Современное состояние философских проблем создания новой горной технологии

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Горное производство – это древняя область деятельности человека. И сегодня уже сложно отрицать, что развитие человека произошло в результате использования различных предметов, в том числе добытых из недр Земли.

Современное горное производство использует новые физические, химические и микробиологические средства воздействия на горную среду. Философия же способна помочь сделать такую деятельность не только более моральной, но и критически осмыслить ее. С философской точки зрения нет проблемы исчерпания ресурсов Земли, но есть проблемы, связанные с развитием новых технологий и экономики производства. И именно философия горнодобывающей отрасли способна помочь направить технический прогресс в разумное русло.

Сегодня философия горнодобывающей отрасли – это совершенно новая область исследований, направленных на осмысление горного дела и оценку его воздействия на природу, общество и человека. Ведь именно деятельность человека в природе позволила ему преобразовать себя и общество. И можно утверждать, что, в том числе, и через горное дело человечество пришло к современной цивилизации.

Вышесказанное обусловило актуальность реферата. Его основная цель заключается в выявлении философских проблем развития современных технологий горнодобывающей отрасли.

Задачи исследования:

- раскрыть понятие философии  горного дела;

- изучить противоречия системы  «горное дело – окружающая  среда»;

- отразить современные философские проблемы развития горных технологий.

1 Понятие философии  горнодобывающей отрасли

Философия как система подразделяется обычно на теорию познания, метафизику, логику, этику, философию истории, культуры, экономики, социологии, морали, права, жизни, биологии и т. д. В последние десятилетия активно развивается философия химии, физики, техники, которые помогают сформулировать основные вопросы философии горнодобывающей отрасли.  

Археологи считают, что в неолите (8-5 тыс. лет до н. э.) человек занимался поиском различных полезных ископаемых для добычи пищи, устройства жилья и своей безопасности.  «Человек умелый» уже от случайного  подбирания камней  их выкапывания и обработки начинает  сознательно  добывать каменные орудия, осваивает подземное пространство строя подземные поселения. В медном веке он научился плавить руду, а в бронзовом (3 тыс. лет до н. э.) делает сплав меди с оловом  и изготовляет орудия труда годные к многократному использованию, а уже за 1,5 тыс. лет до н. э. научился выплавлять железо.

Горное дело – древнейшая область деятельности человека. Именно деятельность человека в природе позволила ему преобразовать себя и общество. Горное производство насчитывает, по меньшей мере, четырехтысячную историю технологической эволюции. Ф. Энгельс в работе «Происхождение семьи, частной собственности и государства» указывал на огромную роль минерального сырья в развитии  человеческого общества. Можно утверждать, что через горное дело человечество вышло к современной цивилизации. Более того и сегодня оно от него зависит и в будущем напрямую связана с успехами горного производства.

В античную эпоху проблемы горного дела обсуждались в работах древних греков (Платон, Аристотель, Демокрит, Теофраст, Геродот) и мыслителей Римской империи (Тит Ливий, Ветрувий, Эпиктет, Плиний Старший).

В средние века сфера деятельности горного дела сильно расширилась. Г. Агрикола в своих работах, изданных в 1554 г. обобщил  опыт разведки, добычи и переработки руд. Более того, он указал, что «Горняку нельзя быть несведущим во многих других науках и искусствах, прежде всего в философии, дабы он мог знать происхождение подземного мира, ибо, благодаря этому, сможет находить более легкий путь к недрам Земли и получать из них обильные плоды» [цит. по 1].  Значительные работы по горному делу в XVIII в. выполнил М.В. Ломоносов, связав их с фундаментальными исследованиями.

В последующие годы философы решали многие вопросы жизни общества, а горное дело было фактически отключено от основных работ философов. В XIX-XX веках происходит расширение сферы горных наук, их узкая специализация.

Современный термин горное дело имеет несколько значений. Так Л.А. Пучков считает, что горное дело можно определить «как инженерную деятельность человека в земной коре» [цит. по 6, с. 9]. Это очень широкое понятие, выходящее за рамки горного дела как способов, методов и средств получения природных ресурсов из недр Земли. Обычно принятое определение горного дела  - это совокупность всей гаммы деятельности горняков связанной с разведкой, добычей и переработкой полезных ископаемых и строительством самых разнообразных подземных сооружений [6, с. 10]. Роль горного дела в получении природных ресурсов заключается в создании новых эффективных технологий на основе использования накопленных знаний обобщенных в горной науке.

