Петр Забаринский - Стефенсон

Но кроме этих забавных изобретений творчество Стефенсона было направлено и на разрешение гораздо более важных проблем, связанных с насущнейшими вопросами производства.

В одной из вновь открытых шахт по его инициативе и по его проекту была устроена первая в округе самодействующая наклонная плоскость, так называемый бремсберг. При помощи этого приспособления можно было без всякого двигателя производить доставку выломанного угля с вышележащей выработки на нижний горизонт. Два рельсовых пути проложены по наклонной плоскости к месту забоя; здесь находится большой блок, снабженный тормозом; блок охватывает толстый канат, к его концам прикреплено по одной вагонетке. Длина каната рассчитана так, что, когда одна вагонетка находится вверху, у забоя, другая достигает нижнего конца пути. Когда верхняя вагонетка погружена, тормоз отпускается, под влиянием собственного веса тяжелая вагонетка скатывается вниз, заставляя нижнюю (порожнюю) вагонетку подниматься вверх. Здесь движущей силой является разность веса между пустой и нагруженной вагонеткой, а скорость спуска легко можно регулировать тормозом. В настоящее время подобные бремсберги широко применяются в горном деле, но молодому конструктору пришлось потратить много труда, чтобы осуществить задуманное им новшество.

Ко времени пребывания в Киллингворте относится и такое важное изобретение Стефенсона, как безопасная рудничная лампа.

Много опасностей подстерегает углекопа в его тяжелом подземном труде — вода, обвалы, ядовитые газы, пожары. Но самым ужасным по разрушительной силе, самым коварным по внезапности, самым алчным по числу уносимых человеческих жизней является взрыв рудничного газа.

Рудничный или гремучий газ — бесцветная и не имеющая запаха смесь газа метана с небольшим количеством азота и угольного ангидрида. В сравнительно небольших количествах он постоянно выделяется из пластов угля. Такое выделение называется нормальным. Иногда же выделение газа из трещин и пустот угольного пласта происходит весьма энергично, с характерным шипением. Будучи легче воздуха, рудничный газ (точнее — метан — V.V.) стремится скапливаться под кровлей забоев и галлерей. Его трудно обнаружить благодаря бесцветности и отсутствию запаха.

Когда-то, в средине века, перед спуском каждой новой смены, в шахту опускали «бюссера» — кающегося грешника, одетого в мокрую одежду, с покрывающим голову капюшоном и с маской на лице. С высоким факелом в руках бюссер должен был обойти все галереи шахты и удостовериться, что газа нет. Если человек не возвращался, было ясно, что он погиб, и необходимо обождать, пока весь газ выгорит и воздух постепенно очистится.

«Кающийся» (рисунок, 1800 г.).

Но такие мероприятия не приносили, конечно, никакой пользы. Единственным успешным средством борьбы с рудничным газом была вентиляция шахт, производившаяся путем устройства дополнительных колодцев или при помощи нагрева воздуха на дне шахты. Но чаще всего проветривание производилось при помощи воздушных насосов, нагнетавших по трубам чистый воздух в подземелья шахты. Применялось также связанное с большим риском умышленное выжигание газа.

Борьбе с рудничным газом издавна уделялось большое внимание. Описание применявшихся при этом приемов можно было найти в любом сочинении, посвященном горному делу. Гениальный русский ученый Михайло Ломоносов в своей замечательной работе — «Первые основания металлургии» уделяет особое внимание вопросу «О вольном движении воздуха» в рудниках. Им же было помещено в «Новых комментариях Петербургской Академии» ценное исследование о вентиляции шахт и рудников при помощи нагрева воздуха.

Любопытные сведения о рудничном газе в Ньюкэстльских копях приводит другой русский ученый Иван Шлаттер, автор «Обстоятельного наставления рудному делу», изданного в 1760 году.

«Такой загорающийся воздух называют они (англичане) диким огнем, потому что он великое сходство с блудящим болотным огнем имеет, когда загорится. Когда такие загорающиеся пары в значительном множестве где-нибудь собравшись сильною переменою не разделятся (рассеятся) и из ямы не выйдут, то от свечи тотчас загореться могут… они производят такое сильное удивительное действие, как громовой удар или пороховая бочка, когда огнем разорвется… иногда сей подземный огонь лошадьми действующие машины, высоко забрасывает. Автор в прошлом 1724 году очевидной был свидетель следующему несчастному приключению… такой загорающийся воздух одним утром 31 человека работников и 19 лошадей в яме господина Ридлена, называемой Бикен, близ города Ньюкэстля умертвил».

В этой же главе «О смертоносных парах и туманах, часто в угольных ямах случающихся» И. Шлаттер описывает более «счастливое» приключение, стоившее ему лишь ожогов и испуга:

«За несколько недель прежде того, как сие несчастье воспоследствовало, был автор в сей яме… Когда со свечею по-малу в шахту спускаться начал, то в то время услышал, что работник в темном месте работает… спросив у него причину, для чего он в темноте работает, получил в ответ, чтобы к нему со свечею он не подходил… Автор, напротив того, рассуждая, что оное место близ шахты находится, где исправная перемена воздуха была, в том месте, никакого страху быть не надеялся.

Итак, дошедь до него увидел, что воздух внезапно загорелся, от чего он в великом страхе полумертв упал в находящуюся перед собою лужу. Между тем сей горящий воздух простирался от свечки к работнику, а оттуда назад по спине автора, к угольному потолку из шахты вон. Однако славу богу, от всякого вреда спасся, токмо один балахон и парик на нем зажглись, хотя они спереди и нарочито мокрые были; також и работника сей огонь не повредил за тем, что он скоро на землю бросился низ лицем».

Оба эти «приключения» были пережиты русским автором почти за сто лет до Стефенсона. Но, с увеличением глубины разработок, удаление опасного газа из бесчисленных галлерей, проходов и штреков делалось все более затруднительным. Особенную опасность представляли так называемые газовые мешки, т. е. скопления газа в плохо проветриваемых местах, а также часто повторяющиеся случаи, когда неожиданно натыкались на пласт, выделявший сразу большое количество газа. До освещения шахт применялись в то время обыкновенные сальные свечи или небольшие масляные лампы с открытым пламенем. Стоило пламени придти в соприкосновение с рудничным газом, как происходил взрыв.

Очень редко, только в тех случаях, когда скопление газа было незначительным и изолированным, это обходилось без тяжелых последствий. Обычно взрывы рудничного газа сопровождались огромными разрушениями — происходили обвалы, возникали пожары, наводнения, разрушались машины, жизнь шахты надолго приостанавливалась.