и все, что создавалось, строилось, возводилось руками людей, оказалось затопленным, уничтоженным, поглощенным стихией воды. Легенда эта возникла давно, когда человек еще не умел бороться с силами природы, управлять ими.
Теперь настали другие времена. Человек стал хозяином природы. По своей воле он меняет русла рек, прорывает каналы, соединяет моря, орошает пустыню. Но хватит ли человеческих сил на то, чтобы вычерпать море, море подземной воды. Об этом лучше спросить восстановителей Донбасса, изгнавших море из своих затопленных шахт.

Освобождение от воды и восстановление шахт Донбасса, нашей «всесоюзной кочегарки», дающей стране прекрасные, высококалорийные коксующиеся угли, будет вписано в историю послевоенных лет нашей родины как один из ярчайших примеров трудовой доблести и технического мастерства. По масштабам проведенных работ в мире не знали подобного победоносного единоборства человека со стихией.
Всенародным признанием победы советских инженеров — восстановителей Донбасса — явилось присуждение им в нынешнем году Сталинской премии первой степени. Список лауреатов открывают руководитель работ Н. Н. Игнатов, А. Т. Картозия, В. А. Хорунжий, Н. М. Чернавкин, В. Г. Гейер — коллектив молодых советских людей, пришедших в Донбасс еще в дни войны, чтобы возглавить грандиозные восстановительные работы***.

