«Невидимый враг»: почему добыча угля остается опасной профессией и в век космических технологий

Несколько дней назад произошла авария на шахте «Листвяжная» в Кемеровской области. Следствию еще предстоит тщательно разобраться в причинах ЧП. Найти ответ могут помочь датчики, поскольку есть версия внезапного выброса метана. Более 122 пострадавших, из которых 52 больше никогда не вернутся домой. Так было на протяжении всей истории добычи угля, хотя ученые искали способ обезопасить людей работающих под землей.

Когда произошло «знакомство» шахтеров с метаном

На пороге промышленной революции европейская промышленность нуждалась в дополнительных объемах топлива. Для этого нужно было осваивать глубокие горизонты залежей каменного угля. Тогда еще никто не знал, какая опасность таится в недрах земли. С 1705 года начался печальный отсчёт потерянных жизней, когда в северном английском графстве Дарем взрыв в шахте оборвал жизни 30 рабочих. Спустя всего три года произошел еще один подобный случай, на шахте«Fatfield» на поверхность не поднялись 69 шахтеров. Удалось выяснить, что причинами взрывов становится реакция невидимого газа с огнем шахтерских светильников.

Английские священники называли газ “дыханием Диавола”. Они убеждали прихожан, что это наказание за то, что человек дерзнул пробираться к преисподней. В народе этот газ стали называть «рудниковым»,«чёрным» или «рудничным». Люди искали способ нейтрализовать «невидимого врага». В районе основной выработки пробивались дополнительные штольни, когда газ вступал во взаимодействие с воздухом, можно было устроить плановый взрыв.

Поджигать горючую смесь решались единицы, это опасная и почетная профессия оплачивалась в несколько раз выше, чем рабочее время горняков. Интересно, что в каждой стране такие люди имели разные названия, так во Франции их прозвали «Кающимися грешниками и монахами», и в Англии «Пожарными».

Экипировка таких работников напоминала защиту огнеборцев. Человека облачали в несколько слоев шерстяной, смоченной водой одежды, и кожаный плащ с капюшоном, пытались защищать глаза масками из стекла. Смельчаку предстояло забраться в узкий лаз, и воспламенить газ при помощи длинной палки с промасленной паклей на конце, такой импровизированный факел провоцировал взрыв метана в шахте. Пожарный низко опускал голову, чтобы взрывная волна прошла сверху, но такая защита помогала примерно в половине случаев.

Считалось, что какое-то время после взрыва, можно было спокойно работать. Еще одной «системой безопасности» была обычная певчая птичка. Пока она беззаботно чирикала, шахтеры могли не беспокоиться, то вот если пичуга начинала метаться или замолкала, следовало без промедленья покинуть опасное место.

Разобраться в составе таинственного газа смог английский ученый Август Вильгельм фон Гофман. Он доказал, что взрывоопасная смесь состоит из углекислого газа и природного метана, не имеющего запаха и цвета. Этот газ в больших количествах содержится в пластах каменного угля, который образуется в результате разложения органических остатков растений. Метан заполняет все пустоты, и малейшая искра приводит к мощному взрыву и разрушению горной породы.

Первые безопасные лампы спасли сотни жизней

25 мая 1812 года на Валочной шахте произошло ЧП, лишились жизни 92 работника, треть из них были совсем юными. После происшествия началась активная разработка осветительного прибора без использования открытого огня. Изыскания финансировались «Сандерлендским обществом», объединившим владельцев шахт, горных мастеров, ученых, медиков и даже священнослужителей. Первые опытные образцы ламп нового поколения были представлены в 1838 году, а с 1840 ученые стали получать патенты. Пламя пытались защищать металлической сеткой или подача воздуха производилась по узким трубкам. 

Настоящим прорывом стал осветительный прибор Карла Вольфа. Эта бензиновая лампа отличалась ярким светом, отсутствием сажи и относительной безопасностью. Шахтеры называли ее «Благодетельницей» и «Защитницей». Ее можно было зажигать без риска устроить взрыв, поскольку нижняя подача воздуха и открывающийся тяжелым магнитом затвор, обеспечивали конструкции высокую надежность. Для того чтобы проверить выработку на опасную концентрацию рудничного газа, в лампе уменьшали огонь и поднимали как можно выше. Голубоватое мерцание вокруг лампы означало, что в этом месте присутствует метан. Инновация оказалась настолько эффективной, что оставалась базой для светильников на шахтах во всем мире, подвергаясь лишь незначительным изменениям.

В 30-х годах XX века на смену бензиновым лампам пришли осветительные приборы с аккумуляторами. Остается много вопросов относительно защищенности шахтеров, ведь прогресс и развитие технологий так и не сумели сделать эту отрасль абсолютно безопасной. Не так давно Европа решила отказаться от использования угля, развивая зеленую энергетику. Однако, довольно быстро стало понятно, что человечество не сможет полностью отказаться от этого вида топлива, по крайней мере в ближайшие десятилетия.

Экономики многих стран наоборот наращивают потребление угля. Например, Китай только за год почти в два раза нарастил закупки ископаемого энергоносителя. В начале октября стало известно, что и европейские электроэнергетические компании запросили дополнительные объемы российского угля. 

Возможно, события на шахте «Листвяжная» заставят власти усилить контроль за безопасностью шахтеров, чтобы остановить счет жертв «проклятого газа». Трудно поверить, что в век развития искусственного интеллекта и космических технологий еще не разработана надежная система предупреждения аварий. К сожалению вместо этого допускаются десятки банальных нарушений и имеет место человеческая халатность. Например в шахтерском поселке Грамотеино, люди рассказывали журналистам, как можно «обмануть» датчики фиксирующие опасную концентрацию метана в шахте, чтобы руководством не был отменен выход людей на смену.