М.В. Ломоносов определил горную науку как «науку, которая учит минералы знать, приискивать и приводить в такое состояние, чтобы они в обществе человеческом были угодны» [цит. по 1]. Такая трактовка позволяет считать горную науку наукой синтетической, которая использует достижения как фундаментальных, так и многих технических и общественных наук. Фактически горная наука – это комплекс наук об освоении недр. Это науки о методах и средствах воплощения в технологии новых решений. Именно технологии производства и является основой всей горной промышленности. В последние годы всему циклу горных наук дано название геотехнология, поскольку именно технология является определяющим моментом всего горного производства

Горные науки обеспечивают прогресс в горном производстве. Философия нужна для анализа технических приемов современного горного дела. Она соединяет науки, делает человека способным координировать свою деятельность, делать ее моральной и помогает критически осмысливать действительность.

По большому счету горнодобывающая отрасль своей деятельностью разрушает природу, а ее нужно разумно использовать и сохранять. Сущность горного дела определяется целой системой горных наук, техническими приемами и устройствами разведки, строительства, добычи и  переработкой полезных ископаемых, а в их основе лежат явления, процессы и предметы взятые вместе. Одной из главных задач горной науки – разработка выгоднейших, безопасных и экологичных технологий с обеспечением их оборудованием, приборами и устройствами контроля.

Перед горным производством возникают разнообразные задачи в области использования новых физических, химических и микробиологических средств воздействия на горную среду.

В связи с этим, современные исследования необходимо вести совместно специалистам разных областей науки и техники. Это особо актуально при разработке технологий комплексного использования добытого сырья и обезвреживания и утилизации отходов. Специфика исследований в горном деле состоит в необходимости проведения опытно-промышленных работ [6, с. 11]. 

В горном деле человек осмысливает природу и изменяет ее согласно своим намерениям и целям. Фактически, это означает использование законов природы в целях направленного изменения действительности. Философия горнодобывающей отрасли – это встреча природы с человеком для сознательного ее изменения соответственно поставленным задачам.

Для того, чтобы иметь ясное представление о предмете философии горнодобывающей отрасли надо дать четкое определение горного дела и связанных с ним понятий. В каком-то смысле горное дело можно определить как совокупность рационально выбранных способов производства обладающих, безусловной эффективностью. Оно вскрывает взаимозависимость между инженерным и социальным аспектами горного дела.

В горном деле сочетаются науки и технологии, которые опираются на эксперименты. Философия горнодобывающей отрасли должна сделать свой вклад в динамику рационального развития производства, поскольку философия играет огромную роль во всех сферах жизни общества.

Предложим дефиницию философии горнодобывающей отрасли. Философия горнодобывающей отрасли – это развитие исследований философских проблем, раскрывающих  горное дело в его самых различных аспектах, определяющих процессы, связанные с разведкой, добычей, и  переработки полезных ископаемых.

Многомерный характер философии горнодобывающей отрасли обусловлен сложностью феномена горного дела. Так, научные дисциплины в горном деле (по В.В. Ржевскому – их около 150) возникают из-за обилия конкретных феноменов состоящих из взаимозависимых действий и процессов требующих практических решений [6, с. 11]. 

Кризисные явления в мире продолжают углубляться. Во многом они будут мотивироваться недостатком минеральных ресурсов как базы функционирования экономической и социальной сферы жизни. Необходимость соблюдения баланса экономика – горное дело – экология требует выработки стратегии решения геоэкономических проблем ресурсного обеспечения страны. Борьба за сырьевые ресурсы со временем будет углубляться, что повысить обострение ситуации в мире. Именно в этой связи философия горного дела должна способствовать разработке  комплексного и экологически безопасного использования доступных сырьевых ресурсов.

Горная наука обостряет конфликт человек – природа, а это не только экологическая проблема, но и проблемы обеспечения человечества сырьем и энергетическими ресурсами.

