Технология горных работ на каменноугольных копях
Как уже рассказывалось в предыдущих выпусках, в качестве сырьевой базы для строящегося Луганского чугунолитейного завода были выбраны разработки угля в Лисичьей балке (буераке) возле села Верхнее Третьей роты Бахмутского гусарского полка. Данное месторождение разведал и пытался разрабатывать горный офицер Абрамов, командированный Берг-Коллегией в распоряжение Потемкина.
С 1796 года в Лисичьей балке (сейчас г. Лисичанск) началась разработка («ломка») угля, которую возглавил выписанный из Шотландии специалист Томас (в народе Тимофей) Ропер, Но поскольку он был литейным мастером, его услуги понадобились на заводе. А ломкой угля с 1797 года и в течение 7 лет занимался Адам Смит. Занимался он не только добычей угля, но и обустройством поселения первых рабочих угольной ломки.
Об истории строительства рудника и поселения при нём, расположения различных объектов на местности и т.д. лучше расскажут местные краеведы. А мы остановимся на технологии горных работ, которые применялась в то время, конечно с определенной степенью вероятности, поскольку информации мало.
Способы разработки каменных угольев и руд были уже подробно прописаны в трудах Шлаттера и Ломоносова, о которых мы упоминали в предыдущих выпусках. Кроме этого, в середине прошлого века в архивах обнаружился труд горного инженера Бригонцева Ивана Осиповича, который назывался «Руководство к познанию, разрабатыванию и употреблению каменного угля», датированного 1795 годом. В нем дополнительно, к указанным двум трудам, представлены теоретические сведения по способам разработки слоев угля на рубеж веков, но применялась ли эти технологии практически на донецкой земле, в тот период не указано. Действовали ли шотландские мастера по теории, изложенной в этих трудах, или основывались на своем опыте, не упоминается.
Но известно точно, что начинали они разработку штольнями, в местах выхода пластов по южному склону Лисичьей балки. По нему обнажались два пласта мощностью 70-80 см. Каждая штольня вместе с прилегающими выработками считалась отдельной технической единицей (шахтой). Устье до твердых пород крепилось, чтобы не обрушилось. Расстояние между штольнями составляло несколько десятков метров. Горные работы в одной штольне выполняла бригада из 4-8 человек. Одновременно работало 3-4 штольни-шахты, годовая добыча всей разработки составляла несколько сотен тысяч пудов угля. За первые пять лет разработки месторождения в балке было построено 22 штольни - шахты.
Угол падения пласта составлял 20-30 градусов по направлению на юго-восток. Поэтому проходка штольни осуществлялась по пласту, и вряд ли строго по падению. Скорее по диагонали (маркшейдера уже существовали), для облегчения транспортировки угля и уменьшения притока воды. Для увеличения высоты штольни до 5-7 футов (1,6-2,1 м) проводили ломами и кирками «подрывку» подошвы лежачего бока.
Выемку угля осуществляли камерным способом, чуть позже - столбами по простиранию. Для разрушения угольного массива, с помощью клиньев и молотов, у подошвы прорубали щель («расщеливали»), после чего обваливали слои пласта. Для охраны действующих выработок от обрушения оставляли целики. Потери из-за этого были большие. В отдельных случаях, при неустойчивой кровле, применяли деревянное крепление (деревянные стойки и рамы). Лес был ценным материалом, его первоначально доставляли с левого берега Северского Донца, где находился бор.
Уголь из забоев до устья штолен выдавался носилками, тачками, тележками или волокушами (санками с коробом), в котором находилось 5-6 пудов угля, затем перегружался на подводы и направлялся на Луганский завод.
Со временем, по мере выработки близлежащих к балке запасов штольнями, доступ и выдача угля по крутым выработкам на гора стал затруднен. И начался поиск ушедшего в глубину пласта с помощью вертикальных шахт. Когда это произошло неизвестно, но вероятней сего в новом столетии.
