Зарождение горной промышленности на Алтае

                 

Горный промысел на Алтае уходит корнями в глубокую древ­ность. Самое слово «Алтай» происходит от монгольского корня, означаю­щего «золото».

О древнейших металлургах Алтая, известных под обоб­щающим названием «чуди» не раз упоминалось в документах, совре­менных Ломоносову. По следам копей и кузниц этой «чуди» были найдены русскими рудознатцами XVII—XVIII веков многие богатые месторождения поли­металлических руд, содержащих медь, серебро, свинец и другие металлы.В конце XVII и в первой четверти XVIII веков русские местные и цент­ральные власти получают все больше сведений о разведке местными жителями серебряных, медных и иных руд на Алтае. В 1717 году томские крестьяне Степан Костылев и Федор Комар сообщили сибирскому губер­натору об открытии ими богатых месторождений медных и серебря­ных руд.

       

                               Карта современного Алтая

Руководитель уральских казенных заводов при Петре I В.Н. Тати­щев придавал большое значение развитию алтайского горного производ­ства. В 1721 году он послал Никиту Петрова и Ивана Привцына для раз­ведки руд на Алтае.

При Петре I значительная часть крупных промышленных предпри­ятий была передана частным лицам. Некоторые из них пополнили число купеческих мануфактур, другие же составили вторую важную группу мануфактур, позднее названных посессионными. Последние передава­лись во владение частным лицам вместе с обширными земельными уча­стками и с правом приписки крепостной рабочей силы, но при непремен­ном условии: «дабы те деревни всегда были уже при тех заводах неот­лучно». Продавать крестьян отдельно от заводов и тем нарушать ход производства или сокращать его владельцы не могли.

Основатель предприятий Демидовых Никита Демидов-Антуфьев и сын его Акинфий отличались энергией и талантом в создании металлургических заводов.

                    

                                      Акинфий Демидов

В 1723 году Демидов посылает своих приказчиков в предгорья Алтая. Осматривая места древних «чудских» работ, приказчики Демидова в районе озера Колыван (ныне Колыванское) и впадающих в него речек Нижней Колыванки и других нашли первые богатые месторождения руд, которые были названы Колыванским и Воскресенским. Успешному поиску способствовало также и то, что находящийся в этом районе Колыванский хребет представлял собой сильно выветренные породы, обна­жившие выходы руд.

По просьбе Демидова для постройки заводов в районе озера Колы­ван от Берг-коллегии (горного ведомства того времени) на Алтай был направлен Никифор Клеопин с помощникамиВ 1725 году Никифор Клеопин и Федор Головин построили первую плавильную печь в истоках реки Локтевки: эту дату позднее такой знаток истории Колывано-Воскресенских заводов, как Петр Козьмич Фролов, считал датой основания горного производства на Алтае.

В 1726—1728 годах на реке Белой (приток руки Локтевки) был построен завод для выплавки металлов из руд Колыванского и Воскресенского месторождений. Этот завод получил название Колывано-Воскресенского (позднее Колыванского). На нем первоначально выплавлялась медь, однако проводились также испытания руд, в которых предполагали на­личие серебра.

В.Н. Татищев и его единомышленники в горном ведомстве продол­жали добиваться, чтобы отобрать у Демидова алтайские рудники и за­воды. В 1735 году казна действительно взяла было предприятия Демидова на Алтае в свои руки, отстранив приказчиков Демидова от руководства ими. Но в 1737 году заводы и рудники были возвращены Демидовым.

В 1738 году был построен второй завод на Алтае — Барнаульский (в устье реки Барнаулки) на большом расстоянии от месторождений. Бар­наульский завод позднее стал центром всего горного дела на Алтае. Недостатком обоих заводов было их сравнительно отдаленное располо­жение от лесных массивов. Это обстоятельство отмечалось, в частности, в сообщении, посланном с Алтая М.В. Ломоносову в 1764 году, когда он собирал данные о положении заводов в России.

Несколько раньше открыто было (рудознатцем Лелесновым) бога­тейшее Змеиногорское месторождение, где в 1742 году заложен был руд­ник. По преданию, оно получило свое название от великого множества змей, водившихся в этом месте.

                                                                                      Змеиногорский рудник

Змеиногорское месторождение было начато разработкой еще в древ­нейшие времена «чудью». Русские рудознатцы нашли его по следам древних копей.

Работа вначале велась открытым способом. Первая шахта была пройдена в 1744 году. К 1745 году глубина ее составила 17 м.