Возникает крупнейшая задача, решение которой зависит, прежде всего, от развития горной науки, ее потенции и связи с другими, в том числе и фундаментальными науками, где она должна находить решение своих проблем. Если рассматривать горную науку, обслуживающую горное производство (в широком плане, с учетом всех ее связей), как сложную самоорганизующуюся и саморегулирующуюся систему и подойти к проблеме ее развития с позиций системного анализа, теории катастроф (рассматривающих скачкообразные изменения системы в ответ на плавные изменения различных ее параметров) и теории самоорганизации, то можно предположить, что эта система обладает несколькими степенями свободы, а следовательно, возможны различные неустойчивости, где будет действовать «принцип хрупкости хорошего» (любое «хорошее» должно удовлетворять нескольким определенным критериям, а в случае неудовлетворения одному из этих критериев «хорошее» становится «плохим») [3, с. 4]. Поэтому для регулирования этой системы необходима возрастающая функция управления горной наукой и ее связями.

Взаимодействие философии со всей гаммой горных наук очень важно, поскольку позволяет концентрировать cвoе внимание на открытых законах природы и результатов их использования.

Горнодобывающая отрасль должна взаимодействовать с природой, оказывая на нее благотворное влияние. В этом плане важна систематизация теоретических знаний и соединение их с практическими правилами  эффективного производства.

В горнодобывающей отрасли в цепи природа – наука – технология – средства производства – предметы потребления – человеческое общество каждое звено должно соблюдать законы природы, соответствовать предыдущему звену и обуславливать последующее звено. Все сказанное должно выявлять и систематизировать полученные знания в горном деле и давать рецепты для создания новых технологий. Это значит, что природа – горная среда является материалом, существующим объективно и требующим для работы с ним знаний различных горных наук.

Выявление внутренних и внешних сторон явлений  технологий горного дела – есть задачи горной науки. Методология исследований обеспечивает получение ожидаемых результатов, но самое ценное в исследовании – получение неожиданных результатов, которые открывают новый путь в поиске  неведомого.

Исторически происходящая замена эмпирических правил на научные знания – путь рационального развития горного дела. Современные горные науки – это постоянно развивающиеся системы знаний, которым нужно непрерывно учиться для того, чтобы успешно управлять производством. Поэтому человеческий творческий капитал определяет успех дела.

Будущее цивилизации зависит от способности отвечать на вызовы времени адекватными научно-техническими решениями, основанными на философском понимании складывающейся ситуации. 

Подводя итог сказанному, можно утверждать, что философия горнодобывающей отрасли – область философских исследований, направленных на осмысление горного дела и оценку его воздействия на природу, общество и человека. В фокусе философии горнодобывающей отрасли стоит феномен и суть горного дела, необходимых для осмысления процессов горного производства, уяснения его природы и сущности. К сфере философии горнодобывающей отрасли относятся прикладные задачи и проблемы разработки политики, методологии, прогнозирования, научно-технического прогресса. Философия горнодобывающей отрасли – это понимание потребностей человечества, это сосредоточенность на главном, это внедрение морали, этики и грамотности в производство, это найти путь в будущее горного дела, поставить задачи, обозначить сроки их выполнения, связать их с жизнью будущих поколений.

Философия горнодобывающей отрасли должна дать общую картину современной горной промышленности с охватом различных отраслей производства, создать основы технологического мировоззрения, содействовать творческому мышлению в решении актуальных задач производства и жизни общества. Горная наука должна вести комплексные, направленные на будущее исследования разделов природы, связанных с разведкой, добычей и переработкой полезных ископаемых. 

2 Горное дело  и окружающая среда

Уже в прошлом столетии добыча полезных ископаемых по многоплановости и необратимости воздействия на окружающую среду стала лидером среди отраслей деятельности человека: на долю добычи и переработки минерального сырья приходится до 80 % антропогенного воздействия, поэтому комплексное оздоровление экосистем начинается с модернизации этих технологий.

Динамичное увеличение объемов добычи при снижении содержания полезных компонентов в сырье являются основными закономерностями развития современной сырьевой базы.

