П.К. Соболевский – основоположник геометрии недр

П.К. Соболевский – основоположник геометрии недр

Реферат выполнил: студент группы ГГ-1-07 Понамарев Алексей.

Московский Государственный Горный Университет

Москва 2009 г.

Соболевский Петр Константинович (1868-1949) родился в уездном городе Бела (бывшей Седлецкой губернии). Отец его был мелким чиновником казначейства, был хорошо образован и отличался известным вольномыслием. Мать Соболевского была также высоко образована для своего времени и среды, давала уроки иностранных языков. Будучи значительно культурнее окружающей чиновничьей среды, Соболевские прилагали все усилия, чтобы дать образование и детям. В 1881 году им удается устроить сына в Курскую гимназию. Однако недостаток средств вынуждает П. К. Соболевского для того чтобы продолжать учебу, уже с 3-го класса гимназии начать самостоятельно добывать средства к существованию, выступая в роли репетитора у неуспевающих сынков богатых родителей. С 4-го класса начинается уже систематическая педагогическая деятельность П. К. Соболевского. Он становится воспитателем группы иногородних гимназистов, проживающих на частных квартирах. Это позволило мальчику окончательно избавить семью от забот о своем содержании.

Уже в гимназии проявился у П. К. Соболевского интерес и способности к физико-математическим наукам. Он тратит все свои ничтожные средства на приобретение научной литературы и с увлечением читает книги по математике, астрономии и физике.

В 1889 году Соболевский оканчивает гимназию и поступает в Петербургский горный институт.

Окончив в 1898г. Петербургский горный институт, он начал свою инженерную деятельность на шахтах Донбасса.

Начало деятельности П. К. Соболевского в Донбассе совпадает с интенсивным развитием горной промышленности. Добыча угля за период 1890—1900 годов возросла примерно в 3 раза. Этот период характерен усиленным проникновением в русскую горную промышленность иностранного капитала в виде различных французских, английских и бельгийских компаний.

Стремящиеся извлечь в кратчайший срок как можно больше прибыли из недр России иностранные предприниматели оборудовали шахты примитивной техникой и могли лишь показать пример самых хищнических способов разработки, самой варварской эксплуатации русских рабочих.

Ознакомившись с работами иностранцев, П. К. Соболевский убедился, что у них нечему учиться. Наоборот, у него — русского горного инженера — возникла идея предпринять шаги для упорядочения разработки природных ресурсов Донбасса, опираясь при этом на труды русских ученых и инженеров и проявляя собственную инициативу. П. К Соболевский утверждал, что эти явления подчинены общим закономерностям, и дело горной науки установить эти закономерности. В своей научной деятельности П. К. Соболевский воспринял идеи передовых русских ученых, и смело выступил против метафизических представлений, господствовавших среди значительной' части горных специалистов дореволюционной России.

В горнотехнической литературе дореволюционной России нередко высказывались суждения о том, что геометрические методы при решении задач горного и геологоразведочного дела имеют лишь второстепенное значение и не могут давать самостоятельных решений, ибо являются формальными и могут лишь интерпретировать данные математического анализа.

Такой метафизический подход к вопросу поставил в тупик буржуазных ученых, когда практика выдвинула перед наукой задачи, которые оказались неразрешимыми или трудно разрешимыми аналитическим путем.

Прежде всего, необходимо было получить правильное представление о недрах Донбасса. От этого зависело во многом правильное проектирование горных работ. Для достижения этих задач нужно было разработать новые способы составления графических материалов, в которых достаточно точно и наглядно отображалась бы пространственная характеристика геологии месторождения и горных работ. На это и направляет свое внимание Соболевский. Работая в данной области, он встречается со своим наставником по Горному институту, замечательным исследователем недр, крупнейшим геологом Л. И. Лутугиным.

К началу производственной деятельности П. К.. Соболевского Л. И. Лутугин уже несколько лет проводил свои замечательные исследования недр Донбасса. Работы Л. И. Лутугина не ограничивались обычным геологическим картированием, а проводились на основании разработанной им новой методики разведки, в результате которой получались невиданные до сих пор по полноте и точности графические материалы, отображающие геологию Донбасса. Эти работы создали переворот в представлениях о недрах Донецкого бассейна и создали новое направление в геологии «Донецкую школу». Они составляют важнейший этап в истории развития геологии в России!