К середине XVIII века горный округ Колывано-Воскресенских заводов, занимавший боль­шую часть Томской губернии и часть Омской области, охватывал терри­торию в 443 тыс. км², что равняется примерно площади нынешней Швеции.

К 40-м годам на Урале имелось уже 22 казенных и 39 частных гор­нометаллургических заводов, причем продолжали вступать в строй но­вые предприятия. Уральская металлургия была на подъеме. Росла выра­ботка чугуна и железа.

                       

Карта Алтайских заводов (вторая половина XVIII — начала XIX веков)

Подготовка технических специалистов для алтайских рудников осуществлялась в двух Екатеринбургских заводских школах, созданных В.Н. Татищевым вместе с постройкой завода (город Екатеринбург был основан в 1722 году как поселение при большом новом заводе на берегу реки Исети).

Вид Екатеринбурга в конце XVIII века. С французской копии Лепинаса по гравюре М.Махаева 60-х годов XVIII века (из атласа Леклерка 1783-1794 гг.)

В работе видного деятеля петровского времени, строителя Екатеринбургского завода — В. де Геннина «…О вновь строенных и старых исправленных гор­ных и заводских строениях и прочих куриозных вещах абрисы (очерки)», написанной в 1735 году, есть особый раздел, посвященный зада­чам обеих Екатеринбургских заводских школ. В первой, словесной, школе воспитанников должны были обучать грамоте по «Азбуке» и по тем же традиционным «пособиям», по которым учился и юный Ломоносов, по «Часослову», «Псалтыри» и т.д. В арифметической школе предусматри­валось изучение арифметики, геометрии, тригонометрии, рисования и чер­чения. В 1734 году руководителем уральских заводов В.Н. Татищевым была расширена программа преподавания в за­водских школах, введена в нее механику, пробирное дело (искусство про­изводить пробы руд), латинский и немецкий языки. Кроме того, будучи сторонником сочетания учения с практикой на заводах, он предписал обучать воспитанников резьбе и гранению камней, токарному, столярно­му и паяльному делу. По выражению Татищева, ученикам следовало «не токмо присматриваться, но и руками по возможности применяться и о искусстве ремесла — в чем оное состоит — внятно уведомиться и рассуж­дать: из чего лучше или хуже может быть». Мастера обязаны были под­робно объяснять это воспитанникам.

Начало разработки Змеиногорского рудника изменило положение дел на Алтае. Добыча серебра (а в дальнейшем также и золота) стала основой горного дела на Алтае.

Берг-коллегия снова потребовала передачи алтайских месторожде­ний, как имеющих общегосударственное значение, в собственность каз­ны, однако Демидов преподнес свои алтайские заводы в подарок лично императрице Елизавете. Тем самым он навсегда купил благосклонность царицы. В 1747 году весь горнопро­мышленный район в бассейне верхнего течения реки Оби стал император­ской собственностью и поступил в ведение «кабинета ее величества».

После этого начальник Колывано-Воскресенских заводов, генерал-майор А. Беер получил право переводить на Алтай лучших специали­стов с Урала и из других промышленных районов страны.

Считалось, что интересы императорских («кабинетских») заводов всегда должны стоять на первом месте, тем более что в увеличении до­бычи драгоценных металлов была живо заинтересована и казна.

 Мой прадед у Демидовых работал гидротехником и строил гидростанции для заводов, где применяли водяные двигатели, (которые приводились в движе­ние водяными колесами) от них работали станки, молоты, горны, меха и т.д.

На Колывано-Воскресенских заводах, на­чинали  применять водяные двигатели.

Уровень технического развития Колывано-Воскресенских заводов в конце 30-х годов XVIII века получил отражение в одном интересном до­кументе — описи заводского обо­рудования, сделанной в связи с вре­менным возвратом предприятий от казны во владение Демидовым.

Вот, например, что представлял собой Колыванский завод. Он стро­ился на речке Белой, в долине кото­рой был образован заводской пруд. Воду в нем сдерживала плотина, имевшая около 80 м длины, 26 м ши­рины и 8,5 м высоты.

Скоплявшаяся в пруду весной вода должна была обеспечивать го­дичную работу завода.

Непосредственно за плотиной строители расположили все основ­ные цехи, которые требовали затра­ты энергии падающей воды. Круп­нейшим из этих цехов была пла­вильная «фабрика». На фабрике имелось пять горнов и пять пар мехов, которые приводились в движе­ние тремя водяными колесами.

