Переплет настоящего издания выполнен мастерами классического переплета вручную из натуральной кожи Тираж 200 нумерованных экземпляров Экземпляр №
ПОДВИГИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО УМА Том II
ПОДВИГИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО УМА ОБЩЕПОНЯТНОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Составленное профессорами Бобриком, Бетгером, Колем, Лукенбахером и др. Перевод с немецкого П. Ольхина
Москва, Ламартис, 2014
Издатели: Эдуард Лапкин, Сергей Макаренков
© ООО «Ламартис», оформление, переплет, 2014
ОГЛАВЛЕНИЕ ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ.. .................. 13 Подвижность вещества. — Органические и минеральные тела. — Извлечение пользы из веществ человеком. — Горные породы. — Орудия и работы в каменоломнях. — Знаменитые каменоломни. — Подземная и открытая выработка камней II. БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ.. .......................................................................................................... 37 Наслоение каменных пород. — Земляной бур и его употребление. — Бурение артезианских колодцев III. РУДНОЕ ДЕЛО.. ............................................................................................................... 54 Руда и пласты, содержащие руду. — Добывание руды. — Устройство рудников, штолен и шахт. — Спуск в рудник и извлечение руды. — Рудокопы и замечательные рудники IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ.. .......................... 81 Образование ископаемых горючих материалов. — Образование торфа. — Бурый и черный каменный уголь. — Добывание бурого угля. — Черный каменный уголь и его добывание. — Подземные взрывы. — Пожары в угольных копях. — Горное масло и масляные источники V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ...........................................................100 Распространение соли в природе. — Местонахождение соли. — Добывание соли из морской воды. — Солеварни и градирни. — Добывание каменной соли VI. ДРАГОЦЕННЫЕ И ПОЛУДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ И ИХ ОБРАБОТКА.120 Отличительные признаки. — Драгоценные и полудрагоценные камни. — Драгоценные камни. — Полудрагоценные камни. — Шлифование и сверление камней
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ С ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ I. ПОЧВА И ЕЕ ОБРАБОТКА..........................................................................................143 Развитие земледелия. — Образование и состав почвы. — Способы обработки земли. — Полевые орудия. — Пища растений и удобрение почвы
8
II. ПОЛЕВОДСТВО, ОГОРОДНИЧЕСТВО И ПЛОДОВОДСТВО.........................166 Виды почвы и свойственные ей растения. — Разведение хлебных растений. — Молочение. — Кормовые растения. — Разведение корнеплодных растений. — Торговые растения. — Садовые растения. — Огородные растения. — Разведение плодов. — Виноград. — Хмель и его особенности III. СКОТОВОДСТВО И РАЗВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ...........................................187 Породы. — Лошади. — Рогатый скот и его польза для человека. — Овцы. — Козы. — Свиньи. — Домашние птицы. — Пчеловодство как отрасль сельского хозяйства. — Акклиматизация животных. — Молоко, масло и сыры IV. ЛЕСОВОДСТВО............................................................................................................198 Образование и свойства дерева. — Сохранение. — Подготовка леса. — Дрова и древесный уголь. — Складывание костров. — Побочная польза леса. — Собирание пробки. — Рубка леса. — Доставка леса на место сбыта. — Торговля чужеземным лесом V. ВОДА И ЕЕ СОКРОВИЩА..........................................................................................227 Море и его берега. — Устрицы. — Жемчужницы. — Кораллы. — Губки. — Морская трава. — Янтарь. — Морские раки. — Рыболовство. — Морские млекопитающие. — Морские птицы. — Гуано. — Искусственное разведение пресноводных рыб
ОБРАБОТКА НЕОРГАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ПРИРОДЫ I. ПОНЯТИЕ О ХИМИИ ....................................................................................................253 Значение вещества на своем месте. — Эмпирическая и новейшая химия. — Основные понятия о химии. — Соединения. — Приборы и средства исследования. — Сродство. — Реакции и реактивы. — Анализ или химическое разложение II. ДОБЫВАНИЕ МЕТАЛЛОВ.........................................................................................268 Значение металлов. — Подготовка руды. — Просеивание и отмучивание. — Промывка. — Обжигание. — Выплавка с углем. — Шлак и плавень III. ЖЕЛЕЗО..........................................................................................................................280 Значение железа для развития народов. — Его химические свойства. — Добывание чугуна и железа. — Подготовка ее и выплавка в доменных печах. —
9
Чугун. — Фришевание и пудлингование. — Паровой молот. — Прокатка. — Старое железо. — Новейшие улучшения в железной промышленности. Вдувание воздуха и топка. — Бессемерование. — Сталь. — Цементованная сталь. — Литая сталь, ее получение и употребление. — Крупп и его произведения. — Сталь Ухация. — Отливка чугуна. — Формование. — Лужение, цинкование и эмалировка железа. — Общий обзор железной промышленности IV. ЦИНК, КОБАЛЬТ, ВИСМУТ И ИХ СПУТНИКИ.. ................................................328 Значение цинка. — Добывание цинка. — Отливка цинка. — Цинковые белила. — Кобальт и никель. — Добывание никеля. — Новое серебро. — Сурьма и ее свойства. — Висмут и его употребление V. МЕДЬ, СВИНЕЦ, ОЛОВО И РТУТЬ..........................................................................341 Добыча и обработка меди. — Медные сплавы. — Отливка колоколов. — Литье орудий. — Отливка статуй. — Получение и использование латуни. — Добыча и использование свинца. — Получение, обработка и употребление олова. — Добыча и употребление ртути VI. СЕРЕБРО........................................................................................................................387 Самородное серебро и серебряная руда. — Добывание серебра. — Свойства и соединения серебра. — Серебряная проволока. — Серебрение. — Серебряных и золотых дел мастерство. — Монетное дело VII. ЗОЛОТО, ПЛАТИНА И ДРУГИЕ РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ....................................410 Добывание золота из руды и песка. — Промывка золота. — Старинные и новые золотые прииски. — Рафинировка. — Употребление и свойства золота. — Сплавы. — Золотобитие. — Позолота. — Платина. — Добывание чистой платины. — Свойства и употребление платины VIII. ГЛИНА И ЕЕ ОБРАБОТКА.. ...................................................................................440 Выделка искусственных драгоценных камней. — Алюминий и его свойства. — Магний и его особенности. — Сырой материал горшечника. — Кирпичи. — Глиняные трубки. — Выделка сосудов. — Фаянс и изделия из него. — Фарфор IX. ИЗВЕСТЬ, ЦЕМЕНТ, ГИПС И ЩЕЛОЧИ..............................................................467 Известь в природе. Обжигание и гашение. — Раствор. — Гипс, его обжигание и отливка. — Щелочь, ее особенности и применение. — Кали. — Квасцы и способы их добывания. — Сода и ее добывание. — Селитра, способы ее добывания. —Азотная кислота. — Соляная кислота и хлор
10
X. СТЕКЛО И ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЕ.......................................................................504 Значение стекла. — Кремниевые соединения. — Химические и физические свойства стекла. — Работы на стеклянных заводах. — Стеклянная масса. — Обработка стекла. — Листовое стекло. — Литое стекло. — Шлифование и полирование. — Зеркала. — Цветные стекла. — Трубки. — Стеклянные бусы и бисер. — Милефиор и петинет. — Приготовление мелких изделий на лампе. — Дальнейшая обработка и украшение стеклянных изделий. — Расписывание стекла. — Растворимое стекло XI. ОГНЕСТРЕЛЬНОЕ ОРУЖИЕ И ПОРОХ..............................................................542 Огнестрельный порох и история его изобретения. — Изготовление пороха. — Процессы при воспламенении и сгорании пороха. — Гремучая хлопчатая бумага и другие взрывающиеся тела. — Орудия и их изготовление. — Устройство лафета. — Появление винтовок. — Нарезные орудия. — Системы Армстронга и Уайтворта. — Парот. — Ракеты. — Борьба между огнестрельным оружием и средствами противостояния его действию. — Ручное огнестрельное оружие XII. СЕРА И ФОСФОР.......................................................................................................590 Сера, ее свойства, добывание, очищение и употребление. — Сернистая, серноватистая и серная кислоты. — Употребление серной кислоты. — Серная печень и сероводород. — Сероуглерод, его употребление. — Хлористая сера. — Фосфор, его свойства, добывание и употребление. — Спички XIII. СВЕТОПИСЬ, ДАГЕРРОТИПИЯ И ФОТОГРАФИЯ.. .....................................620 Старинные попытки светописи. — Светописные камеры-обскуры. — Дагерротипия. — Светопись на бумаге. — Положительное и отрицательное изображение. — Фотография на коллодии. — Светописные растворы. — Копирование. — Панотипия. — Сухой способ. — Мгновенные фотографии. — Неизменяющиеся и цветные фотографии XIII. КРАСКИ И ИХ ПРИГОТОВЛЕНИЕ....................................................................650 Железные краски. — Кровяная соль. — Берлинская лазурь. — Свинцовые краски. — Свинцовые белила. — Заменение свинцовых белил. — Хромовые краски. — Медные краски. — Киноварь, способы ее получения. — Ультрамарин. — Приготовление искусственного ультрамарина. — Баканы. — Кошениль и кармин. — Пастель. — Карандаши
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ II. БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ III. РУДНОЕ ДЕЛО IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ VI. ДРАГОЦЕННЫЕ И ПОЛУДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ И ИХ ОБРАБОТКА
I.
ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ
Подвижность вещества. — Органические и минеральные тела. — Извлечение пользы из веществ человеком. — Горные породы. — Орудия и работы в каменоломнях. — Знаменитые каменоломни. — Подземная и открытая выработка камней
П
одвижность вещества. Вся окружающая нас природа представляет стройную цепь, в которой одно звено поддерживает другое, вследствие чего все находится во взаимной зависимости. Блестящий кристалл, самоцветный драгоценный камень, прекрасный цветок и вкусный плод, порхающая бабочка и сладко поющий соловей — все они существуют друг для друга, более того, они умирают для возобновления жизни, потому что весь мир поддерживается в порядке разрушением существующего. Во всех телах происходит беспрерывное изменение, так что сегодняшний организм вовсе не точно такой, каким он был вчера. Кровь воспринимает беспрестанно новые вещества и подводит их к различным органам тела: мышцам, костям, сухожилиям и связкам, но затем все эти части, в свою очередь, беспрерывно выделяют вещества. Умирающие частицы заменяются вновь прибывающими, а кровью возобновляется все тело беспрерывно, по мере того как отдельные его части умирают. Вещество находится в постоянном движении, и такое движение господствует во всей природе. Мы в состоянии проследить путь, по которому проходят частицы вещества; но там, где эти частицы принимают определенные формы, явления становятся для нас неясными. Поэтому нам удается определить преобразование веществ, но мы не можем указать законы этого преобразования. Органические и минеральные тела. Наша наука не в состоянии сказать, отчего поваренная соль осаждается из своих растворов именно кубическими кристаллами, горный хрусталь принимает форму шестисторонних столбов и пирамид, алмаз является только округ ленными октаэдрами. Еще менее мы можем сказать о причинах образования органических форм. Мы только видим, что клеточка присоединяется к клеточке и из них слагаются тысячи различных форм растений и животных, причем каждая клеточка очень скоро умирает, заменяясь новой.
