ТПУ и Кузбасс
Кузнецкий угольный бассейн
Организация первого в Сибири технического вуза существенно ускорила изучение и освоение минеральных ресурсов в различных регионах России и прежде всего повлияла на ускоренное становление горнопромышленного комплекса Кузбасса. Этому в первую очередь способствовало открытие в 1901 г. в Томском технологическом институте Горного отделения.
Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс) – одно из самых крупных угольных месторождений мира, расположен на юге Западной Сибири, в основном на территории Кемеровской области, в неглубокой котловине между горными массивами Кузнецкого Алатау, Горной Шории и невысоким Салаирским кряжем.
Кузбасс — один из наиболее значимых в экономическом отношении регионов России. Ведущая роль здесь принадлежит промышленному комплексу по добыче и переработке угля, железных руд и разнообразного нерудного сырья для металлургии и стройиндустрии. В бассейне эксплуатируются 58 шахт и 36 предприятий открытой добычи (угольных разрезов).
Помимо угольной промышленности, в Кузбассе развита металлургия (Новокузнецкий металлургический комбинат, Западно-Сибирский металлургический комбинат, Новокузнецкий алюминиевый завод, Кузнецкие ферросплавы), химическая промышленность (Кемерово), машиностроение (Анжеро-Судженск). На долю Кузбасса приходится 56 % добычи каменных углей в России, около 80 % от добычи всех коксующихся углей, а по целой группе марок особо ценных коксующихся углей — 100 %. Кроме того, сегодня Кузбасс для России это: более 13 % чугуна и стали, 23 % сортового стального проката, более 11 % алюминия и 19 % кокса, 55 % ферросилиция, более 10 % химических волокон и нитей, 100 % шахтных скребковых конвейеров, 14 % шёлковых тканей.
Сибгеолком
Интенсивное развитие производительных сил Сибири могло происходить при комплексном освоении природных ресурсов Урала и Кузбасса. Это вызвало к жизни Урало-Кузнецкий проект, в решении задач которого приняли участие сотрудники Томского технологического института под руководством П.П. Гудкова и М.А. Усова. В этом проекте Кузбасс рассматривался не только как центр угледобычи, но и как центр металлургии. Для реализации данного проекта в 1918 г. был создан Сибгеолком, отвечавший в том числе за экономическое развитие Западно-Сибирского края.
Работа ученых ТТИ-ТПИ
Будучи профессором Томского технологического института, М.А. Усов теснейшим образом был связан с геологической практикой геологосъемочных, поисково-разведочных и руднично-геологических работ. После отъезда первого директора Сибгеолкома П.П. Гудкова в США Усов стал директором Сибирского отделения Геологического комитета, научным руководителем Западно-Сибирского геологического управления (позднее – Западно-Сибирского геологоразведочного треста), консультантом «Кузбассугля», Кузнецкого металлургического комбината, «Сибшахтсроя» и других горно-металлургических предприятий.
М.А. Усов и его ученики много времени уделяли изучению деталей геологического строения Кузбасса. В итоге была расшифрована в принципе стратиграфия и сложная тектоника бассейна. Точное изучение тектонических форм позволили М.А. Усову составить классификацию многочисленных форм дизъюнктивных ассоциаций в условиях Кузнецкого бассейна. Классификация оказалась весьма полезной при решении проблем вскрытия и разработки угольных пластов в многочисленных районах этого уникального региона.
Усов проявил себя выдающимся организатором геологической службы и исследователем месторождений полезных ископаемых Сибири, особенно Кузбасса, в связи с решением проблемы обеспечения минерально-сырьевой базой Кузнецкого металлургического комбината. Он изучал Анжеро-Судженский каменноугольный район, Щербинское месторождение (1918-1919 гг.), проводил геологическую экспертизу бурого угля в Енисейской губернии. В 1922 г. изучал месторождения угля в Кемеровском, Ленинском районах, в 1923 г. обследовал ряд месторождений угля юга Кузбасса.
По заданию Всесоюзного геолкома им была составлена карта Тельбесского железорудного месторождения, под его руководством были проведены геологоразведочные работы по изысканию железных руд в Горной Шории, угля, флюсов и других видов минерального сырья для Кузнецкого металлургического комбината.
Центральное место занимают работы по изучению и освоению Кузбасса и его отдельных регионов. Его работы по общей тектонике (структуре) бассейна дают полное представление о строении и истории его развития. Созданная им общая классификация дизъюнктивных нарушений для анализа всех разрывных явлений нашла практическое применение не только в Кузбассе, но и в других угольных бассейнах и рудных месторождениях.
Методика анализа тектонических структур, а также морфогенетическая их классификация, разработанные на примере Кузбасса, вошли в итоговый труд «Структурная геология» (1940 г.), получили широкую известность и находят применение в научных исследованиях и практике, остаются актуальными до наших дней.
