Имя выдающегося русского изобретателя, гидротехника и горного мастера Козьмы Дмитриевича Фролова (1726–1800), неразрывно связано с историей Змеиногорского рудника на Алтае, где он совершил настоящую техническую революцию.
Козьма Фролов родился 29 июня 1726 года в семье мастерового Дмитрия Фролова на Урале, в Полевском заводе. Свое обучение он начинал в заводской школе при этом заводе. Изучал арифметику, геометрию, горное дело, механику и частично другие разделы физики, а так же минералогию. Все это дало ему довольно основательную теоретическую подготовку. После окончания Полевской арифметической школы в 1744 г. восемнадцатилетним юношей началась его карьера с самых низов: он работал простым рабочим, занимался разведкой руд и строительством конных водоподъемников. Уже тогда проявился его инженерный талант.
В 1751 г. Фролову было присвоено звание берггауэра — низший горный чин, мастеровой. В 1757 г. он стал унтер-штейгером, то есть младшим горным техником. А через год — штейгером (горным мастером, ведавшим подземными работами в руднике). В 1758 году его отправили на Воицкий рудник в Карелию, где он построил золотопромывательную машину, а затем на Урал, где он создал самую производительную для своего времени установку для добычи золота, в несколько раз превосходившую по экономичности все ранее известные.
Однако, главным делом его жизни стал Алтай. В 1763 году 3 февраля Фролов прибыл на Змеиногорский рудник. Здесь ему суждено было провести 37 лет, всю оставшуюся жизнь...
В то время добыча велась примитивно, а вода из глубоких шахт откачивалась вручную или с помощью лошадей.
Представьте: 18-й век. Глубокие, темные шахты Змеиногорского рудника на Алтае. Воздух сырой, тяжелый, а главная угроза — не обвалы, а вода. Она сочится отовсюду, затапливает выработки, и десятки людей сутками напролет качают ее ручными насосами или поднимают бадьями на конной тяге. Это изнурительный труд.
Фролов подошел к решению проблемы комплексно. Его идея была проста и гениальна в своей дерзости: зачем тратить силы людей и животных, если у нас есть целая река?
На реке Корбалиха он построил комплекс из четырех последовательно расположенных фабрик. Вода, проходя через них, приводила в движение водяные колеса, которые через сложную систему передач запускали толчеи для измельчения руды, промывальные верстаки и даже внутризаводской транспорт — грузовые тележки на деревянных рельсах. Это была первая в мире попытка полной механизации производственного цикла.
Но настоящий прорыв ждал под землей. Фролов спроектировал подземный каскад.
Это была многоуровневая система, где вода последовательно проходила через четыре огромных водяных колеса, расположенных на разных глубинах шахты — от 25 до 213 метров! Каждое колесо приводило в действие насосы, которые поднимали воду на следующий уровень, к следующему колесу. В итоге гигантская Вознесенская машина (с колесом диаметром 18 метров!) выкачивала воду с невероятной глубины - 63 метра, осушая шахты и спасая жизни горняков. Ничего подобного в мире тогда не существовало.
Позже к ней добавились Преображенская и Екатерининская машины. Вода последовательно проходила через четыре огромных колеса, расположенных на разных уровнях шахты (от 25 до 213 метров), приводя в действие насосы и рудоподъемники. Это позволило осушить самые глубокие горизонты и возобновить там добычу руды. Один такой комплекс заменял труд десятков людей.
Для решения проблемы подъема руды Фролов изобрел уникальный механизм — патер-ностер (четки). Это был вертикальный конвейер с бадьями на бесконечных цепях, который непрерывно поднимал руду на поверхность. Правда, его пришлось разобрать из-за слишком высокой производительности, с которой не справлялись откатчики.
Козьма Дмитриевич был не только гениальным инженером, но и мудрым руководителем. Он понимал, что механизация — это не просто способ заменить людей машинами, а путь к сохранению государственного интереса и облегчению труда рабочих.
Как он сам писал: «...к сохранению государственного интереса руды лучшим способом получать и взамен некоторого числа горных служителей и их облегчения находящимися в глубине трейб-шахт машинами есть способ, ведущий к славе, украшению и другим имущественным выгодам».
Частичная механизация и автоматизация работы значительно облегчала труд работников и сокращала их число при этом резко повышала производительность труда. Заслуги Фролова были очевидны. Но поскольку изобретатель был из "простолюдинов", награды давались ему скупо. Надо сказать сам Фролов мало интересовался наградами и званиями. Он трудился самоотверженно, стремясь поднять уровень отечественной техники на более высокую ступень и тем облегчить труд своих коллег-современников.
А еще, Фролов спроектировал пожарную машину, приводимую в действие от водяного колеса, построил ее модель.
При одной из своих фабрик он построил часы, приводимые в движение водой. Ход этих часов по своей точности не отличался от хода обычных механических часов.
В 1787 году Фролов получил звание берггауптмана шестого класса (соответствует полковнику). Но силы его уже были на исходе. Год спустя он подает прошение об увольнении со службы Прошение было отклонено, а в 1790 г. его назначают руководителем работ на всех рудниках Алтая.
В 1798 г. одряхлевший, почти ослепший Фролов снова просит об отставке. Прошение было принято: не обременяя его более службою, сохраняя за ним жалование, квартиру и прочие "выгоды". Он был оставлен членом Горного совета т.к. его мнение по части механизации горных работ было на все золота.
За свои заслуги Фролов был награжден орденом и произведен в обер-бергмейстеры. Созданный им гидротехнический комплекс на Змеиногорском руднике в XVIII–XIX веках был единственным в мире по своему масштабу и типу сооружения.
Козьма Дмитриевич Фролов скончался 21 марта в 1800 году, приехав в Барнаул на очередное заседание Горного совета. Похоронен на Нагорном кладбище. На памятнике, установленном его сыном Петром Козьмичом, высечены пророческие слова:
«Не вечно все! Прохожий сам тому свидетель. Нетленны лишь одне заслуги, добродетель».
И действительно, заслуги этого великого русского инженера оказались нетленными. Его изобретения опередили время и заложили фундамент для развития горной промышленности России на десятилетия вперед.
Источники:
Савельев, Н.Я. Сыны Алтая и Отечества / Н. Я. Савельев. - Барнаул : Алт. кн. изд-во. - Ч. 1. - 1985. - 375 с.
Гришаев, В.Ф. Алтайские горные инженеры / Василий Гришаев ; Упр. архив. дела, Центр хранения архив. фонда Алт. края. - Барнаул : День, 1999. - 256 с. : ил.
Виргинский, В.С. Замечательные русские изобретатели Фроловы/ В. С. Виргинский.- 2-е изд., испр.и доп.- М. : Машгиз, 1950.- 152с., ил.-(Из истории техники)
История Алтая : в 3 т. / АлтГУ, АКУНБ. - Барнаул : Изд-во АлтГУ ; Белгород : Константа. - ISBN 978-5-7904-2332-1. - Т. 2 : Алтай в конце XVII – начале ХХ в. / под общ. ред. В. А. Скубневского. - 2019. - 300 с. : ил. - ISBN 978-5-7904-2278-2 (Т. 2).
#историяРоссии #КозьмаФролов #Алтай #горноеДело #изобретения #промышленнаяРеволюция #инженерия #гидротехника #наука #юбилей #300лет #знаменитыелюди #технари