Отступающий враг нанес Донбассу громадный урон. Он уничтожал, уродовал, сметал в дикой злобе все, что было создано умелыми руками советских людей. Враг взрывал копры, затапливал шахты, превращал могучий промышленный край в пустыню.
«На столетие омертвел Донбасс», писали в свое время, захлебываясь, «объективные наблюдатели» в американских газетах.
Никогда родина не ощущала так остро правдивость и глубочайший смысл ленинского определения: уголь — настоящий хлеб промышленности.
Комсомол направил на восстановление Донбасса 50 тыс. человек.
Да, уголь был настоящим хлебом промышленности, питавшим, в свою очередь, всем необходимым Советскую Армию. Каждая лишняя тонна угля, выданная на-гора, приближала час победы над врагами. В группе восстановителей Николая Игнатова, молодого инженера, окончившего незадолго перед войной институт, были и старые шахтеры, и опытные хозяйственники, и ровесники Николая, товарищи его по студенческой аудитории.
Доцент Сталинского угольного института, кандидат технически наук В. Г. Гейер помог смело решить многие задачи по конструированию новых, неведомых раньше водоотливных средств. Он первым ввел в битву с водой воздухоподъемные насосы — эрлифты.
Начальник Главшахтовосстановления А. Т. Картозия руководил оперативной группой по откачке воды из шахт Горловско-Енакиевского бассейна. Это были особенно сильно разрушенные и затопленные шахты. Их возрождение американские специалисты считали мифом.
Инженер Н. М. Чернавкин активно разрабатывал основные направления по технике и организации восстановительных работ. Ему принадлежат многие оригинальные схемы скоростных способов откачки воды.
Главный механик комбината «Сталинуголь» В. А. Хорунжий первым предложил и помог превратить скиповые подъемники на шахтах в своеобразные водовозы.
Инженер В. А. Мартынов ввел в арсенал водоотливных средств телескопические сальники и многое другое.
Грузин Картозия, украинец Хорунжий, русские Игнатов, Мартынов и Чернавкин росли и мужали в одной комсомольской семье и оказались в решающие дни в одном строю бойцов за возрождение Донбасса.
В истории известен лишь один подобный случай — борьба французских горняков, освобождавших от воды рудники угольных бассейнов Па-де-Кале и Северного после первой империалистической войны.
Но на французских рудников пришлось выкачать 110 миллионов кубометров воды, а из шахт Донбасса было изгнано целое море, содержащее 600 миллионов кубических метров воды. К началу восстановительных работ подземное море содержало в себе 250 миллионов кубометров воды. Но оно росло. В каждый час добавлялось по 25 тысяч кубометров. Вот почему фашисты и многие зарубежные «доброжелатели» считали Донбасс навсегда загубленным, потерянным для России. Как, в самом деле, вести выкачку воды, если к ней и подступиться невозможно? В одних шахтах «надо работать в водолазном скафандре, иначе туда не проникнуть. К другим не пройти без противогаза, потому. что в них выделяется ядовитый газ — метан. Наконец немало шахт оставалось еще заминированными.
Качать воду нельзя без моторов. Но большая влажность воздуха угрожала вывести из строя электродвигатели. Качать воду нельзя без насосов. Но обилие кислот в шахтной воде сулило большие беды — механизмы насосов подвергались постоянной опасности разъедания и порчи.
«Не вычерпать подземное море из шахт Донбасса», утверждали заокеанские специалисты и эксперты.
Но донецкие шахтеры, наперекор трудностям, принялись восстанавливать былую славу «всесоюзной кочегарки», хранилища самого высокосортного угля.
Они не ждали окончания войны. На каждом клочке отбитой у врага земли немедленно закипала работа.
И раньше всего начиналась борьба с водой. Не было мощных двигателей, отсутствовали специальные подвесные насосы для вертикального подъема воды. Все равно — шахтеры не могли ждать, пока выполнят их заказы на оборудование. Они сами монтировали механизмы, сооружали свои оригинальные установки, приспосабливали обычные горизонтальные насосы к действию на больших глубинах. Они атаковали подземное море всем арсеналом наличных средств, проявляя на каждом шагу то хитрость, то смекалку, то упорство и изобретательность.
Уже через год после начала работ донбассовцы откачали свыше 110 миллионов кубометров воды, то есть столько, сколько французы смогли выкачать за 10 лет. Из первых освобожденных от воды шахт был выдан донецкий уголь. Еще через три года, шахтерам удалось завершить героический штурм подземного моря. Оно отступило, ушло из шахт Донбасса. На поверхность выгнали 600 миллионов кубометров воды.
Почему донбассовцы победили? Прежде всего потому, что хорошо знали дело, не боялись новых технических решений, дерзали в труде.
Шахту можно себе представить в виде огромного дома, врезанного вглубь земли. На поверхности это был бы дом высотою в 200 этажей, так как стволы уходят в глубину на 700–1000 метров, и чтобы достать воду, заставить ее бить фонтаном километровой высоты, нужны агрегаты сказочного могущества. Советские инженеры решили перегонять воду постепенно, по ступеням-этажам. Вот как они это осуществили. Обычный горизонтальный центробежный насос стал совершать путешествие по стволу шахты в специальной клети. Он мог опуститься на большую глубину. В наклонных стволах насос передвигался на особой тележке. И хотя сил у насоса не прибавилось, и он нагнетал воду на 40–50 м вверх, на этой высоте его ждала помощь-второй насос. Он, в свою очередь, перебрасывал воду еще на полсотни метров вверх, передавая ее во власть третьего насоса. Так, поднимаясь от насоса к насосу, словно по ступенчатой лестнице все вверх и вверх, вода освобождала «черное золото», которым, казалось, навсегда завладела.
