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世界需要的这万恶的气体

светильник рудничный
© Форпост Северо-Запад / Горный музей

由于甲烷爆炸,世界各地的煤矿经常会发生的事故。它们夺走了数百人的生命,而这正是现代自动气体保护系统的存在意义。

18 世纪,人们第一次亲眼见证了矿井中甲烷的危险性。此时,在英国,煤炭开采成为一项非常赚钱的业务,为了增加产量,开发越来越深入,后来证明,危险的前景开始了。迄今为止,已知最早的矿工大规模死亡事件发生在 1705 年英格兰北部的达勒姆郡。它的受害者是30人。下一场悲剧很快就发生了,三年后发生在同一地区的 Fatfield 矿发生爆炸,造成 69 名工人死亡。这些事件的起因是所谓的“湿气”,它对接触明火产生反应。到了这样的地步,英国国教的牧师在将工人放​​入矿洞之前,阅读祈祷文,其中提到该死的毒气是魔鬼的产物。

взрыв на шахте
© Общественное достояние

为了保护自己免受其影响,人们在煤炭开采领域切断了额外的工作——气体通过它们扩散并与空气混合。然后必须将所得混合物点燃,然后爆炸。雇佣了一个特殊的人来执行这项危险的工作,在英国他被称为“消防员”,在法国被称为“忏悔的罪人”。工人穿上湿衣服,戴上玻璃面具保护眼睛。纵火犯拿起一根末端带有火炬的长杆,躺下,爬进隧道并引发爆炸。之后,采矿作业可以在相对安全的模式下继续进行。有时,作为地下的指示器,他们带着金丝雀的笼子,被它的歌声引导。一旦那只鸟久久沉默或失去知觉,就必须立即离开矿洞。这意味着空气中大量存在有毒物质。

кающийся грешник
© Общественное достояние

在英格兰煤矿发生第一次爆炸一百年后,英国化学家和地质学家奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼证明了沼气是甲烷、氮气和二氧化碳的混合物。当时,人们已经知道天然甲烷是无色无味的。它存在于有机碎片分解的煤层中。甲烷积聚在岩石间的空隙中,最轻微的火花就会随时爆炸,气体的释放与岩石的坍塌同时发生。

这些科学发展恰逢英格兰煤矿中最大规模的悲剧之一。然后,在 Gatesche 市附近的“Felling”矿发生爆炸时,92 名矿工遇难,其中 30 人是 8 至 16 岁的儿童和青少年。这一事件促使当局建立了一个由部长、医生、矿主和管理人员组成的“桑德兰协会”。该组织的主要目标是对地下工程的通风、突然爆炸的原因和安全灯的发展进行科学研究。最后一点似乎特别重要,因为地下明火的存在——油灯、蜡烛、照亮矿井的手电筒——被认为是事故的主要先决条件。公司成立后,先后研发了多种类型的新型灯具。其中有乔迪的灯,有空气,通过火焰无法通过的细管供应。汉弗莱戴维发明了另一种安全结构——戴维灯,其中的火焰被铁网包围。但所有这些都没有提供足够的工作安全。

горный музей
© Форпост Северо-Запад / Горный музей

一个真正的创新发明是 Karl Wolff 汽油灯(卡尔沃尔夫灯),设计于 19 世纪末。这种发光不发烟灰的安全装置的出现,挽救了数千人的生命。在当时的矿工中,她被称为“恩人”。这位发明家将他的前辈的开发成果结合在一盏灯中。

горный музей
© Форпост Северо-Запад / Горный музей

它有一个安全网、一个围绕火焰的玻璃圆筒、一个较低的空气供应和一个只能用重达 10 公斤以上的磁铁打开的百叶窗。如果灯熄灭,每个矿工都可以重新点燃灯,而不会危及自己和他的同志。此外,该结构还用于确定沼气的存在。为此,必须将灯的火焰减弱并升至矿顶。如果周围出现蓝色光晕,则空气中存在甲烷。事实证明,该设备是如此成功,以至于它作为改进设计的模拟,直到上个世纪 30 年代才被可充电灯所取代。

рудничные светильники
© Форпост Северо-Запад / Горный музей

19 世纪中叶和 20 世纪沃尔夫的汽油安全灯模型已保存在圣彼得堡矿业博物馆的展览中。专门用于矿井照明的系列还包括来自古董铅矿的粘土灯、第一款 Devi 灯和苏联时期的电池灯。

горный музей
© Форпост Северо-Запад / Горный музей

昨天在欧洲几乎是对煤炭能源消费的诅咒,如今却是一种需求量很大的资源。管道和液化石油气的需求在世界范围内持续稳定增长,是一种天然来源的气态碳氢化合物的混合物,主要由甲烷组成。每年,人类提取超过 3.5 万亿立方米的这种有价值的矿物。