Горное дело

ГОРНОЕ ДЕЛО (а. mining, mining engineering; н. Bergbau; ф. industrie miniere, genie minier; и. ingenieria minera) — область деятельности человека по освоению недр Земли. Включает все виды техногенного воздействия на земную кору, главным образом извлечение полезных ископаемых, их первичную переработку и научные исследования, связанные с горными технологиями.

Общие сведения. Горное дело зародилось в глубокой древности с возникновением человеческого общества и развивалось в тесной связи с его социально-экономической структурой на базе совершенствования орудий производства. Ранние периоды истории горного дела протекали в разных регионах в различное время — наиболее достоверные и ранние по времени археологические источники культур периода каменного века обнаружены в Африке, Европе, Азии, медного и бронзового — в странах Средиземноморья, в Малой Азии, на Балканах и в Альпах, на Урале и в Казахстане, периода железных орудий — в странах античного мира, Малой и Средней Азии, Закавказье, Западной Европе, Китае, Японии. Возникновение горного промысла и ремесла, перерастание их в горную промышленность впервые происходит в странах Переднего Востока, античного мира, Западной Европы и др.

С развитием горного дела росло число широко используемых полезных ископаемых: к нерудному минеральному сырью каменного века добавляются в 7-5-м тысячелетии до н.э. руд цветных металлов (меди, золота, олова, сурьмы), в 9-8 вв. до н.э. — железные руды, в античное время и средние века — горючие полезные ископаемые (нефть и уголь), в 20 в. — радиоактивные руды. Известная с древнейших времён разработка полезных ископаемых открытым и шахтным способом дополняется в 1-м тысячелетии до н.э. технологией добычи посредством буровых скважин, с 50-х гг. 20 в. технологией разработки залежей в морских акваториях (главным образом на шельфе). В 70-е гг. горное дело перерастает в гигантскую по масштабам и комплексную по содержанию область производства, обеспечивающую свыше 70% всех потребностей общества в сырье. В мире ежегодно извлекается из недр около 100 млрд. т горной массы, добывается около 20 млрд. т полезных ископаемых, суммарная ежегодная стоимость горной продукции — сотни млрд. руб. Важнейшее место среди минеральных ресурсов занимает топливно-энергетическое минеральное сырьё, в балансе которого около 27% стоимости приходится на уголь, свыше 40% — на нефть (с газовым конденсатом), 17% — на природный газ. За историческое время в мире добыто 140 млрд. т угля, свыше 50 млрд. т нефти.

Одним из главных факторов развития горного дела, определяющим его уровень в различные исторические периоды, являются орудия горного производства. Наряду с каменными топорами древнейшего периода в 12-6-м тысячелетии до н.э. используются роговые кайла, в 5-4-м тысячелетии появляются медные, а затем бронзовые, позднее, с начала 1-го тысячелетия до н.э., железные кирки и кайла. В античное время в шахтах и каменоломнях в качестве горных орудий применяются простейшие механизмы, появляются первые горные машины, в 16-17 вв. они значительно совершенствуются, с конца 18 в. оснащаются автономным приводом. Научно-техническая революция 20 в. открыла дорогу внедрению в горное дело машин-автоматов и автоматизированных систем.

Эпоха горных орудий составила наиболее протяжённый этап истории горного дела. Собирательство каменного сырья предшествовало целенаправленной разработке недр и восходит к раннему палеолиту (2,5 млн. лет — 35 тысяч лет назад). Период характеризуется отбором с поверхности Земли каменных материалов (обломки камней и гальки), которые могли быть применены без какой-либо обработки или после скалывания (олдувайская, ашельская, мустьерская эпохи) для резания или рубящих действий. Установлено (на территории Европы, Африки и Азии), что в это время наряду с кремнем человек использовал свыше 20 минералов и около десятка горных пород (яшма, обсидиан, роговик, сланец, кварцит, доломит и др.), а также минеральные краски (преимущественно охры). Собирание каменного материала на протяжении палеолита привело, с одной стороны, к заметному истощению поверхностных залежей качественного кремня, с другой — способствовало выработке навыков в создании техники обработки камня и распространению её в Африке, Азии и Европе (карта 1). 

