Titel: | Ueber die Explosion in den Steinkohlengruben zu Haswell und die Mittel, solche Unglüksfälle zu verhüten; ein von den HHrn. Faraday und Lyell dem (großbritannischen) Minister-Staatssecretär des Innern erstatteter Bericht. |
Fundstelle: | Band 96, Jahrgang 1845, Nr. LXXX., S. 306 |
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LXXX.
Ueber die Explosion in den Steinkohlengruben zu
Haswell und die Mittel, solche Ungluͤksfaͤlle zu verhuͤten; ein von
den HHrn. Faraday und
Lyell dem
(großbritannischen) Minister-Staatssecretaͤr des Innern erstatteter
Bericht.
Aus dem Philosophical Magazine, Jan. 1845, S.
16.
Mit einer Abbildung auf Tab. IV.
Faraday und Lyell, über die Explosion in den Steinkohlengruben zu
Haswell.
In einem frühern Schreiben drükten wir schon unsere vollkommene Uebereinstimmung mit
dem Verbiet der Jury aus, welches die Eigenthümer der
Haswell-Steinkohlengruben von jeder Schuld in Betreff des lezten unglüklichen
Ereignisses (28. Sept. 1844) freisprach; wir gehen nun auf die Erörterung über, wie
solchen Katastrophen in Zukunft vorgebeugt werden kann.
Die Haswell-Steinkohlengruben, in welchen sich diese Explosion ereignete,
liegen sieben (engl.) Meilen östlich von Durham, in jenem Theil des
Steinkohlenfeldes von Durham, welcher mit Dolomit überlagert ist, und ungefähr zwei
Meilen innerhalb der äußeren Gränze der Formation. Beim Abteufen des 155 Lachter
tiefen Hauptschachtes kam man unterhalb des Ausgangs zuerst durch 18 Fuß Erdreichs,
Kies etc., dann 363 Fuß Kalkstein, rothen Schieferthon und Sandstein von der
Bitterkalkspath-Formation und hierauf durch 540 Fuß Steinkohlenlager; die
Schichten beider Formationen sind beinahe so horizontal, daß sie hier als parallel
oder in übereinstimmender. Lage befindlich betrachtet werden können. Nach dem
Höhendurchschnitt der beim Abteufen des Schachts passirten LagerDem Schreiben waren solche Zeichnungen beigelegt, welche aber un Original
nicht wieder gibt. traf man nicht weniger als zehn Kohlenflöze an, welche in ihrer Dike von 1
Zoll bis zu 3 Fuß 7 Zoll wechselten und stieß in einer Tiefe von 925 Fuß unter der
Oberfläche auf das sogenannte Hutton-Steinkohlenflöz, welches, 5 Fuß 5 Zoll
dik, erstens die obere
Kohle von vorzüglicher Güte in 4 Fuß 1 Zoll Dike, zweitens Schichten unreiner Kohle
von 16 Zoll Dike begreift, deren oberer Theil, die s. g. Erz-Kohle (brassy coal), sehr viel Schwefelkies enthält; die
untere, wieder bessere Schicht, soll weit mehr Gas ausgeben als die oberste
Steinkohle. Das Fallen der Steinkohlenschichten beträgt ungefähr auf 24 Fuß 1 Fuß
südöstlich.Da wir, als wir zur Grube kamen, außer von den untersten 10–12 Fuß
nichts von dem beim Absinken des Schachts erhaltenen Durchschnitte zu
Gesicht bekommen konnten, wurde obige Eintheilung der Lager der Beschreibung
derselben von der Bergwerksbehörde entnommen, nur sezten wir an die Stelle
der dortigen Bergwerkstermini, so weit dieß thunlich war, geologische
Benennungen.
In der großen, südwestlich von der kleinen liegenden Grube, welche von denselben
Schächten ventilirt wird, begegnete man einem großen Stoke (dike) von Trapp oder Grünstein, welcher die Steinkohle in Kohks mit
zahlreichen Kalkspathadern, auf eine Entfernung von etwa 40 Yards vom
Berührungspunkte verwandelt hatte. Ungeachtet des Eindringens dieser vulkanischen
Gebirgsart sind die Schichten in der Regel merkwürdig unzerstört. In der kleinen
Grube, welche wir sorgfältig untersuchten, zeigten sich nur 2 oder 3 ein paar Zoll
breite Streifen und ein 2–3 Fuß großer Ausfall (fault). Die Firste leim Eingangsschacht war von weißem Sandstein, hie und
da mit Glimmer durchzogen; durch den größten Theil der Baue aber, die sich 250 Acres
weit ersteken, besteht die Deke oder Firste aus fast unzerbrochenem und sehr festem
Schieferthon, welcher seit den 13 Jahren, daß diese Grube geöffnet wurde, noch
äußerst wenig Unglüksfälle durch Einfallen veranlaßte.
Die Hauptgefahr, gegen welche man sich sichern muß, hat ihren Ursprung in den
sogenannten „Kesselböden“ (caldron
bottoms), welche Stumpen (stools) oder die
untersten Theile aufrecht stehender fossiler Bäume sind, mit Sandstein oder
Schieferthon angefüllt, und deren Rinde in Steinkohle verwandelt ist; werden
dieselben untermimt, so gibt die Rinde nach und läßt den mehrere Fuß hohen schweren
Inhalt Plözlich hinunterfallen. Das Hutton-Steinkohlenlager ruht auf sandigem
Thon.
Aus dem Höhendurchschnitt ersieht man, daß mehrere obere Flöze guter Steinkohle, von
welchen vier miteinander nicht weniger als 13 Fuß dik sind, unberührt blieben, damit
das dikere, s. g. Huttonflöz zuerst ausgebeutet werden konnte. Dazu veranlaßte die
Eigenthümer die Aussicht auf unmittelbaren Gewinn, welchen die Concurrenz der
benachbarten Kohlenbergwerke unerläßlich machte. Dessenungeachtet möchte es nicht
ungeeignet seyn, auf zwei Nebel, welche aus diesem System hervorgehen, aufmerksam zu
machen.
1) Die obern Flöze, welche behufs der Ausbeutung einer untern Steinkohlenschicht
unterminirt werden, sinken wegen mangelnder Unterstüzung oft ungleich nieder,
brechen, und geben daher viel leichter Gas aus, welches Gas (wie aus Erfahrung
bekannt ist) manchmal seinen Weg in die weit darunter liegenden Baue findet, wie
dieß Hr. Buddle bei seiner Vernehmung vor der Committee
des Hauses der Gemeinen im Jahr 1835 bezeugte, was schon die schwersten Unglüksfälle
durch Schwaden veranlaßte. Je zahlreicher und größer diese obern Flöze sind, und je
näher sie dem in Ausbeutung begriffenen untern Flöz liegen, desto größer ist die
Gefahr solcher Communication durch Spalten.
2) Die höheren Steinkohlenlager, welche, ehe man sie unterminirte, und nachdem die
Kosten des Schachts aufgewendet waren, vielleicht mit Vortheil ausgebeutet werden
konnten, sind nicht mehr von Werth, nachdem man die Werke mehrere Jahre verlassen,
der Schacht sich zum Theil wieder aufgefüllt hat, und die Kohle durch das beständige
Durchsikern von Wasser und Gas durch ihre Spalten Schaden gelitten hat, wodurch
Eigenthum von großem Werth für das Land unwiederbringlich verloren geht. In der
Absicht, diesem Uebelstand bei den zum Herzogthum Cornwall gehörenden Gruben zu
begegnen, wurde der Vorschlag gemacht, bei neuen Pachtverträgen vorzusehen, daß eine
regelmäßigere Ausbeutung aller der Bearbeitung fähigen Lager gesichert werde, die
mit Ausnahme des großen Lagers, 14 Zoll bis 2 Fuß dik sind, aber zusammen nicht so
viel ausmachen als fünf der beim Absinken des Haswell-Schachts
vernachlässigten Lager.
