История и перспективы подземной разработки полезных ископаемых в России
Иванов Е.А., ведущий инженер, горно-геологический отдел АО "Иргиредмет"
Горное дело в России имеет долгую и богатую историю,пройдя путь от простейших выработок до технологичных производственных комплексов. В современной горнодобывающей промышленности и подземной эксплуатации месторождений важную роль играют проектирование и экономика, информационные технологии и инновации, устойчивое развитие и сотрудничество. В будущем значение этих направлений вырастет еще больше, но на помощь добытчикам придут новые инструменты и методы.
Краткая историческая справка
История освоения полезных ископаемых на территории современной России уходит корнями в каменный век. Археологические находки свидетельствуют о существовании в древности выработок и шахт в разных частях нашей страны, например, на Урале и в Сибири.
В 2015 году археологи Уральского федерального университета нашли в районе Сугмутского месторождения в Ямало-Ненецком автономном округе "шахты" возрастом более 6 тыс. лет. Они представляют собой ямы шириной 3–4 м и глубиной 2 м, из которых древние люди добывали камень
В I тыс. до н.э. в Северном Причерноморье обитали племена скифов. Они были знакомы с выплавкой металлов и славились своими изделиями из золота, бронзы, реже серебра и железа, в основном в виде фигурок животных.
Происхождение скифского золота остается предметом научных дискуссий. Есть предположение, что источником драгоценного металла могли быть месторождения в Рифейских горах, которые соотносят с современными Уральскими горами.
Золото, серебро, медь и олово добывали в VII–III вв. до н.э. на Алтае. Об этом говорят следы древних разработок в районе Змеиногорского рудника, впервые отмеченные еще в XVIII веке, и исследованные в XX веке.
В Средние века на территории России добывали железные руды, соль, серу, слюду и строительные материалы. Самые ранние упоминания о полезных ископаемых датируются начальным этапом существования Руси.
Первое задокументированное свидетельство поисков серебра и меди, необходимых государству, чтобы чеканить собственные монеты, относится к 1491 году. Великий князь Московский Иван III направил в Печорский край экспедицию, которой удалось найти на берегу реки Цильмы, притока Печоры, медные руды.
В 1574 году царь Иван IV разрешил купцам Якову и Григорию Строгановым беспрепятственно искать, а если найдут – добывать железные и медные руды в Предуралье и за Уралом. Впоследствии род Строгановых, оплатив поход Ермака, сыграл заметную роль в покорении Сибири и приращении минеральных богатств России.
На XVII–XVIII века приходится период активного освоения природных ресурсов, связанный с открытием новых залежей полезных ископаемых и развитием горного дела. В это время наблюдается прогресс в технологии подземной добычи, внедряются новые методы и оборудование для горных работ, такие как водяные мельницы и механизмы для подъема руды.
В 1700 году Петр I подписал указ о создании первого централизованного органа горнозаводской промышленности – Приказа рудокопных дел. 19 лет спустя царь учредил Берг-коллегию, отвечавшую за управление горнорудным промыслом, и объявил его свободу.
Благодаря петровским горным привилегиям в XVIII веке было открыто множество рудных месторождений и построено большое количество предприятий, которые приносили регулярный доход в государственную казну.
В 1745 году крестьянин Ерофей Марков обнаружил на Урале первое в России золоторудное месторождение – Березовское. Его разработка началась в 1748 году и продолжается подземным способом до сих пор. В 2023 году рудник отметил 275-летний юбилей. Березовский является самым старым действующим золотодобывающим предприятием не только в нашей стране, но и в мире.
В конце XVIII – начале XIX века большое развитие получают горная наука и образование. В июле 1774 года открыло двери Горное училище – первое высшее техническое учебное заведение в России.
Сохранившийся вход в Екатерининскую шахту Змеиногорского рудника на Алтае – богатейшего серебряного рудника России XVIII–XIX веков (Фото: Kidus22 / Wiki Voyage, CC BY-SA 4.0)
В 1807 году в составе новообразованного Горного департамента, который пришел на смену Берг-коллегии, был основан Горный совет. В его ведение были переданы рассмотрение научных проблем и наиболее важных дел, а также подготовка законодательных актов.
В июле 1825 года вышел "Горный журнал" – первое профильное отечественное научно-техническое и производственное издание, за которое отвечал Горный ученый комитет, учрежденный при Горном департаменте.
На горных промыслах в этот период появляются такие новшества, как паровые машины и электричество, которые повысили эффективность подземной разработки полезных ископаемых.
В 1871 году в Иркутске была открыта золотосплавочная лаборатория, которая со временем трансформировалась в Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов – Иргиредмет.