14
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
В таком обмене именно и заключается сущность органической жизни. Горный хрусталь может пролежать тысячи лет не изменяясь, в организованных же телах есть какая-то сила, которая ограничивает существование известной формы вещества определенным временем. Мы называем эту силу попросту жизненной, хотя это выражение не представляет нам никакого ясного понятия. Особенно удивляет нас эта жизненная сила в животном организме. Извлечение пользы из веществ человеком. В общем круговраще нии жизни на земле растительное царство живет за счет воздуха, воды и неорганических частиц. Растительность, в свою очередь, служит пищей животным, которые, умирая, содействуют своими составными частями развитию растений. Человек представляет самое ненасытное существо на земле, потому что для удовлетворения своих потребностей он пользуется всеми растениями и животными, камнями и воздухом. В какой бы форме ни появлялось вещество на земле, неутомимый человек умеет извлечь из него пользу, и то, что представляет в себе годные для него свойства, он старается приобрести всевозможными средствами. Дикорастущие плоды деревьев и кустов вскоре оказываются недостаточными для его питания. Оттого он издалека приносит отростки этих растений и разводит их близ себя. Чтобы усилить плодородность почвы, он ее разрыхляет и доставляет земле больше пищи, удобряя ее. Но человек ничего не может создать: он в состоянии только обусловить более быстрое произрастание; все же остальное должна делать природа. Человеку невозможно удалить ни одно звено в цепи, через которую проходит вещество. Плотное тело земли — для человека неистощимая сокровищница, а рыхлая почва — место, на котором воспроизводится вещество в годной для человека форме. Твердые камни по своей прочности или красоте становятся для человека материалом для его построек. Соляные и пресные источники доставляют ему пищу. Для добывания руды и драгоценных камней и чтобы иметь возможность украсить себя, изготовить оружие и утварь разрывают внутренность земли. Вещества, извлеченные из недр земли, рассеваются, как скоро они являются на солнечный свет. Их выбрасывают в различной форме, и они, подвергаясь растворяющей силе, поступают в поток жизни и опять остаются спокойными, когда отлагаются кристаллами в расселинах первобытных каменных пород. Точно так же, как в недрах земли, люди отыскивают себе сокровища и в водах. Стихия, которая пробуждает жизнь в растениях
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ
15
И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Извлечение пользы из веществ человеком
и животных, служит им путем сообщения, по которому плавают суда, или силой, приводящей в движение мельницы и машины. Для достижения своей цели человек ограничивает движение потоков и полагает пределы морю для получения места на постройку себе жилища и увеличение поля. Даже таинственная глубина вод не удерживает его при отыскивании полезного вещества. Там он собирает благородный красный коралл и жемчуг и опускается даже на самое дно в водолазном колоколе. На обширной же зеркальной поверхности вод он занимается рыболовством, и точно так же, как лес доставлял первобытным обитателям суши пищу, береговой житель пользуется для своего прокормления произведениями моря. Охотники и рыбаки занимаются одинаковым делом. Охота и рыболовство — первое проявление промышленности. Лишь постепенно смягчаются нравы, и человек перестает только похищать в природе, обращаясь из неумолимого охотника и рыбака в более кроткого пас туха и земледельца. Он начинает заботиться об увеличении доходов, получаемых с полей и от приращения стада. При дальнейшем просвещении такое увеличение естественных произведений составляет главную заботу людей, и из их промыслов одно лишь горное дело, получение руды и каменных пород, не основывается на посеве и размножении. Человек стремится к облагораживанию вещества. Как ни прекрасен камень, как ни богата руда, они совершенно бесполезны, если к ним не приложен человеческий труд, который преобразует их и придает им известную форму. Между тем как произведения растительности и животного царства непосредственно могут служить отчасти пищей или пряностями, а отчасти врачебными средствами или одеждой, минеральные произведения получают цену не иначе, как после обработки. Хотя некоторые минералы ценятся высоко сами по себе, по своей редкости, однако такая цена их вовсе не безусловная, а только воображаемая, вроде того, как некоторые большие алмазы лишь оттого неоценимы, что таких алмазов нет возможности найти. Так как именно сырые вещества мы должны отделить от земли для того, чтобы придать им известную форму, соответствующую целям жизни, нам необходимо ознакомиться, каким образом получаются сами эти вещества. Чуть ли не во всяком городе, даже деревне, существует какой-ни будь памятник, может быть, развалины замка или какого-нибудь прославленного монастыря, каменный мост или церковь с кладбищем,
16
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
где каменные плиты напоминают о погребенных там людях. Если город вместе с тем и крепость, то здесь со всех сторон видны парапеты, башни, казематы. Различные большие здания, от Вавилонской башни до сооружений новейшего времени, семь чудес древнего мира и гораздо более удивительные чудеса нового, вроде туннеля под Тем зой, моста через Ниагару, Шуилькильского и Тролгетского каналов, колонны Вашингтона, Валгаллы, бурение Мон-Сениса — все это каменные работы. Для всех людей нужна защита против непогоды, и оттого они, даже на весьма низкой ступени просвещения, устроивают себе жилище. Как скоро люди становятся более оседлыми, они стараются возводить свои жилища из более прочного материала. Самый подручный материал такого рода — камень. Песчаник, известняк и пузыристый базальт в различные времена употреблялись для постройки зданий, а более драгоценные породы: мрамор, гранит и порфир — служили для исполнения великолепных сооружений. Крышу покрывали сланцем, а иногда даже песчаником и известняком. Для мощения пользовались гранитом, сиенитом, песчаником, базальтом и лавой, а иногда также плотным известняком. При постройках из камня необходимо связывающее вещество, которое приготовляют из известняка, цементного камня, гипса, траса и песка. Горные породы. Песчаник, в сущности, состоит из мелких или крупных кусочков кремнезема или песка, связанных глиной, окисью железа, известью или даже кремнеземом, которые наполняют промежутки между отдельными крупинками. Песчаник имеет различные оттенки: серые, красноватые, желтоватые, нередко зеленоватые, и в исключительных случаях он совершенно бел. Иногда многие цвета являются в одном и том же камне ступенями, вследствие чего представляются полосы, жилы и извилины. Так как более плотный известняк встречается между сланцеватой глиной, то он разделяется на пласты большей или меньшей толщины, которые, в свою очередь, подразделены отвесными трещинами на призматические куски. Чем крупнее эти куски, тем ценнее камень. Хороший песчаник должен противостоять морозу, не слупляясь от него кусками. Далее он должен допускать мелкую отделку и даже шлифование, не крошась, и притом не удерживать долго влаги, привлеченной из воздуха. Крупнозернистый песчаник доставляет мельничные и шлифовальные камни. Некоторые видоизменения, негодные для построек, слу жат огнеупорными камнями для сооружения железоплавильных печей и употребляются также для оселков и мельничных камней.
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ
17
И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Горные породы
Особенно хороший песчаник добывается на Мозеле около Трира, на Эльбе, и в живописных скалистых котловинах Адерсбаха и Векельсдорфа. Разнообразные трещины, которые образуются в песчанике по всем направлениям и промываются стекающей водой, обусловливают живописность местностей, особенно прелестных по свежести текущих в них прозрачных ручьев. Известняк состоит из извести и углекислоты с примесью некоторого количества глинозема и других веществ. Именно эти примеси определяют нередко годность известняка для известных целей. Для выжигания извести употребляют самый чистый известняк, содержащий, по крайней мере, 98% углекислой извести. Цемент, который служит для подводных работ, должен содержать от десяти до двенадцати процентов Адерсбахская каменоломня глинозема и кремнезема и немного щелочи. Для мощения служит плотный кремнистый известняк, а для построек — обыкновенный мелкоскважистый, содержащии горькозем, потому что он лучше других противостоит действию воздуха и легче рассекается и обделывается. На берегах Сицилии и Нижней Италии находится желтовато-белый известняк, состоящий из мелких раковин и зернышек извести, который так мягок, что его легко обрабатывать пилой и резцом. Несмотря на это, существуют поныне здания, возведенные из этого камня за 4000 лет. Легкость обработки этого камня резцом и его прочность, вероятно, много содействовали развитию роскошного стиля архитектуры греков, сарацин, норманнов, немцев, французов и испанцев, которые друг за другом господствовали в Нижней Италии. Парижский известняк и получаемый с Петровой горы у Мастриха походят на нижнеитальянский, но он менее прочен, потому что содержит много глины. Очень прочен мелкоскважистый доломит, который состоит из углекислой извести и углекислого горькозема. Древние церкви, построенные из этого пузыристого светло-желтого камня, сохранили доныне наружные скульптурные работы. Мрамор, который отчасти совершенно бел, а отчасти состоит из кораллов и раковин, иногда имеет серые, желтые, красные, бурые и зеленые жилы и крапины, а в некоторых случаях зернистое
18
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
и кристаллическое строение, так что походит на рафинированный сахар, служит материалом для самых драгоценных зданий (собор в Милане) или статуй, колонн и внутренних украшений. В Верхней Италии (Карраре) и в Греции (Паросе) достают самый лучший мрамор. Каменоломни древних греков, которые оставались засыпанными землей тысячелетия, снова открыты, благодаря стараниям художника Зигеля, который путешествовал по Греции по поручению короля Оттона. Теперь эти каменоломни доставляют превосходный мрамор во все части света. Смесь углекислой извести с зелеными и красными минералами, которая употреблялась древними греками и римлянами и получалась до новейшего времени только из римских развалин в Италии, почему ее распиливали на тонкие пластинки, также открыта Зигелем. По его указаниям, в Майне, у Тинос Скилакия, стали разрабатывать древние каменоломни, из которых уже получили камень для превосходных колонн и внутренних украшений новой церкви Св. Павла в Риме. Камень этот бывает то светлый, то темный, с серыми, белыми, красными и черными жилами или великолепного красного, пурпурного до киноварного цвета. Минерал этот отличается еще тем, что принимает превосходную политуру, почему относится к самым лучшим строительным камням и употреблялся для колонн, покрывания стен, мозаичных полов и т.д. Обыкновенный известняк, в котором мало посторонних примесей, обжигается в печах, отчего он утрачивает углекислоту и служит для приготовления известкового раствора, употребляемого для связывания камней, а также в различных ремеслах. Если известняк содержит от десяти до двенадцати процентов глины и от двух до трех процентов щелочи, то годится для приготовления цемента, который в виде мелкого порошка быстро твердеет в воде в каменную массу и поэтому составляет важный материал для водяных построек. Цементные камни обыкновенно темно-серы, плотны,
Концентрическая лава
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ
19
И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Горные породы