Но одними насосами невозможно было бы вычерпать подземное море. Поэтому в отряде водоотливах машин появились специально сконструированные скипы — большие металлические ящики с простейшим клапаном в дне. Скипы спускались в стволы на тросах, зачерпывая сразу по 5–7 кубометров воды, и таскали ее на поверхность. Машинист, управлявший лебедкой скипа, успевал сделать за час до 60 подъемов. А на шахте 17-бис треста «Рутченковуголь» скипы за один час вывозили до 1 200 тонн воды. Но и скипы требовали помощи. Были шахты, загроможденные обломками, со стволами, изуродованными при взрывах надшахтных сооружений. В таких стволах нередко оставались только очень узкие проходы: ни скип, ни насос не опустить.
Донбассовцы применили эрлифт — воздухоподъемник, конструкцию, изобретенную когда-то русским инженером Шуховым. Раньше воздухоподъемными насосами пользовались для перегонки нефти, тяжелых масел и т. д. Но в Донбассе их научили поднимать воду. Эрлифтный насос действует с помощью сжатого воздуха. В нем нет ни поршней, ни штоков, ни клапанов, ни одной движущейся части. Он состоит из длинной трубы переменного сечения, на нижнем конце которой, погруженном в воду, насажен «башмак» — смеситель. В «башмак» нагнетается воздух. Он смешивается с водой, и полученная воздухо-водяная смесь, подобная пене, имея меньший удельный вес, чем у воды, вытесняется гидростатическим давлением воды.
Тысячу кубометров воды поднимал эрлифт в час, расходуя при этом всего лишь 6–7 кубометров воздуха на каждый кубический метр воды.
Кое-где и эрлифты оказались слабы. Тогда их соединяли с насосами, Эрлифт перегонял воду из нижнего горизонта в бассейн, а оттуда ее забирали насосы. Таким путем возродили в 1945 году шахту имени Ворошилова. Два эрлифта подавали воду с глубины 700 м примерно до середины шахты. Отсюда воду подхватывали насосы. Эрлифт в паре с насосом поднимал в час 1200 кубометров. За 8 месяцев из шахты имени Ворошилова выкачали 2 миллиона кубометров воды.
Однако нашлись шахты, где от эрлифтов пришлось отказаться. Их заменили гидроэлеваторы — пришельцы с золотых рудников. Там они транспортировали пульпу — жидкий маслянистый состав, увлекавший с собой частицы золота. Но в Донбассе гидроэлеватор был вынужден качать воду. Он мал по размерам, не имеет движущихся частей, конструктивно несложен. Он работает подобно пульверизатору, в котором вода втягивается в трубу не быстрой струей воздуха, а струей воды, нагнетаемой небольшим насосом по специальной трубе. Гидроэлеваторы научились делать в шахтерских мастерских. Они с успехом добирались к воде сквозь самые узкие щели. А удивительная неприхотливость гидроэлеваторов, способных вымачивать воду, загрязненную леском и камешками, заставила шахтеров с еще большим уважением относиться к этим замечательным машинам.
Часто в шахтных выработках кровля состоит из неустойчивых глинистых сланцев, которые являются причиной завалов.
Как же тут быть? Надо и воду качать и завал убирать. А насос устанавливается только на ровной горизонтальной площадке. Так уж рассчитана его работа — он лишен упорных подшипников. Но разве нельзя сконструировать насос иначе? «Помочь ему хорошо сопротивляться осевой нагрузке и заставить действовать и помещаться на склоне? Можно, это доказали инженеры Донбасса.
Мы толковали о машинах. Их было много, больших и малых. Но самый легкий водоотливный механизм весил все-таки несколько тонн. Попробуйте его быстро перенести, переставить или перебросить с одного горизонта на другой вслед за отступающей водой. А это было нужно. И донбассовцы сконструировали двухэтажные клети, на которых размещалось несколько действующих насосов одновременно.
Копры были взорваны врагом, и в Донбассе широко распространилась бескопровая подвеска машин. Не было металлических канатов больших диаметров — советские инженеры, впервые применили счалку канатов равных диаметров. Опыт блестяще удался.
В ходе работ автоматизировали управление шахтными водоотливными установками. Добились большой экономии электроэнергии, уменьшения числа людей, занятых на выкачке воды.
Но все технические новинки сами по себе могли бы не привести к успеху, если бы наши инженеры не предусмотрели четкой организации работ.
Они заставили механизмы, работать в строгом взаимодействии. На разных шахтах производительность механизмов подчинялась одному строгому общему режиму.
Зачем же нужно было приноравливать разные машины на равных шахтах к одному темпу? К чему нужно было поддерживать определенный уровень водяного зеркала на различных рудниках?
Это легко понять, если представить себе подземное море не суммой разобщенных, изолированных друг от друга затопленных шахт, а действительно настоящим сплошным морем. Наличие «сбоек» «между шахтами послужило образованию огромных подземных бассейнов. Только один из них, на Горловско-Енакиевской группе шахт, имел объем, равный 20 миллионам кубометров. Лишь одинаковый скоростной режим, освоенный на пяти шахтах этой группы, только единый стахановский темп выкачки воды, когда на учете была буквально каждая секунда, привели к победе.
Выясняя биографии лауреатов этой группы инженеров-горняков, мы найдем удивительное сходство в судьбах товарищей. Почти все они воспитанники комсомола и партии, питомцы советских вузов, молодой упорный народ, смело штурмующий высоты знания, прокладывающий новые пути в технике. Но не только это их роднит и объединяет. Главное в том, что шли они наперекор трудностям, во имя единственной цели — ради счастья любимой отчизны. Эта цель вдохновляет, она приводит к великим открытиям и изобретениям. Во имя этой цели славный коллектив молодых и старых донбассовцев стал могучим, исполином, которому по плечу было достать море из глубоких недр и выплеснуть его наружу, чтобы оно не мешало добыче «черного золота». Донбасс живет, и новые шахты строятся. Его славу умножают сыны шахтерской семьи, среди которых много таких, как Н. Игнатов и его друзья, увенчанные лаврами Сталинской премии, много представителей славного комсомольского племени.
Комсомольцы вправе сказать о себе: «Мы всюду, где надо одолеть врага, побороть стихию, всюду, где нужна сыновняя верность долгу и несгибаемая большевистская воля к победе. Мы сталинское племя победителей, выращенное и взлелеянное партией Ленина-Сталина».