Исследования Усова в области тектоники Кузбасса были продолжены и конкретизированы его учениками. Профессор И.А. Молчанов разработал геометрический метод исследования дизъюнктивов и его применение для поисков смещенной части месторождения. Предложенная Молчановым классификация дизъюнктивов в своей методологической части использована специалистами по структурам рудных полей и месторождений полезных ископаемых.
Ученик Молчанова профессор А.А. Белицкий вместе с учителем усовершенствовали методику изучения влияния мелких складок, разрывов угольных пластов, а также их трещиноватости на условия разведки и эксплуатации угольных месторождений и шахтных полей. А.А. Белицким предложена схема тектонического районирования Кузбасса, положенная в основу разработки систем разведки и разведочных сетей. Это явилось основой разработки методики прогноза мелкой тектонической нарушенности при разведке. Впоследствии А.А. Белицким, В.Я. Коудельным, Ю.Н. Поповым была существенно конкретизирована схема тектонического районирования Кузбасса, разработали единую для Кузбасса типизацию элементарных структур, положенную в основу методики разведки в бассейне.
Среди ученых ТПИ, много сделавших для стратификации угленосных толщ бассейна, следует назвать ученика Усова профессора Л.Л. Халфина и его школу. Богатейший фактический материал поисков и разведок в Кузбассе, широкий спектр фациальных обстановок позволили исследователям не только уточнить возраст и границы конкретных стратиграфических подразделений, но и решать ряд основополагающих проблем стратиграфической науки об опорных палеонтологических горизонтах и границах.
Много внимания было уделено сотрудниками факультета изучению вещественного состава углей бассейна и их качества, горно-геологическим условиям ведения работ в Кузбассе, среди которых к важнейшим относятся гидрогеологические.
В начале 30-х годов в Томске действовали проектные организации «Тельбессбюро» и «Шахтострой», которые являлись филиалами центральных проектных институтов и созданы в 1927-1929гг. для развития строительства новых шахт. «Тельбессбюро» разрабатывало проекты горных предприятий для обеспечения рудой и углем металлургического комбината, строившегося в Новокузнецке. Работами руководил профессор Д.А. Стрельников с участием профессоров Н.С. Пенна, Г.Е. Баканова и студентов-горняков старших курсов. Были выполнены проекты рудника «Тельбесс» и шахт в Араличево (район Новокузнецка) и в Осинниках.
Филиал «Шахтостроя» проектировал угольные шахты на востоке страны, предусмотренные планом первой пятилетки. Работами руководил профессор Л.Д.Шевяков с участием исполнителей А.С. Бетехтина, А.Ф. Суханова, Г.П. Ксюнина и студентов-горняков.
За годы первых двух пятилеток в Кузбассе было построено более 30 шахт, крупнейшими из которых являются шахта им. Сталина (впоследствии – «Коксовая») в Прокопьевске, шахта им. Кирова в Ленинске-Кузнецком, шахты «Капитальная» в Осинниках, «Капитальная-1» в Киселевске, шахта 9-15 в Анжеро-Судженске. Бурное развитие угледобычи позволило увеличить ее объем по Кузбассу в 7 раз, а коксующихся углей – в 23 раза. Благодаря внедрению механизации горных работ производительность труда на одного рабочего по добыче угля увеличилась на указанный период в 2 раза, составив около 50 тонн в день.
Ученые и преподаватели Л.Д. Шевяков, А.С. Бетехтин, Г.Е. Баканов, А.Ф. Суханов, Г.П. Ксюнин, А.Т. Мартыненко оказали помощь Томскому филиалу научно-исследовательского института КузНИУИ (создан в 1930г.) в подготовке научной тематики его работы и сами были активными ее исполнителями.
В 1930 г., когда в ряде шахт Кузбасса усложнилось положение с выполнением производственных планов, угольный институт направил туда на 2 месяца 50 студентов и часть преподавателей, которые своими знаниями и трудом сумели нормализовать обстановку. В 1937 г. студенты-дипломники в количестве 38 человек по просьбе комбината «Кузбассуголь» занимались на шахтах инженерной работой, выполняли обязанности технических руководителей, что сыграло большую роль в налаживании там производственной жизни.