Ehe wir in eine specielle Betrachtung der Ursache des lezten Ereignisses zu Haswell
und der möglichen Vorkehrungen, um die Wiederholung eines solchen in Zukunft zu
verhüten, eingehen, wünschen wir auf die den Aufsehern in diesem Districte
wohlbekannte Thatsache aufmerksam zu machen, daß die Gruben an der Nordseite des
Wearflusses, in welchen das Huttonflöz ausgebeutet wird, mehr von Schwaden
heimgesucht sind als diejenigen an der Südseite dieses Flusses. Wenn daher schon bei
der zu lezterer gehörigen Haswell-Steinkohlengrube sich die Gefahr so groß
erwiesen hat, so sind anderswo weitere Vorsichtsmaßregeln noch nöthiger.
Es unterliegt keinem Zweifel, daß zur Sicherung der Kohlenarbeiter gegen Explosionen
durch Schwaden die Ventilation von der größten Wichtigkeit ist; allein es gibt eine
praktische Gränze, über welche hinaus sie nicht bewerkstelligt werden kann, indem
bei tiefen und ausgedehnten Gruben das Graben eines Schachts nach dem andern bald
mehr losten würde, als der Werth des Products beträgt. Ein Umstand findet aber bei der
Ventilation statt, welcher uns der Verbesserung fähig zu seyn scheint, und zugleich
einen Theil der Grube betrifft, der von dem größten Einfluß auf die Sicherheit des
Ganzen ist; obwohl unsere Beobachtungen und Ansichten sich nicht auf lange Erfahrung
oder die persönliche Untersuchung vieler Gruben gründen, so glauben wir, in
Berüksichtigung daß die Grube, deren Untersuchung uns in jüngster Zeit aufgetragen
wurde, in ihrer Anlage so einfach ist, verhältnißmäßig wenig Schwaden enthält, so
gut wie irgend eine in diesem Theile Englands ventilirt ist, und in dieser Hinsicht
die meisten andern Gruben übertrifft – doch nicht, daß man unseren Vorschlag
in Bezug auf andere Fälle übertrieben oder weniger anwendbar finden wird. Wir meinen
die Ventilation und die Eigenschaften des Goafs (goaf, Hangenden des abgebauten Stüks) im
Allgemeinen.
Das Goaf ist eine Masse von Abfällen in der Mitte der
Baue, die von Tag zu Tag zunimmt, je mehr der Bau der Grube sich ausdehnt. Der
Grubenmann, wenn er an der noch unverlezten Steinkohle (welche man die ganze nennt) arbeitet, beseitigt sie in der Regel in der
Art, daß parallel laufende und rechtwinkelig sich durchkreuzende Gänge entstehen;
die dazwischen gelassenen vierseitigen Steinkohlenmassen werden Pfeiler (pillars) genannt;
die Gänge oder Wege sind im Durchschnitt 5 Yards breit, die Pfeiler 16 Yards breit
und 22 Yards lang; diese Pfeiler tragen, so lange sie stehen bleiben, die Firste und
die darauf ruhenden Gesteine und schichten; diesen Theil des Baues nennt man den gebrochenen (broken).
Später wird die Steinkohle der Pfeiler fortgeschafft und die Firste dann durch viele
hölzerne Pfähle unterstüzt; dieser Zustand wird Jud (jud) genannt; zulezt werden auch diese Pfähle
weggezogen, was man das Pfahl-Umstoßen (drawing a jud) nennt; während dessen oder nachher fällt
die Deke in größern oder kleinern Nassen herab, wobei, was auf einmal herabfällt,
manchmal viele Tonnen wiegt. Die Pfeiler werden nicht willkürlich weggeräumt,
sondern diejenigen welche der schon gebildeten Abfallmasse zunächst sind, zuerst, so
daß durch das erste Pfahl-Umstoßen ein Haufen
gebrochener Schichten entsteht, welcher, mit jedem in der Folge entfernten Jud
anwachsend, das Goaf bildet.
Diese Goafs wachsen zu einer bedeutenden Größe anDie Goafs sind in der Größe sehr verschieden; das von der kleinen Meadows
Flat-Grube ist 13 Acres groß; das von Hoch Brockley Whin 1 3/4 Acre
und von Nieder Brockley Whin 1 1/2 Acres. Auf dem Nordgang der kleinen
Haswellgrube ist ein Goaf von 35 Acres und in dem Kunst- oder großen
Schacht eines von 17 Acres. Das größte Goaf ist vielleicht das von Felling
bei
Newcastle am Tyne; es ist in demselben Flöz wie das von Haswell, und hat
eine Ausdehnung von mehr als 100 Acres.. In der kleinen
Haswellgrube sind deren drei; zwei derselben sind noch klein; das größte hat eine
Ausdehnung von 13 Acres. An den Rändern sind sie sehr loker und offen in Folge
zufälliger Höhlungen, welche beim Herabfallen des Gesteins von 5 Fuß Höhe nothwendig
entstehen müssen. Man kann mit Grund annehmen, daß der Fall gegen die Mitte des
Goafs stattfindet, wie hoch sich aber der Haufen gebrochener Schichten und das sie
einschließende Gewölbe erstrekt, ist bei einem großen Goaf nicht bekannt, unsers
Wissen sogar nicht bei einem kleinen. Das Goaf kann betrachtet werden als ein Haufen
Gesteinstüke, der sich in das Gewölbe oder die Höhlung, von welcher er herabfiel,
erhebt, in den ältesten untersten Theilen und der Mitte zunächst befindlichen
Theilen beinahe ganz compact, der Oberfläche zu aber, sowohl in der Mitte als am
Rande des Goafs loker gefügt ist; das Gewölbe oder die Höhlung des Goafs kann
betrachtet werden als ein umgekehrtes Beken, dessen Rand mit der Deke der Grube
rings um das Goaf zusammentrifft. Innerhalb dieses Bekens muß sich ein Luftraum
befinden (so lange als die Oberfläche des zu Tag gehenden Bodens nicht eingesunken
ist), und zwar entweder in dem Raum zwischen ihm und dem Goaf, oder in den Höhlungen
dieses leztern selbst, und das Volum dieses Luftraums muß beinahe so groß wie das
der beseitigten Kohle seyn; bei einem Goaf von 13 Acres und einem Flöz, worin 5 1/2
Fuß Steinkohle inclusive der Deke und des Bodens weggenommen wurden, ist dieser
Luftraum gleich einem Gewölbe von 5 1/2 Fuß Höhe und 13 Acres Ausdehnung.
Betrachten wir nun dieses Goaf als ein Reservoir für Gas oder Schwadenluft, welche
bekanntlich aus Wasserstoff und Kohlenstoff (leichtem Kohlenwasserstoffgas) besteht.
Das Gewicht reiner Schwadenluft beträgt etwas über die Hälfte von demjenigen der
atmosphärischen Luft; sie mischt sich allmählich und freiwillig mit lezterer und das
Gewicht jeder solchen Mischung ist proportional den Quantitäten der atmosphärischen
und der Schwadenluft. Jedes Gas, welches sich im Goaf entwikelt oder sich allmählich
längs der Deke des Baues, gegen welche hin es natürlich seinen Zug nimmt, in
dasselbe hineinzieht, steigt in die Wölbung des Goafs hinauf und zwar um so höher,
je freier es ist von atmosphärischer Luft; und dieß geht beständig so fort, indem
die Goafwölbung den natürlichen Behälter bildet, in welchen alles Gas aus den gegen
das Goaf sich neigenden Theilen hinaufzieht, gerade so wie eine Höhlung in einem
sanften Hügel das von
seinen Seiten und von den darüber befindlichen sich gegen ihn hinneigenden Stellen
abfließende Wasser aufnimmt.