Примитивное собирательство высококачественного каменного материала с поверхности к концу периода постепенно сменяется целенаправленной добычей с некоторой глубины (рис. 1).

С эпохами мезолита и неолита связано использование вначале камня (рис. 2), позже рогов животных (рис. 3) в качестве примитивных горных орудий.

Аграрная революция, вызванная появлением земледелия и скотоводства, привела к выделению ремесла, в том числе по изготовлению каменных орудий. Появляются молоты, кайла, мотыги, кирки, клинья для горных работ. Формируется древнейшее горное дело как система приёмов применения этих орудий: для добычи кремня выкапываются ямы, канавы, ниши в крутых берегах рек и подземные ходы-выработки. Они обнаружены на территории многих стран Европы — Спьен, Обур, Стрепи (Бельгия), Граймс-Грейвс (рис. 5), Сисбери (Великобритания), Мюр-де-Баррес, Шампиньоль (Франция), Ольборг, Хов (Дания), Кварнбю (Швеция), Мадьярошдомб (Венгрия), Кшемёнки (Польша), Мауэр (Австрия), Красное Село (СССР).

Археологические реконструкции показали, что для выемки залежей кремня, обнажающихся на крутых берегах рек, в оврагах и балках, проводились горизонтальные выработки, а применительно к пластам или конкрециям кремня в известняках — вертикальные выработки, вначале в виде котлованообразных ям, а с развитием навыков горных работ — стволов шахтного типа (рис. 6), глубина которых достигла 18 м.

Стремление отработать возможно большую площадь залежи приводило к созданию расширений в забойной части и сбойке стволов под землёй. Появляются деревянные распорки для крепления.

Совершенствование обработки камня посредством шлифования, пиления и сверления привело к использованию наряду с кремнем других крепких и абразивных горных пород в качестве исходного сырья (гнейсы, диабазы, жадеит и др.) и расширению ассортимента каменных орудий, изготавливаемых в древних специализированных мастерских (остров Рюген в Балтийском море; Кшемёнки на территории Польши, Капчагай на территории СССР). Вблизи поселений обычно добывалась глина для керамических изделий.

Первое использование медных минералов (малахит) для изготовления украшений датируется 10-8-м тысячелетием до н.э. Наиболее ранний пример добычи и плавки медной руды зафиксирован в 7-м тысячелетии до н.э. (поселок Чатал-Хююк в Анатолии). Однако начало распространения медных орудий датируется 6-5-м тысячелетием до н.э., когда добыча медных руд и изготовление изделий из меди приобретают относительно широкий характер (территории Ирана, Анатолия, Балкано-Карпаты, подробнее см. на карте 2).

Наряду с медными рудами добываются золото, руды олова, мышьяка, свинца. С 5-4-го тысячелетия до н.э. из среды общинников выделяются группы горняков-профессионалов, передававших свой опыт из поколения в поколение. Целые кланы и даже племена могли специализироваться в горном деле.

В начале периода основную массу горных орудий по-прежнему составляли каменные топоры (рис. 7) и роговые кайла.

С расширением объёмов добычи медных руд, усовершенствованием процессов плавки и ковки медные и бронзовые орудия постепенно вытесняют каменные. Появляются кайла из меди и бронзы, бронзовые кирки и клинья (рис. 8).

Однако высокая крепость рудных тел значительно затрудняла их выемку с помощью и этих простых орудий. Впервые внедряется способ искусственного ослабления прочности массива с помощью пожога (рис. 9), когда перед плоскостью забоя раскладывали костёр, нагретые породы обливали водой, а в образовавшиеся трещины каменными кувалдами забивали деревянные клинья.

