рудничный газ
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( декабрь 2021 г. ) |
Рудничный газ – это любой легковоспламеняющийся газ, обнаруженный в угольных шахтах , обычно это метан угольных пластов . [ 1 ] Он особенно встречается в районах, где уголь битуминозный . Газ скапливается в карманах угля и прилегающих пластов, и при проникновении в них выброс может вызвать взрывы. Исторически сложилось так, что если такой карман находился под сильным давлением, его называли «мешком с нечистотами». [ 2 ]
Имя
[ редактировать ]Влажность — собирательное название всех газов (кроме воздуха), встречающихся в угольных шахтах Великобритании и Северной Америки. [ 1 ]
Помимо рудничного газа, к другим влажным газам относятся черный рудничный газ (непригодная для дыхания смесь углекислого газа , водяного пара и других газов); whitedamp (окись углерода и другие газы, образующиеся при горении); ядовитая, взрывчатая вонючая сырость ( сероводород ) с характерным запахом тухлых яиц; и коварно смертоносные остаточные газы ( окись углерода и другие газы), которые образуются в результате взрывов рудничного газа или угольной пыли.
Этимология
[ редактировать ]Этот термин, часто обозначающий горючий тип подземного шахтного газа, который часто пишут через дефис как «огневой рудник», в первую очередь происходит от древнеанглийского fyr и от протогерманского слова fūr, означающего «огонь» (происхождение одного и того же слова в голландском и немецком языках, с похожим оригинальным написанием на старосаксонском, фризском и скандинавском языках, а также на среднеголландском и древневерхненемецком языках). Во второй части значение слова «влажный» (чаще всего понимаемое как подразумевающее влажность) представляет собой свидетельство того, что оно было отделено от этого нового, несущественного значения, по крайней мере, к первому десятилетию XVIII века, когда первоначальное значение слова «пар» «также происходит от протогерманского происхождения, дампаза , который дал начало его непосредственному английскому предшественнику, средненижненемецкому сырому (без каких-либо упоминаний о древнеанглийском посреднике). Как и в случае с первым, протогерманское дампаз породило множество других родственных слов, в том числе древневерхненемецкое dumph , древнескандинавское dumpi и современное немецкое Dampf , последнее из которых до сих пор переводится как «пар». [ 3 ]
Вклад в гибель мин
[ редактировать ]
Рудничный газ взрывоопасен при концентрации от 4% до 16%, при этом большинство взрывов происходит при концентрации около 10%. Это стало причиной многих смертей на угольных шахтах до изобретения лампы Джорди и лампы Дэви . [ 4 ] Даже после того, как лампы безопасности стали широко использоваться, взрывы рудничного газа все еще могли быть вызваны искрами, образующимися при по углю, загрязненному пиритом ударе металлическими инструментами . Наличие угольной пыли в воздухе увеличивало риск взрыва при наличии рудничного газа и могло вызвать взрывы даже при отсутствии рудничного газа. Угольные шахты Тайнсайд в Англии имели смертоносное сочетание битуминозного угля, загрязненного пиритом, и было большое количество смертей в результате несчастных случаев, вызванных взрывами рудничного газа, в том числе 102 человека погибли в Уолсенде в 1835 году. [ 4 ]
Проблема рудничного газа в шахтах была доведена до сведения Королевского общества в 1677 году. [ 5 ] а в 1733 году Джеймс Лоутер сообщил, что при прокладке шахты для новой ямы в Салтоме недалеко от Уайтхейвена произошел крупный выброс, когда слой черного камня прорвался в угольный пласт. Зажженный свечой, он давал устойчивое пламя «около половины ярда в диаметре и около двух ярдов в высоту». Когда пламя погасло и произошло более широкое проникновение через черный камень, повторное зажигание газа дало большее пламя, ярд в диаметре и около трех ярдов в высоту, которое удалось потушить лишь с трудом. Воздуходувку отделили от шахты панелями и вывели на поверхность, где более двух с половиной лет спустя она продолжала работать с такой же скоростью, как и всегда, заполняя большой баллон за несколько секунд. [ 6 ] Члены общества избрали сэра Джеймса Феллоу, но не смогли найти никакого решения или улучшить утверждение (которое в конечном итоге оказалось неверным) Карлайла Спеддинга, автора статьи, о том, что «этот вид пара или влажного воздуха не берите огонь, кроме как от пламени; искры не влияют на него, и по этой причине часто используют кремень и сталь в местах, подверженных такому виду сырости, которые дадут мерцающий свет, что является большой помощью для человека. Рабочие в трудных случаях».
