Андрей МУСАЛОВ
Из книги «Уголь. Энциклопедия». Эксмо. 2013 г.
Во тьме глубокой шахты самым важным для любого горняка всегда оставался свет его фонаря. Неудивительно, что шахтеры в благодарность называли эти незамысловатые осветительные приборы самыми звучными названиями: «благодетельница», «свет шахтера», и даже «Бог в помощь!»
Первыми шахтными светильниками были обычные масляные плошки с веревочными фитилями. Постепенно на смену им пришли светильники с закрытым резервуаром.
В XVIII–XIX веках с увеличением глубины подземных работ пришла и новая опасность. Рудничный газ – метан, появлявшийся незаметно, взрывался при соприкосновении с открытым пламенем. Счет жертв шел на десятки. В 1812 году на одной из шахт в окрестностях Ньюкасла от такого взрыва за несколько секунд погибло больше ста человек.
Это была далеко не единственная катастрофа. Неудивительно, что свои лампы русские шахтеры драматично называли «Бог в помощь!».
Боролись с метаном огнем. Выжигальщик надевал на себя кожух, служивший единственной защитой от возможного взрыва, вооружался факелом и шел в тупиковый забой, где обычно собирался метан. Далее он бросал факел в предполагаемое место скопления газа и молился...
В 1815 году английский химик и физик Гемфри Дэви изобрел рудничную лампу для работы в шахтах с повышенным содержанием взрывоопасных газов. Дэви заметил, что медная сетка поглощает значительное количество тепла, охлаждая газ при возгорании. Это свойство ученый и положил в основу своего изобретения. Оно представляло собой небольшую металлическую масляную лампу, в которой пламя окружал цилиндр из проволочной сетки. Если внутрь лампы попадал метан, то он воспламенялся лишь внутри сетчатого цилиндра.
Впоследствии лампа Дэви получила дополнительный цилиндр из толстого стекла, вместо масла стали использовать бензин, а резервуар заполнили ватой, дабы в нем не скапливались горючие пары. Был придуман и особый затвор, не дававший возможности выпустить пламя наружу. Зажигалась лампа с помощью особого огнива, дававшего искру внутри цилиндра.
Лампа Дэви была не единственным шахтерским светильником. В Германии широко применялась лампа Вольфа схожего принципа действия. Кроме своего прямого назначения – освещения – эта лампа позволяла определить наличие метана. Она имела регулируемый фитиль и риски на стенках стеклянного цилиндра, позволявшие определить уровень загазованности. Лампу с едва заметным огоньком осторожно подносили к подозрительному месту. Метан образовывал вокруг пламени голубое сияние. По высоте этого ореола и определялась концентрация газа.
Лампа Вольфа широко применялась на шахтах России. Шахтеры называли ее «благодетельницей». Российский аналог лампы Вольфа – «Свет шахтера» – изготавливался в Харькове и применялся в СССР вплоть до 60-х годов ХХ века.
Для определения незначительного количества газа служила лампа системы Пилера. По принципу действия она напоминала лампы Дэви и Вольфа, но была гораздо более чувствительна к присутствию метана. Пламя лампы Пилера давало ореол даже при содержании в воздухе ¼ газа.
В конце XIX – начале XX века в Германии были изобретены ацетиленовые (карбидные) шахтерские лампы. Источником света в таких лампах служил горящий газ ацетилен, выделявшийся при воздействии воды на карбид кальция.
Карбид помещался в закрытом крышкой резервуаре в нижней части лампы. Сверху имелась емкость для воды, подававшейся в резервуар по трубке. Поступление воды регулировалось специальным винтом. Ацетилен попадал в горелку, накрытую предохранительным цилиндром с отверстиями для подачи воздуха. Световой поток регулировался круглым рефлектором.
Такую лампу можно было крепить на каске. Резервуар с карбидом находился на поясе шахтера и соединялся с лампой гибкой трубкой. За эту особенность карбидные лампы особо ценили коногоны. Они первыми стали носить светильник на головном уборе. Именно поэтому ацетиленовые лампы прозвали «коногонками».
Ацетиленовые лампы светили ярко, но имели серьезные недостатки: отверстие горелки часто засорялось, требовалось постоянно контролировать подачу воды, а открытое пламя делало их непригодными в шахтах с содержанием метана.
В конце XIX века появились аккумуляторные шахтерские лампы. По форме они напоминали лампу Вольфа, но были абсолютно безопасны в условиях наличия рудничного газа. Такие светильники отличались надежностью, выдерживали любые удары и падения.
К 30-м годам ХХ века электрические лампы приобрели вполне современный вид. На каске крепилась фара, соединенная гибким электрическим шнуром с блоком аккумуляторных батарей, располагавшимся на поясе шахтера.
Применялись аккумуляторные батареи двух видов – доливные и герметичные. Доливные были дешевыми, неприхотливыми и надежными в эксплуатации. Щелочной электролит в них добавляли иногда прямо во время эксплуатации. Более капризные герметичные батареи в случае перезарядки или глубокого разряда могли деформироваться и даже взрываться.
При неплотно закрученных пробках щелочь из лампы вытекала наружу, вызывая химический ожог. К тому же при зарядке она выделяла взрывоопасный водород. Поэтому в конце концов от ламп с доливными АКБ отказались.
На смену им пришли светильники с сухими аккумуляторными батареями. Их заряда хватает на десять часов обычной работы. В аварийном режиме такая лампа светит еще дольше.
Фото из сети интернет