Затем клинья смачивали, и при разбухании они отрывали породные глыбы от массива (например, Лаврионские рудники в Греции, копи "Миттерберг" в Австрии). Исследование хорошо сохранившихся подземных выработок ("Айбунар" и "Рудна-Глава" на Балканском полуострове, "Вади-эль-Араба" на Синае, Гумешевский рудник на Урале, Зодский рудник в Армении, Калбинские рудники на Алтае и др.) позволяет составить представление о технологии работ в них. Для отбойки пород от массива использовались металлические долота и кайла. Форма подземных выработок, их трасса и протяжённость (достигавшая сотен метров) повторяли конфигурацию рудного тела. Это вызывало необходимость предохранять выработки от обрушения, что достигалось оставлением целиков, сооружением подпорок из глыб камня, применением деревянных распорок. Для этих же целей кровле горной выработки придавали сводчатую, арочную или остроугольную формы. Проветривание осуществляли посредством специальных дополнительных вертикальных выработок, проходимых на разных уровнях. Для предотвращения затопления шахт ливневыми дождями около ствола строили защитные плотины. Подземные воды собирали в ямы-водосборники, из которых воду вычерпывали кожаными или берестяными вёдрами. Освещались горные выработки сжиганием сухого хвороста или лучин, а позднее — с помощью масляных сосудов-ламп.

Для спуска и подъёма рудокопов в стенке вертикальной выработки оставляли небольшие уступы, применяли также брёвна с зарубками или частично обрубленными сучьями. Руду поднимали на поверхность в кожаных сумках, плетёных корзинах и т.п. Для выемки руд из близповерхностных залежей начинают выкапывать ямы и котлованы значительных размеров, оставляя между ними участки массива пород. Выработки типа карьеров достигали длиной 100 м и более, глубиной 20-30 м. Древний медный карьер в урочище Кенгазган (Центральный Казахстан) имел длину до 500 м, ширину до 100 м, глубину до 18 м; на Синайском полуострове древний медный карьер (долина Кариг) представлял собой котлован длиной около 100 м, шириной10 м, глубиной 9 м. Появляются первые горные чертежи — сохранился древнеегипетский папирус, на котором показана схема шахты по добыче золота.

Складываются навыки и приёмы подготовки руд к плавке, в частности разделение их в водной среде с использованием разности в плотности минералов. Возникает новая область горного дела — обогащение полезных ископаемых. В качестве дробильных орудий начинают использовать каменные молотки, а также цилиндрические песты и тёрочники. Для измельчения подбирались крупные камни округлой формы (куранты), а также каменные плиты. Для разделения минералов в водной среде вода подавалась даже из удалённых источников, например в районе древних Миттербергских копей — из горного озера на расстояние в 200 м. В районе древних выработок Джезказганского меднорудного месторождения в Казахстане сохранилась система ям, соединённых арыками между собой для направления потоков весенних вод.

Для выделения рудных минералов измельчённую руду ссыпали в деревянные корыта и промывали. На дне осаждались куски тяжёлой руды, а с водой выносились более лёгкие частицы породы.

В самостоятельное направление горного дела выделилась добыча и обработка каменных блоков. Наиболее крупных масштабов эта деятельность достигла в Древнем Египте при сооружении пирамид. Техника выемки заключалась в оконтуривании отделяемых блоков системой врубов, в которые забивали клинья. Для постройки только одной пирамиды Хеопса (Хуфу) потребовалось 2300 каменных блоков массой от 2 до 15 т каждый. Высокого уровня достигла техника обработки камня — примитивными резцами создавали ровную поверхность. В значительных количествах добывался гипс (о. Крит), лазурит (Бадахшанское месторождение на территории Афганистана), хризолиты, топазы и другие драгоценные камни, минеральные пигменты (аурипигмент, диморфин, гётит, гематит, хантит и др.).

Приобретённые навыки сооружения горных выработок позволили строить подземные системы водоснабжения. Так, колодец Иосифа в Каире состоял из 2 стволов — верхнего (глубина 50 м) и нижнего (40 м), между которыми была создана куполообразная камера с бассейном для воды, вычерпываемой из нижнего ствола. Вода на поверхность подавалась в глиняных сосудах, подвешенных к верёвке (т.н. нориях). Документальные свидетельства особенностей горного дела этого периода обнаружены в медных рудниках фараона Тутмоса IV на Синайском полуострове: перед лазами в копи устанавливались таблички с изображениями и надписями, где у богов испрашивалось счастливое возвращение из-под земли и богатая добыча. При раскопках храмовых сооружений в Тимне, расположенных непосредственно в районах добычи полезных ископаемых, найдены медные фигурки животных и маска покровительствующей горному делу богини Хатор. Этот период завершается переходом к массовой разработке железных руд, когда большие серии железных орудий стали вытеснять бронзовые на большей частью Евразии (карта 3).