Das Gas, welches sich auf diese Weise in dem Goaf einer Grube ansammelt, in welcher
es überhaupt Schwadenluft gibt, kann an der Spize der Goafwölbung nicht entweichen;
statt daß es hier austritt, kann eher die ganze Oberfläche der Wölbung angesehen
werden als strebe sie mehr oder weniger aus den obern zerbrochenen und zerfallenen
Steinkohlenblöken (welche oft kleine unausgebeutete Schichten enthalten) Gas in den
unterhalb derselben befindlichen Raum zu entwikeln; das Entweichen des Gases kann
daher nur dadurch stattfinden, daß es unter dem Rand der Goafwölbung in den
Grubenbau tritt. Vorzüglich zwei Umstände tragen hiezu bei: erstens die beständige
Anhäufung von Gas in dem obern Theil des Goafgewölbes; zweitens sein beständiges
Bestreben, sich mit der darunter befindlichen Luft zu vermischen und folglich die
Bildung von Mischungen, die größer und schwerer sind als das Gas selbst. Nach
Humphry Davy explodirt jedes Gemisch, welches 1/5 bis
1/16 Gas enthält. Diese Gemische nehmen natürlich einen 6 bis 17mal so großen Raum
ein als die in ihnen enthaltene Schwadenluft, folglich sind sie auch nicht viel
leichter als die Luft (0,91 bis 0,96). Den beinahe unmöglichen Fall ausgenommen, daß
ein Goaf ganz mit Schwadenluft angefüllt ist, müssen es daher diese oder noch
schwächere Mischungen seyn, welche unter dem Rand des Gewölbes hervortreten, wenn
nicht besondere Fälle eintreten.
Dieses Hervortreten findet aber nicht rings um den ganzen Rand des Goafbekens statt,
sondern am höchsten Punkt desselben; denn wie das Wasser eines Teiches an der Seite
eines Hügels eine gewisse hohe einnimmt und am niederer gelegenen Rand überfließt,
so bleibt auch hier die Luftschichte von gleicher Dichtigkeit horizontal stehen. Die
Steinkohlenflöze sind selten ganz horizontal; in der kleinen Haswell-Grube
beträgt die Steigung ungefähr 1 auf 24 und dieses Steinkohlenlager ist ziemlich
regelmäßig. Am niedrigeren Rande eines solchen Goafs kann bloß reine atmosphärische
Luft in dem Luftraum vorhanden seyn und sich dieselbe auch ziemlich weit hinauf in
die Wölbung erstreken; am höheren Rande aber kann eine, und zwar sehr Explosive
Mischung von Gas und Luft austreten.
Solche Goafs sind also offenbar in der Schwadenlust mehr oder weniger ausgesezten
Gruben Reservoirs für das Gas und explosive Gemische; sie lassen ihr Gas in den
Grubenbau entweder durch allmähliches Herabströmen desselben in größern oder
kleinern Mengen unter gewöhnlichen Umständen heraus, oder bei besondern Vorfällen
plözlich und in großer Menge; ferner liefern sie entweder jenes explosive Gemisch,
das zuerst Feuer fängt, oder sie vermehren mit ihrem Vorrath von Schwadenluft und explosiven Gemischen
den Brand, wenn das Feuer einer Explosion in einem andern Theil der Grube sie
erreicht.
Wir finden uns durch alle Zeugenaussagen sowohl, als unsere eigene Untersuchung
verpflichtet, zu Gunsten der Eigenthümer und Bediensteten der
Haswell-Kohlengrube zu sagen, daß, soweit die Ventilation der
Steinkohlengruben bisher angewandt wurde und im Verhältniß zur allgemeinen Praxis
die kleine Grube vorzüglich gut ventilirt gewesen zu seyn scheint. Bei der Anlage
des Baues scheint nichts gespart worden zu seyn; diese Fürsorge wurde überdieß durch
die natürliche Beschaffenheit der Grube noch sehr unterstüzt, da das Kohlenflöz sehr
regelmäßig ist und eine starke Firste oder Deke von Schieferthon hat, mit kaum einem
Fehler. Die Grube steht in dem Rufe eine der bestventilirten zu seyn; ein Umstand,
welcher, obgleich er uns veranlaßt die Eigenthümer und Bediensteten hinsichtlich des
jüngsten schreklichen Ereignisses von aller Schuld frei zu sprechen, uns wo möglich
noch besorgter macht wegen der Entdekung seiner Ursache und praktischer Vorkehrungen
gegen sein Wiedereintreten. In dieser Absicht, und ohne in die Ventilation im
Allgemeinen einzugehen, wollen wir unsere Ansicht von ihrer Wirkung auf das Goaf
mittheilen. Man läßt eine große Luftmasse, im Betrag von 25,400 Kubikfuß per Minute, in die kleine Grube hinein und ein Drittheil
davon geht in jeden der drei Baue. Dieses wird, nach der Angabe des Aufsehers, nach
verschiedenen Seiten hin vertheilt; die Hauptmasse dahin, wo die Arbeiter im Bau
begriffen sind, gewisse Antheile aber gehen verloren und in das Goaf. In den
Hauptgängen, wie am Rolley Weg, Mothergate etc. ist der Wind so stark, daß beinahe
kein Licht brennend erhalten werden kann; wo der Bau indeß sich erweitert, wird er
schwächer und in der Nähe des Goaf ist seine Geschwindigkeit jedenfalls ganz
geringe. Es verdient hervorgehoben zu werden, daß wir am Goaf die Geschwindigkeit
gering fanden, obschon man durch Zwischenwände etc. einen guten und starken Zug in
dem Bau nächst desselben, d.h. in den obern Abbaustreken herzustellen suchte.
Bedenkt man, daß das Goaf etwa 13 Acres Ausdehnung hat und mit den umliegenden Bauen
kaum unter 26 bis 30 Acres groß seyn wird, so ist die Verminderung der
Geschwindigkeit des Luftstroms leicht einzusehen.
Die in eine Grube ziehende Luft sucht sich in der Regel längs des Bodens zu bewegen,
weil sie kälter und daher dichter ist als die Luft an der Deke, welche durch die
Arbeiter und die Lampen erwärmt wird, so wie auch schwerer als irgend ein Gemisch
von atmosphärischer und Schwadenluft. Wo die Leute arbeiten, wird diesem Bestreben durch die Kraft des
einziehenden Stromes entgegengearbeitet, welcher die vorher schon vorhandene Luft
reinigt; im Goaf aber, in dessen Nähe der Strom schwach, die Deke eine große
Concavität und das Gas, wenn solches vorhanden, meistens in größerer Menge
angesammelt ist und eine gemischte Atmosphäre bildet, welche leichter als diejenige
der im Bau begriffenen Theile der Grube ist, steigt der Strom wahrscheinlich nie auf
einige Höhe, sondern nimmt seinen Weg träge durch die untern Theile des Goafs oder
bewegt sich außen um dasselbe herum. Wir halten es für wahrscheinlich, daß der Strom
sich nicht viel über den Spiegel des höchsten Punkts vom Rande des
Goaf-Bekens erhebt und die Spize des Goafs nur selten oder nie erreicht.
Wir haben bisher das Goaf als in einem sich fast beständig gleichbleibenden Zustande
betrachtet; allein es gibt Fälle einer plözlichen, wenn auch begränzten Störung in
der Gasatmosphäre in und um dasselbe. Das Zeugenverhör bei der Untersuchung besagt,
daß am Morgen des Ereignisses innerhalb des Goafs ein Getöse gehört wurde;
wahrscheinlich war dieß ein Fall von irgend einer Stelle seiner Deke. Solche
Niederfälle streben die leichtern und schwerern Gas- und Luftschichten zu
vermischen und bewirken also, daß das Gas sich herabbegibt. Wenn überdieß die
Atmosphäre 4 oder 5 Fuß hinauf im Goaf ein explosives Gemisch ist und ein solcher
Niederfall hier oder in der Nähe stattfindet, so kann hiedurch sehr leicht eine
Portion des explosiven Gemisches in den im Bau begriffenen Raum der Grube
Hinausgetrieben werden, nicht nur durch die hervorgebrachte Bewegung, sondern auch
durch die Vermischung der obern Luftschichte mit der untern, wodurch die untere
explosiv wird.