Профессор Д.А. Стрельников продолжал изыскания по проблеме эффективной разработки мощных крупноподающих пластов в Кузбассе, осуществлял координацию всех исследований, проводившихся на горном факультете. В годы войны участвовал в организации и механизации горных работ, в разработке проекта конструкции шахты им. Калинина в Прокопьевске, в обследовании причин аварий в лавах, на шахте Коксовая-2, в обобщении опыта по применению системы разработки лавами и горизонтальными слоями на мощных угольных пластах. Принимал участие в комиссии Академии наук СССР по выявлению резервов на шахтах Кузбасса. По заданию треста «Анжеруголь» руководил состоянием проекта разработки северной части крупнопадающих пластов месторождений Судженского рудника Кузбасса. Вместе с коллективом кафедры он был привлечен к участию в работах Института горного дела им. академика А. А. Скочинского в разрешении вопросов применения в Кузбассе закладочных работ. В начале 50-х годов вместе с коллективом кафедры участвовал в разработках Института Горного дела АН СССР для разрешения вопросов применения закладочных работ на шахтах Южного Кузбасса. В 1924 г. Стрельников по заданию комбината «Кузбассуголь» организовал работу по обобщению опыта разработок мощных угольных пластов в Кузбассе и подготовил большой труд под названием «Разработка мощных пластов Кузнецкого каменно-угольного бассейна», который вышел в свет в 1926г. и получил высокую оценку. В последующие 5 лет были опубликованы еще 10 работ по вопросам анализа и применения на практике систем разработок. В 1931 г. вышла отдельным изданием вторая большая работа ученого, которая явилась продолжением его работы 1926 – «Система разработки мощных пластов Прокопьевского рудника в Кузбассе», в 1932 г. – «С обрушением или закладкой?», которые имели принципиальное практическое и научное значение.
Его труд «Разработка угольных месторождений Кузбасса», написанный совместно с инженером В. Г. Кожевиным и профессором Т. Ф. Горбачевым, явился крупным научно-теоретическим и учебным пособием, полностью отражающим все стороны фактической деятельности Кузбасса.
В 1936 г. группа научных работников в составе доцентов Г.Е. Баканова, В.Г. Михайлова, А.С. Бетехтина и ассистентов М.И. Гусева, А.Т. Мартыненко выполнила по заданию «Кузбассугля» комплексную работу по повышению производительности труда на шахтах. Сессия по НИР комбината признала работу существенным вкладом в развитие горного производства.
В период Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. главное внимание сотрудников горного факультета Томского индустриального института было обращено на решение проблемы конструирования и внедрения на вахтах новых вариантов созданной Н.А. Чинакалом щитовой системы разработки мощных угольных пластов. И.А. Балашевым была разработана методика испытания рудничных подъемных установок; Р.Ф. Трофимовым – защита от замыкания тока в шахтных сетях напряжением до 500 В; А.С. Бетехтиным – увеличение емкости и ЭДС аккумуляторов для рудничных переносных ламп; Г.Е. Бакановым выполнена классификация систем разработки рудных месторождений и другие разработки.
В последующее время разрабатывались вопросы: оптимальной производительности угольных шахт и карьеров, систем разработки и способов подготовки горизонтов на шахтах, разработки пластов угля, подверженных внезапным выбросам угля и газа, создания новых систем разработки угольных месторождений и др.
Профессором О.Д. Алимовым исследованы соленоидные отбойные молотки, электрические машины для вращательного бурения шпуров, пневматические машины для бурения шпуров, пневматические машины для бурения восстающих скважин большого диаметра, машин для резания мерзлых грунтов, отдачи пневматических молотков.
Учеными ТТИ-ТПИ создана научно-производственная база Кузбасса. Организатором горно-геологической науки и председателем Западно-Сибирского филиала, вице-президентом АН СССР являлся выпускник ТПИ 1928 г., член-корреспондент АН СССР Т.Ф. Горбачев.
Развитие энергетического хозяйства Кузбасса связано с именем Г.И. Фукса, прошедшего путь от ассистента, научного работника до профессора, декана Энергетического факультета Томского политехнического института. В 1929 - 1930 гг. им был разработан проект компрессорной установки для Тельбесского рудника, проведены испытания котлов ЦУЭС Ленинского рудника, установлены водоочистительные устройства. Благодаря его работам, рудоуправление Сибугля смогло в течение одного месяца справиться с задачами пуска нового турбогенератора, что предотвратило срыв программы добычи угля.
Источники
1. Журнал ТПУ «Томский политехник». Издание Ассоциации выпускников ТПУ. № 6, 2000 – 224с.
2. Гагарин А.В. «Профессора Томского политехнического университета». Т. 1. Томск: Изд-во научно-технической литературы, 2000-300стр.
3. В. Ф. Куцепаленко, В. Г. Лукьянов, С. П. Музыкантов. Томская горная школа: исторический очерк: - Томск: изд-во Томского университета, 2001 – 104 с.
4. Гагарин А.В. «Профессора Томского политехнического университета»: Т. 2 - Томск: Изд-во научно-технической литературы, 2001-216стр.;
5. Гагарин А.В. «Томский политехнический университет 1896-1996: Исторический очерк». Томск: ТПУ, 1996. – 448с.
6. Материалы фондов Комплекса музеев Томского политехнического университета.
7. http://fhw.kemrsl.ru/kuzuz/kuz_cities/detail.php?ID=313&hcb=1