Первые письменные сведения по обработке и добыче железных руд связаны с Анатолией и восходят к середине 3-го тысячелетия до н.э. Там же со 2-го тысячелетия до н.э. начинается производство серий железных орудий (народ халиб в Малой Азии). В течение последующих нескольких столетий добыча железных руд и выплавка железа не получили широкого распространения. Начавшаяся с 9 в. до н.э. разработка озёрных, болотных и луговых залежей железных руд привела к появлению больших серий железных орудий, которые стали вытеснять бронзовые на большей части Евразии. Развитие добычи и выплавки железа привело к крупным сдвигам в производительных силах. Ф. Энгельс характеризует железо в этот период как "... последнее и важнейшее из всех видов сырья, сыгравших революционную роль в истории...". В этот период рабский труд в горном деле постепенно становится основным. Рост объёмов производства способствовал освоению новых месторождений железных руд и возникновению железоделательных центров (поселение Хансбери на территории Великобритании, поселение Камп-д'Африк на территории Франции и др.). Стимулом к расширению и интенсификации горного дела становится дальнейшее развитие торговли рудой, металлами, солью, мрамором, минеральными красками, драгоценными камнями и другими полезными ископаемыми. Железные молот и кайло становятся основными орудиями горного производства. Железные руды разрабатываются по всем горно-металлургическим районам Старого Света, исключая северо-восточные области Азии и Африку южнее Сахары.

Замена бронзовых и каменных горных орудий на железные позволила усовершенствовать технологию горных работ: возрастают темпы проведения горных выработок, их глубина и протяжённость. Замена горняцких бронзовых орудий на железные обусловила рост масштабов добычи полезных ископаемых — руд железа, меди, золота, серебра, свинца, мышьяка, мрамора, каменной соли и др. Начинается добыча нефти: к 7 в. до н.э. относится одно из первых упоминаний (тексты Ашшурбанипала на глиняных таблицах) о колодцах для добычи светлых нефтей; два века спустя Геродот описывает колодезный журавль с мехом вместо ведра для добычи нефти с её последующим отстаиванием в ёмкостях в Киссии (Сузиана).

Совершенствование железоделательного производства привело к созданию сложных орудий труда, нашедших применение в горном деле. Развитие горного дела в этот период происходит на фоне возникновения и расцвета античных государств — Древней Греции, Древнего Рима и других стран Средиземноморья. В 6 в. до н.э. складывается объединение древнегреческих естествоиспытателей, так называемая милетская школа, просуществовавшая до 494 г. до н.э. Зарождение в странах античного мира естествознания создало основу для коренного совершенствования средств и способов горных работ, особенно в области разработки железных руд. В ещё более широких масштабах разрабатываются руды меди (Кипр, Странджа), золота (острова Сифнос и Taсоc, Фракия), серебра (Лаврионские рудники, Сифнос, Фракия, Македония, Эпир, Лидия). Практическое применение в горном деле получают геометрические измерения. В этой связи показательно сооружение водопроводного тоннеля длиной 1 км на остров Самос (6 в. до н.э.), когда работы были одновременно начаты с двух сторон скалы и обе партии проходчиков встретились под землёй в намеченном месте. Появляются сложные механические приспособления для подъёма руды из шахт глубиной свыше 100 м, производительные водоотливные механизмы ("Архимедов винт").

Значительного совершенства достигают работы по добыче золота с использованием водных потоков. Обычно золотоносный песок ссыпали на бараньи шкуры, которые промывали водой, подаваемой по деревянным желобам (Колхида). На территории Испании эти работы по долинам рек Taxo, Дуэро, Миньо и другим приняли глобальный характер: на предварительно расстеленные шкуры обрушивались посредством искусных подкопов огромные объёмы горных пород, на которые затем отводились водные потоки от рек. После окончания промывки в обоих случаях шкуры высушивались и сжигались. Остатки горения собирали в корыта и вручную промывали в проточной воде, которая уносила пепел. На дне корыта оставались золотинки. Свинцово-цинковые и другие руды измельчали в каменных ступах (позднее толчеях) с последующей промывкой на каменных "столах" — площадках с параллельными канавками для воды, которая подавалась из водоёмов "Архимедовым винтом". Появляется первое крупное, дошедшее до наших дней описание и систематизация минералов и полезных ископаемых ("Естественная история ископаемых тел" Плиния, 1 в.). Территория Испании становится одним из главных центров добычи руд в Европе. До наших дней сохранился знаменитый "камень из Линареса" — одно из редчайших произведений искусства римской эпохи, который изображает рудокопов с кайлами на плече перед спуском в шахту.