В своей работе Л. И. Лутугину приходилось собирать громадное количество данных горных и геологоразведочных работ. Одними из основных материалов являлись шахтные пластовые планы, составляемые шахтными маркшейдерами. На этой почве он и столкнулся со своим учеником по Горному институту - Соболевским. В направлениях их деятельности и идей было много общего, Лутугин сразу же привлек молодого инженера к своим работам и скоро оценил его способности. Поэтому Лутугин стал настойчиво советовать П. К. Соболевскому, не порывая с производством, заняться научно-исследовательской работой. По его рекомендации Петр Константинович начинает с 1900 года работать в организовавшемся тогда Екатеринославском высшем горном училище (ныне Днепропетровский горный институт) преподавателем маркшейдерии и геодезии. С этого момента начинается педагогическая деятельность П. К. Соболевского, непрерывно продолжавшаяся в течение почти 50 лет. Однако он не порывает связи с производством и продолжает занимать руководящие технические должности на рудниках Донбасса. Эту тесную связь научной деятельности с производственной П. К. Соболевский сохранил в течение почти всей своей жизни.

Работа с Лутугиным, запросы производства и собственная деятельность заставляют Соболевского все серьезнее задумываться над разработкой новых, удобных и наглядных графиков, моделирующих месторождение и горные работы, на которых изображалась бы вся совокупность производственных процессов. Таким образом, идея геометризации месторождений зародилась еще в первые годы деятельности П. К. Соболевского и не оставляла его уже всю жизнь. 

Соболевский установил что любая подземная геотектоническая форма или форма геологического тела полезного ископаемого или иной горной породы характеризуется поверхностями разграничивающими полезные ископаемые или породу от других пород, в одних случаях эти поверхности замкнуты (т. е. оконтуривают определенные объемы), в других случаях, как, надо, поверхности различных случаев складчатости и разных видов тектонических разрывов, разомкнуты.

Соболевский показал, что любая замкнутая или разомкнутая в пределах наблюдения поверхность залегания всегда может быть разделена на ряд топографических поверхностей. Это в свою очередь позволило получить любую по своей сложности поверхность изобразить как сочетание топографических; поверхностей, каждая из которых может быть изображена соответствующей системой непересекающихся на плоскости изолиний.

Первым результатом работ в этом направлении явилось создание в 1901 году гипсометрической пластовой карты района Нижняя Кринка (Харцизское рудоуправление). На гипсометрической карте был изображен подземный рельеф поверхности угольных пластов, подобно тому как на топографических планах при помощи горизонталей изображается рельеф земной поверхности. Понятно, какие удобства для проектировщиков и эксплуатационников представляло наличие такой карты. Гипсометрическая карта Соболевского явилась первой гипсометрической пластовой картой месторождения.

В 1903 году П. К. Соболевский получает приглашение преподавать маркшейдерское дело и геодезию в Томском технологическом институте. Период работы в Томском институте, охватывающий около двадцати лет, явился важным этапом в деятельности Соболевского. Это был период кипучей организационной и педагогической деятельности и одновременно развития и оформления основных положений геометрии недр. Немедленно по прибытии в Томск П. К. Соболевский устанавливает связь с ближайшими горными разработками в Анжеро-Судженском районе (Северный Кузбасс). Эта связь не прерывалась за все время работы Соболевского в Томске.

Сложная тектоника Акжеро-Судженского месторождения, осложняющая горные и геологоразведочные работы, способствовала развитию идеи, родившейся еще в Донбассе, о необходимости усовершенствования маркшейдерской службы и организации «Новой маркшейдерии» или «Маркшейдерии трех измерении», как он ее тогда называл. Иначе говоря, П. К. Соболевский особенно остро ощутил необходимость осуществления в данных условиях моделирования месторождений — создания таких графиков, где форма залежи и горные работы изображались бы во всех трех измерениях. Такое изображение можно было осуществлять только при помощи изолиний, т. е. методами геометризации.

Большие и сложные работы по геометризации месторождений Кузбасса требовали наличия кадров высококвалифицированных специалистов, для подготовки которых необходимо было организовать высшее маркшейдерское образование.