в изломе землисты и издают глинистый запах, когда дышат на них. Рыхлое видоизменение известняка, называемое известковым туфом, состоит из порошкообразных частичек извести, которые выделились из воды и отложились на растения, особенно на водоросли и мхи. Литографический камень очень плотный, чрезвычайно мелкозер нистый, светло-желтый или серый известняк, который лежит в ба варско-юрской формации пластами толщиной от шести до двенадцати дюймов. Отличного качества такой камень до сих пор найден в придунайской области Баварии, у Золенгофена и Папенгейма. Гипс есть сернокислая известь, химически соединенная с водой. Он белого или серого цвета, мелкоземлист или зернист и волокнист, полупрозрачен или непрозрачен. Существует и прозрачный гипс, а очень белый и чистый, зернистый, плотный вид называется алебастром. Эта каменная порода встречается пластами между другими породами, а иногда образует целые горы. Гипс всегда сопровождает каменную соль. Так как гипс довольно хорошо растворяется в воде, то его редко употребляют для построек. Но при разгорячении он теряет воду, которую затем жадно поглощает, твердея, вследствие чего он весьма годен для штукатурки, поддельного мрамора и отливания фигур и других предметов, заливания пустых мест и т.п. Нежженый гипс служит для удобрения почвы. Лава есть произведение огнедышащих гор и состоит из авгита, лейцита и полевого шпата обыкновенно сероватого цвета с белыми пятнами, она стекловата и плотна. В Италии и других краях, где встречается эта каменная порода, она служит для построек и мостов. Базальт весьма плотен и представляет видоизменения лавы, си невато-сер или черен. Он иногда пузырист и испещрен белыми и зелеными пятнами от содержащегося в нем известкового шпата и оливина. Базальт является в виде отвесных или наклоненных шес тисторонних столбов. Эта каменная порода образовалась из веществ, которые были расплавлены жаром, а затем охлаждены постепенно, причем изменился их объем и возникли трещины, разделяющие всю массу шестисторонними столбами или концентрическими корками, в которых средние плотнее наружных. Столбы базальта иногда искривлены, обыкновенно же они совершенно прямы и имеют форму пяти-, шести- или семисторонних призм нередко длиннее десяти футов и совершенно правильной плоскости, так что непосредственно могут служить тумбами, ступенями, столбами для оград и т.д. Более толстые столбы базальта нередко распадаются от выветривания на
20
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
сфероидальные, коркообразные куски. Остающаяся твердая часть от удара тяжелым молотком разваливается на кубические куски, составляющие превосходный материал для мощения. Такие камни получают, например, в Верхней Лужице, у Циттау, близ Дармштадта и Линца, на Рейне и т.д. Обломки и базальт, который распался круг ловатыми кусками, служат для мощения больших дорог. Пузыристое видоизменение базальта (легочный камень) бывает от серого до бурого цвета, мелко пузырист или губчат, легок, но тверд и вязок. В сыром состоянии его почти можно разрезать ножом. Этот камень составляет северо-западный Фогельберг у Лиха, Гисена, Грюнберга и Эйфеля у Нидермендига. Из этой лавы приготовляют строительный камень и красивые каменотесные работы, мельничные камни, сосуды и многие другие предметы, рассылаемые далеко. Долерит по составу походит на базальт, но более зернист и мелкопорист, отчасти сер, а отчасти бур и красен. Им пользуются для мос товых и построек всякого рода. Стены, возведенные из этого камня, точно так же, как из легочного, сухи и здоровы, а мостовая лучше, чем из плотного базальта, потому что по своей скважности камень этот быстро поглощает сырость и в дождливую погоду менее скользок. Мелофир подобный же вулканический камень, как базальт и долерит, но обыкновенно уже сильно изменен, бур, с пятнами, жилами и распадающимися местами. В этом камне встречаются прекрасные аметисты, агаты, халцедоны и сердолики. Плотное видоизменение этой породы употребляется для мостовой, а скважистое — для построек. Камень этот в этом отношении весьма важен в некоторых местностях Германии. Фонолит, или звенящий камень, также относится к древним лавам. Он имеет оттенки от серого до зеленого, плотен, часто колется на тонкие пластинки и в таком случае издает звонкий звук, от которого и получил свое название. Обыкновенно же он ломается неправильными кусками и употребляется для построек. Тонкие пластинки иногда служат для крыш, но их нельзя рекомендовать для этого, так как они довольно тяжелы. Трахит представляет лаву, состоящую почти из одного полевого шпата. Он бывает белый, жемчужный, серый или красноватый, плотный, скважистый или порфирообразный, т.е. в нем заключаются кристаллы различных минералов, как в тесте. Если он колется на пластинки и правильные куски, его употребляют для различных построек. Древнейшая часть Кельнского собора возведена из такого
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ
21
И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Горные породы
камня. Его легко обрабатывать пилой и резцом, а также скоблить, и он довольно хорошо переносит влияние воздуха. Порфир — каменная порода, довольно похожая на трахит, но отличается твердостью, которая зависит преимущественно от обилия в его массе кремнезема. Камень этот сер, беловато-желт, более или менее красно-бур и испещрен более светлыми и темными кристаллами минералов. Этот камень принимает отличную политуру и потому с незапамятных времен употребляется на изготовление чаш, ваз, урн и даже столбов и других произведений искусства. Лучшие видоизменения порфира находятся в Швеции и России (на Урале и Алтае). Зеленый порфир (диорит и диабаз) подобный же камень, зелено ватого основного цвета с вкрапленными в него беловатыми кристал лами. На Корсике, в Верхней Италии и некоторых прирейнских местностях находятся красивые виды, употребляемые для шлифования. Серпентин, или змеевик, составляет особую каменную породу, темно-зеленого цвета, нередко включающую гранит и пироп, асбест и другие минералы, и на Урале составляет единственную породу, заключающую платиновые металлы. У городка Цеблица, в Саксонских Рудных горах, по правую сторону дороги, находится горный хребет с немногими кустами. Этот хребет состоит весь из серпентина, из которого здесь делают на токарном станке, на котором он хорошо обрабатывается, различные предметы, отправляемые даже в Америку. Для такой обработки он особенно годен по своей мягкости. Из змеевика, имеющего весьма различные цвета, делают также очень красивые мозаичные украшения с белыми, желтыми, зелеными и черными оттенками. Плотная масса первобытной каменной породы земли, образовавшаяся ранее других Диабазовый порфир камней и распадающаяся от дождя, снега, мороза и льда, реже всего употребляется для возведения сооружений, потому что лишь редко удается получить ее кусками достаточно крупными и твердыми. Сверх того, значительная твердость этой породы затрудняет обработку. Памятники, высеченные древними египтянами и римлянами из такого камня, перенесли тысячелетия и сопротивляются
Порфир
22
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
всем влияниям южного климата. В России, особенно в Петербурге, в последние десятилетия также возведены величественные постройки и памятники из первобытного камня. Особенно замечательна цельная Александровская колонна, которая соперничает с египетскими обелисками. Впрочем, кажется, Мелкозернистый гранит что сильный мороз имеет влияние на этот камень, и потому он не будет настолько прочным, сколько бы нужно для подобных произведений. Гранит и сиенит более других первобытных пород употребляются для построек. Обе эти каменные породы состоят из смеси полевого шпата, кварца и слюды или роговой обманки. Они имеют пестрый вид, и в массе их видны красно-бурые и сероватоКрупнозернистый гранит зеленые оттенки. При полировании они становятся чрезвычайно блестящими и тогда придают постройкам великолепный и прочный вид. Куски сиенита и гранита длиной в 90 футов и толщиной в 10 или 15 составляют редкость. Впрочем, в Финляндии и Германии встречаются довольно часто куски в 50 или 60 футов длиной. При выветривании первобытной породы под влиянием погоды возникает чрезвычайно мелкий ил, увлекаемый водой в тихие водяные бассейны, где он осаждается и затем в виде глины служит для различных целей. Из такого осадка делают кирпич, клинкер, фаянс, фарфор, плавильные горшки, плавильные печи и многие другие предметы. Этот мягкий материал, легко принимающий всякую форму, общеизвестен. Когда же глина твердеет в земных пластах, она принимает совершенно другой вид, становится каменистой, нередко колется тонкими пластинками и принимает красно-бурый или се ровато-черный цвет, когда в ней заключаются частицы железа или остатки растений. В таком состоянии она называется глинистым сланцем, или аспидом, который употребляется для крыш и школьных досок и представляет видоизменение глинистого камня, весьма важное в обыденной жизни. Аспид, легкое гладкоколющееся видоизменение глинистого сланца, служит повсюду для выделки досок для письма, на которых пишут длинным колющимся глинистым сланцем, служащим для изготовления грифелей. Сланец представляет также прочный
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ
23
И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Орудия и работы в каменоломнях
и притом легкий материал для крыш. Более толстоколющееся видоизменение служит для столовых досок, плит для пола и т.д. Осо бенно красивый вид сланца, отличающийся правильным рисунком и употребляемый поэтому для украшений, называется плодовым, или колосным, сланцем, который находят в окрестностях Рохли ца и Вальденбурга, в Саксонии. Под влиянием раскаленных масс камень этот отчасти выделился кристаллически в основной массе. Черный цвет этих кристаллов обусловливает красоту рисунка. Трасс и пуццолан — землистые вещества, возникающие от вывет ривания лавы или вулканической золы. Трасс содержит так много кремнекислого глинозема и щелочей, что смешанный с едкой извес тью образует цемент, чрезвычайно противостоящий действию воды. У Андернаха и Брола, на Рейне, трасс, содержащий желтовато-серые кусочки пемзы, смывается водой и затем отлагается. Этот минерал отправляют весьма далеко вверх и вниз по Рейну. Очень много подобного камня, желтовато-серого или белого, находят близ Неаполя и Поццуоли. Это пуццолан, в котором уже римляне и греки прорывали длинные высокие гроты, отчасти употребляемые теперь для дорожных туннелей Пьедигротта в Позилипо. Получаемый при этом материал они отправляли на кораблях. Легкий, хорошо обрабатывающийся и прочный камень вместе с известью, между прочим, употреблялся для возведения в теплых ваннах Каракаллы, в Риме, сводов, имеющих ширину почти в сто футов. Своды эти разрушены руками варваров, и теперь только часть их сопротивляется влиянию погоды. В окрестностях Рима получают красно-бурый вулканический пепел отличного качества, который в впоследствии французские промышленники в большом количестве пустили в торговлю. Это романский цемент, похожий на римский пуццолан и служивший у древних для водяных и воздушных построек. Орудия и работы в каменоломнях. Многие из упомянутых ска листых пород рассеяны на земной поверхности отдельными валунами и потому легко могут служить материалом для построек. Другие же камни встречаются лишь огромными скалистыми массами, и их приходится предварительно отделять, что требует довольно трудной работы. Уже с незапамятных времен служащие для этого орудия довольно одинаковы. Индейцы, египтяне, эллины и германцы употребляли острые или сплющенные резцы, прикрепленные иногда к рукоятке, в виде насечника с двумя остриями или кирки, а также
24
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
резцов и клиньев, молотов и ломов. Лишь с XIV в. стали пользоваться просверливанием в камнях глубоких узких дыр, с помощью которых взрывают скалы отчасти при содействии пороха. Стали употреблять для просверливания взрывных дыр даже алмаз. Народы, которые не знали железа и стали, как, например, египтяне, кельты и многие американские племена, пользовались медью и бронзовыми орудиями, и должно удивляться, как они могли изготовить так мелко отделанные фигуры даже из самого твердого гранита и порфира. К обыкновенным инструментам каменоломов относятся: кайла, служащая для прорубания и отделения; лопата для снимания земли и щебня; лом для отделения крупных кусков камня; кирка для рассечения борозд Инструменты и кайловых дыр; клинья и молот для рассечения и надкаменоломов рубания плитообразных и столбовидных кусков; одноручный молот; ручной бур; желонка, забойник и штре вель (прожог, протыкальник) для сверления камня и его взрывания порохом. Для пояснения мы прибавим следующее. Когда снята землистая рыхлая масса, покрывающая бо`льшую часть скалы и образовавшаяся под влиянием погоды из плотного камня, каменолом определяет положение и деление горной породы. Он избирает охотнее всего такие места, где каменные породы расположены крупными или мелкими обломками, лежащими пластами, наклоненными в его сторону, потому что при таких обстоятельствах камень выламывать всего легче и не нужно поднимать тяжелые массы вверх по наклоненной плоскости. Если же пласты каменной породы стоят кверху или лежат в продольном направлении, то при выламывании образуется много мусора и сама работа гораздо труднее. Как скоро ломами или с помощью пороха в скале сделано отверстие, приступают к правильной работе. Взрывание порохом требует следующей подготовки. Каменолом насаживает на скалу долотовидный, на острие закаленный, в верхней части отпущенный бур и, беспрерывно вращая его и ударяя по нему молотком, вгоняет в камень, вследствие чего последний обращается в песок и пыль и образуется в нем круглая дыра, имеющая поперечник, равный ширине бура. Чтобы беспрерывно удалять образующуюся пыль со дна дыры, в последнюю вливают воду, а для предотвращения разбрызгивания илистой воды на сверло накладывают пластинку из пакли или кожи.