Через 6 месяцев в журнале №4 за 1949 год редакция публикует дополнения к статье «Изгнание подземного моря».

В №10 «Техника — молодежи» за 1948 год была помещена статья И. Давыдова «Изгнание подземного моря». Редакция получила письмо горных инженеров-электромехаников П. Я. Фролова, В. А. Шавшукова, И. Ф. Ефремова, Ю. М. Велякина (г. Свердловск), в котором дополняются и уточняются данные о советской горной технике.
Восстановление Донбасса, изгнание подземного моря из затопленных шахт «всесоюзной кочегарки» — выдающаяся победа советской горной техники. Донбассовцами были применены различные способы откачки воды. Применялись эрлифты — воздухоподъемники, в которых для подъема воды использовался сжатый воздух. Авторы письма отмечают, что откачка рудников сжатым воздухом на Урале известна уже с 1921 года, когда инженером А. И. Веселовым было осушено несколько рудников Соймановской долины. Веселовым была разработана и теория этого вопроса. Теория и практика применения эрлифтов были изложены Веселовым в 1926- 1928 годах (журнал «Уральский техник», 1927-1928 гг., «Труды 1-го Горного научно-технического совещания», 1928 г.).
При откачке шахт применяются также скипы — водоотливные машины, представляющие собой большие металлические ящики, зачерпывающие воду и вытаскивающие ее на поверхность. Авторы письма уточняют, что этот способ является вспомогательным и применяется в сочетании с другими, более экономичными методами. В Донбассе этот способ имел незначительное применение в сочетании с другими средствами откачки.

•«Техника — молодёжи» №10 за 1948 год.
•«Техника — молодёжи» №4 за 1949 год.

*** Сталинская премия за выдающиеся изобретения и коренные усовершенствования методов производственной работы (1948). 

В 1948 году были названы лауреаты Сталинской премии за выдающиеся изобретения и коренные усовершенствования методов производственной работы за 1947 год в Постановлениях Совета министров СССР «О присуждении Сталинских премий завыдающиеся изобретения и коренные усовершенствования методов производственнойработы за 1947 год» (опубликовано в газете «Правда» 3 июня 1948 года).

Первая степень. Сумма вознаграждения — 150 000 рублей.