Выдача угля стала осуществляться не только через устья штолен, но из стволов (шахт) с помощью ручного или конного ворота. Поднимали уголь в мешках, специальных дубовых бадьях или непосредственно в коробах волокуш. Для подъема использовали конопляные или пеньковые канаты. Шахтную воду спускали по штольням, если была возможность, или поднимали в бадьях.
Различные способы проветривания шахт были известны, как для тупиковых шахт, так и «сбитых» шахт. Какие способы конкретно применялись на первоначальном этапе неизвестно. Известно, что позднее для обеспечения вентиляции проводили шахты (шурфы), которые называли "отдушниками" С целью усиления естественной тяги применяли металлические жаровни, в которых на поверхности разжигали дрова и уголь, после чего опускали в вентиляционный ствол. Воздух вблизи жаровни быстро разогревался и с повышенной скоростью направлялся вверх, создавая необходимую тягу. По мере остывания жаровни заменялись.
Наряду с разработкой угля производилась разведка запасов, определялась геометрия залегания слоев. Технология бурения с помощью буравов различной конструкции была хорошо известна еще со времен Петра I. Как оказалось позже рабочих слоев, от 2,5 до 7 футов (от 0,7 до 2,1 м) было открыто семь. Первым были даны английские названия: Мейн, Сплит,Чери.
Теперь дадим несколько пояснений по горной терминологии. На рассматриваемый период устоявшейся терминологии не было, хотя безуспешные попытки её создать были. Само упорядочение, а зачастую и возникновение терминов было значительно позднее и вызвано, главным образом, появлением в государстве центрального горного ведомства и необходимостью учета подведомственных ему предприятий. Но происходило не сразу, а постепенно.
Административно и географически место разработки в указанном месте называлось «угольной ломкой в Лисичьем буераке». Хотя реже употреблялось и слово «рудник». Слово «ломка» закрепилось и в названии близлежащему к нашему городу поселку Каменоломни. Несколько позже наряду со словом рудник, стало употребляться и слово «копь», («копи»), от слова «копать».
То, что сейчас называется пластом угля, тогда именовалось флецем или слоем.
Словом «шахт» или «шахта» именовалась выработка вскрывающая слой угля. Причем в этом значении оно использовалось на протяжении почти всего XIX-века, и лишь потом постепенно эволюционировало в значение «угольное предприятие».
Для обозначения горных выработок использовались как русские слова ("улица", "переулок", "просек", "печь"), так и иностранные ("штрек", "штолня", "орт").
В качестве орудий труда для относительно мягких пород применялись традиционные , тысячелетней давности орудия:
· кирки и кайла разной конструкции и веса;
· молотки и молоты разного назначения и веса ;
· клины плоские и четырехгранные разной конструкции;
· железные пластины и полосы, между которыми вбиваются клинья;
· ломы большие и малые, специальные;
· лопата железная с деревянным черенком;
· мотыга (матыка, гребок);
· топор и др.
Первоначально, в 1796 году, на ломке при Лисичьем буераке работало до 100 человек, большая часть на разработке, и около двух десятков на поиске угля и руд. Со временем число занятых увеличивалось, приобретался мастеровой опыт. Открывались разработки в других местах, создавалась новая общность горных людей.
После окончание Санкт-Петербургского Горного Училища в 1799 году, на Луганский завод были направлены для практических работ трое его выпускников: Ильин Иван, Соколов Иван, и Пиленко Савелий (Василий); В сентябре 1800 года он были приведены к присяге в чине шихтмейстеров 13 класса.
Пиленко был определен на угольную ломку для обретения практических навыков разработки и стал первым дипломированным специалистом подземной разработки угля в Донецком бассейне. После Смита он был смотрителем на руднике до 1805 года.
На этом и ограничимся сведениями о горном промысле в Лисичьей балке на рассматриваемый период времени. Начавшиеся разработки стали вестись, в соответствии (более-менее) с горной наукой XVIII века и принципиально отличались от кустарных «ломок», существовавших здесь ранее. Они стали своеобразным испытательным полигоном, опыт которого позже распространялся на другие угольные промыслы Дона.