Man kann nicht umhin anzunehmen, daß noch eine andere Quelle plözlicher und
theilweiser Entwikelung von Gas oder eines explosiven Gemisches aus dem Goaf, der
Niederfall von obern Theilen seiner Firsten und das Zerbrechen des Gesteins an
dieser Stelle sey, wodurch das in den darüber befindlichen Steinkohlenflözen und den
mit ihnen verbundenen Lagern eingesperrte Gas freien Austritt in das Goaf bekömmt.
Wenn eine solche Gasblase (bag of gas, wie man sie
nennt) in das Goaf eindringt, so vermehrt sie die schon darin enthaltene Gasmenge
rasch und bildet explosive Gemische, oder bewirkt das Hervortreten des beinahe
reinen Gases unter dem Rande der Höhlung in die Grube hinein.
Ist die Goaf-Höhlung mit Gas oder einem explosiven Gemisch bis zum höchsten
Randspiegel angefüllt, so treibt der mechanische Niederfall der Deke, beim Umstoßen
von Pfählen nahe bei diesem Rande, durch die bloße Bewegung eine Portion des Gases
oder des Gemisches in den Grubenbau.
Wird ein Pfahl umgestoßen und die Deke fällt ein, so wird das Herabgestürzte zu einem
Theil des Goafs und die zurükgebliebene Höhlung zu einem Theil des Goafbekens, indem
sich der Rand des Bekens bis zu dem Eingestürzten ausdehnt und es mit einschließt.
Geschieht dieß am höchsten Punkt des Bekens, so eröffnet sich plözlich für eine
große Menge Luft und Gas, welche leztere bisher durch feine relative Leichtigkeit in
dem Goafbeken zurükgehalten wurde, ein Ausweg in die Grube. Nimmt man also in einem
Steinkohlenflöz, dessen Fall 1 auf 24 beträgt, ein Goaf von 13 Acres an, ferner daß
ein Fall von 6 Fuß Ausdehnung an der Deke am höchsten Rande des Goafs stattfände, so
würde der Rand an dieser Stelle um 3 Zoll erhöht; wäre nun das Goaf bis zum Rande
mit Schwadenluft oder explosivem Gemisch angefüllt, so würde dasselbe mehr oder
weniger schnell in den Raum des Grubenbaues austreten, bis eine 3 Zoll dike
horizontale Schichte entwichen wäre. Sogar wenn die Goafdeke sich sehr langsam
erhöbe und eine äußerst Fläche Kuppel bildete, würde sich diese Schichte auf 4/5 der
horizontalen Durchschnittsfläche des Goafs und darüber erstreken; und nimmt man an,
daß der größere Theil dieses Raumes nicht von Gas, sondern von dem festen Material
des Goafs erfüllt sey und nur ein Streifen um das Goaf herum als Luftraum betrachtet
werden kann, so würde dieß bei den Goafs der kleinen Haswellgrube noch immer 4 bis 6
Fuß in horizontaler Ausdehnung betragen, so daß eine Masse explosiver Luft oder
Schwadenluft gleich einer Zone von 3000 Fuß Länge, 5 Fuß Breite und 3 Zoll Höhe, im
Ganzen 3750 Kubikfuß zu entweichen hätte. Allerdings würde diese Quantität nicht auf
einmal austreten, allein der zehnte, zwanzigste, fünfzigste, ja der hundertste Theil
würde hinreichen, sich an einer schadhaften Lampe zu entzünden und dem Ganzen die
Entzündung mitzutheilen. Befindet sich Gas in der Grube, so ist es im Goaf zu
erwarten; das Gas kömmt aus dem Goaf. Alle Arbeit am Goaf ohne Sicherheitslampen ist
zu untersagen; die Kohlenflöze in Gruben haben gewöhnlich eine mehr oder weniger
geneigte Richtung; und diese Grube zu Haswell, wo wirklich Gas aus dem Goaf kam, ist im Vergleich
mit andern Gruben recht frei von Gas und gut ventilirt.
Noch etwas Anderes steht mit dem, was man die Wirkung des Goafs nennen kann und der
plözlichen zeitweisen Gasentladung desselben in Verbindung. Einer der Zeugen bei
dieser Untersuchung, Hr. G. Hunter, machte auf die Folgen
aufmerksam, welche er in der Grube beim Wechsel des Barometers beobachtet hatte; als
das Barometer fiel, kam
Schwadenluft zum Vorschein und zwar um so plözlicher und reichlicher, wenn das
Barometer, nachdem es eine Zeit lang hoch gestanden, plözlich fiel; auch Hr. Buddle sprach seine feste Ueberzeugung aus, daß Unfälle
durch Schwaden stets nur bei niederm Barometerstand eintreten. Es ist dieß sehr
natürlich; denn bei hohem Barometerstand würde die Schwabenluft, welche ms den
Steinkohlenlagern zu entweichen strebt, durch den Druk der Atmosphäre zurükgehalten
werden; ein plözliches Fallen des Barometers, also eine Verminderung des Luftdruks,
gestattet aber dem Gas sich auszudehnen und zu entweichen, und daher rührt dessen
reichlicheres Auftreten. Nun wollen wir einmal, ohne die aus den Kohlenlagern und
der Oberfläche des Goafbekens langsam austretende Schwadenluft zu berüksichtigen,
untersuchen, was hinsichtlich des schon freien Gases vorgehen würde, welches aber
vermöge seines geringen specifischen Gewichts in dem obern Theil des Bekens
zurükgehalten wird. Das Barometer fällt manchmal in 12 Stunden um einen Zoll; dann
muß jeder bloß durch die Atmosphäre niedergedrükte Antheil Luft oder Gas sich in
dieser Zeit um 1/30 ausdehnen. Die in dem umgekehrten Beten des Goafs enthaltene
Menge Luft oder Gas ist, wie schon gesagt, gleich dem Volum der abwärts gesunkenen
Steinkohle, so lange die zu Tage liegende Oberfläche nicht eingesunken ist; aber in
Folge der geneigten Richtung des Kohlenflözes, welche wir hier gleich der in der
kleinen Haswellgrube annehmen wollen, kann der Luftraum oder dem Spiegel des
höchsten Punktes des Randes der Höhlung, z.B. gleich 4/5 des Volums der Steinkohle,
oder 4/5 von 13 Acres bei einer Dike von 5 Fuß (2,265,120 Kubikfuß) angenommen
werden, wovon ein Dreißigstel oder 75,500 Kubikfuß durch Expansion unter den Spiegel
des höchsten Punktes des Goafbekens getrieben wird. Enthält er nun Gas, so wird
dasselbe vermöge seiner Leichtigkeit an diesem besondern Theil auszutreten anfangen;
enthält er davon viel, so wird dasselbe um so rascher austreten und um so
gefährlicher seyn, und wenn daher in einer stark mit Schwadenluft inficirten Grube
ein explosives Gemisch vorhanden ist, kann man sich leicht vorstellen, daß es
zuweilen sehr traurige Folgen veranlassen muß.