Быстрый рост объемов добычи минералов обусловлен увеличивающимися потребностями в количестве элементов, обеспечивающих существование человеческого сообщества. Увеличение объемов извлекаемой на поверхность горной массы, чаще всего за счет месторождений с малым содержанием полезных компонентов, сопровождается прогрессирующим накоплением на земной поверхности хвостов переработки минералов, в связи с чем горное производство становится более агрессивным по отношению к окружающей среде. Площадь отвалов горнодобывающих и перерабатывающих производств в мире превышает 10 млн. га [2, с. 3].

Человек всегда использовал окружающую среду как источник ресурсов для удовлетворения своих растущих потребностей, однако в конце прошлого столетия изменение биосферы под влиянием хозяйственной деятельности стало угрожать человеческой цивилизации. Для повышения комфортности своей жизни человек наращивает темпы добычи минерального сырья, причем большая часть природных ресурсов не используется, а возвращается природе в виде токсичных отходов, накопление которых создает угрозу существованию биосферы и человека.

Утилизация отходов не становится обязательным условием пользования ресурсами: доля утилизации отходов добывающего и перерабатывающего производств не превышает первых процентов от добытых ресурсов.

Отходы горного производства нарушают природное равновесие, что проявляется в провоцировании техногенных землетрясений, сбросах химически агрессивных сточных вод, песчаных бурях, сходах лавин и селей, изменении рН грунтовых вод и их загрязнении фтором, фосфором, серой и углекислотой.

Добыча и переработка полезных ископаемых сопровождаются нарушением естественных ландшафтных комплексов. Ежегодно нарушается около 150 тыс. га земель, из которых на сельскохозяйственные угодья приходится около 40 %. Наибольшие изменения земной поверхности происходят при открытом способе разработки месторождений полезных ископаемых, на долю которого приходится 75% объемов горного производства [3, с. 5].

Горные работы все чаще и ощутимее провоцируют землетрясения и горные удары, причем связи между масштабами горных работ, складированием на поверхности отходов добычи и переработки и проявлениями горного давления ввиду стохастичности характера пока не подлежат прогнозу.

Добыча угля в мире сопровождается выделением в год 30 млрд. м3 метана и 20 млрд. м3 углекислого газа, увеличивая содержание метана в атмосфере на 1 % в год, что создает дисбаланс между объемами его выделения и нейтрализации. Под действием газовых выбросов изменяется баланс углекислого газа и метана, соотношение газовой, жидкой и твердой фаз, толщина озонового слоя, активность температурной инверсии и другие параметры.

Складывающаяся ситуация не сопровождается уменьшением противоречий в системе человек — природа. В условиях рыночных отношений разрыв между общими представлениями о биосфере, системной взаимосвязи геосфер, техногенезе и других категориях и практикой реализации природоохранных мер, связанных со спецификой горного производства, увеличивается.

Природоохранная деятельность не предполагает экологически ориентированного изменения технологической стратегии горного производства и не снижает уровня экологической опасности. Действенное обеспечение экологической безопасности освоения недр возможно только при осознании того, что освоение недр с одной лишь целью извлечения полезных ископаемых является нарушением гуманных принципов существования человечества.

Сейчас, когда антропогенное воздействие на окружающую среду уже достигло уровня, превышающего восстановительные силы природы, особую актуальность приобретает геохимическое учение В.И. Вернадского о эволюции биосферы в условиях интенсивной антропогенной деятельности.

Основным законом ноосферы – целостной планетной оболочки Земли, по В.И. Вернадскому является закон гармоничного сосуществования общества и природы [9], который можно считать общей задаваемой системной целевой функцией проблемы природопользования. Такая постановка проблемы природопользования обусловила содержание всех, до сей поры сформулированных задач научного недропользования.

Ноосферный период в истории Земли отличается появлением на Земле новой геологической силы — мысли человечества, которая превосходит природные силы. Одним из способов реализации этой силы в планетарных масштабах являются горные работы, а отраслью разрушительной деятельности — горное дело.