Идея организации специального маркшейдерского отделения (специальности) в высших учебных заведениях занимала умы передовых деятелей маркшейдерского дела. Однако никому из известных в то время ученых, в том числе и талантливейшему В. И. Бауману, не удалось пробить стену косности и консерватизма государственных чиновников. и вот, что не удалось сделать ученым лучших институтов, сумел осуществить молодой инженер-энтузиаст в далекой Сибири.

Уже в 1906—1907 годах в Томском институте состоялся первый выпуск инженеров-маркшейдеров. Это событие имело важнейшее значение в развитии маркшейдерского дела в России, так как отныне маркшейдерская служба стала пополняться высококвалифицированными специалистами.

Кроме того, за этот период П. К. Соболевский выполнил еще целый ряд важных работ. Он впервые в нашей стране поставил магнитные разведки железных руд (и месторождения Темир-Тау), разработал метод подсчета запасов, известный в литературе под названием метод изолиний, разработал оригинальную классификацию дизъюнктивов и методику изображения этих нарушений, предложил новые методы ориентирования и измерения глубины шахтных стволов, дал новое решение задачи о наивыгоднейшем месте заложения шахтных стволов т.д.

Но наиболее значительными были работы ученого в области геометрии недр. Используя богатый производственный опыт и результаты научных исследований, проведенных за 25 лет, Соболевский практически подтверждает и придает законченные контуры новой научной дисциплине - геометрии недр.

Первые итоги этой работы были доложены П. К. Соболевским на 1 Всесоюзном горнотехническом съезде и были изданы в трудах съезда в 1926 году. Этот доклад является первым изложением идеи геометрии недр, опубликованным в печати.

Годом раньше, в 1925 году, на Общесибирском маркшейдерском съезде Соболевский выступил с рассмотрением отдельного, но весьма сложного раздела геометрии недр — вопроса о смещениях, предложив оригинальное и весьма простое решение задачи классификации смещений (дизъюнктивов).

Основные положения геометрии недр публикуются П. К. Соболевским в журнале «Социалистическая реконструкция и наука» № 7 за 1932 год. Издание работы Соболевского в 1932 году можно считать датой оформления новой науки. Геометрия недр, проверенная жизнью, получает всеобщее 'Признание. Методы геометризации месторождений прочно входят в практику горного и геологоразведочного дела, а курс геометрии недр (или горной геометрии) включается в программы маркшейдерских специальностей всех горных институтов и факультетов.

В 1933 году Соболевский переводится в Москву для организации преподавания маркшейдерских дисциплин в Московском геологоразведочном институте, а впоследствии в Московском горном институте им. И. В. Сталина, В Московском горном институте П. К. Соболевский в 1939 году организовал маркшейдерскую специальность, которой он руководил до 1949 года.

За сравнительно короткий срок существования маркшейдерской специальности в Московском горном институте последняя по постановке учебной работы и по глубине и содержанию научно-исследовательских работ заняла одно из ведущих мест среди других институтов. Особое внимание в Московском горном институте уделяется вопросам геометрии недр. 

Петр Константинович начал конструировать приборы для автоматической регистрации сдвижений поверхности — деформатографы., Эти вопросы разрабатывались Соболевским впервые. Ни в нашей, ни в иностранной литературе они до сих пор не рассматривались.

Советское правительство высоко оценило деятельность П. К. Соболевского, он был награжден двумя орденами и тремя медалями.

В 1948 году маркшейдерская общественность Советского Союза готовилась отметить 80-летиийюбилей П. К. Соболевского и 50летие его научной деятельности. Со всех концов страны поступали приветствия и адреса от многочисленных учеников юбиляра и горных предприятий, успешно применявших его методы.

Юбилей П. К. Соболевского должен был вылиться в торжество новой советской маркшейдерской школы, подвести блестящие итоги практического применения новой дисциплины — геометрии недр. К сожалению, чествование П. К. Соболевского не состоялось. Осенью 1948 года он неожиданно тяжело заболел и 4 марта 1949 года скончался.

Смерть П. К. Соболевского явилась тяжелой утратой для советской маркшейдерии и была встречена с глубокой скорбью маркшейдерами-производственниками, научными работниками и студентами, горячей любовью и уважением которых он всегда пользовался.

Список литературы

Букринский В.А., Руденко В.В. «Маркшейдеры – кто есть кто», М.: «Herbatura, Ltd.», 1993г., 247 с.

Букринский В.А. «П.К. Соболевский-Основоположник геометрии недр»