В то время обычно применялись деревянные ящичные мехи, состоявшие из двух длинных ящиков. Нижний, неподвижный ящик был снабжен закраинами, которые плотно охватывали стенки верхнего, подвижного ящика. На дне нижнего ящика находился клапан, через который при подъеме верхнего ящика впускался воздух. При опускании последнего клапан закрывался, и воз­дух через фурму вдувался в горн. Для обеспечения непрерывности дутья при горне (или домне) обычно устанавливалась пара мехов: в то время как верхний ящик одних мехов поднимался, ящик других опус­кался. Верхние ящики мехов приводились в движение кулаками вала водяного колеса посредством особых тяг.

Для расковки меди применялся вододействующий молотовой стан, впоследствии переделанный в рудодробилку.

Второй цех Колыванского завода специально предназначался для очистки меди. В нем действовали два горна с двумя парами мехов, водя­ным приводом и тремя деревянными пестами для толчения соли, которая использовалась в то время в медеплавильном производстве. В дан­ном случае один водяной двигатель обслуживал и воздуходувные мехи и соледробилку.

При Колыванском заводе имелась лесопилка с водяным приводом, от которого работала одновременно толчея с шестью пестами для из­мельчения «мусора», т.е. раздробленной породы, идущей главным образом для заполнения пода плавильных печей.

Итак, на Колыванском заводе в конце 30-х годов XVIII века имелось шесть во­дяных колес. Они обслуживали семь пар воздуходувных мехов, три тол­чеи и одну лесопильную раму.

И на Барнаульском заводе значительная часть операций произво­дилась вручную. Примером может служить кузнечный цех, в котором совсем отсутствовали вододействующие механизмы. Но в других цехах было немало водяных двигателей. В 1751 году там действовало 14 водяных колес. Они обслуживали восемь пар воздуходувных мехов, два молота, два мельничных постава для размола зерна, одну «мусорную толчею» и одну «пильную мельницу», т.е. всего 20 рабочих машин. На Барнауль­ском заводе лишь одни воздуходувные мехи были сгруппированы по две пары на водяное колесо, остальные рабочие машины имели каждая свой двигатель.

Вододействующие меха при плавильных печах Барнаульского завода. Чертеж 1758 года. Позднейшая репродукция. Внешний вид.

                           

Вододействующие меха при плавильных печах Барнаульского завода. Чертеж 1758 года. Позднейшая репродукция. План (справа и слева вверху – водяные колёса; ниже – мехи, еще ниже – плавильная печь)

На рудниках работы велись в то время почти исключительно вруч­ную, а если и применялись механизмы (вороты и т.д.), то с мускульны­ми приводами. Примером может служить Змеиногорский рудник, счи­тавшийся тогда основным местом добычи серебряных руд. В 40-х годах XVIII века на руднике применялись ручные вороты для подъема добытой руды на поверхность. Только в 1752 году на одной из шахт начал строиться конный ворот; на остальных шахтах еще долгое время применяли ручные вороты.

                                

Ручной ворот для подъёма руды на Змеиногорском руднике. Чертеж выполнен выдающимся российским гидротехником XVIII века К.Д. Фроловым

Объем рудничных работ, проводимых на заводах, и сложность их возрастали, что требовало применения более совершенных технических средств. К середине XVIII века разрабатывалось уже шесть шахт и неко­торые другие горные выработки.

Вентиляция подземных выработок осуществлялась через стволы шахт или через специальные вертикальные смотровые и вентиляционные ходы. Насыщенный пороховыми газами, сырой, спертый воздух близ за­боя содержал, помимо того, много рудной пыли, в состав которой вхо­дила вредная медная зелень и другие еще более ядовитые частицы. Чем глубже опускались подземные выработки, тем труднее было сдержать напор грунтовых вод, борьбу с которыми на всех этажах вели при помо­щи ручных насосов.

Тяжело было работать в забое, но еще быстрее изматывала людей работа у рукояток водяных насосов. Ее нельзя было прекращать, нельзя было делать даже кратковременных передышек. Лишь с напряжением всех сил удавалось работным людям держать на одной отметке уровень воды, стекающей со всех сторон в особые углубления, из которых воду поднимали с яруса на ярус.

Чем дальше углублялись выработки, тем все большее число работ­ников требовалось для обслуживания ручных насосов. При помощи та­ких примитивных технических средств становилось все труднее предот­вращать скопление воды в местах производства работ. В нижних гори­зонтах работа приостанавливалась в летнее время, так как их затопляла грунтовая вода.

Истощение поверхностных слоев богатых руд требовало все боль­шего углубления рудничных выработок.