В 1-м тысячелетии до н.э. отмечается резкий подъём горного дела и в других регионах Старого Света. Например, в Китае ведётся разработка нескольких тысяч месторождений руд железа, меди, олова и других полезных ископаемых. Для добычи соляных растворов впервые осуществлялось бурение скважин глубиной до 900 м, диаметром 12-15 см (рис. 14).

Развивавшиеся производительные силы требовали увеличения масштабов производства и потребления. Экономический кризис перерастает в социальный и приводит к распаду рабовладельческого строя на территории Европы в первых веках н.э. Горное дело с крушением могущественной Римской империи в течение нескольких веков переживает глубокий кризис.

С формированием феодальных отношений и выделением свободных производителей (в т.ч. ремесленников-горняков) связан новый подъём производительных сил. Объёмы горного производства расширяются, возобновляются римские разработки в Альпах, в Трансильвании, Северных Балканах, северных районах Европы. С 4-5 вв. разрабатываются угольные месторождения в районе Льежа (Бельгия). В 712 г. начинается добыча железных руд в Штирии. В больших масштабах разрабатываются руды полиметаллов в Богемии, на р. Рейн. С 11 века в странах Европы стали формироваться крупные города — центры ремесленной деятельности горняков (в Чехии, Саксонии, Франции и др.). Жители этих городов добывали руду для выплавки железа, золото и серебро для чеканки монет, каменную соль и др. Города добиваются от феодалов так называемых горных свобод, а правила ведения горных работ закрепляются специальным законодательством — горным правом (впервые в 1249 для чешского горного города Йиглавы). Резкое повышение производительности труда в горном деле было связано с переходом к особой — цеховой организации рудокопов, которые создают в этот период товарищества по эксплуатации месторождений. Опыт профессиональных объединений в Чехии, Саксонии, Австрии широко распространился в Европе. Деятельность этих товариществ начинает регламентироваться горным правом. Формируются традиции горняков, получающие своё выражение в профессиональных праздниках, парадной одежде, знаках отличия. См. рис.

Этот процесс находит отражение в фольклоре и произведениях искусства. Показательно оформление алтарной части Гедштедтской горняцкой церкви (в Тюрингенском меднорудном районе), своды которой поддерживают консольные фигуры легендарных основателей горного дела в Мансфельде — Наппиана и Нойке (созданы около 1290). См. рис.

Одежды рудокопов, в которые облачены обе фигурки, позволяют судить об условиях работы в средневековой рудной шахте. О технике добычи и условиях труда на шахтах середины 14 в. дают представление также стеклянные витражи Фрайбургского собора (1340-50), украшенные изображениями работающих горняков. К 15 и 16 вв. относится появление большего числа выдающихся примеров отображения горной тематики в изобразительном искусстве. Замечательные творения в живописи и архитектуре, связанные с горной тематикой, создают известные мастера этого времени Э. Грассер (в Шваце), Г. Фрицше (во Фрайберге), Ф. И. Платцер (в Праге), Х. Xecce (в Аннаберге), П. Парлерж (в Кутна-Горе). Появляется одно из наиболее впечатляющих творений, прославляющих горное дело, — величественный собор свыше Барбары (Кутна-Гора; Чехия). Подобные храмы строятся также в горных городах Фрайберг, Шнеберг и Аннаберг, а также альпийских горных посёлках Швац, Халль и Раттенберг. Особый характер "горняцкой церкви" подчёркнут в убранстве храма в Клаустале, парапеты хоров которого украшают рудные штуфы и красивые минералы. В этот же период успехи в добыче полезных ископаемых начинают отмечаться созданием уникальных по своим размерам и красоте ваз и бокалов. Пожеланием постоянной удачи в добыче и разработке месторождения Раммельсберг как бы должна была служить искусно выполненная Госларская горняцкая кружка (1477). Позже появляется Раппольтштайнский кубок золотых дел мастера Г. Кобенхаупта (изготовленный им в 1530 из серебра месторождения Маркирхе) — выдающееся произведение немецкого искусства малых форм эпохи Ренессанса. Во Франции в связи с соляными разработками в Салене (Юра) создаётся гобелен "Святой Анатоль".