Ein plözlicher Fall des Barometers um 1 Zoll ist nun freilich Den, nicht aber der um
1/10 Zoll; ein solcher aber würde im fraglichen Goaf 7550 Kubikfuß unter den Rand
der Höhlung bringen; alles dieses will an einer Stelle heraus und zwar an einer
solchen, wo die Ventilation gewöhnlich am schwächsten ist. Nehmen wir als einen
Umstand, welcher die Quantität der austretenden Atmosphäre zu Vermindern strebt, an,
daß die zu Tag gehende Oberfläche sich gesenkt habe, so daß in dem Goaf nicht mehr Luftraum übrig
bliebe, als ein Viertel vom Volum der gewichenen Steinkohle, so würden auch dann
noch 1887 Kubikfuß an einer Stelle austreten können, wenn das Queksilber des
Barometers um 1/10 Zoll fiele. Es scheint uns hieraus hervorzugehen, daß das Goaf,
in Verbindung mit Barometer-Veränderungen, in gewissen Gruben plözliche
Entwikelungen von Schwadenluft und explosiven Gemischen hervorbringen kann, daß man
daher die Anzeigen des Barometers und den Zustand der Grube in Folge derselben wohl
berüksichtigen sollte.
Der neuerliche schrekliche Vorfall scheint seinen Ursprung in dem Meadows Flat Bau,
an einer Stelle in der Nähe des obern Randes der Goaf-Höhlung gehabt zu
haben, wo man eben im Begriffe war die Pfähle umzustoßen. Mehrere Leute waren zur
Zeit des Ereignisses mit dieser Arbeit beschäftigt; sie wurden alle getödtet. Alles
was aus der Richtung, in welche die Zwischenwände getrieben wurden, der Verkohlung
der Pfähle und dem Anhaften verkohlten Steinkohlenstaubs an denselben auf dieser
oder jener Seite, so wie auch an den Wänden der Gruben abgeleitet werden kann,
bestätigt diese Ansicht nach dem Urtheil Sachverständiger, und damit stimmen auch
die Resultate unserer eigenen genauen Untersuchung vollkommen überein. An dieser
Stelle wurden Davy'sche Lampen gefunden. Die
Beschaffenheit des Drahtgewebes zeigte, daß sie vor dem Ereigniß in gutem Zustand
waren; zwei derselben aber waren sehr zerbrochen und zerschlagen und aus einer
andern war das Oehl ausgelaufen; diese und die vierte wurden wahrscheinlich auf der
Seite liegend gefunden, denn das Oehl hatte sich in das Metallgewebe des Cylinders
hineingezogen. Das Drahtgewebe einer Lampe war 2 Zoll hoch rings um den Boden herum
erhizt gewesen, als wenn Schwadenluft innerlich an jenem Theile des Cylinders
verbrannt wäre; auch war am obern Theil des Drahtgewebes derselben Lampe ein
länglicher von Oxydation herrührender Fleken, wie er sich beim ersten Eintreten der
zunehmenden Schwadenluft in die Lampe und bei nachheriger Verlängerung der Flamme
erzeugt hätte, wenn die Lampe etwas schief gegen die Steinkohlenwand oder einen
andern aufrechten Körper gestanden wäre. Diese Erscheinungen stimmen vollkommen mit
der Vermuthung überein, daß Schwadenluft in den Bau trat, während diese Lampe (die
jenen Morgen noch ganz gut gewesen seyn soll) im Gebrauche war.
An dieser Stelle stießen die Arbeiter Pfähle um. Es ist möglich, daß hier Schwaden in
den Bau austraten, ganz abgesehen von dem, was die Arbeiter eben verrichteten; es
kann aber auch seyn, daß beim Niederfallen der Deke (denn diese war niedergefallen,
wie aus den Steinen und
dem Bauholze zu ersehen war) ein Theil des obern Randes der Goaf-Wölbung
wegbrach und eben hiedurch, wie oben schon erklärt wurde, explosives Gemisch sowohl
in den Bau austrat, als auch mechanisch mit der unterhalb desselben befindlichen
Luft vermengt wurde. Dieses Austreten von Gas hätte für sich allein noch keine
Explosion herbeigeführt, wenn die Lampen in gutem Zustande gewesen wären; allein
unter diesen Lampen sind drei, welche das Gas entzündet haben können, indem zwei
davon so zerbrochen waren, daß wenn dieß durch Niederfallen von Steinen vor oder
während des Gasaustritts geschah, das Gas an ihnen Feuer fangen konnte; wurden
dieselben aber nicht durch einen Fall vor der Explosion zerbrochen, sondern durch
einen Fall nach derselben, dann ist es möglich (obwohl nicht wahrscheinlich), daß
die dritte Lampe, deren Oehl ausgelaufen war, die Entzündung veranlaßte.
Hatte die Verbrennung einmal angefangen, wenn auch nur durch eine kleine Quantität
aus dem Goaf ausgetretenen Gases veranlaßt, so mußte sie sich sogleich bis zu jener
größern Menge innerhalb des Goafgewölbes erstreken, und wir glauben, daß es die
Entzündung dieser großen Menge war, welche der Luftmasse eine solche Gewalt gab, daß
sie die Zwischenwände zwischen dem Meadow- und dem Hoch Brockley
Whin-Bau niederreißen und bis zu dem Goaf des leztern Baues gelangen konnte.
Nach dem Aussehen der Pfähle und Wände, so wie auch nach den verbrannten Körpern,
die man fand, muß man schließen, daß die Schwadenluft in diesem Goaf ausgetrieben,
mit Luft vermengt und entzündet wurde; ein sehr natürliches Ergebniß der
Umstände.
Hinsichtlich des Feuers im Augenblik der Explosion ist nicht anzunehmen, daß die
Schwadenluft sein einziger Brennstoff sey; der durch den Windstoß und die Flamme von
dem Boden, der Deke und den Wänden des Baues mit fortgerissene Steinkohlenstaub muß
sich sogleich entzünden und verbrennen, wenn Sauerstoff genug in der Luft vorhanden
ist, und wir fanden den der Vorderseite der Pfeiler, Pfähle und Wände in der
Richtung der Explosion anhängenden Staub, als wir uns der Stelle des Brandes
näherten, bis zu einer gewissen Entfernung immer zunehmend. Diese Ablagerung war an
einigen Stellen 1/2 Zoll, an andern wenigstens 1 Zoll dik; sie hing in einem
zerreiblichen, verkohksten Zustand zusammen; unter der Luppe zeigte sie die runden
geschmolzenen Tropfen verbrannten Steinkohlenstaubs, und bei ihrer chemischen
Untersuchung und Vergleichung mit gepulverter Steinkohle ergab sich, daß sie wenig
oder gar kein Erdharz mehr enthielt. Man hat allen Grund anzunehmen, daß viel
Steinkohlengas aus diesem Staube in der Luft der Grube selbst durch die Flamme der Schwaden, welche
aufstieg und ihn fortriß, erst gebildet wurde, und ein großer Theil dieses Staubes
blieb nur aus Mangel an Luft unverbrannt.
Anfangs sezte uns der Umstand, daß so viele Todesfälle durch erstikende Dämpfe (choke-damp) erfolgen, sehr in Verlegenheit;
dieselben waren auch offenbar in sehr bedeutender Menge vorhanden im Vergleich mit
der kleinen Menge Schwadenluft, welche nach der Meinung derjenigen, die kurz vorher
sich in dem Bau oder seiner Nähe befanden, die Explosion herbeigeführt haben mußte.
Bei Betrachtung jedoch des Charakters der Goafs als Reservoir gasförmigen
Brennstoffs und der Wirkung des Staubs in der Grube finden wir, daß diese Umstände
den anscheinenden Widerspruch vollkommen erklären. Das Niederreißen der
Zwischenwände, wodurch die Ventilation der Grube aufgehoben wurde, verursachte, daß
all dieser erstikende Dampf eine Zeit lang in dem Grubenbau verblieb; man hat also
Ursache zu glauben, daß die Leute einen verhältnißmäßig plözlichen Tod fanden.