Рудники представляли собой лабиринт шахт и галерей, идущих под разными уклонами. Там легко можно было заблудиться. Скудное осве­щение и крутые повороты подземных ходов сильно снижали производи­тельность труда, приводили к частым увечьям. Выработанные простран­ства заваливались «пустой» породой, к которой относили руды, содержа­щие менее 0,08% серебра на пуд руды.

Иногда горняки попадали в слои раздробленного камня и глины, и их засыпало породой. В большинстве случаев приходилось применять крепление, а крепежный лес спускать при помощи тех же ручных воро­тов, которыми поднимали руду на поверхность земли.

Узенькие лестницы без пе­рил почти вертикально опускались в те самые шахтные стволы, по которым поднималась в бадьях руда ручными воротами. Между лестницами и той частью стволов, где двигались бадьи, не было даже ограждения. Каждый пролет заканчивался небольшой площадкой. Спуск по многочисленным вертикальным лестницам, облепленным грязью, а зимой покрытым ледяной коркой, был очень изнурителен и опасен. Все это мало беспокоило администра­цию рудника. Лишь после не­скольких несчастных случаев производили технический ос­мотр, но и тогда ограничива­лись заменой лишь отдельных ступеней.

Тяжело было работать в те годы в недрах Змеиногорского рудника, но этот рудник был все же лучше оборудован, чем многочисленные алтайские «прииски», как называли места закладок пробных шахт для разведки найденного месторож­дения. Там часто отсутствова­ли и ручные вороты, а руда поднималась попросту верёвкой, к концу которой привеши­валась бадья. Столь же при­митивным способом удалялась и грунтовая вода. Спуск в по­добные шурфы напоминал ла­зание по вертикальным скалам. Он осуществлялся при помощи шестов, и лишь с глубины 5-6 метров ставились лестницы.

Применение первых вододействующих механизмов на Змеиногорском руднике (вернее на заводах, связанных с этим рудником) относит­ся к концу 40-х годов XVIII века.

В 1746 году на реке Змеевке начали строить плотину для будущего рудообогатительного заведения, или «похверка», как его в то время обычно называли. Удаленность рудника от заводов непременно требовала обо­гащения руды, чтобы не перевозить вместе с рудой и пустую породу. Плотина на Змеиногорском руднике была окончена в 1748 году.

На «фабриках» производились в основном три операции: дробление руды, ее сортировка (по величине и весу частиц) и промывка от частиц пустой горной породы.

Первые две операции осуществлялись в толчейном цехе, третья — в промывальном цехе. Сортировка руды вручную как подготовительная стадия для дальнейшего ее обогащения на «фабрике» не только не была ликвидирована, но даже значительно возросла. Работные люди в особых «рудоразборных сараях» молотами дробили крупные куски руды, доставленной на поверхность.

Сухопутные перевозки производились гужом, водные – на барках бурлацкой лямкой или сплавом. Поскольку рудники и места заготовки угля были очень удалены от основных заводов, перевозки требовали затраты огромных средств. К тому же местные реки Чарыш и Алей обмелели из-за хищнической эксплуатации лесов окрестных местностей, и судоходство по этим рекам резко сократилось.

В целом Колывано-Воскресенские заводы были предприятием, основанным на применении крепостного труда. Число приписных только мужского пола составляло около 11 тысяч. Но кабинетное начальство не было удовлетворено и этим. Приписка крестьян продолжалась.

Крепостное население заводского района было разделено на категории, причем деление это закреплено последующими указами.

Первую категорию составляли горнозаводские рабочие («мастеро­вые» или «горные служители»), занятые на главных рудничных и завод­ских работах, продолжавшихся круглый год.

Существовала и другая категория крепостных, так называемых «урочников». Это были приписные крестьяне, в административном отно­шении делившиеся по волостям. Они обязаны были выполнять особые «уроки», или «сделия», т.е. барщину по рубке и возке дров, жжению и возке древесного угля, выделке кирпича, возке руд и флюсов. Ра­боты эти они должны были выполнять со своими лошадьми и повоз­ками.

«Уроки» устанавливались заводской администрацией произвольно, натурные и денежные повинности раскладывались неравномерно.

Существовали и еще некоторые категории приписного к заводам населения: мещане и даже единичные купцы. В административном отно­шении все они подчинялись заводскому «Главному местному правле­нию», которое состояло из Канцелярии Колывано-Воскресенского горно­го начальства под председательством начальника заводов.