Особое художественное и иллюстративное оформление получают так называемые горные книги. Сборники законодательных актов, касающихся регламентации горных работ (середина 16 в.), потребовали включения в них красочных иллюстраций, отображавших в то же время правильные методы и способы ведения горных работ. Пример этого — иллюстрации к Швацкой горной книге, выпущенной в 1556. Поясняющими рисунками к тексту, описывающему с высокой точностью все рабочие процессы, снабжается созданный первый технический учебник — "Двенадцать книг о горном деле и металлургии" Г. Агриколы. В 13 веке в Западной Европе начинается подземная добыча каменной соли методом растворения. У средневековых горняков Гарца появляются первые обогатительные машины — прообраз отсадочных. Глубокие корыта разделяли перегородкой, не доходящей до дна, на два отделения; в одном из них вертикально движется плоский поршень, вызывая пульсацию пульпы. Происходит отделение рудного материала (свинца, цинка, серебра) от пустой породы.

Центром добычи золота и серебра в 16 веке становится Южная Америка, где объёмы получения этих металлов в 5 раз превышают уровень Европы до открытия Нового Света. В этот период, например, в Мексике для измельчения и истирания руды применялись специальные устройства (арастры), для привода которых использовались мулы. В кольцевых каменных ямах с выпускными отверстиями для измельчённой руды дробление осуществлялось огромными обтёсанными камнями, прикреплёнными цепями к вращающейся крестовине. Позднее для привода арастры стали использовать водяное колесо. Для извлечения серебра начинает широко применяться амальгамация в чугунных ретортах (так называемый американский способ).

Эпоха горных машин связана с возникновением мануфактурного производства, которое в 16-18 вв. стало истоком для научно-технического прогресса в Европе. Под влиянием идей Возрождения наука обращается к практике: её знаменуют изобретение компаса, пороха, книгопечатания и др. Магнитный компас находит применение в маркшейдерской практике (Германия, 1539), замена огневых работ взрывной отбойкой произвела переворот в горной технологии (рудник "Банска-Штявница", 1627), появляются первые печатные руководства по горному делу. В этот период создается теория махового колеса и маховых движений, теория жёлоба, учения о напоре воды, о сопротивлении, трении, изучаются свойства водяного пара и др. Научные разработки нашли отражение и при создании первых горных машин: прототипа подъёмной шахтной машины для спуска-подъёма груза с использованием цилиндра для навивки каната, бура для разведки недр (известны по рисункам Леонардо да Винчи, 1500), водоотливных машин (рис. 18), эрлифта для откачки воды из обводнённых шахт, конного ворота для шахтного подъёма (рис. 19), диффузоров, флюгеров, примитивных вентиляторов (рис. 20), рудничных вагонеток, маркшейдерских инструментов.

Расширяется область применения простейшего гидравлического двигателя — водяного колеса в качестве привода подъёмных шахтных лебёдок (Великобритания, 17 в.), обогатительных механизмов (толчеи, мельницы, мешалок), сложных устройств шахтного подъёма и др. Всё это позволило сооружать шахты в виде упорядоченной системы горных выработок, придавая им облик крупного производства (рис. 21).

Впервые используется энергия водяного потока для обогащения золотых руд в забое шахты (рис. 22).

Руду к местам переработки доставляют с помощью конной тяги (рис. 23).

Дробление и сортировка руды осуществляются с помощью специальных устройств, для обогащения россыпей широко применяется энергия потока воды (рис. 24).