Признаки ноосферы:

— на Земле не осталось мест, не освоенных человеком для жизни;

—  средства коммуникации совершенствуются и ускоряются. Развитие глобальной телекоммуникационной компьютерной сети произвело революцию в сфере общения;

— преобладание геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере. Объем горных пород, извлекаемых из недр шахтами и карьерами мира, в два раза превышает объем лав и пеплов, выносимых ежегодно вулканами Земли;

—  человек вышел в космос для его практического освоения;

— освоена атомная энергия, для развития международного сотрудничества в области использования атомной энергии создано Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), объединившее более 100 государств;

— решение глобальных вопросов Земли обеспечивается парламентской формой правления [4, с. 9].

Ноосферу следует принимать как идеал разумного человеческого вмешательства в биосферные процессы под влиянием научных достижений. Вернадский, замечая разрушительные последствия хозяйствования человека на Земле, считал их временными издержками. Он верил в человеческий разум, гуманизм научной деятельности, торжество добра и красоты.

Человеческое сообщество находится накануне вхождения в ноосферу, но по ряду крупных позиций пока не может вступить в нее. Более того, некоторые аспекты технологического развития находятся в антагонистическом противоречии с окружающей средой.

Один из признаков этого — парниковый эффект — нагрев внутренних слоев воздуха, обусловленный их прозрачностью для основной части излучения Солнца и поглощением инфракрасной части. Температура поверхности планеты повышается. Это приводит к испарению воды, что влечет за собой еще большее повышение температуры поверхности, испарение вод и т. д. Горными работами в атмосфере создаются пылегазовые облака, которые увеличивают этот эффект. Другим признаком является глобальное перераспределение химических элементов человеком [2, с. 34].

Спрос на продукцию горного производства в дальнейшем удовлетворять будет все труднее, потому что запасов богатых и легкодоступных месторождений становится все меньше, а в эксплуатацию будут вовлекаться месторождения со сложными горно-геологическими условиями и бедными по содержанию рудами.

Развитые страны обладают возможностями регулирования взаимодействия человека и природы на основе технологически обеспеченного подхода к решению природоохранной проблемы. Хотя некоторые из этих мероприятий и не дают непосредственного экономического эффекта, общество реализует их, руководствуясь заботой о создании благоприятной жизненной среды.

Рациональное природопользование становится неотъемлемой частью экономической политики, а отношение к природной среде — мерой социальных к технических достижений человеческого общества и характеристикой уровня цивилизации.

В большинстве же стран мира техногенные нагрузки на окружающую среду, вызванные высокой плотностью населения и технологически несовершенным промышленным освоением территории, увеличиваются. Политика развивающихся стран в области охраны окружающей среды находится под воздействием низкого уровня развития экономики.

Рациональную политику в области охраны недр и рационального использования минерального сырья определяет сочетание правовых, административных и экономических мер в области охраны окружающей среды.

3 Современное состояние философских проблем создания новой горной технологии

Основой системного метода, по существу, полно и эффективно применяемого во многих отраслях знаний, являются достижения философии, диалектически верного способа мышления, отсюда предлагаемые подходы и выработка управляющих принципов действия в системном методе адекватны и способствуют решению проблемы устойчивости и сбалансированности системы «природа – человек». При этом необходимо четко определить составляющие гармоничного сосуществования общества и природы, этих двух основных взаимосвязанных и взаимодействующих компонента системы, неразделимо движущихся в направлении выработанной общей системной целевой функции.

Так, например, добыча полезных ископаемых, прежде всего определяется потребностями человеческого общества в нем, и, в то же время потребность – движущая сила горной техники и технологии. Обеспечение необходимой потребности в полезных ископаемых достигается обдумыванием способа действий, иначе предложением способа разработки, выбора горной технологии. Очевиден тот факт, что сущность горного дела и различных горнотехнических задач заключается в удовлетворении человеческих потребностей в условиях общественной жизни, очевидна и необходимость их целостного охвата, например, совпадение потребностей общества со структурой и объемами выпуска продуктов от переработки также и отходов производства и потребления. При всем этом человек характеризуется как непрерывным ростом своих потребностей, так и использованием орудий производства. Развитию потребностей человека сопутствовало и развитие этих орудий [5].