Институт сыграл ключевую роль в подготовке специалистов и стал центром исследований в области геологии и добычи, добился больших успехов в разработке технологий и методов эффективной и безопасной эксплуатации полезных ископаемых. Практическая реализация научных достижений Иргиредмета оказала значительное влияние на уровень горного дела в стране и поспособствовала освоению новых месторождений.
Золотосплавочная лаборатория в дореволюционном Иркутске (Фото: АО "Иргиредмет")
Бурное развитие отрасль пережила в советские времена. Масштабные проекты по поиску и разработке полезных ископаемых, в том числе на Крайнем Севере и в Сибири, привели к созданию крупных горнодобывающих предприятий.
В это время в добычу пришла механизация, существенно увеличившая производительность работ. Параллельно наблюдался прогресс в горной науке, появлялись новые методы исследований и эксплуатации месторождений.
Текущее состояние горного дела
В начале XXI века горнодобывающая промышленность России столкнулась с новыми вызовами – и новыми возможностями.
С 2000-х годов растет интерес к устойчивым методам разработки месторождений, важным аспектом проектирования стало использование и совершенствование стандартов безопасности и охраны окружающей среды.
Тенденцией последнего времени стало активное сотрудничество между государством и частным сектором, которое способствует развитию горнодобывающей промышленности.
Значительно повысить эффективность добычи и переработки полезных ископаемых позволили современные технологии и методы.
Примеры современных технологий и методов в горном деле:
- Автоматизация и цифровизация: в последние годы идет активное внедрение автоматизированных систем управления производством, программное обеспечение для моделирования геологических процессов и системы мониторинга повышают точность и скорость принятия решений.
- Геоинформационные технологии: применение геоинформационных систем для анализа и визуализации данных о месторождениях помогает более точно оценивать запасы полезных ископаемых, эффективно планировать разработку месторождения и минимизировать риски.
- Инновации: внедрение новых методов, таких как подземная газификация угля и гидравлический разрыв пласта, обеспечивает извлечение полезных ископаемых с минимальными затратами и воздействием на окружающую среду.
Несмотря на все достижения, горное дело продолжает сталкиваться с серьезными проблемами. Особую озабоченность у государства, общества и промышленности вызывает экология: загрязнения, разрушение экосистем и вызванные этими причинами социальные конфликты.
Подземные выработки (Фото: Е.А. Иванов)
Будущее подземной добычи
В контексте глобальных изменений горное дело и подземная добыча полезных ископаемых в России имеют хорошие перспективы. Доступные для отрасли возможности будут зависеть от технологических трендов, тенденций в области устойчивого развития, экономических условий, партнерства и сотрудничества.
В ближайшие годы продолжит набирать популярность автоматизация процессов добычи и переработки полезных ископаемых. Использование беспилотных технологий, роботизированных систем и дронов для мониторинга и управления шахтами станет нормой, повысит безопасность и снизит затраты.
Применение методов машинного обучения и анализа больших данных позволит оптимизировать процессы добычи, предсказывать потребности в ресурсах и улучшать управление проектами. В геологоразведке искусственный интеллект даст возможность быстрее и точнее находить новые месторождения. Специалисты-проектировщики будут все чаще использовать виртуальную и дополненную реальность.
В контексте климатического вопроса и растущего внимания к экологии горнодобывающая промышленность будет вынуждена адаптироваться и все больше ориентироваться на принципы устойчивого развития, включая минимизацию воздействия на окружающую среду и соблюдение природоохранных стандартов. Важными направлениями для добытчиков станут внедрение технологий замкнутого цикла, переработка отходов и использование вторичных материалов.
В зависимости от мировых цен на ресурсы, спрос на полезные ископаемые будет колебаться. Это повлияет на инвестиции в новые проекты и модернизацию существующих предприятий. Отрасли будет необходимо находить баланс между экономической целесообразностью и экологическими требованиями.
Проектирование станет более интегрированным и многодисциплинарным, будет учитывать не только инженерные, но и природоохранные, социальные и экономические аспекты. Это потребует от горных инженеров более широких знаний и навыков.
Сотрудничество между государственными органами, научными учреждениями и частным сектором превратится в один из основных факторов развития горного дела, позволит создавать инновационные решения и привлекать инвестиции в новые технологии.
Заключение
Будущее подземной добычи в России обещает быть динамичным и полным вызовов. Инновации в технологиях, устойчивое развитие и интеграция различных дисциплин в проектирование помогут горной отрасли приспосабливаться к меняющейся среде и сохранить свою конкурентоспособность на мировом рынке.
"ЗОЛОТОДОБЫЧА" № 8 (321), АВГУСТ 2025 ГОДА
© АО "Иргиредмет", 2025