В середине XVIII века начался период быстрого развития алтайской металлургии. Колывано-Воскресенские заводы расширялись и перестраивались в техническом отношении, оснащались значительным количеством различных вододействующих установок.

Кабинетское начальство делало ставку на специалистов, приглашен­ных из-за границы, или на горных офицеров (инженеров) дворянского происхождения.

Из этой-то прослойки и выросла замечатель­ная плеяда выдающихся российских гидротехников и механиков. Множество конст­рукций вододействующих сооружений было создано на территории Колывано-Воскресенских заводов горными специалистами из мастеро­вых, солдат и крестьян. К их числу принадлежали И.И. Ползунов, К.Д. Фролов, Ф.С. Ваганов, Д.Ф. Головин и многие другие.

Согласно «табели о рангах» (классификации чинов) XVIII века горные чины, обычно обозначавшиеся названиями немецкого происхождения (такой порядок был заведён вопреки протестам В.Н. Татищева), считались соответствующими офицерским, а также определённым гражданским чинам. Два младших горных офицерских чина именовались «шихтмейстерами» (сменными мастерами) 14-го и 13-го классов. Чин «шихмейстера» 14-го класса соответствовал званию прапорщика, а «шихмейстера» 13-го класса – званию подпоручика. Далее следовали чины «берггешворена» (присяжного надзирателя рудника), что соответствовало чину поручика; «гиттенфервальтера» (руководителя доменным цехом), по чину равного штабс-капитану; «маркшейдера» (горного геодезиста или землемера), соответствующего капитану или капитан-поручику. Старшие руководители рудничных и заводских работ имели чины «бергмейстера» (равный майору), «обербергмейстера» (подполковника), «берггаумптмана» (полковника) и «оберберггаумптмана» 5-го, 4-го и 3-го классов (генеральские чины). Денежное довольствие к чину «шихтмейстера» было относительно невелико и составляло около 60 рублей в год.

Необходимость развития производительных сил страны заставляла заводскую администрацию все больше использовать «простолюдинов» в деле решения важнейших технических задач. Именно выходцы из «по­датного сословия», за привлечение которых к решению хозяйственных и государственных дел так ратовал М.В. Ломоносов, опиравшиеся на помощь мастеров и работных людей, добились во второй половине XVIII века значительных успехов в заводском и рудничном деле.

В «Проспекте» (плане) реконструкции Барнаульского завода, со­ставленном и вычерченном И.И. Ползуновым в 1751 году, перечисляется не­сколько вододействующих установок. Водяные колеса приводили в дви­жение воздуходувные мехи, молоты, толчею, лесопилку и мукомольную мельницу. Большая часть вододействующих установок к этому времени уже действовала, но некоторые предполагалось выстроить заново или реконструировать.

                          Иван Иванович Ползунов

В 1748 году на Змеиногорском руднике было построено первое вододействующее рудообогатительное заведение.

Его работа доказала заводской администрации выгодность вновь введенного процесса обогащения руд. Горное начальство решило поэто­му построить второе рудообогатительное предприятие на Змеиногорском руднике.

Согласно проекта второго рудообогатительного предприятия Змеиногорского рудника, подписанным заместителем начальника Колывано-Воскресенских заводов И.С. Христиани и унтер-шихтмейстером Иваном Ползуновым в апреле 1752 года, предполагалось построить, для промывочного цеха вододействующее колесо, которое должно было поднимать при толчении руд 9 пестов, и ряд промывочных устройств. К 1753 году новая плотина и рудообогатительное заведение были построе­ны, хотя и с некоторыми отступлениями от первоначального плана.

Необходимость постройки новых горнометаллургических производств на Алтае в местах, где бы имелись и рудные место­рождения и леса (древесное топливо) и которые были бы вместе с тем удобны для создания крупных водохранилищ вынудило Колывано-Воскресенское горное начальство построит первую в мире универсальную паровую машину для заводского применения. Создателем «огнедействующей машины», построенной в 1764—1766 годах на Барнаульском заводе являлся горный механик («берг-механикус») Иван Иванович Ползунов. Мощность паровой машины, которая использовалась в качестве привода к воздуходувным мехам на рудоплавильном производстве (сереброплавиль­ных печах) составила 32 л.с.

Внешний вид здания, в котором помещалась машина Ползунова. Позднейшая репродукция чертежа 1765 г.

К началу XIX века Алтай занял 1-е место в России по добыче и выплавке свинца и серебра, но в последующем горнорудная промышленность Алтая стала угасать. Последующее её возрождение наступило уже в период Советской власти.