Пока природные и другие условия для добычи несложны, постоянно совершенствуемые орудия труда делали свое нужное для человека дело. Постепенно, с усложнением всяческих условий, обеспечения требуемых критериев разработки, а именно безопасности разработки (в особенности экологической), наименьшей себестоимости каждой тонны добытого полезного ископаемого, полноты извлечения, обеспечения заданной производственной мощности, становились все более затруднительными. Выход искали в постоянном совершенствовании горной техники, технологии, т.е. использования достижений научно-технического прогресса (НТП), обеспечения все возрастающей производительности труда посредством все более мощной проходческой, самоходной, бурильной и другой техники. Эволюция горнотехнических систем представляла собой непрерывные количественные изменения их характеристик, в свою очередь отражающих приспособление к меняющимся природным и другим условиям. В таком совершенствовании горной технологии заключалось ее качественное изменение.

Хорошо продуманная общественная потребность в полезных ископаемых должна содержать в себе анализ, выявление и определение всевозможных критериев, которые должны быть в первую очередь верными, т.е. социально признанными. Уже в процессе проектирования сложных горнотехнических объектов должны быть установлены все нежелательные явления, экологические последствия, вызываемые действием этих объектов. Этот факт также свидетельствует о том, что существующая доктрина направления развития горной технологии должна быть пересмотрена, по своей сути она несколько консервативна, хотя и прослеживается в ее развитии и прежде всего в ее совершенствовании вполне определенная логика и последовательность. Так, горная технология на определенном этапе развивается до тех пор и постольку, поскольку природные и другие условия соответствуют возможностям этой технологии приспосабливаться к колебаниям и изменениям этих условий. Таким образом, горная технология, в особенности ее разные подсистемы, можно сказать, развивались рывками, в такт изменениям природным и внешним, в том числе конъюктурным, условиям.

Все проектные решения по выбору все более усложняющейся горной технологии генерируются и далее оптимизируются, только исходя из разных условий, специфики, индивидуальных особенностей каждого конкретного месторождения, исчерпаемости запасов. Месторождения полезных ископаемых представляют собой колоссальнейшее разнообразие, и отличаются индивидуальностью, непохожестью на другие, ранее уже известные и успешно разрабатываемые месторождения. Поэтому, зачастую, ошибочным, бывает типовое проектирование в горном деле, называемое также проектированием по аналогии, т.е. копирование ранее запроектированных и успешно примененных на других месторождениях горных технологий. Безусловно, опыт проектирования полезен,  и хорошо, если опыт проектирования был разнообразным, если приходилось    проектировать разработку совершенно разных месторождений [3, с. 6].

Вместе с тем базовые положения микроэкономики не срабатывают здесь в полной мере, в них не находят полного отражения особенности, специфика горной технологии, проводимая оптимизация горных проектов. Оптимизация в горном деле носит свой, более эвристический характер, имеет «природную целенаправленность». Эта вынужденная, постоянно применяемая мера коррекции принимаемых решений, генерации новых решений по ходу разработки месторождения и является адаптацией.

Описанное выше направление в горной технологии, по существу один из путей прироста производства конечной горной продукции за счет совершенствования недропользования. Другой путь, ставший уже также классическим, это путь на основе повышения «производительности ресурсов», иначе резкого повышения эффективности их использования.

Следует при этом заметить, что горная технология на всех этапах своего развития была не что иное как интеллектуальная, упорядоченная энергия горняков-технологов, ученых и проектировщиков. Только на основе знаний эти технологии проходили по пути к современным представлениям о минеральных ресурсах. Ведь эти ресурсы – это те же знания и энергия, но воплощенные в материальной форме, так как только знания позволили продемонстрировать в интеллектуальном плане разницу в освоении и использовании, например, металлов в эпоху «бронзового века» и «компьютерного», когда эти металлы используются не как орудия, а как элементы в компьютерах, спутниках и т.д..

Это направление, которое заключается в комплексном использовании минерального сырья (КИМС), определено академиком А.Е. Ферсманом [10] и расширено до понятия «комплексного освоения ресурсов недр» (КОРН) академиками Н.В. Мельниковым и М.И. Агошковым [11; 12].

Необходимость поиска экологически безопасных решений внесла в классическую технологию добычи и переработки полезных ископаемых более безопасные биогенные принципы построения горной технологии, во многом благодаря работам академиков Н.К. Трубецкова, В.А. Чантурия [13; 14; 15].