25
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Орудия и работы в каменоломнях
Образующаяся пыль смешивается с водой в довольно густую кашицу, которую наконец вынимают. В мягких породах дырки выдалбливают иногда одним насаживанием и вращением тяжелого длинного бура, а если дырку надобно сделать снизу вверх, в нависшей скале, то пользуются устройством вроде домкрата, в верхнюю часть которого вставлен бур, беспрерывно поднимаемый рычагом при враЗаряженная дыра щении. В твердые же породы непременно надобно вбивать бур, причем работают два человека, как представлено на прилагаемом рисунке, в котором один держит бур, а другой вбивает его молотом. Употребление этого инструмента требует большой ловкости и упражнения, потому что без этого легко можно раздробить молотом руки вертящего бур. Когда дырка просверлена до глубины в два или четыре фута, из нее вынимают или вытирают всю влагу паклей. Затем ее заряжают порохом, засыпанным в патрон из тонкой жести или промасленной бумаги. Патрон не совсем наполняет дыру, но верхний конец его прикрывают просверленными деревянными кружками, между которыми остается промежуток в половину или целый дюйм для того, чтобы воспламеняющийся порох расширил оставшийся воздух и последний содействовал взрыву. Патрон вводится в дыру с помощью медного штревеля, на конце которого он насажен. Затем в верхней части дыры вбивается с помощью забойника глина или известняк, не содержащие кремня или полевого шпата, от которых может легко происходить воспламенение. По yдaлeнии штревеля работник вводит в оставленную дыру штопин, т.е. тонкую трубочку, сделанную из соломины или свернутую из бумаги и наполненную воспламеняющейся массой. Штопин этот доходит до пороха и зажигается на противоположной стороне фитилем. Последний должен тлеть медленно, чтобы работники успели уйти в защищенное место, где они не подвергаются опасности получить повреждение от разметываемой порохом каменной массы. Порох взрывается с грохотом, а образовавшиеся пороховые газы разламывают и отрывают камни. Ловкий каменолом умеет употребить именно такой заряд пороха, что отрываемая каменная масса лишь отделяется, но не отбрасывается. Затем каменную массу отделяют окончательно ломами
Бурение с двуручным молотом
26
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
и долотами. Вместо штопина весьма часто употребляют, особенно при взрыве скал под водой, на дне реки, в гаванях, гальваническое электричество. Для этого вводят в патрон уединенные проволоки, соединенные с сильной батареей Бунзена. Когда все работники ушли в защищенное место, смыкают электрический ток и в то же время воспламеняют все заряды пороха. Действие электрического тока совершенно надежно и могущественно. Подобное устройство было употреблено при прокладывании железной дороги у Довера, в крутой меловой Шекспировой скале. В ней просекли галереи вроде ходов и в середине устроили пороховую камеру для нескольких сотен центнеров пороху. Последние соединили с гальванической батареей и затем заделали длинную галерею, представлявшую громадную пороховую дыру. После этого порох воспламенили. Вся операция была столь удачна, что скала, которую хотели оторвать, с грохотом повалилась в море, в котором поднялись пенис тые волны на оставшуюся часть скалы. При этом вовсе не поднялся дым и не выбросились обломки скалы. Инженер, управлявший работами, совершенно точно определил силу пороха и не допустил его употребления в избытке. Возвратимся к каменоломням. По окончании пролома представляются полосы скал, которые намереваются добыть. Тогда каменолом может разделить их на большие и меньшие куски. Если нужно получить камни строительные для лестниц, косяков, подоконников, колонн и т.п., начинают исследовать скалу с помощью кирки, чтобы по определенной мере просечь поверхность соответственно свойствам скалы, делящейся пластами. В просеченную борозду на расстоянии фута друг от друга вбивают железные клинья, которые вгоняют постепенными ударами. Скала наконец трескается, уступая давлению вдвигающихся клиньев. Нередко каменолом заменяет железные клинья деревянными или же коническими винтами. Пожалуй, спросят, как же деревянные клинья могут расколоть твердые массы скал? Но они это делают на самом деле при содейст вии воды подобным же образом, как прорастающее зерно поднимает над собой ком земли, а постепенно утолщающееся дерево раскалывает самые тяжелые и плотные массы скалы. С этой целью каменолом просверливает на расстоянии одного фута дырки, имеющие глубину от одного до двух футов и поперечник в 4 дюйма. В эти углубления втыкают сильно высушенные деревянные точеные цилиндры, которые раскалывают и вгоняют с клиньями. Затем на дерево наливают
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ
27
И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Знаменитые каменоломни
воду, которая поглощается, отчего дерево разбухает и обусловливает растрескивание камня по заранее определенному направлению. В такие дырки можно вставить также деревянные цилиндры, просверленные в середине, в которые ввинчивают конические стальные винты с помощью длинных рычагов. Эти конические винты действуют подобным же образом, как деревянные клинья, вгоняемые ударами молотка. Ознакомившись таким образом с каменными породами и орудиями, которые употребляют для их получения, сообщим подробности о некоторых больших каменоломнях. Знаменитые каменоломни. Каменоломни песчаника в Саксонской Швейцарии, именно около Пирны, Ломена, Либеталя, Котты очень обширны. Скалы уже от природы представляют большие плиты и призматические куски, твердые шахты и пласты меняются в них с мягкими. В последние 400 лет сломаны передние покатости, теперь же перед нами стоит скала в 100 футов вышины, высеченная уступами, наподобие лестницы, чтобы удобнее было добраться до вышележащих кусков скалы. Мягкие слои вынимаются как можно глубже из-под твердых пластов, годных для построек, жерновов, точильных камней и ваяльных работ, причем скалы подпирают деревянными подставками. Работают под скалой или, как говорит каменолом, вытесывают шрам. Между тем на верхней поверхности каменного пласта другие рабочие про сверлили отверстия для пороха или для раскалывания камня деревянными клиньями. Последними пользуются, чтобы отделить обломок скалы, который скатывается в глубину. Таким образом каменоломы в Пирне отделяют зараз огромные обломки. В таких случаях загораживают дороги, ведущие мимо каменоломен, а в долине, где протекает Эльба, ставят сторожей, чтобы удержать суда, пока окончится падение скалы, потому что иногда куски могут отскочить
Ломка цемента у Гренобля
28
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
и причинить вред. После того сортируют куски, грубо обтесывают их и отправляют частью сухим путем, частью водой. Хотя и редко, но, когда в громадных слоях скал находятся тонкие пласты, могущие принести доход, употребляют в дело горное искусство (подземные каменоломни). Над годными к употреблению плас тами каменолом делает просторные углубления и посредством лома, клиньев и пороха отделяет слой за слоем камни, годные для построек.
Катакомбы
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ
29
И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Подземная и открытая выработка камней
Для поддержания верха их слоев оставляют каменные столбы, и подобная подземная каменоломня получает вид здания с высокими сводами и множеством колонн. О выламывании камня подобным способом дают нам понятие, например, знаменитые подземные каменоломни близ Маастрихта, в Петровской горе (Петерсберг), где еще римляне добывали так называемый песчаник, собственно меловой туф, для своих построек, который выламывается и до сих пор. В древние времена под землей делали много каменоломен, частью, чтобы не расходоваться на очистку щебня, частью же, чтобы не трогать поверхности плодородной земли или продолжать разработку во всякое время года, несмотря на жар и дождь, снег и мороз. Катакомбы, служившие первым христианам в Италии местом укрывательства во время их собраний, где тайно совершалась божественная служба, где погребались мученики и где по введении христианской религии образовались великолепные храмы, эти катакомбы были первоначально также подземными каменоломнями. Около Рима самые огромные находятся в вулканическом туфе и называются катакомбами Св. Себастьяна. Эти искусственные пещеры с галереями имеют от пятнадцати–двадцати футов вышины и столько же ширины и простираются под землей почти на 7 верст длины. От главного хода правильные ветви идут направо и налево; они имеют множество боковых ниш, соединенных между собой и во множестве находящихся часто одна над другой. Также в остальной Италии, преимущественно около Неаполя, на островах и в других местностях, находят катакомбы, служившие местом погребения или храмом. Но катакомбы парижские — новейшего происхождения; они также составились из каменоломен, где в 1786 г. со многих кладбищ сложены были кости, а также трупы, заражавшие страну. Они получили весьма грустную известность еще оттого, что здесь похоронены убитые в 1792 г. Лабиринты в Сиракузе и Крите, равно как и храм на Элефанте, не что иное, как подземные работы каменоломов; подобные же каменоломни представляются в Египте, где они служили для погребения; в Персии, где устроены подземные дворцы на озере Ван; в Греции в мраморных каменоломнях на Паросе и Тиносе-Скилакии. Подземная и открытая выработка камней. Цемент, употребляе мый ныне в огромных массах для водяных построек, находится во многих местах. Известковые слои, доставляемые подходящей горной породой, принадлежат большей частью лиасовой формации, и там, где
30
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
их находят, их усердно разрабатывают. Во Франции Гренобль преимущественно пользуется большой известностью по причине находящихся там ломок цемента. Из прохода, представленного на нашем рисунке, выломано было для Суэцкого перешейка в продолжение одного месяца 18 000 пудов этого драгоценного материала, без которого древние римляне не в состоянии были даже вообразить Ломка сланца у Легестена себе такое произведение искусства, как туннель под Темзой. Трасс, пуццолан, гипс и кровельный сланец, находящиеся чаще только в довольно тонких слоях и часто в слоях, очень круто наклоненных к поверхности горы, разрабатываются обыкновенно посредством горного искусства для того, чтобы сберечь расходы на очистку щебня, причем необходимо оставляют некоторые слои вроде пре дохранительных столбов, через что теряется незначительная часть годной к употреблению горной породы. В Тюрингии, в некоторых каменоломнях кровельного сланца, столь много глинистого сланца, негодного к употреблению, что при получении одного куб. фута хорошего камня, годного для продажи, приходится выломать 71 куб. фут. Благодаря только хорошему качеству этого сланца, из каждого куб. фута, которого можно наколоть от 48–50 кв. футов кровельных пластинок, покрываются большие расходы на очистку каменоломни. На Рейне, Мозеле, Ларе и Дилле, на Аггере, Руре и Лене кровельный сланец получается только горной разработкой. В самой отдаленной древности некоторые каменоломни доставляли материал для кровель церквей и частных домов, но в таких покинутых каменоломнях не стоит возобновлять работ, потому что их очищение, прокладывание дорог для вывоза и т.д. обходится весьма дорого. В открытых каменоломнях работы производят не так, как при горнозаводских работах. Прежде всего каменолом осматривает точно наклонение пласта кровельного сланца, а потом рассчитывает, до какой глубины может он работать, не доходя до почвенной воды. Прилагаемый рисунок дает понятие о подобных работах в сланцевой каменоломне в Легестене, в Тюрингии. Нарисованный несколько
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ
31
И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Подземная и открытая выработка камней
светлее слой кровельного сланца образует извилистый пласт в 80 футов толщины. Оба конца этого пласта, достигающего поверхности горы, довольно круто спускаются направо. Негодный к употреблению глинистый сланец, лежащий под хвойным лесом до годного пласта кровельного сланца, удаляется посредством каменоломных инструментов и пороха, что требует больших издержек и много времени. На нашем рисунке видна машина, т.е. ворот, пущенный в ход лошадью, который служит к поднятию оторванных каменных масс, складываемых в отведенном для этого месте. В Легестене, где ломка кровельного сланца производится многими сотнями рабочих в продолжение веков, щебень взгромоздился горами, на которых положены рельсы для удобнейшей уборки щебня и кровельного сланца. Коль скоро достигают кровельного сланца, немедленно приступают к его разработке. На тех же частях слоя, которые назначаются для позднейшей разработки, оставляют слой глинистого сланца от трех-четырех футов, потому что солнце, иссушающие ветры и зимний мороз портят камень. Открытым остается только то, что можно разработать в продолжение года. Для ускорения разработки скат сланцевого пласта делят на уступы, вышиной от восьми-десяти футов, и помещают на каждом надлежащее число рабочих. Отделение камня клиньями предпочитается при этом взрыву, так как масса сланца от пороху больше расщепляется. Отломанные куски поднимают наверх посредством ворота и доставляют на место его раскалывания. Если требуются большие плиты для сыромятен, столов, вывесок, монументов, бильярдов, полов и т.д., то делают плиты надлежащей толщины, дают им требуемую форму пилой или обтесыванием и потом гладко оскабливают. Обыкновенно же сланец колют посредством железного резца на тонкие дощечки, на которых по жестяным лекалам вычерчивают требуемые шестиугольники, восьмиугольники, квадраты или другие формы. Большие плиты рассекают остроконечным молотком на маленькие, которые по определенным линиям обрезают ножницами, вроде употребляемых для металлических пластинок. Когда при разработке кровельного сланца проникли до некоторой глубины, то сланец начинает отделяться, подвергая каменоломов опасности быть раздавленными и засыпанными. Для предотвращения такого несчастья надсмотрщики часто осматривают сланец, и когда заметят отделение кусков, то удаляют их. Для этого рабочие спускаются на толстых канатах и работают там ломом и буром. На