Большой шаг вперед в решении проблемы рудничного газа произошел, когда предложили безопасные лампы , предназначенные для обеспечения освещения, но не способные воспламенить рудничный газ, Джордж Стефенсон и Хамфри Дэви в ответ на такие несчастные случаи, как катастрофа на шахте Феллинг недалеко от Ньюкасл-апон-Тайн . в результате которого 25 мая 1812 года погибло 92 человека. Дэви экспериментировал с латунной сеткой , определяя максимальный размер зазоров и оптимальную толщину проволоки, чтобы предотвратить возгорание. проходя через марлю. [ 7 ] Если бы открытое пламя было полностью закрыто такой марлей, то метан мог бы пройти в лампу и безопасно сгореть над пламенем. Лампа Стефенсона («лампа Джорди») работала по другому принципу: пламя закрывалось стеклом; Доступ воздуха к пламени осуществлялся через достаточно узкие трубы, чтобы пламя не могло возгореться в поступающем рудничном газе, а в выходящих газах было слишком мало кислорода, чтобы позволить закрытому пламени достичь окружающей атмосферы. Оба принципа были объединены в более поздних версиях ламп безопасности.
Даже после широкого внедрения ламп безопасности взрывы продолжались, поскольку первые лампы были хрупкими и их легко повредить. Например, железной сетке лампы Дэви достаточно было потерять всего один провод, чтобы она стала небезопасной. Освещение также было очень плохим (по сравнению с открытым пламенем), и предпринимались постоянные попытки улучшить базовую конструкцию. По высоте конуса горения метана в пламени предохранительной лампы можно оценить концентрацию газа в местной атмосфере. Лишь в 1890-х годах на угольных шахтах стали доступны безопасные и надежные электрические лампы.
Свисток рудничного газа был разработан Фрицем Хабером в 1913 году как профилактический индикатор рудничного газа, но калибровка на действующей шахте в конечном итоге оказалась непрактичной. [ 8 ]
См. также
[ редактировать ]- Рудничный свисток
- Уайтдамп
- Блэкдамп
- вонючая сырость
- Послевлажность
- Глоссарий терминологии угледобывающей промышленности
- Катастрофа на шахте Аберкарн
- Угольный метан
- Катастрофа на шахте Дарр
- Гресфордская катастрофа
- Катастрофа на шахте «Майское дерево»
- Авария на шахте
- Катастрофа на шахте в Удстоне
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «сыро | Инфопожалуйста» . www.infoplease.com . Проверено 28 сентября 2022 г.
- ^ Уильям Стьюкли Гресли (1882). «Мешок нечистоты» . Словарь терминов, используемых в добыче угля . Лондон: E. & FN Spon.
- ^ Харпер, Д. (nd). Этимология слова «огненный сырец». Интернет-этимологический словарь. Получено 6 января 2022 г. по этой ссылке .
- ^ Jump up to: а б Холланд, Джон (1841). История и описание ископаемого топлива, угольных шахт и торговли углем Великобритании . Лондон: Уиттакер и компания (цифровое издание Библиотеки бизнеса и экономики Кресса, Гарвардский университет). стр. 267–8 .
- ^ «О сырости в шахтах» Р. Мослина (?) (№ 136. стр. 890, том XII (1677)) перепечатано в Философские труды Лондонского королевского общества с момента их начала в 1665 году по 1800 год . Лондон: Ч.Р. Хаттон. 1809. стр. 398–401. - сообщает о событии в Мослине во Флинтшире; и здесь и в имени автора Мостин кажется более правдоподобным
- ^ Лоутер, Джеймс (1733). «Отчет о влажном воздухе в угольной яме сэра Джеймса Лоутера, Барт. Затонул в 20 ярдах от моря; передан им Королевскому обществу» . Философские труды . 38 (427–435): 109–113. Бибкод : 1733RSPT...38..109L . дои : 10.1098/rstl.1733.0019 . JSTOR 103830 . S2CID 186210832 .
- ^ Хамфри Дэви (1816). О руднике угольных шахт: из философских трудов Королевского общества. С рекламой: содержащее отчет об изобретении для освещения шахт и потребления огнетушащего газа без опасности для шахтера . Балмер.
- ^ Маргит Сёллёси-Янце: Фриц Хабер 1868-1934: Биография , Verlag CHBeck, 1998, ISBN 978-3406435485 , с. 240–242
- «Эксперименты показывают, как газ взрывается в шахте», ежемесячный журнал Popular Science , февраль 1919 г., ненумерованная страница, отсканировано Google Books: https://books.google.com/books?id=7igDAAAAMBAJ&pg=PT21