Игнатов, Николай Николаевич, руководитель работ, инженер, Чернавкин, Николай Николаевич, начальник отдела откачки шахт МУП западных районов СССР, Картозия, Арнольд Теймуразович, начальник Главшахтстроя Запада, Хорунжий, Валентин Алексеевич, главный механик комбината «Сталинуголь», Седов, Борис Яковлевич, главный механик комбината «Ворошиловградуголь», Прохоров, Василий Дмитриевич, главный механик комбината «Артёмуголь», Малягин, Михаил Сергеевич, главный механик комбината «Ростовуголь», Раевский, Павел Антонович, начальник бюро восстановления Главуглемаша в Донбассе, Гейер, Виктор Георгиевич, доцент Донецкого индустриального института, Мартынов, Василий Александрович, главный механик Главшахтовосстановления Донбасса, Каминский, Давид Наумович, гл. механик МСТП СССР, Жербин, Михаил Михайлович, нач. ЦБ копров Донбасса; Шахмейстер, Лев Григорьевич, нач. КБ подъёмных машин, Александров, Борис Филиппович, гл. конструктор Гипроуглемаша Запада, Бреславский, Михаил Тихонович, гл. конструктор Сталинского МСЗ имени 15-летия ЛКСМУ, Тулин, Вячеслав Семёнович, гл. конструктор по горному электроприводу Проектно-восстановительного треста МЭП СССР, Ставровиецкий, Валентин Романович, бывший гл. конструктор завода № 658(посмертно), — за разработку и внедрение передовых методов откачки затопленных шахт Донбасса и восстановление горного оборудования, значительно ускоривших темпывосстановления Донбасса. 
_________

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
по рукописи статьи  А.Е. Гольберта «Неизвестная горная механика: предмет исследований» ведущих сотрудников ОАО "Научно-исследовательского института горной механики имени М.М. Фёдорова"
 
  По-видимому, основное заблуждение автора, с вытекающими отсюда выводами о необходимости ревизии концепций   «Горной механики» (в дальнейшем «ГМ») состоит в причислении ее к какой-то особой науке. Но в том-то и дело, что ГМ никогда не претендовала и не претендует на  «звание»  науки. Как, например, теоретическая механика отнюдь не является наукой, а есть один из многочисленных разделов механики как науки о движении тел, так и ГМ является одним из разделов горной науки наряду с геотехнической механикой, системой разработок и др.  И,  конечно же, ГМ не представляет собой специальный раздел механики, хотя широко использует ее методы и принципы, как и многих разделов физики вообще.  И когда сейчас мы произносим термин «горная механика», то это есть дань, скорее, традиции, чем формальной семантики. В рамках ГМ, как сугубо прикладного раздела горной науки, изучаются шахтные стационарные установки,  и только они – так было обусловлено исторически с общего согласия  ее  основоположников, и нет специальной нужды в ломке уже прочно сложившихся представлений.
Автор предлагает к рассмотрению названную им «обновленную и неизвестную пока ГМ»,
Полагая при этом, что эта, так сказать, «обновленная горная механика» не должна заниматься изучением, созданием и совершенствованием стационарных машин, а должна, цитирую, «сосредоточиться на других значимых элементах стационарных установок». Подразумевается, что такими «другими значимыми   элементами» являются технические решения на основе тривиального  «симбиоза», если можно так сказать, функций различных машин. Заставить, например, подъемную машину откачивать скипами воду, или приспособить полые проводники жесткой армировки ствола для подачи в шахту сжатого воздуха и др. Сами по себе такого рода «идеи», возможно, заслуживают внимания, но разве их нельзя разрабатывать в рамках существующей ГМ, неужели для этого надо создавать какую-то «обновленную ГМ»?
            Считаем, что в представленном виде статью публиковать нельзя. Предлагаем автору, исключив философские  «демарши», ограничиться написанием постановочной инженерной статьи с изложением потенциально неординарных технических решений в области существующей ГМ, что может вызвать интерес горных механиков.
 