32
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
нашем рисунке представлен в таком положении каменолом, сверлящий налево от глинистого сланца. Кроме Легестена в Тюрингии изобилует сланцем Грефенталь. Здесь попадаются также камни, годные для аспидных досок и грифелей. В рамках этот сланец рассылается по всему свету. Каменоломни кровельного сланца близ Гослара, в Гарце, соперничают своими огромными размерами с каменоломнями Легестена и Грефенталя и доставляют отличнейший материал для кровель, который, как сланец Тюрингии, отличается от английского способностью колоться тонко и большой твердостью. Сланцевые каменоломни Уэльса своими громадными размерами превосходят немецкие. Тамошний сланец годен и для крыш, и для разного рода плит и поступает в торговлю распиленный и шлифованный. В сланцевых каменоломнях Пенрина, самых больших в Уэльсе, работает 2200 человек, доставляющих ежедневно от 2–300 тонн, или 300 куб. футов готового сланца. Каменоломня образует огромный полукруг в 200 метров ширины и 900 метров длины. Здесь сланец выламывается уступами, или этажами, вышиной от сорока пяти–шестидесяти футов. Все 11 этажей
Пекринская каменоломня сланца
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ
33
И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Подземная и открытая выработка камней
в сложности имеют до шестисот футов высоты. В этом амфитеатре, сделанном человеческой рукой, с высоты которого страшно смотреть в глубину, на дне, как и на каждом этаже, видно множество людей и лошадей, отличающихся от сланца только своими движениями. Каждый этаж имеет по железной дороге, и длина всех этажей в сложности составляет до двадцати семи тысяч футов. Самая высокая скала на переднем плане рисунка подпирала мост, который соединял обе стороны каменоломЛомка литографического камня у Золенгофена ни, но его необходимо было снять; теперь эта скала служит для измерения глубины и осталась постоянной свидетельницей человеческой промышленности, становясь все выше, по мере того как углубляют каменоломню. Камни отрывают, для чего ежегодно употребляется от двухсот десяти до двухсот сорока пудов пороха. Каждый час рогом подают сигнал к взрыву, и затем раздается от тридцати–пятидесяти выстрелов. Второй сигнал сзывает разбежавшихся работников. Пятьдесят судов принимают постоянно сланец с нагруженных им повозок, едущих по особым рельсам к гавани. Чистого дохода каменоломня доставляет ежегодно 120 000 рублей. На Всемирной лондонской выставке (1862) можно было видеть сланцевые плиты в 30 футов длины и ширины и только в 1 фут толщины. Подобные громадные плиты может доставлять только эта сланцевая каменоломня, слои которой мало потерпели от потрясений. Золенгофен. Мы говорили о породе известняка, годного для литографии. До сих пор его находили только на Дунае, близ Кельхайма, Паппенгейма, Золенгофена и в немногих других местах. Обнаженные стены скалы каменоломни в Легестене состоят из бесчисленных тонких и толстых пластов, лежащих один на другом, как листы книги. На этих листах история земли начертала свои достопримечательности; здесь сохранились до нашего времени скелеты и оттиски птиц, летавших и ползавших амфибий, рыб, мух,
34
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
жуков, раков, морских звезд, раковин, кораллов и разного рода растений. По ним можем мы изучать постепенное развитие органических веществ на земле. Но только небольшая часть подобных пластов годится для литографии. Эти пласты толще прочих, совершенно без прослоек и лежат на различных высотах между тонкими пластами. Только пятнадцатая часть скалистой массы годна к употреблению для литографических плит; другая пятнадцатая часть слоиста и обтесывается большими квадратными пластинками толщиной в полдюйма и употребляется на кровельные плиты. Другая часть пород ломается толстыми кусками, легко, однако же, разделяющимися от ударов молотка на плиты толщиной в дюйм, которые шлифуются, обсекаются по краям и идут на отделку полов, подоконников и для прочего употребления. Куски эти имеют желтоватый цвет, не принимают хорошей политуры и потому годны разве только для обыкновенных каменных столов. Полученное количество составляет 4 15 массы скалы. Остаток, или 3 5 камня, никуда не годится и отбрасывается в виде щебня. Этим объясняются огромные кучи щебня, тянущиеся по всей местности, как крепостные валы. Для получения литографического камня, за который дорого платят, работают 2000 человек на каменоломнях близ Зо ленгофена и Папенгейма, и, кроме того, потребляется много паровых машин для приведения в движение пил и точильных инструментов. Тонко колющийся известняк, находимый вместе с литографическим камнем, находится также в Виртембергии и в горах Юры; но нигде еще не найдена такая своеобразная смесь глины и извести, какая принесла Зонефельдеру существенную пользу при изобретении им искусства камнепечатания. Каррара. Знаменитый белый мрамор получается в Kappapе теперь только из подземных каменоломен, так как легко добываемые на поверхности куски давно сняты. Слои, доставлявшие ваятелям большие куски плотного, прозрачного, белоснежного мрамора без жил, не очень им богаты. Для сбережения огромных издержек на очистку щебня проводятся под землей обширные галереи и мрамор высекается посредством кирок, каменных клиньев, лома и резца, обтесывается в призматические куски и отправляется к морю. На рисунке представлен огромный кусок, отправляемый в мас терскую скульптора; шесть сильных быков тащат его по тяжелой дороге из каменоломни; неподалеку видны каменотесы, обделывающие для перевозки другие куски.
I. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПОЛЬЗЫ ИЗ ПОЧВЫ
35
И ДОБЫВАНИЕ КАМНЕЙ — Подземная и открытая выработка камней
Великолепный собор в Милане выстроен из такого благородного камня, и, действительно, это настоящий материал для тонких, легких, стремящихся к небу, остроконечных башен и для сквозных парапетов, стройных столбов и высоко возносящихся сводов. Этот великолепный Божий храм стоит простой, неокрашенный, чистый и блестящий.
Ломка мрамора в Карраре
Нидермендит. Лава и вулканическая горная порода, о которой мы уже говорили, выламывается обыкновенно в открытых каменоломнях. К сооружениям внутри гор приступают только в таком случае, когда нужно доставать камень для жерновов из тонких пластов пузырчатой лавы. Каменолом в продолжение веков постоянно одинаково занимался в Эйфеле своим ремеслом. Римские полчища, пребывавшие на Рейне и в Трире, перед ними германцы, а еще раннее кельты, о существовании которых нам известно только по могильным курганам, добывали в Нидермендите жернова. Обломки их и целые ручные мельницы находят теперь в их гробницах. Каменоломы копают и выламывают узкую шахту (отвесную яму) через верхнюю, менее годную породу, расколовшуюся столбами, пока не дойдут до пузырчатой лавы, имеющей качества, нужные для жерновов. Лава эта на рисунке явственно отделяется от базальтовых столбов. Затем каменолом высекает пещеру и обнажает хороший
36
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
слой, из которого он высекает возможно большие круглые куски. Готовые камни поднимают из шахты к поверхности земли посредством ворота и каната. Масса лавы, подобно многим горным породам, образовавшимся из вулканических извержений, не вся одинакового качества и потому неодинаково годна для дела. Большая или меньшая плотность и раскалывание на куски объясняются ходом охлаждения. Сначала все находилось в огненно расплавленном состоянии и катилось, как тесто. Нижние части потока лавы охлаждались под всей тяжестью лежавшей на них массы и оттого не могли разделиться на мелкие куски; верхние же части при охлаждении распадались на глыбы и осколки, между тем как средние медленно застывали, как бы кристаллизуясь и разделяясь притом на отвесные столбы, из которых от выветривания в течение времени образовывались шары, или сфероиды. Масса, лежащая под верхним слоем лавы, раздробленной в глыбы, очень тверда: в этой массе во время охлаждения возникли маленькие газовые пузырьки вследствие сырости почвы или химических превращений и этим путем масса стала ноздреватой. Отдельные минеральные части имели достаточно времени, чтобы образоваться, и острые края кристаллов вместе с маленькими пузырчатыми углублениями с острыми краями производят отличное действие при растирании зерна жерновами. Фауэрбахский столбообразный базальт лежит на слое пузырчатой лавы в 4 фута, имеющей под собой голубую глину, в которой находятся речные улитки, попадающиеся также в верхнем пласте известняка близ Оппенгейма. Все каменные породы, образовавшиеся из наносов, отвердевшие из прибрежного морского песка в песчанике или осевшие из воды, как, например, сланец и известняк, или застывшие на расплавленной массе земного шара, образуя твердую кору, а также камни, выкинутые подземными силами на поверхность земли, доставляют человеку пользу. Твердые тела земли выкапывает он для своих построек и статуй, внутренность ее перерывает для получения машин и сокровищ. Короче говоря, везде в земной коре он умеет добыть себе вещества для удовлетворения своих нужд.
II.
БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ
Наслоение каменных пород. — Земляной бур и его употребление. — Бурение артезианских колодцев
Н
аслоение каменных пород. Когда первоначальная огненножидкая масса земли покрылась твердой корой и на нее стала низвергаться вода, застывшее вещество в некотором количестве растворилось в низвергнувшейся жидкости. Конечно, каждая капля влаги воспринимала так мало вещества, что даже и химику невозможно было бы доказать его существование. Но в каждой капле делалось то же самое, жидкость собиралась в более глубоких частях и текла сереб ристой струей. Если теперь мы, прогуливаясь по дикому ущелью, видим, как поток прорыл себе русло в горном хребте вышиной во многие тысячи футов, то мы не можем себе представить первой водяной капли, которая начала работу вымывания этого ложа. Одни части промываемой каменной породы остаются на своем месте, а другие увлекаются. Многие составные части, растворенные в воде или кислотах, просачиваются в почву, соединяются с нижележащими веществами и составляют при образовании каменной породы рудные плас ты, ходы и так называемые друзы. Оттого большая часть измененных камней плотна, так как масса их увеличена от проникнувшего вещества. Они разбухали, утолщались, поднимались и образовали середину высоких гор. В геологии называют такие измененные породы кристаллическими или же, по обилию в нем кремнезема, кристаллически-кремнеземными камнями, или метаморфными каменными породами. Обыкновенно такие породы проникают глубоко во внутренность земли. Как кажется, они составляют общую подложку всех других каменных пород, и, может быть, они первые уплотнившиеся камни, почему их и называют первобытными. Рудные пласты возникли от проникания металлических растворов в известковых камнях. Они нередко содержат растительные и животные части, превращающиеся в металл. Известь растирается, замещаясь металлом, и увлекается водой, обращающейся в земле. Рудные ходы и друзы возникли вследствие соединения некоторых минералов и ру ды в полостях внутри скалистых масс, приняв здесь особенную крис таллическую форму. Те вещества, которые не могли раствориться в воде, как, например, кремнистые песчаники, не могли, однако, избавиться от час то повторяющегося на них действия. Пока они имели некоторый вес, им удавалось остаться на первоначальном своем месте, но при
38
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
беспрерывном течении вода двигала их все дальше, пока наконец они не были перемещены с возвышенных вершин в глубокие долины. В других случаях они вместе с водой увлекались в море и отлагались здесь наносами. Накопляясь мало-помалу, они поднимали почву до уровня воды и образовали тут сушу, как это мы видим в обширных размерах у истоков рек, в так называемых речных дельтах.