Nach diesen Ansichten über die Beschaffenheit und Wirkungsweise der Goafs, wie wir
sie mit dem festen Glauben auszusprechen wagten, daß sie die Ursache des neuerlichen
traurigen Ereignisses zu Haswell waren, wird man sich nicht wundern, wenn wir bei
Betrachtung der Mittel, solche traurige Fälle in Zukunft zu verhüten, unsere
Aufmerksamkeit fast ausschließlich darauf richten. Das Erste muß immer seyn, das
Goaf zu ventiliren. Konnte über die Krone des Goafs ein Schacht abgeteuft werden, so
würde derselbe vielleicht alle Schwadenluft abführen; allein wahrscheinlich würde,
wo man Wetteröfen in dem Schacht anwendet, durch welchen die Wetter ausziehen
sollen, ein solcher über dem Goaf ein Schacht werden, in
welchen die äußere Luft einfällt, so daß alle in denselben gedrungene Schwadenluft
mit der gewöhnlichen Ventilation in die Grube und aus derselben ziehen müßte.
Außerdem daß Schachte von dieser Größe sehr kostspielig sind, könnte der untere
Theil eines solchen auch sehr leicht einfallen; die Krone des Goafgewölbes verändert
auch wahrscheinlich in vielen Fällen beständig ihre Stelle und bei geneigten
Schichten könnte es sich während des Baues leicht ereignen, daß der untere Rand des
Schachts sich bald unter dem obern Ende des Goafbekens in der Grube befände, wo er
dann nicht mehr viel nüzen könnte. Es sind dieß Schwierigkeiten und Einwürfe, die
sich schon bei der theoretischen Betrachtung ergeben.
Eine andere Methode, auf welche wir verfielen, erscheint uns um so praktischer, je
mehr wir darüber nachdenken, und wir glauben durch dieselbe der Menschheit einen
Dienst zu leisten, daher wir sie auch ausführlich erklären wollen. Sie gründet sich auf das Princip, die
Luft aus dem Goaf herauszuziehen, statt dasselbe durch Hineinblasen von Luft zu
ventiliren; es ist dieß offenbar besser, weil auf diese Weise die Schwadenluft im
concentrirten Zustande weggeschafft und nie der Luft im Bau zugeführt wird, während
durch das Einblasen von Luft das Gas zuerst verdünnt und expandirt, dann aber in den
Bau gezogen würde. Der Unterschied ist namentlich bei Gruben bedeutend, worin das
Gas reichlich vorhanden ist; denn man denke sich eine Goafhöhlung ganz mit
Schwadenluft angefüllt und einen Apparat, welcher Luft oder Gas entweder in sie
hineintreiben oder aus ihr herausziehen kann und zwar in beiden Fällen in gleicher
Menge; nun hieße einen Kubikfuß Schwadenluft herausziehen so viel, als die Bildung
von 6 bis 15 Fuß explosivem Gemisch verhindern; einen Kubikfuß Luft hineintreiben
hieße die gleiche Menge Schwadenluft durch Verdrängung in die Grube fördern, worin
sie 6 bis 15 Fuß explosives Gemisch bilden würde, welches dann erst durch die
gewöhnliche Ventilationsweise aus dem Bau geschafft werden müßte.
Unser Vorschlag geht also erstens dahin, die Pfeiler und Pfähle so zu bauen und
umzustoßen, wie es für die Form, welche das Goaf erhalten soll, geeignet ist. Diese
Form hängt von Umständen ab, allein die Hauptsache ist, daß es sich an seinem Ende
im obern Theil des Baues zusammenzieht, d.h. daß beim Steigen der Schichten das Goaf
nicht mehrere Hervorragungen oder Buchten hat, welche unabhängig in die höheren
Bauten verlaufen, sondern bloß eine einzige, am höchsten Punkt des Goafbekens, gegen
welche alle im Goaf befindliche Schwadenluft sich hinzieht. Es ist dieß gerade so,
wie wenn man einen Teich an der Seite eines Hügels anlegt, wo nicht zwei oder drei
niedere Stellen am Ufer seyn dürfen, worüber das überflüssige Wasser ablaufen kann,
sondern nur eine einzige, welche aber die niederste seyn muß, wie sie in dem Fall
mit der Schwadenluft die höchste seyn muß. Dieser Bedingung ließe sich
wahrscheinlich leicht dadurch genügen, daß man immer die vordersten Pfähle vor den
übrigen umstoßt; durch Einsicht des Bauplans, worauf die Neigungen verzeichnet sind,
erführe man in jedem Fall, was zu thun ist. Der nächste Punkt wäre, diese Stelle so
gut als es geht von Schwadenluft rein zu halten; wenn dieß gut bewerkstelligt werden
kann, hätte man höchst wahrscheinlich vom Goaf wenig oder gar leine Gefahr mehr zu
befürchten; zu diesem Behufe bieten sich zwei Methoden dar, die dem Princip nach
gleich, in ihrer relativen Wirkungsweise aber verschieden sind.
Das erste Verfahren besteht darin, von dem Goaf bis zum Schacht, durch welchen die Wetter
ausziehen, eine Röhre zu führen, indem man ihr eines Ende in das Goafgewölbe an dem
höchstgelegenen Theil seines Randes einfügt und das andere Ende mit den nöthigen
Mitteln versieht, um die Luft aus der Röhre herauszuziehen. Die Röhre selbst kann
von Gußeisen verfertigt und aus einzelnen Stüken zusammengefügt werden. Ihr
Durchmesser dürfte 12 Zoll betragen, bis man durch Erfahrung zu andern Dimensionen
bestimmt wird. Ihr Plaz für den größten Theil ihres Laufes wäre wahrscheinlich am
besten in dem Retourgang (return way); denn sie müßte
dicht seyn und keine andere Oeffnung haben als die beiden Enden, und in dem
Retourgang könnte sie am besten von Zeit zu Zeit untersucht werden.
Das Ausgangs- oder obere Ende der Röhre muß mit einem Saugapparat versehen
werden; dieser kann ein Cylindergebläse oder ein rotirender Ventilator seyn, welche
mechanische oder Menschenkraft in Bewegung sezt; dazu ist keine große Kraft
erforderlich, weil sich dem Austritt der Luft kein Widerstand entgegensezt. Aber der
Saugapparat überhaupt ist vielleicht nicht nöthig; denn nach dem kräftigen Zug in
dem Retourgang des Haswell-Grubenbaues sollte man glauben, daß wenn die
Goaf-Ventilationsröhre von der angegebenen Größe einfach in den Schacht,
durch welchen die Wetter ausziehen, geleitet würde, Zug genug vorhanden wäre, um die
Atmosphäre aus dem Goaf wegzuziehen. Wäre die Atmosphäre in dem Goaf-Gewölbe,
bis zu welcher das Ende der Röhre eindränge, reine Schwadenluft, so müßte man
allerdings deren Leichtigkeit und die verticale Höhe zwischen diesem Ende und dem
Ende im Schacht (für die ausziehenden Wetter) berüksichtigen. Doch ist dieß
wahrscheinlich ein Zustand der Dinge, welcher in der Haswellgrube niemals oder nur
höchst selten eintreten könnte; explosive oder schwächere Gemische sind hier und in
den meisten Fällen eher zu erwarten und diese sind, wie wir gezeigt haben, nicht um
so viel leichter als die Luft, daß sie in dieser Hinsicht Schwierigkeit darbieten
könnten. Sollte der Fall eintreten, daß reine Schwadenluft oder ein an solcher so
reiches Gemisch, daß es durch seine Leichtigkeit Schwierigkeiten darböte, von der
Röhre erreicht wurde, dann müßte man sich allerdings der erwähnten mechanischen
Mittel bedienen, um die Gase auszuziehen.Im Philosophical Magazine 1ste Reihe, Bd. XXXVIII
S. 120 findet man aus den Transactions of the Society
for the Encouragement of arts, Bd. XXVIII (1810) eine Abhandlung
von John Taylor: „On the Ventilation of Mines, with the Description
of a new Machine for that purpose“ datirt 9. April
1810. Die in dieser Abhandlung vorgeschlagene und mittelst der beschriebenen
Maschine bewerkstelligte Ventilirmethode besteht darin, daß man statt die
Luft zu condensiren, durch Auspumpen alle unreine Luft, sobald sie zu
solcher wird, aus der Grube herauspumpt. In Thomson's Annals of
Philosophy (März 1814) Bd. III S. 196
veröffentlichte John Taylor eine Abhandlung:
„On the Ventilation of Coal
Mines“, in welcher er sich auf obige Abhandlung
beziehend, daraus mehrere Vorschlage hinsichtlich der Anwendung des von ihm
empfohlenen und mit gutem Erfolge ausgeführten Ventilirverfahrens in
Steinkohlengruben entnimmt und in einige Details eingeht, wobei er auf dem
Princip besteht „die schädliche Luft durch einen geeigneten
Apparat zu entfernen, welcher mit Röhren in Verbindung steht, die so
angebracht werden, daß man mittelst derselben aus jedem Theil des Baues,
wie es eben der Fall erfordert, Luft ausziehen kann.“ Wir
empfehlen Allen, welche dieser Gegenstand interessirt, jene
Abhandlungen.
