На угольных шахтах мира регулярно происходят десятки аварий из-за взрыва метана. Они уносят жизни сотни людей и это при наличии современных автоматических систем газозащиты.
Люди впервые столкнулись с последствиями присутствия в шахтах метана в XVIII веке. В это время в Великобритании добыча угля становится прибыльным бизнесом и для увеличения объёмов добычи начинается освоение все более глубоких и, как оказалось позже, опасных горизонтов. Самая ранняя известная на сегодняшний день массовая гибель шахтеров произошла в 1705 году в графстве Дарем на севере Англии. Ее жертвами стали 30 человек. Следующая трагедия не заставила себя ждать и случилась спустя три года в том же районе при взрыве в шахте «Fatfield», где погибли 69 рабочих. Причиной этих происшествий был так называемый «рудничный газ», реагирующий на контакт с открытым огнем. Дело доходило до того, что англиканские священники перед спуском рабочих в забой читали молитвы, в которых упоминался проклятый газ как порождение Диавола.
Чтобы обезопасить себя от его воздействия, люди прорубали дополнительные выработки в районе добычи угля - газ распространялся по ним и смешивался с воздухом. Затем полученную смесь необходимо было поджечь, после чего она взрывалась. Для выполнения рискованной работы нанимался специальный человек, в Англии его называли «Пожарным», а во Франции «Кающимся грешником». На рабочего надевали мокрую одежду и стеклянную маску для защиты глаз. Поджигатель брал в руки длинный шест с факелом на конце, ложился, полз в выработку и провоцировал взрыв. После чего горные работы могли продолжаться в относительно безопасном режиме. Иногда в качестве индикатора под землю брали клетку с канарейкой, и ориентировались на ее пение. Как только птица замолкала на долгое время или теряла сознание, следовало немедленно покинуть забой. Это означало, что в воздухе в большом количестве присутствуют ядовитые субстанции.
Спустя сто лет после первых взрывов на угольных шахтах Англии, британский химик и геолог Август Вильгельм фон Гофман доказал, что рудничный газ является смесью метана с азотом и углекислым газом. На тот момент уже было известно, что природный метан не имеет цвета и запаха. Он содержится в угольных пластах, где происходит разложение органических остатков. Скапливаясь в пустотах среди пород, метан способен в любой момент взорваться от малейшей искры, а выброс газа происходит одновременно с обрушением породы.
Эти научные разработки совпали по времени с одной из самых массовых трагедий на угольных шахтах Англии. Тогда во время взрыва на копи «Felling» близ города Гейтсхе погибло 92 шахтера, причем 30 их них были дети и подростки в возрасте от 8 до 16 лет. Событие побудило власти создать «Сандерлендского общество», состоящее из священнослужителей, врачей, владельцев и управляющих шахтами. Главной целью организации было провозглашено научное изучение темы вентиляции подземных выработок, причин внезапных взрывов и разработка предохранительных ламп. Последний пункт представлялся особенно важным, ведь именно наличие под землей открытого огня - масляные лампы, свечи, факелы, которым освещали выработки, считался главной предпосылкой происшествий. После начала деятельности общества, было создано несколько видов новых ламп. Среди них лампа Джорди, с воздухом, подаваемым через узкие трубки, по которым пламя не могло двигаться. Хамфри Дэви изобрел другую предохранительную конструкцию - лампу Дэви, в которой пламя было окружено железной сеткой. Но все они не обеспечивали должной безопасности при работе.
По-настоящему инновационным изобретением стала бензиновая лампа Карла Вольфа, сконструированная уже в конце XIX века. Появление такого предохранительного устройства, которое ярко светило и не выделяло сажу, спасло тысячи жизней. Среди шахтёров того времени ее называли не иначе как «Благодетельницей». Изобретатель соединил в одной лампе наработки своих предшественников.
Она имела предохранительную сетку, стеклянный цилиндр вокруг пламени, нижнюю подачу воздуха и затвор, открывающийся только при помощи магнита весом более 10 килограмм. Каждый шахтер мог повторно зажечь лампу, если она погасла, не подвергая опасности себя и своих товарищей. Кроме того, конструкция служила и для определения наличия рудничного газа. Для этого пламя лампы необходимо было ослабить и поднять к кровле выработки. Если вокруг появлялся голубой ореол, значит, в воздухе есть метан. Устройство оказалось настолько удачным, что послужило аналогом для усовершенствованных конструкций, которые были в использовании вплоть до 30-х годов прошлого столетия, пока на смену им не пришли аккумуляторные лампы.
Модели предохранительной бензиновой лампы Вольфа середины XIX и XX веков сохранилась в экспозиции Петербургского Горного музея. В коллекции, посвященной рудничному освещению, можно также увидеть глиняные светильники из античного свинцового рудника, первую лампу Деви и аккумуляторные лампы советского периода.
То, что еще вчера было чуть ли не проклятьем в энергопотреблении Европы, базирующимся на угле, сегодня является крайне востребованным ресурсом. Трубопроводный и сжиженный газ, спрос на который по всему миру продолжает неуклонно расти, представляет собой смесь газообразных углеводородов природного происхождения, состоящую главным образом из метана. Каждый год человечество добывает свыше 3,5 триллионов кубических метров этого ценного полезного ископаемого.