Водяные жилы и артезианские колодцы
В других же случаях мельчайшие частицы ила долго держались в жидкой стихии и отлагались медленно вдали от берегов горизонтальными слоями, включающими много трупов и пустых оболочек морских животных. Ил этот постоянно твердел, превращаясь в осадочный камень. Одновременно с водой на твердые вещества действовали мороз и жар, воздух и погода. При беспрерывном жизненном процессе земля и осадочные камни не оставались долго в покое. Первоначально горизонтальные слои от напора лежащих под ними, спускаясь, сгибались, а, поднимаясь, растрескивались, лопались на куски, отчасти взгромождаясь горами, в то время как возле них плас ты стекались, переламываясь вулканической деятельностью и т.д. От таких могучих сил громадные пласты каменной породы перегибались, как тонкий листочек бумаги в руках ребенка. Вследствие этого осадочные камни получили особенное строение, расположение складками, котловинами, обрывами, свободно возникали новые горы и равнины, моря и озера. Если, однако, принять в соображение, какие животные и растения существовали в разные периоды развития земли, пласты ее можно разделить на этажи, называемые в геологии формациями, обзор которых виден в прилагаемом рисунке. Большая часть земли покрыта наслоенными камнями, и неред ко там, где теперь горят кучи угольщика или где представляется
II. БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ —
39
Земляной бур и его употребление
прелестный обширный вид с плодоносными полями, некогда было дно большого моря, в котором причудливый плезиозавр преследовал свою добычу. Эти напластования состояли из различных пород, лежащих одна на другой, глинистого сланца, известняка, песчаника, глины, песка и т.д., которые более или менее препятствуют просачиванию дождевой воды, вследствие чего она в одних накопляется, между тем как другие пласты остаются сухими. Если слои каменной породы лежат склоном или согнуты, то между слоями, менее проницаемыми для воды, как, например, глины или глинистого сланца, она накопляется в других, способных удерживать воду, как, например, в известняке, почему и образуются подземные водяные бассейны, где бурением колодцев открывается водяной источник. В Европе давно уже пользуются бурением колодцев, особенно для получения соленой и пресной воды. Один из самых древних колодцев подобного рода сделан около 1200 г. в Кале. Во Франции эти колодцы назвали по провинции Артезии (Артуа) артезианскими колодцами. Земляной бур и его употребление. Земляной бур, служащий для устройства таких колодцев, давно уже употребляется для исследования пластов, особенно при отыскании руды, угля, каменной соли и т.д. Точно так же рудокопы употребляют его для бурения отверстий от поверхности земной в руднике, чтобы получать свежий воздух в подземных ходах или чтобы просверлить шахту в нижний ход и спустить туда воду, которая мешает работе. Самый древний и прос той бур, которым горшечники еще часто пользуются для отыскания глины, состоит из цилиндрического свертка из листового железа на длинной деревянной ручке, укрепленной, как лопатка. Такой же простой инструмент употребляют сибирские золотопромышленники при отыскивании золота. Для глубоких бурений инструмент этот непригоден. Для них уже издавна употреблялось более прочное устройство. Настоящий бур сидит на железном шесте или вставных частях, которые свинчиваются кусками от трех до двадцати футов. Каждый такой прут имеет на конце толстую гайку и над ней четырехгранный кусок для того, чтобы его можно было захватить крючьями. Средняя часть кругла, но в верхнем конце прут утолщается угловатой надставкой, при помощи которой пододвинутой вилкой или буровыми ножницами ее можно удержать у верхнего конца пробуравливаемого отверстия. За этой насадкой прут опять четырехугольный для захватывания с помощью крючьев. Наконец, он оканчивается
40
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
винтом, который впору в ближайшую гайку следующего шеста. Из таких кусков можно составить бур какой угодно длины по мере углубления отверстия. К верхнему концу шеста привинчивается короткий кусок железа, который в средине имеет круглую поперечную дыру около трех дюймов в поперечнике. В нее вдвигают длинную деревянную палку, костылек, у которой работают бурильщики, когда орудие это должно служить для бурения в глине и песке. Если нужно пробуравить твердую каменную породу, лежащую довольно глубоко, действуют буром таким образом, чтобы он попеременно поднимался и падал, раздробляя своей тяжестью камень. Над костыльком есть для этого еще другое устройство. Весь прибор висит на конце рычага или очепа, который можно поднимать и спускать вместе с буром. Подъем никогда не делается высоким, потому что в противном случае инструмент легко может раздробиться. При вытаскивании и спускании бура рычаг снимается и весь прибор удерживают на крючках, привязанных к толстому канату. Смотря по цели бурения и свойству камня, самый буравящий инструмент имеет неодинаковую форму. Для бурения глины и песка, как уже упомянуто выше, употребляются цилиндрические свертки из листового железа, имеющие на конце род улитки, какие употребляют для сверления деревянных трубок. Этот бур, привинченный к железным шестам, захватывает мягкие части земли, когда его вращают при сильном давлении, и его необходимо по временам вытас кивать, чтобы удалять пробуравленное вещество. Как скоро доходят до более плотных каменных пород, в которые улитка бура не может проникнуть, его заменяют долотом. Оно выковано из стали и имеет острие шириной, равной поперечнику пробуравленного отверстия, а вверху — толстый винт для прикрепления к шесту. Им пользуются попеременно, поднимая и опуская весь бур, и при каждом подъ еме немного поворачивают, так что острие долота постепенно касается всех точек основания пробуравленного отверстия или его подошвы. Таким образом точно так же, как при высверливании отверстия для взрыва порохом, постепенно образуется на каменной породе круглая дыра. Если пробуравливаемый камень неодинаково тверд, то долото легко ущемляется, потому что проникает в мягкие части глубже, чем в твердые. При таких свойствах камня пользуются другого рода буром, состоящим из двух перекрещивающихся долот и называемым венечным буром. Во время бурения долотом в отверстии
II. БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ —
41
Земляной бур и его употребление
постоянно держат воду, с которой отделившиеся частицы камня могут смешиваться и удаляться по мере надобнос ти. Несмотря на это, в течение времени накопляется в отверстии вязкий ил, мешающий прониканию бура. Для его удаления употребляют буровую ложку. По извлечении бура этот инструмент, состоящий из круглого металлического цилиндра, который устроен, как клапан всасывающего насоса, спускается в отверстие на длинном канате из луба алоэ или тонких проволок и быстро двигается вверх и вниз несколько раз. Этот прибор втягивает ил, как клапан насоса воду. Так как клапан закрывается от давления втянутого вещества и еще, сверх того, лежит на небольшом выступе, то весь этот инструмент можно поднять, чтобы опорожнить его, не теряя ила во время подъема. Мастера берут образчики этого ила, которые рачительно сохраняют. С такими инструментами можно пробуравить дыру не более полфута в поперечнике, но глубиной до двух тыБур Кинда сяч футов. Сначала бур берут более широкий, но по мере углубления отверстие суживают, потому что стены отверстия укрепляют спущенными трубками, чтобы предотвратить обвалы. Очевидно, что эта мера заставляет употреблять буры, которые у`же настолько, сколько составляет двойная толщина стенок трубок. Подробности о вставке этих трубок будут сообщены дальше. Если намереваются пробуравить отверстие шире фута (от одного до трех футов) и вместе с тем узнать свойство камня, положение пластов и т.д., то твердые шесты заменяют особенным, свободно падающим инструментом, который изобрел один саксонец, оберштейгер Кинд. Для широких отверстий следовало бы употреблять очень толстые и чрезвычайно тяжелые шесты. Кинд же взял тонкие шес ты и придал пиленому их концу такое устройство, что бур отделяется сам и сваливается, как скоро шесты поднялись на некоторую высоту. При спускании шестов бур захватывается снова и опять поднимается. Прилагаемый рисунок дает понятие об этом механизме. Шест проходит сквозь круглую пластинку, которая видна в рисунке сбоку и имеет такой поперечник, который равен пробуравливаемому отверстию. Эта пластинка передвигается вверх и вниз. На ней висит тонкий проволочный шест с двумя маленькими горизонтальными рычагами, который, в свою очередь, соединен с двумя длинными рычагами (1), имеющими внизу якоревидные крючки. Эти крючки
42
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
захватывают внизу головку, составляющую верхушку толстого четырехугольного железного стержня, который движется между шинами и имеет на нижнем конце привинченное долото. Рисунок а представляет весь прибор замкнутым с захваченными зубилами и поднятый, а рисунок b — прибор раскрытый; пластинка немного поднялась и вследствие этого подняла кверху маленькие горизонтальные рычаги; последние притянули верхнее плечо внутрь и раздвинули концы нижнего плеча, вследствие чего бур должен был отвалиться.