Das Goafende der Röhre bietet mehr Schwierigkeiten dar, doch kennen wir zur Zeit noch
keine, welche nicht leicht zu überwinden wäre. Die Röhre muß in die Goafhöhlung an
dem höchsten Theil ihres Randes einmünden, in dieselbe 4–6 Fuß oder wo
möglich darüber hineinreichen, und temporär beweglich und dicht seyn. Die eiserne
Röhre kann zuerst von dem Schacht, durch welchen die Wetter ausziehen, auf irgend
einem Wege, gegen die Abzugsstelle (draining point) des
Goafs hin fortgeführt werden, und zwar in einem gewissen Abstand davon, aber so nahe
daran als thunlich; etwa 15 bis 20 Fuß. Von da an kann die Röhre durch hölzerne
Rohrstüke (Stuzen) fortgesezt werden, die man temporär zusammenfügt und welche
denselben Querschnitt haben wie die Röhre selbst; wo die Röhre in die Höhlung des
Goafs aufsteigt, könnte man sie durch zusammengefügte vierekige oder runde Bretter
ersezen, deren Fugen durch etwas Mörtel luftdicht gemacht werden. Das obere Ende der
Röhrenleitung könnte vielleicht aus einer Röhre von luftdichtem Zeug gemacht werden,
die man durch Ringe offen erhalten und von einer sichern Entfernung aus mittelst
einer eisernen oder hölzernen Stange auf ihren Plaz heben würde. In allen Fällen muß
dieses Ende der Röhrenleitung ganz offen seyn und man darf es an keiner Stelle
zusammenfallen oder sich zusammenziehen lassen; die Fugen sollen, wo man sich
zusammengefügter Bretter bedient, in derjenigen Richtung angebracht seyn, wobei die
Unebenheiten dem Durchgang der Luft den geringsten Widerstand entgegensezen; die
Firste sollte endlich so viel als nöthig um dieses Ende der Röhre herum gestüzt
werden, um die Röhre zu schüzen; es muß dieser Einrichtung einigermaßen Festigkeit
gegeben werden bis zu der Zeit, wo es wieder nothwendig wird das Goaf in dieser
Richtung weiter auszudehnen (man vergleiche die Abbildung Fig. 38).
Das zweite Verfahren, welches wir vorschlagen, ist ein
ähnliches aber mehr local in seiner Einrichtung. Wir führen hier das Ausgangsende
der Abzugsröhre nur bis in den Retourgang (return way)
fort, aber in einen Theil, wo solcher Luftzug ist, daß das einmal hineingezogene
Goafgas sicherlich ganz verdünnt und weggeführt wird. Sie darf nicht nahe beim Ofen seyn, damit
zu keiner Zeit so viel Gas vorhanden ist, daß es am Ofen Feuer fangen und die
Explosion durch die Röhre zurük in das Goaf fortpflanzen könnte.
Das Goafende der Röhre ist wie das vorige; aber an einem Theil des Laufes dieser
Röhre wird ein Blasapparat angebracht, welcher Gas vom Goaf auszieht und gegen dem
Retourgang (return way) bläst. Dieser Apparat kann zwar
in jedem passenden Theil des Röhrenlaufs angebracht werden, am wirksamsten ist er
aber wohl, je näher er dem Goaf ist, weil dann weniger leke Stellen zwischen ihm und
dem Goaf zu erwarten sind. Er könnte durch einen Mann oder sonst eine verfügbare
Kraft in Bewegung gesezt werden; ob der Zug in jenen Theil des Retourganges, in
welchen die Goafröhre einmündet, für sich allein hinreicht, so daß der Blasapparat
entbehrlich wird, dieß ist ein Punkt, welcher von der Beschaffenheit des Baues
abhängt und worüber nur die Erfahrung entscheiden kann.
Darin besteht im Allgemeinen das Verfahren, welches wir mit einem gewissen Vertrauen
auf sein Princip Männern vom Fache zur Prüfung vorlegen. Der Zwek desselben ist,
jene Beschaffenheit der Goafatmosphäre aufzuheben, wie sie gewöhnlich am obern Rande
des Goafbekens bis auf eine Entfernung von 4, 5 oder mehr Fuß innerhalb dieses
Bekens hinauf vorhanden ist, ohne daß ein explosiver oder nur verunreinigter Theil
davon in die Grube herabgelangen könne. Wo ein regelmäßiger Grubenbau abwärts oder
in die tiefern Theile stattfindet, scheint die Anwendung unseres Princips wenig
Schwierigkeit darzubieten, weil der höchst liegende Rand des Goafs hier stationär
bleibt; wo aber die Grubenarbeiter aufwärts bauen, wie dieß in der kleinen
Haswellgrube der Fall ist, da muß das Goafende der Röhre von Zeit zu Zeit seinen
Plaz verändern. Wo Fehler vorfallen und der Bau der Grube unregelmäßig betrieben
wird, muß jeder Fall für sich betrachtet, und wo möglich nach denselben Principien
behandelt werden. Je fehlerhafter eine Grube ist, desto schwieriger mag die Stelle
und Gestalt des obern Rands der Goafhöhlung zu bestimmen seyn; andererseits aber ist
gewöhnlich, je fehlerhafter sie ist, auch desto mehr Schwadenluft in dem Bau, daher
auch um so mehr Veranlassung, Anstalten zu besagtem Zwek zu treffen. Wenn schon (wie
sich dieß bei der Haswellgrube zeigte) Gruben, die man für die sichersten und
bestventilirten hielt, solche Vorkehrungen erheischen, um wie viel mehr sind sie
erst bei andern erforderlich.
Von großem Nuzen würde es auch seyn für die Verhütung solcher Ereignisse wie in der
Haswellgrube, den Zustand der Luft in dem Goafgewölbe von Zeit zu Zeit zu untersuchen, insbesondere nachdem der Barometer gefallen ist; so daß man
im Allgemeinen über deren Beschaffenheit unterrichtet wäre. Für einen
einsichtsvollen Mann würde dieß durchaus keine Schwierigkeit haben; indem ein Stük
einer kleinen Kupferröhre von 1/3 Zoll Durchmesser und 25 oder 30 Fuß Länge mittelst
der Hand sehr leicht in die Goafhöhlung an diejenige Stelle eingeführt werden kann,
wo der Rand am höchsten ist; verbindet man sie unten mit der Röhre einer Luftpumpe,
so reichen ein paar Züge hin, um durch leztere das Gas oder die Luft von der Stelle
herunterzubringen, bis zu welcher das obere Ende der Kupferröhre gelangte; wird nun,
nachdem die Röhre und Pumpenröhre mit solcher Luft angefüllt sind, eine große
fehlerfreie Blase an die Pumpenröhre geschraubt, so kann sie leicht mit weitern
Portionen solcher, von derselben Stelle herabgepumpter Luft angefüllt werden.
