Каганець для освітлення шахтних виробок
Перші вугільні копальні в Донбасі були ще неглибокими. Техніка видобутку вугілля була вкрай примітивною. Шахтарі користувалися саморобними світильниками - каганець чи баночка з мазутом або маслом, а в ній гніт. Пристрій без хитрості, сильно чадить і світло дуже слабкий. На зміну таким примітивним світильників прийшли переносні масляні лампи з закритим резервуаром, які використовувалися аж до середини XIX століття. У різних країнах вони відрізнялися один від одного лише формою резервуара. Пальним служило сурепное масло, що отримується з насіння суріпиці та інших хрестоцвітих рослин. Така лампа представляла собою металевий резервуар, в який був вставлений гніт. До металевого резервуару був прикріплений невеликий кронштейн, до якого кріпився гак для підвішування лампи. Полум'я лампи нічим не був прикритий. Тому така лампа була дуже вибухонебезпечна. Серед шахтарів вона отримала назву - «Бог в допомогу».
У 1914 році залізні, паяні міддю, лампи коштували від 90 копійок до 1 рубля, а мідні - близько 4 руб. Екстра-класу сурепное масло для них варто було 8-9 рублів за пуд. Гнотовим папір - 16 рублів за пуд. За зміну (10-11 годин) в таких лампах вигорало 0,5 фунта масла.
Можна уявити, яке світло від такої лампи. Скільки треба таких ламп розвісити в штреку, щоб створити хоч якийсь освітлення. Тоді з'явилася професія лампоноса. У його обов'язки входило розвішувати світильники по штреку, щоб того ж відкатчиком мало-мальськи було видно дорогу, по якій вивозили видобуте вугілля.
Лампонос за зміну не один десяток ламп переносив, по всьому штреку розвішував, чіпляючи за кресалом, або безпосередньо в забої лави або печі. Під час поїздки він їх підправляв, щоб не затухлі, і за справністю стежив. Так що лампонос був в середовищі шахтарів цілком почесною фігурою!
Лампоноси шахти Бутівка. м Сталіно
Зі збільшенням видобутку вугілля шахти ставали все глибше. У шахтах став з'являтися метан. Перші спалахи рудничного газу в Донбасі датуються 1878 роком. У 1890 році ад'ютант-професором Н.Д. Коцовський і академіком Н.С. Курнаковим, обстежили шахти Донбасу. було встановлено наявність значного виділення газу, незадовільний провітрювання шахт і запропоновано як захід боротьби з метаном його випалювання.
«Випалювач» одягав кожух і факелом з клоччя, навернути на палицю і змоченою в мазуті, підпалював метан, що скупчується зазвичай в тупиковому вибої. Єдиним захистом при цьому у «випалювач» від можливого вибуху був кожух.
За тодішніми Правил безпеки нагляд шахти мав бути притягнутий до відповідальності за допущення на роботу шахтарів без попереднього випалювання газу в забоях. Така боротьба з газом проводилася зазвичай між змінами, коли в забоях не було шахтарів. Але випалювання метану особливо не рятувало. Були потрібні світильники, які могли працювати в метанової середовищі.
Тому подальша еволюція шахтарських ламп йшла по двох головних напрямках: ізоляція відкритого полум'я та удосконалення конструкції. Шукали і більш підходящі горючі матеріали.
Ще в 1815 році, через сто років після першого великого вибуху гримучого газу на шахті біля Ньюкестл, англійський хімік і фізик Гумфрі Деві запропонував запобіжну лампу для освітлення місць роботи шахтарів.
Деві зауважив, що якщо полум'я накрити досить частою мідною сіткою, то остання, поглинаючи значну кількість тепла, буде настільки охолоджувати газ, що горіння не поширюватиметься по іншу сторону сітки, хоча частина не згорілих (внаслідок охолодження полум'я) парів і газів і буде проникати туди крізь її отвори, так що їх можна запалити. Дія металевої сітки, що перешкоджає поширенню горіння, можна бачити і з такого досвіду, наприклад: якщо тримати сітку над відкритим газовим ріжком і запалити газ поверх її, то полум'я буде триматися над сіткою і не пошириться вниз у напрямку до ріжки. На цій властивості металевої сітки Деві і заснував пристрій своєї запобіжної лампи. Це невелика металева масляна лампа, в якій кінець світильни, а отже, і полум'я оточені циліндром з дротяної сітки. Внутрішній простір цього циліндра як для виходу з нього продуктів горіння, так і для припливу до полум'я свіжого повітря не має іншого повідомлення з навколишньою атмосферою, як за посередництвом мідної дротяної сітки. У разі внесення такої лампи в атмосферу будь-якого пального газу останній, звичайно, негайно проникне всередину сітки до полум'я і від нього загориться; але горіння його при цьому обмежиться лише внутрішнім простором лампи, оточеним сіткою, і не передасться решти масі газу.