Директор ОАО "НИИГМ им. М.М. Федорова"
профессор, доктор технических наук               
                Грядущий Б.А.                (подпись)
 
Главный научный сотрудник ОАО "НИИГМ им. М.М. Федорова"
(бывший директор), профессор,   доктор технических наук               
                Дворников В.И.                (подпись)
 
РЕЦЕНЗИЯ
на рукопись статьи горного инженера-электромеханика  А. Е.  Гольберта
  «Неизвестная горная механика: предмет исследований»,  подготовленной
  и предлагаемой для публикации в порядке предложения и обсуждения
научно-технической общественностью угольной отрасли
 
  Внимательное изучение материалов рукописи, объективное и благожелательное отношение к ее автору, стремящемуся внести что-то новое в круг многогранного   количества изучаемых вопросов в области горной механики, дает мне основание высказать ряд замечаний, пожеланий  и советов в части переработки (модернизации) предлагаемой статьи и возможного опубликования ее на страницах журнала.
 
2. Из изложенных в рукописи статьи материалов следует, что автор убежден – надо максимум усилий приложить к поиску, обоснованию, применению разных гибридных (комбинированных) компоновок машин и оборудования, которые бы обеспечивали достижение высоких технико-экономических показателей.
Вполне разделяю эту точку зрения. Вместе с тем справедливо отметить, что никто и никогда (насколько мне известно) не выступал против и не отвергал такое направление в технологии горного производства, включающее комплекс технических решений, компоновку машин  и оборудования.

3. Автор статьи отмечает, что надо сконцентрировать внимание не на изучении вопросов производства стационарных машин, так как этим занимаются отдельные машиностроительные отрасли.
В этом подходе есть определенный здравый смысл. Однако нельзя механически все это разделять, не вникать в суть работы машин и полагаться только на знания машиностроителей.
Горные специалисты механики не являются прямыми создателями стационарных установок (например, компрессоров, насосов, вентиляторов и т.д.), но они дают обоснование и исходные данные, что надо изменить или дополнить в той или иной конструкции машины, чтобы она работала с лучшими показателями в горной отрасли.
 
4. Автор справедливо (но  нечетко) высказывает мысль, что надо работать над созданием и применением таких горных машин и комплексов, которые были бы многофункциональными,  т. е. одновременно служили бы и выполняли разные производственные процессы (например, подъем грузов и откачку воды и т. д.).
Все это верно и разумно. Еще раз хочу отметить, что против этого также никто не выступал. Главное, как это сделать и насколько то или иное   предложение разумно, воплотимо  в жизнь при современном или ближайшем уровне развития горной науки, техники,  безопасной и эффективной технологии.
 
Если автор располагает в этом плане хотя бы единичными или несколькими   разработками многофункционального использования машин и их компоновок, то советую ему дать этот материал пространно,  полно и убедительно на благо нашей горной отрасли.
 
5. Круг проблем и вопросов горной механики многогранен. Исторически он накапливался, шла закономерная дифференциация  горно-механических  направлений, т.е. выделялись направления: стационарных машин и комплексов установок; выемочных и проходческих машин и комплексов; различных типов или видов транспортных машин и комплексов и т. д.
 В этом плане предложить что-то принципиально новое трудно, да и тратить силы на это не нужно. Для угольной отрасли, особенно сейчас и на ближайшие полтора или два десятилетия, такие затраты труда, а тем более обсуждение таких вопросов практически бесполезны.
6. Автору следует до максимума сократить все описание и изложение общих вопросов – исторический аспект, философские подходы, общеизвестные специалистам понятия и   т. д. Все это должно быть кратким, емким, убедительным. Если говорить утрированно, то изложение материала не должно быть «туманным».
7. Название предлагаемой к обсуждению статьи не выдерживает критики, его надо менять, в каком плане – это задача и плод автора.
 
Вывод. Рекомендую автору статьи переработать ее с учетом высказанных мной соображений, замечаний, советов и пожеланий.
Если автор не согласен с моими предложениями,  то как член редколлегии журнала, считаю, что в предложенном виде рукопись статьи нельзя   публиковать на страницах журнала.
 
Рецензент
профессор, доктор технических наук,
ДонНТУ Зборщик М.П.                (подпись)
_____________
Государственная публичная научно-техническая библиотека России
Журналу "Уголь" - 90. «Журнал с мужским характером»
63. У49
Гольберт А.Е. Неизвестная горная механика: предмет исследований.//Уголь, 2005, №2, с.22-24.