Два работника у очепа
II. БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ —
43
Земляной бур и его употребление
Но так как верхняя часть бура проходит между шинами, твердо соединенными с шестом, то достаточно лишь спустить захватывающий прибор, чтобы опять захватить крючками бур и поднять его. Пластинка, которая обусловливает движение рычагов, плавает на воде, наполняющей отверстие. Как скоро сделан подъем палкой, которой вращают работники, очень ударяют о толстую деревянную пружину. Это сотрясение вместе с током воды, обусловливаемым подъемом бура, достаточно для того, чтобы поднять пластинку на высоту одной линии кверху и обусловить расхождение крючьев. Чтобы сделать бур более действеным, ему придают вес куском чугуна от пятнадцати до тридцати пудов, который помещают между самим буром и устройством, обусловливающим его падение. При бурении долото переставляется после каждого удара. Иногда приходится употреблять венечный бур, а в некоторых случаях кольцеобразный, состоящий из железного цилиндра, в котором сидят от шести до восьми узких долот, расположенных остриями по радиусам. Если работают таким кольцеобразным буром, в средине отверстия остается столб, который выламывают и вынимают, когда он имеет достаточную высоту. Это делается с помощью клещей. Когда такая работа ведется с надлежащей осторожностью, то полученный столб дает геологу возможность иметь понятие о строении пластов в глубине земной коры, а рудокопу — средство определить дальнейшие свои работы. Следовательно, устройство, изобретенное Киндом, доставляет возможность наблюдать каменные породы без шахт и не требует, чтобы исследователь спускался в мрачную глубину земли. Со времени употребления бура Кинда шесты имеют только назначение управлять инструментом, и потому железо можно заменить вязким дубовым деревом. В таком случае жердь длиной в 60 или 70 футов состоит из такого дерева и скрепляется болтами. Чтобы удобнее вынимать бур из отверстия, устраивается высокая башня. На прилагаемом рисунке представлена внутренность такой башни там, где она начинается на земле. Здесь прежде всего бросается нам в глаза очеп, приводимый в движение с помощью локомобиля, стоящего в другом помещении и передающего свою силу посредством чугунных зубчатых колес. У деревянной перекладины работают два человека. Часть, лежащая у ног мастера, — расширительный бур, употребляемый при спускании труб. Мы познакомимся с ним позднее. Налево висит плоский канат из луба алоэ. Его толстый крючок вцепляется в шесты, которые вытаскиваются и спускаются
44
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
с помощью ходового колеса и блоков. На крайнем углу, налево, стоят вынутые трубки. Шесты, служащие для удлинения бура, обыкновенно не ставят, чтобы они не искривились, а вешают на крючьях, находящихся в верхней части башни. Другой рисунок представляет обзор всего внутреннего устройства такой башни, построенной в Пасси, где благополучно окончено одно из величественных предприятий подобного рода под управлением немецкого инженера Кинда. Работа представлена в полном ходу в верхней части башни, работник готовится удлинить шест надставкой; машинисты на своем месте. Инженер, управлявший работами, готов сделать каждому нужное приказание и следить особенно за тем, что делают оба работника, вращающие перекладину зубила. Паровая машина поднимает коромысла сверла и приводит в движение колеса и барабан, соединенные длинными ремнями, поднимает шесты или буровую ложку, имеющую форму длинного цилиндра, висящего вверху и служащего для подъема отделившихся кусков камней на дне колодца. Как это делается, мы увидим далее. Бурами, вроде венечного, но имеющими, вместо двух двадцать и больше зубил, насаженных на железной пластинке, пробуравлены у Форбаха и Гельзенкирхена шахты шириной от двенадцати до тринадцати футов и глубиной от восьмисот до тысячи в твердой каменной породе, чем Кинд доказал превосходство своего прибора. Сейчас только в Гельзенкирхене удалось цементовать шахты таким образом, что они не пропускают воду и могут служить для подъема угля из копи. Тем не менее этот остроумный способ со временем будет весьма важен для рудного дела. В каждую пробуравленную дыру, если она не сделана в очень твердой или горизонтально наслоенной каменной породе, необходимо вставлять трубку для предотвращения обвала. Трубки вставляются металлические, достаточного поперечника. Весьма часто бурение не удается, потому что трубки устроены дурно. Всего хуже те, которые состоят из воронкообразных кусков, всунутых один в другой. Они имеют неодинаковый поперечник и снабжены снаружи и внутри выступами. Их никогда не следовало бы употреблять, потому что они обыкновенно подают повод к несчастьям. Лучше всего две совершенно цилиндрические трубки, вставленные одна в другую следующим образом. Положим, что пробуравленное отверстие имеет поперечник в 14 дюймов. Тогда сгибают железный лист толщиной в 2 линии и вышиной в 6 футов,
II. БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ — Земляной бур и его употребление
Буровая башня в Паси
45
46
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
цилиндром, поперечник которого составляет 13¾ дюйма. Продольные края железного листа плотно скрепляют, но так, чтобы головки закле пок не выступали, а были вдавлены в лист. После этого сгибают второй цилиндр длиной только в 3 фута, который входит вполне в трубку, имеющую 6 футов длины. Ее также склепывают. Эту короткую трубку вдвигают в длинную таким образом, чтобы края обеих сошлись на конце. Тогда противоположный край вдвинутой трубки находится на половине внутренней высоты длинной трубки. Эту вторую, меньшую трубку прикрепляют внизу и вверху к длинной десятью или двенадцатью заклепками. Вторая, более узкая трубка, длиной в 6 футов, вставляется сверху в широкую, пока она не соединится с короткой. Тогда новая трубка выдается над первой I. Буровые ножницы. на три фута и соединяется с ней также десятью II. Фабианов спускной бур. или двенадцатью заклепками. Таким образом II b. Крюк на особом шесте, склепывают попеременно трубки более широкие II a. введеном для захватывания и более узкие длиной в 6 футов, и когда концы отломанного звена шеста. I I I. Буровое отверстие, их отшлифованы на токарном станке, то трубзащищенное трубками. ка внутри и снаружи гладка, повсюду одинаково IV. Буровое отверстие, толста и совершенно пряма. Такую трубку удобрасширившееся в незащищенном месте но вдвинуть в пробуравленную дыру и при надот обвала лежащей осторожности ее можно спустить на 300 и более футов. Нижний конец такой трубки снабжают острым стальным башмаком для того, чтобы при спус кании небольшие неровности стены пробуравливаемой дыры легко могли быть срезаны. Вверху трубку можно по мере надобности легко удлинять, прибавляя новые трубки, которые осторожно склепывают. Чтобы предотвратить падение такой трубки, ее удерживают вверху с помощью толстых балок, лежащих на подмостке полотенца (помоста). Полотенце состоит из деревянной трубки длиной в 10 или 20 футов, имеющей в настоящем случае 14 футов отверстия, и из венца, сделанного из четырех бревен, врытых или вбитых в мягкий поверхностный слой земли вокруг пробуравливаемого колодца. Если, как в упомянутом приборе, само отверстие имело первоначально 14 дюймов поперечника, то по вставлении трубки оно
II. БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ —
47
Земляной бур и его употребление
суживается на 2 раза 4 и 3 линии, всего на одиннадцать линий, так что имеет поперечник в 13 дюймов 1 линию. Следовательно, в эту трубку можно вводить инструмент, имеющий ширину лишь в 13 дюймов 1 линию, вследствие чего продолжение пробуравливаемой дыры будет иметь также поперечник в 13 дюймов и 1 линию. Если намереваются вдвинуть трубку еще глубже, что возможно, пока она еще вращается и не ущемляется рыхлой каменной породой, то надобно расширить пробуравливаемое отверстие на одиннадцать линий под трубкой. Для этого употребляют расширительный бур. К длинному стержню прикрепляют лопатообразно согнутые, на конце закаленные, зубчатые куски железа таким образом, что они складываются, когда их тянут вверх, а внизу расширяются и упираются в стенки узкого пробуравливаемого отверстия, которое А. Ложка растирают и скоблят. Сухим канатом поддерживают напряжес шарообразным ние этого прибора и, вставляя деревянные клинья, дают ему клапаном. такое положение, что его можно провести через узкую железВ. Раструб ную трубку. Как скоро этот инструмент дошел до основания с винтовыми нарезками пробуравливаемого колодца, от толчка вываливаются клинья. Сухие веревки всасывают воду и укорачиваются, вследствие чего они расширяют бур наподобие крыльев. Тогда стержень вверху двигают вверх и вниз и таким образом спиливают стенки дыры, вследствие чего ее поперечник мало-помалу увеличивается. Для бурения необходимо употреблять людей спокойных, рас судительных и опытных. Всякая неосторожность или поспешность влечет за собой убытки. Весьма нередко ничтожные обстоятельства были причиной огромных потерь, между тем как их можно было избегнуть при предусмотрительности. Главная забота мастера заключается в том, чтобы пробуравливаемое отверстие всегда было достаточно охранено вставляемой трубкой. Если он полагает, что стены сами собой будут держаться в ломком камне, то легко может возникнуть случай, представленный на приложенном рисунке. Под трубкой, находящейся в пробуравленном отверстии, камень не мог удержаться сам собою. Он обвалился, вследствие чего возникло расширение, камень посыпался в нижнюю часть пробуравливаемого отверстия и засыпал лежащий там бур. Когда после этого стали пытаться вытащить его рычагом и воротом, стержень обломился и лег случайно именно в возникшем расширении. Мастер, который всегда знает ширину пробуравливаемого отверстия и длину шеста, потому что это
48
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
записывается в книгу, вдвигает крючкообразную часть II b, прикрепленную к железному шесту II a, и вращает ее осторожно, пока не зацепит за конец обломка. Тогда последний находится на крючке. Но если затем тащить шест кверху, то обломок упрется в расширение. Следовательно, крючка здесь не довольно. Мастер отворачивает крючок. После этого он приготовляет деревянный цилиндр и для получения оттиска прикрепляет к нижнему его концу мешочек с мягкой оконной замазкой (из масла и мелко размолотого мела). Этот цилиндр осторожно спускают до того места, где перед этим крючок захватил конец обломка, надавливают и опять вытаскивают. Тогда по оттиску в мягкой замазке видно, какой формы и какого рода обломок. В нашем случае надобно испытать спиливание куска стержня, засевшего в расширении. С этой целью мастер изготовляет напильникообразную пилу, вращением которой можно растереть кусок шеста. После многих трудов это удается, косой кусок шеста становится прямо в пробуравливаемом отверстии, и его тогда можно вытащить с помощью буровых ножниц, а нередко и крюка. Затем стараются захватить засевший кусок шеста с помощью инструмента (см. на прилага емый рис. В), нижняя часть которого расширена и имеет винтовые нарезки, так что может захватить засевший конец шеста, который свинчивают по кускам. Когда таким образом добрались глубоко в пробуравливаемое отверстие, спускают ложку (см. на прилагаемый рис. А), разрыхляют и вынимают свалившийся щебень, и в благопри ятном случае уничтожают все препятствия для продолжения работы. В предыдущем рисунке в пробуравливаемом отверстии III обломилась жердь Фабианова спускного бура II. В дыру вводят ножницы I. Дойдя до обломанного куска, ножницы по своей упругости расходятся крючками, из которых на рисунке видим только один, и прилегают к стержню ниже расширения. Кольцо над крючками держит их, и его можно спустить с помощью находящегося над ним винта. Иногда обломившиеся шест и буры можно удалить только с помощью кислот, которые растворяют их. При бурении мастер должен подробно наблюдать каждую перемену в каменной породе, собирать растертые в дыре вещества и записывать, что случилось. Кроме того, нужно с помощью особенного инструмента добывать притекающую воду совершенно внизу у источника, определять количество находящихся в ней солей и температуру в глубине дыры и производить различные другие наблюдения, для чего необходим надежный и опытный человек. С течением времени
II. БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ —
49
Бурение артезианских колодцев