Надалі лампа Деві зазнала значних удосконалень. Лампа була забезпечена циліндром з товстого скла. Замість масла в якості освітлювального матеріалу стали вживати бензин, який дає більше світла. Однак, легко займистий бензин не наливається в лампу в рідкому вигляді, а резервуар лампи поповнюється ватою, яка вбирає в себе бензин, і віддає його поступово гноті. Була придумана особлива затвор, що не дає можливості робочого відкрити лампу в руднику, якщо ж лампа випадково згасне, то вона запалюється за допомогою особливого кресала, що дає іскру всередині лампи.
У Бельгії набула великого поширення лампа Мюзелера, в якій для регулювання припливу повітря влаштована бляшана трубка всередині сітківки.
Російський варіант Лампи Вольфа до 70-х років XIX століття
У Німеччині частіше інших вживається лампа фірми Вольф в Цвіккау; вона забезпечена затвором, який відкривається тільки за допомогою важкого магніту, вагою понад 10 кілограм. Шахтарська лампа Вольфом знайшла широке поширення в Росії. Лампу Вольфа шахтарі охрестили «благодійниця». Вона врятувала тисячі життів. Важила така лампа 1 кг, в 1914 році коштувала 2,5 рубля. Витрачала лампа 0,17 фунта бензину в зміну. Ціна пуди бензину тоді була 0,6 - 1,8 рубля.
Лампа Вольфа послужила прототипом запобіжної бензинової лампи «Світло шахтаря», яку застосовували у нас для виміру концентрацій метану аж до 60-х років ХХ століття. Крім свого прямого призначення - висвітлювати рудники, запобіжні лампи служили ще й для визначення присутності рудничного газу. З цією метою зменшують полум'я лампи настільки, щоб залишався ледь помітний вогник. Потім лампу обережно підносять до покрівлі виробки, де зазвичай перш за все накопичується газ, завдяки своєму легкому питомій вазі; якщо газ є, то навколо полум'я утворюється подовжене блакитнувате сяйво, зване ореолом.
Для визначення вельми незначної кількості газу служила лампа системи Пілера, влаштована за типом лампи Деві. Полум'я цієї лампи показує ореол навіть при утриманні ¼ газу в повітрі.
Звід Статутів Гірських
по виданню VII зводу законів
Правила для ведення горних' работ', Вь відах' їхні безпеки.
I. По пристрою входов' Вь вироблення. (Додаток. Кь § 30 інструкції з нагляду за приват. Горн. Пром.)
§ 43. Вь тех рудніках' і угольних' копях', де відомо відділення гремучаго газу, йди де он 'начінает' тільки проявлятися, що впізнається по більш яскравого горіння і подовження полум'я обикновенних' руднічних' ламп', необхідно, щоб вони ті копальнями визначали ступінь небезпеки од цього газу допомогою указательной спиртової лампи Пілера (Pieler), або відповідними ея показаніям' явищами Вь простий лампі Деві (Davy); прічем' на кінці червонувато-желтаго полум'я світильни, Вь обоіх' лампах', є блакитний отблеск', на подобу ореолу, який збільшується в міру небезпеки вибухової суміші од домішки гремучаго газу.
Примітка. Виробництво ізследованій за допомогою ламп' Пілера і Діва прямуєте довіряти особі, цілком знайомому зй характером' їхні показань.
§ 45. Вь тех рудніках' і угольних' копях', Вь котрих при ізследованіі лампами Пілера і Деві виявляється подовження полум'я і хоча б незначний блакитний ореол' над 'пламенем' світильни, а також Вь виработках' і близько вибоїв, де осідає Вь достатку тонка суха вугільний пил, що насичує також воздух', забороняється при дальнейшіх' работах': а) мати при собі какия-небудь зажігагельния кошти, крім кресала і губки, куріння тютюну, всякий прояв розжарювання і горіння поза предохранітельних' сосудов', вживання лампи Пілера, а одно ламп' Деві, Стіфенсона і їм подобних' предохранітельних', старих' конструкци, і б) вживання при работах' обикновеннаго і прессованнаго Чорного пороху і іних' взривчатих' веществ', виключаючи нижче поіменованних'.
§ 46. Вь тех копях', де присутність гремучаго газу було помічено, вентіляціонния пристрої повинні бути посилені і робітники повинні бути забезпечені, для освітлення работ', виключно запобіжними лампами. Вь указанних' копях' робітники повинні бути забезпечені також необхідними для роботи Вь удушлівом' повітрі приладами (респіраторами). Примітка. Зй дозволу Горнаго Управління Вь шахтах', камерах' і квершлагах', по яких Вь рудники і угольния копальні прітекает' свіжий воздух', могут' бути вживані звичайні лампи за умови, щоб протягом повітряного струменя не приймало обратнаго напрямки, щоб лампи не могли бути снімаеми робочими, і щоб для нагляду за вентиляцією було особливе обличчя. Ламповия відділення могут' бути устраіваеми как на поверхні, так 'і всередині копалень, Вь тех місцевостях, де очевидну небезпеку од вибуху немає (поблизу шахт', вводящіх' свіжий воздух').
§ 47. На копях', Вь котрих гримучий газ' бил замечен' Вь виработках', повинні бути засновані ламповия відділення: чистка ламп', наповнення їхніх маслом' і запалювання повинно бути доручено благонадежним' людям', котрим однім' має бути надано право відмикати металеві сітки од ламп' і запалювати гноти.