Nachdem die Blase in einen sichern Theil der Grube gebracht wurde, kann man dort
ihren Inhalt leicht untersuchen, nämlich mittelst einer Davy'schen Lampe, oder einer
in einen Glascylinder, z.B. die Zugröhre einer Argand'schen Lampe gestellten Kerze,
wo dann die Luft aus der Blase von unten hineingelassen wird. Man kann noch auf
einfachere Weise Proben der Goafluft erhalten, und zwar mittelst eines
verschlossenen Gefäßes von Zinn, Kupfer etc., von 3–4 Quart Rauminhalt,
welches oben und unten mit einem Sperrhahn versehen ist; man füllt dasselbe mit
Wasser an, sezt es mit dem untern Ende der kleinen Kupferröhre, die in das Goaf
hinaufreicht, in Verbindung, und öffnet dann die Hähne, bis das Wasser ausgelaufen
ist. Schließt man nun die Hähne, so ist das Gefäß mit der Luft des Goafs gefüllt und
enthält sonach eine Probe davon.
Ist die Ventilation nach unserm Vorschlage hergestellt, so ist eine andere Stelle zur Untersuchung des Gases, am Ausgangsende
der Goafventilirröhre. Gewöhnlich glauben wir, würde hier nur wenig Gas angetroffen
werden, wegen des durch die Einrichtung bedingten beständigen Zugs. Diese
Untersuchung muß jedoch wie alle anderen, mit aller Sorgfalt angestellt werden, weil
nach einer plözlichen Gasentwiklung oder dem Fallen des Barometers eine explosives
Gemisch austreten könnte, und folglich bei Anwendung eines entblößten Lichtes das
Goafgas durch die Röhre selbst hindurch in Brand gesezt werden müßte.
Sowohl in den Gruben als bei unserer Untersuchung berüksichtigten wir auch die
Zwischenwände und Thüren in den Bauen, von welchen der Verlauf der allgemeinen
Ventilation abhängt. Werden dieselben durch eine Explosion weggerissen, so wird die Ventilation
verändert. Hr. Buddle schlug vor, Dammthüren (dam doors) herzustellen, damit wenn die Scheidewände
niedergerissen wurden, jene in Wirksamkeit treten konnten. Wir halten es nicht für
unmöglich, diesen Vorschlag in einigen permanenten Gängen der Grube in Ausführung zu
bringen; wenn wir aber bedenken, daß im Falle die Scheidewände niedergerissen
würden, die wahrscheinliche Wirkung nach einer Explosion das in Brandgerathen der
Grube wäre, ferner daß Hr. Buddle seinen eigenen
Vorschlag in den vielen Gruben, welche ihm zu Gebote stunden, nicht ausführte, dann
muß uns allerdings dessen Anwendbarkeit zweifelhaft erscheinen.
Wir haben uns vielleicht wegen der Länge dieser Auseinandersezung zu entschuldigen,
um so mehr, da wir nicht die Kenntnisse im Bergwesen besizen, welche man sich nur
durch praktische Erfahrung erwerben kann; doch ermuthigte uns die Hoffnung, nüzlich
werden zu können.
Schließlich können wir den Wunsch nicht unterdrüken, daß doch ohne Verzug Schritte
gethan werden möchten, den Arbeitern in den Steinkohlengruben einen bessern
Unterricht angedeihen zu lassen. Bei unserer Untersuchung wurden wir durch die
Erfahrung sehr überrascht, daß mehr als die Hälfte der Grubenleute, und darunter
sehr einsichtsvolle Männer, nicht schreiben, ja nicht einmal als Zeugen ihren Namen
unterzeichnen konnten. Es wäre von großem Nuzen, wenn den Ober- und
Unteraufsehern etc. der Genuß des ihrem Geschäfte zunächst entsprechenden
Elementarunterrichts erleichtert würde; sie sollten z.B. in jenem Theil der
Elementar-Chemie, welcher sich auf die Eigenschaften der Gase etc. bezieht,
so wie in den Grundlehren der Hydrostatik und Geognosie unterrichtet werden. In
Frank reich und Deutschland, wo bei weitem kein so großes Capital in
Bergwerksunternehmungen fielt, ist dieser Unterricht für Grubenarbeiter viel besser
bestellt. Die Talentvolleren unter den Bergleuten wären, wenn sie in den Elementen
der genannten Wissenschaften unterrichtet würden, im Stande neue Verfahrungsarten zu
erfinden oder doch jedenfalls die Gefahren, welchen sie ausgesezt sind, besser zu
vermeiden. Der Nuzen solcher Unterrichts-Anstalten und sein Einfluß auf die
Erhaltung von Menschenleben ist augenscheinlich.
Zusaz.
Das Februarheft (1845) des Philosophical Magazine enthält
S. 169 folgenden Nachtrag von Faraday zu vorstehendem
Bericht:
„Der Vorschlag, welchen ich in meinem Bericht über die Ventilation der
Steinkohlengruben gemacht habe, besteht im Wesentlichen darin, den unteren
luftförmigen Inhalt des Goaf mittelst einer eisernen Röhre wegzuziehen, welche
man in einem Grubengang niederlegt und die entweder in den Retourgang auslauft
oder mit einem Blasapparat verbunden wird. Die Punkte, worüber ich Einiges
nachzutragen habe, sind erstens der Zug und dann die Beschaffenheit und Stelle
der Röhre.
Ich habe mich jezt durch Versuche mit einem Ofen und Röhren von 6 Zoll und
darunter im Durchmesser vollkommen überzeugt, daß ein Zug, wie er im Retourgang
der Haswellgrube stattfindet, zur Ausführung meines Vorschlags genügt, so daß
man kein besonderes Gebläse nöthig hat und folglich die für dasselbe
erforderliche Triebkraft erspart.
Statt die Röhre auf den Boden zu legen, ist es nach meiner Ansicht besser sie in
dem Gang aufzuhängen oder durch Pfähle zu unterstüzen. Jeder Verrükung derselben
kann dann leicht abgeholfen werden. Ich habe meine Versuche mit Röhren von 6
Zoll Durchmesser angestellt, welche theils aus luftdichtem Zeug, theils aus
Eisenblech verfertigt waren; erstere wurden durch Ringe von Fischbein offen
erhalten, welche sie in Entfernungen von 2 Fuß innen umspannten, und erwiesen
sich als sehr zwekmäßig. Vierekige hölzerne Uhren, welche man aus vier Brettern
mit kupfernen oder eisernen Nägeln zusammennagelt, sind ebenfalls brauchbar.
Wenn man die Uhren auf angegebene Weise in der Höhe befestigt, können sie zwar
durch Stüke, welche von der Deke herabfallen, theilweise beschädigt, aber auch
ohne Schwierigkeiten wieder ausgebessert werden; übrigens ließe sich die Deke
über den Röhren auch so stüzen, daß die Uhren vollkommen gesichert wären.
Endlich ist es bei meinem Vorschlag nicht nöthig, daß die Röhre in dem Goaf immer
bis ans Ende desselben hinaufreicht; sie braucht nur 3, 4 oder 6 Fuß über seinen
oberen Rand hineinzureichen; so daß man oft einen Holzpfahl oder zwei ausziehen
kann, bevor im das Goafende der Röhre wieder adjustirt.“