Вводятся в практику технологические процессы: обжиг руд, рудоразработка по цвету и блеску, амальгамация. Разрабатываются методы распознавания местоположения рудных тел по почвам, растительности, вмещающим породам. В Саксонии, Чехии и других странах появляются первые горные школы и училища, создаются обобщающие руководства. Наиболее значительное среди них — капитальный труд Г. Агриколы "О горном деле и металлургии..." (1556).

Широкие масштабы на Апшеронском полуострове приобрела добыча нефти при помощи колодцев глубиной 10-15 м, из которых она вычерпывалась кожаными вёдрами (рис. 25) с использованием конной тяги (описана немецким учёным Э. Кемпфером, 1683). В крупную отрасль горного дела вырастает добыча каменной соли.

Исключительную роль в совершенствовании конструкций горных машин сыграло изобретение парового котла (Д. Папен, Великобритания, 1680). Горное дело оказалось такой областью производства, где внедрение парокотельных агрегатов в 18 веке происходило наиболее интенсивно. Так, на рудниках Западной Европы получает распространение пароатмосферная водоподъёмная машина (Т. Ньюкомен, Великобритания, 1705), на угольных шахтах близ Льежа применяется паровой насос для водоотлива (1717). Решающее значение имело создание универсального парового двигателя Дж. Уатта в 1774-84 (первая паровая воздуходувная машина сконструирована И. И. Ползуновым в 1763-65). Первую такую машину Дж. Уатт использовал для водоотлива в шахте (1774), позднее паровой двигатель применяется для шахтного подъёма (угольная шахта в провинции Эпо, Бельгия, 1809). Паровые двигатели механизируют наиболее трудоёмкие процессы на шахтах Великобритании (за что именуются "друг шахтёра"). Отличительные особенности периода — появление подземных выработок постоянных сечений, схем рационального их размещения в подземном пространстве, специализация выработок (для водоотлива, вентиляции, спуска-подъёма руды, транспортирования и т.п.). Преимущественное распространение получила шахтная разработка месторождений, что объяснялось отсутствием техники для крупномасштабных земляных работ.

Достоверными документами, характеризующими уровень развития горного дела 17-18 вв., стали произведения изобразительного искусства в Западной Европе. На памятных медалях, выпускавшихся в честь закладки новой шахты или открытия рудника, воспроизводились в высокохудожественной манере водяные колёса, насосы, горный инструмент и т.п. Крупные красивые рудные штуфы и образцы минералов всё чаще использовались для создания так называемых горных миниатюр — макетов рудников. Миниатюры, назывались также "ручными камнями", являли собой воплощение традиционных представлений о горном предприятии с заключёнными в нём минеральными богатствами, как о "Божьем даре", о своеобразном микрокосме. В начале 18 века в искусстве малых форм особо прослеживается влияние горного дела на фарфоровую скульптуру. Ведущая в Германии Майсенская мануфактура посвятила целую серию фарфоровых фигурок горнякам как профессиональному сословию, которое, оказывая значительное воздействие на экономику Саксонии, обеспечивало её благосостояние. Примером связи горного дела с искусством малых форм может служить и ваза "Сатурн" (после 1745). На этом выдающемся произведении искусства изображены все стадии добычи и обработки серебряно-свинцовой руды, а также различные административные акты.

Мотивы, связанные с горным делом в 18 веке, стали появляться также в искусстве стеклодувов. Саксонские, бранденбургские, чешские и брауншвейгские (Лауэнштайн) мануфактуры начали выпускать чаши и бокалы с изображением рудников, средств добычи и самих горняков. Подобные бокалы, украшенные гербами Пруссии, сценками из жизни и трудовой деятельности рабочих соляных копей, пускались вкруговую во время традиционных празднеств на Троицын день горняками района Галле-Зале (как их называли — "галлоры"). Фигурами горняков, горными эмблемами и т.п. украшали и изделия из олова (кружки, подсвечники). Профессиональное достоинство и сословная гордость горняков нашли своё отражение в произведениях искусства из слоновой кости — элементах горняцких парадных топориков, шпаг и др.

Качественно новый период в развитии горного дела наступает с налаживанием индустриального выпуска высокопроизводительных горных машин во время промышленного переворота (конец 18 — начало 19 вв.), который характеризовался поб