§ 48. Чи не дозволяється вживати предохранітельния лампи без 'наружнаго стекляннаго циліндра і ті, Вь котрих виход' продуктов' горінні не огражден', по крайней мер' двома рядами проволочних' сеток'. Кь лучшім' лампам' у даний час відносяться сл'дующія: Клани (у Фраяціі вона називається лампою Боти), Марсо, Еван' Томаса, нормальна лампа Мюзелера, Моріссона, Фюман і близька Кь ній лампа Грея (Gray).
§ 49. Рабочім' копальні повинне бути поставлено Вь обов'язок наступне: якщо полум'я Вь лампах' будет ', збільшуватися і наполніт' простір под сіткою, то вони повинні лампи загасити тими гаками, якими поправляют' гноти, або опусканіем' ламп' Вь воду, аж ніяк не загасивши вогонь і не розмахуючи лампою, і затем' Вь потьмах' піти із 'копальні.
Згодом запобіжні лампи удосконалювалися, але все ще залишалися незручними, малопотужними.
Ацетиленовий лампа для негазових шахт. Росія, середина XX ст.
Зразком джерел світла нового покоління є ацетиленовий лампа кінця XIX - початку XX століття. Ацетиленові лампи були винайдені в Німеччині і випускалися спочатку фабрикою «Вело» в Дрездені, а потім і фірмою «Вольф» в Цвікау. У Росії їх використовували переважно при оглядах «рудничних дворів», а в шахтах з видобутку рудних копалин застосовували аж до 1950 року.
Джерелом світла тут служив палаючий газ - ацетилен, що виділявся при впливі води на карбід кальцію. Карбід містився в закритому кришкою резервуарі, розташованому в нижній частині лампи. Зверху була ємність для води, яка подавалася в резервуар з особливою трубці. Надходження її регулювалося спеціальним гвинтом. Ацетилен, получавшийся в результаті реакції, потрапляв в пальник, розташовану збоку лампи і накриту запобіжним циліндром з отворами для подачі повітря. Циліндр ізолював полум'я від навколишнього середовища, яка часом була вибухонебезпечну суміш рудничного газу з повітрям. Для збільшення сили світла використовувався круглий рефлектор, який створював направлений світловий потік.
Журнал «Боротьба за техніку», 1932 рік
Перша акумуляторна лампа. Великобританія, Франція, Бельгія і США, кінець XIX століття
З такими лампами гірники відчули зручність в роботі. Сподобалося те, що резервуар з карбідом і лампу можна було з'єднати гнучкою трубкою. Це дозволило лампу кріпити на касці. Тепер відпала турбота постійно перецеплять світильник з місця на місце по мірі просування при роботі. Куди не повернеш - ліхтар, закріплений на голові, висвітлює потрібний тобі ділянку. Зручніше навіть, ніж лампи Вольфа. Але у карбідних ламп було відкрите полум'я і там, де був метан, продовжували застосовувати лампи Вольфа Особливо оцінили карбідні лампи коногоном - робочі, які супроводжують поїзда підземної кінної відкатки. Вони першими стали носити рудничну лампу на околишком головного убору. Саме цей факт послужив тому, що акумуляторні шахтарські світильники надалі стали називатися коногонками. Поява ацетиленових ламп на рубежі XIX-XX століть дозволило збільшити освітленість підземних виробок. Були, однак, у них і серйозні недоліки. Отвір пальника часто засмічують, а прочистити його було досить складно; потрібний постійний контроль за подачею води, термін горіння був вкрай обмежений.
Шахтерсая лампа Акумуляторна
Ті, що прийшли на зміну полум'яним лампам електричні світильники поступово витіснили їх.
Електричні акумуляторні лампи. C 1932 по 1960 рік, СРСР
Акумуляторні шахтарські лампи з'явилися на початку 1930-х років. За формою вони нагадували стала вже традиційною лампу Вульфа. Акумуляторна копальнева лампа абсолютно безпечна, при падінні і киданні лампочка не розбивається. Сучасного вигляду коногонки придбали в 1952 році, коли на заводі «Світло Шахтаря» було організовано спеціальне конструкторське бюро. З 1960 року завод освоїв випуск нових шахтарських ламп.
І тепер уже нова коногонка стала головним традиційна джерелом світла для шахтарів. Згодом світильники удосконалювалися, але конструкція їх поки залишається незмінною. Світильники шахтні головні індивідуальні акумуляторні застосовуються як надійне джерело індивідуального освітлення в складних і небезпечних умовах шахт, небезпечних за газом та пилом.
Головний шахтарський світильник заводу Світло шахтаря
Типові характеристики: тривалість безперервного горіння лампи в робочому режимі - не менше 10 годин, світловий потік 20 лм, номінальну напругу 3,6 В, джерело світла - лампа РЗ, 75-1 + 0,5.
Член Українського товариства краєзнавців
Відгуки і пропозиції для Донецьк: історія, події, факти