у нас стали употреблять способ бурения, введенный в Китае уже с незапамятных времен, именно посредством каната. В рыхлой, но необваливающейся, горизонтально наслоенной каменной породе, как, например, в мергеле, глинистом сланце и рыхлом песчанике, можно тяжелым буром, на конце которого насажены несколько клинков, буравить, поднимая и внезапно опуская его. Этот прибор привешен на толстом пеньковом или железном канате. Пластинка, на которой прикреплены буровые резцы, должна быть пробуравлена для того, чтобы образующаяся грязь могла вступить вверх. Над дырой может находиться ложка с клапаном, принимающая грязь каждый раз, когда сваливается бур. Само бурение весьма облегчается употреблением такого прибора, потому что поднимание и опускаРазрез артезианских колодцев ние шеста сопряжено с весьма мешкотным свинчив Наугейме ванием. При бурении в каменной породе неодинаковой твердости или такой, которая состоит попеременно из твердых и мягких, крутонаклоненных пластов, таким бурением пользоваться нельзя. В хорошей, легко разламывающейся каменной породе, которая держится без труб, можно с помощью падающего бура пробуравить в сутки 10 или 15 футов. Но по мере углубления работа замедляется, потому что подъем и спуск бура требует много времени. При употреб лении бура на канате время это сберегается, и потому дело идет поскорее. Но этот способ имеет тот недостаток, что нельзя довольно точно собирать получаемую измельченную каменную породу и высверлить каменный цилиндр. Бурение артезианских колодцев. К замечательным произведениям рассматриваемых нами работ относится бурение соляного артезианского колодца в Hayгейме, в Веттерау. Прилагаемый рисунок представляет вертикальный разрез по линии, в которой сделаны четыре бурения, с обозначением пробуравленных слоев каменной породы и их наклонения. Отверстие, находящееся более всего влево и не означенное буквами, проникает сквозь песок и нанос (1), глубиной около ста двадцати футов. Затем вступают в девонский глинистый сланец (3) и пласты серой вакки (2). На глубине 650 футов колодезь этот не доставил соленой воды, и потому в нем прекратили дальнейшую
50
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
работу. Следующий затем колодезь имеет глубину только в 115 футов, находится совершенно в песке и наносе, проникает в тонкий пласт песчаника, наклоненный под 72°, и доставляет теплую соленую воду, обильную газом. Эта вода не поднялась сама собой из пробуравленного отверстия, но, когда вставили насос и несколько времени качали, развилось так много углекислого газа, что появился шипучий водяной источник, который бился струей в один фут вышины. Этот источник доставляет углекислый газ для теплых газовых ванн, употребляемых страждущими ревматизмом, а также для приготовления искусственных минеральных вод. Позднее пробуравили отверстие b. Вверху оно также проходит сквозь песок и нанос в 130 футов глубины, затем следует плотный черный (4) известняк девонской формации. На глубине 554 фута дошли до пласта песчаника с теплой соляной водой, которая, пенясь, выступает белой струей в 6 футов вышины. Этот великолепный источник служит в Наугейме для доставления в ванны воды в 28° и богатой газом. Наконец пробуравили отверстие с, которое проникло также через песок, валуны и мрамор, и на глубине 618 футов дошли до песчаника, содержащего соленую воду. После того как и здесь несколько минут качали воду, стал бить источник Фридриха Вильгельма, струей в 5 футов вышины и 30° тепла. Этот источник богаче всех солью и годится для солеварни. Все эти три колодца доставляют воду из слоя песчаника, наклоненного под углом в 72°, и расположены один от другого на расстоянии от трехсот до двадцати футов. Тем не менее каждый из этих колодцев доставляет воду с неодинаковым количеством соли, неодинаковой температуры и неодинаково высокими струями. Это обстоятельство замечательно в том отношении, что доказывает, что высота струи зависит не только от давления воды, но что по мере углубления в землю температура воды повышается. Последнее обстоятельство замечают во всех пробуравливаемых колодцах и рудниках, проникающих глубоко в землю. Такое увеличение теплоты зависит от несовершенного охлаждения земного шара, который в центре находится еще в огненно-расплавленном состоянии. Чем ближе слой, содержащий воду, к горячему ядру земли, тем жидкость эта теплее, а чем глубже пробуравливают колодезь, тем выше должна быть температура выступающей из него воды. Повышение температуры по мере углубления в землю составляет, по-видимому, причину неодинаковой высоты бьющейся струи. Дело в том, что в воде растворена углекислота подобным же образом, как
II. БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ —
51
Бурение артезианских колодцев
в шипучем вине или зельтерской воде. Но в горячей воде углекислота держится лишь при значительном давлении. Следовательно, в глубоких слоях песчаника вода еще будет насыщена углекислотой, но до той степени, какую допускают взаимно враждебные силы: теплота и давление. Если же вода находит исход сквозь пробуравленное отверстие, то в этом месте прекращается влияние давления. Тогда теплота изгоняет углекислоту подобным же образом, как шампанское выбивается из бутылки. Конечно, такое явление может быть лишь там, где вода содержит углекислоту. С наугеймскими артезианскими колодцами можно сравнить исполинский ключ в Киссингене. В нем выступает струя воды с глубины 2001 фута от поверхности, но она имеет температуру ниже, чем в Наугейме. Он бьет струей в 90 футов вышины, которую, конечно, пускают не всегда для того, чтобы не лишить углекислоты близлежащий минеральный источник. Артезианские колодцы, доставляющие пресную воду, вообще относятся к редкостям, потому что их положение обусловливается особенным строением земных пластов. Пробуравленный Гренельский колодезь в Париже сделался знаменитым в этом отношении, потому что доставляет городу ежедневно более двух с половиной миллионов литров воды. В сухих равнинах Алжира французские геологи нашли места, годные для устройства артезианских колодцев. К счастью, эти колодцы доставляют несоленую воду и потому могут служить для орошения и оплодотворения этой области, лежащей столь благоприятно. Этот случай должно считать торжеством науки. Что же касается предприятия в Паси, то оно составляет блистательное доказательство предусмотрительности и гениальности инженера, который управлял этим величественным предприятием. Париж страдал недостатком воды. Громадный город этот должен был отчасти пользоваться грязной, процеженной водой реки. Чтобы доставить жителям необходимую воду, предполагали пробуравить многие новые колодцы в 8–12 дюймов в поперечнике, по примеру гренельского. Тогда инженер Кинд предложил сделать артезианский колодезь небывалых размеров. Пробуравленное отверстие должно было иметь еще в самом глубоком месте около двух футов и доставлять 430 000 куб. футов воды до высоты 80 футов над высочайшей точкой в Bois de Boulogne. Расходы на это бурение должны были составлять не более трехсот тысяч франков, а работа — окончиться в один или два года. Кинд был так уверен в удаче своего предприятия,
52
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
что в своем контракте принял условие, что в случае сбережений из означенной суммы он разделит их пополам с городом. При обсуждении этого предприятия многие инженеры полагали, что увеличение поперечника колодца не обусловит в том же самом отношении увеличения количества выступающей воды, потому что все равно, будет ли колодезь иметь поперечник в один или три фута, воды не получится больше, чем в Гренеле. Магистрат и городское управление решили тем, что при несогласии ученых в этом отношении вопрос может решить один опыт, который и следует сделать для пользы науки, потому что если Париж откажется от такого дорогого опыта, то спрашивается, какой другой город или общество решится на подобное предприятие. 23 декабря 1854 г. работу поручили инженеру Кинду, и уже 31 марта 1857 г. отверстие было пробуравлено до глубины 1682 фута. Появление воды ожидали каждый день. Но тут внезапно на глубине около ста футов трубку из толстого листового железа сдавило окружающей массой глины, вследствие чего дальнейшую работу пришлось прекратить. Устранение этого препятствия потребовало почти трехлетнего труда. Договор с Киндом уничтожили, и город Париж на собственный счет и ответственность продолжал трудную работу, впрочем, под управлением Кинда. Сверху стали делать вторую большую шахту до глубины в 150 футов, чтобы рассечь опасный пласт третичной формации и проникнуть до плотного известняка. Шахту эту выложили отчасти чугуном и камнем, а отчасти листовым железом. Две трети высоты имели поперечник 9½ фута, а остальная треть — 5½ фута. Это была медленная и опасная работа. Чугунные трубки толщиной в 15 8 дюйма раздроблялись боковым давлением глины, и несколько раз работники отказывались продолжать свое дело. Наконец 13 декабря 1859 г. удалось освободить первоначально просверленное отверстие в 1682 фута и можно было продолжать углубление этого колодца. Весь колодезь надобно было обшить деревом, скрепленным железом. На нижнем конце этой обшивки в два с половиной фута в поперечнике прикрепили трубку из бронзы, которая шестью футами сидела в дереве, а тридцатью восьмью была свободна и продырявлена, чтобы пропустить воду по достижении пласта, содержащего ее. До глубины 1752 фута трубку этой системы спустили благополучно, не получив воды. Тут трубка засела, и никакой силой нельзя было ни поднять, ни спустить ее. Не оставалось никакого другого средства, как
II. БУРЕНИЕ ЗЕМЛИ —
53
Бурение артезианских колодцев
спустить через первую трубку вторую, меньшего диаметра и стараться проникнуть в зеленый песок, содержащий воду. Для этого употребили железную трубку в 26¾ дюйма в диаметре, сделанную из листов в ¾ дюйма толщиной и 165 футов длиной. Нижняя часть этой трубки была также пробуравлена. Одна эта трубка вместе с железным шес том для спускания имела вес 1800 пудов. Это отважное предприятие удалось. На глубине 1864 фута дошли до пласта глины и 24 сентяб ря 1861 г., в полдень, на глубине 1870 футов достигли воды, которая тотчас же стала вытекать в количестве, далеко превосходящем предварительные расчеты. Уже в первые сутки вытекло 480 000 куб. футов, а в следующий день количество воды дошло до восьмисот тысяч футов и теперь ежедневно течет средним числом 600 000 куб. футов. Вода почти химически чиста, потому что содержит лишь 1 3 процента минерального вещества, песка и глины, из которых песок осаждается очень быстро. Температура этой воды в 22,4°Р, следовательно, точно такая же, как в гренельском колодце. Хотя этот новый артезианский колодезь стоит Парижу более миллиона франков, все-таки надеются, что через несколько лет все расходы будут покрыты, потому что теперь количество этой воды достаточно для домашнего употребления полумиллионного населения. Следовательно, город обязан науке доставлением этой воды, в которой отказала ему природа, потому что в окрестностях нет столь обильного источника. Прибавим еще, что иногда высоко лежащие влажные болотистые местности, которые лежат в непроницаемом для воды пласте, можно осушить, пробуравив колодезь до проницаемого пласта. Таким образом, земляной бур оказывается прибором чрезвычайно полезным и искусство правильного его употребления представляет одно из самых благотворных приобретений человеческого ума.
III.
РУДНОЕ ДЕЛО
Руда и пласты, содержащие руду. — Добывание руды. — Устройство рудников, штолен и шахт. — Спуск в рудник и извлечение руды. — Рудокопы и замечательные рудники
Р
уда и пласты, содержащие руду. Прекрасное утреннее солнце залило своим светом горную местность. Из серого туманного покрова выдаются вершины гор с позлащенными скалами; позади, в долине, идут темные фигуры с разных сторон кверху. Там, в домике с башней, звонит колокольчик. В четыре часа утра к домику под ходят люди. Это рудокопы, которые намереваются войти в рудники часов на восемь или на двенадцать. К домику они должны собраться все своевременно и приготовиться войти в рудник. Вот они сошлись, чтобы вместе помолиться. Другие работники, которые окончили свои занятия, выходят из рудника. Мы воспользуемся этим случаем, чтобы отправиться с новой сменой в сам рудник и познакомиться с ним. Горные породы, которые составляют земную кору, содержат местами в большем или меньшем количестве металлические частицы в виде так называемой руды, а также бурый и черный каменный уголь, каменную соль, серу и другие вещества, полезные для людей. Составные части руды более или менее тесно соединены. Большая часть руды состоит из соединения металлов с серой или мышьяком. В лаборатории химика мы можем проследить, каким образом сернистые щелочи, приходящие в соприкосновение с металлическими веществами, обращают последние в сернистые металлы или колчеда ны. Образование сернистых руд происходило в воде при содейст вии водорослей и других растений, содержащих сернистые щелочи. Оттого железо, свинец, цинк, медь, серебро и т.д., которые были растворены в воде, осаждались в виде сернистых металлов. Поэтому мы так часто видим, что в глине, глинистом сланце, песчанике и известняке, в буром и черном каменном угле и вообще во всех ископаемых веществах, осевших из воды, металлы обращены в сернистые соединения или существуют растительные части: стебли, плоды и листья, обращенные в руду, или же рудой покрыты остатки животных, раковин и кораллов, костей, рыбьей чешуи и т.д. В огненных произведениях, в лаве, вовсе нет руды, но в древней лаве, находящейся под позднейшими осадками, руда подводится беспрерывно обменом веществ, происходящим в земле.
III. РУДНОЕ ДЕЛО —
55
Руда и пласты, содержащие руду
Другие соединения, состоящие из металлов, кислорода и углекислоты, т.е. из углекислой соли металлов, образуются различными путями и также осаждаются растениями, так что представляют часто окаменелости деревьев, плодов и других растительных частей. Эти углекислые соединения точно так же, как сернистые руды, разлагаются под влиянием кислорода земной атмосферы, воды, теп лоты, света, электричества, физических и химических сил, превра щаясь в новые тела. Возникающие таким образом тела называются купоросами и окисями, смотря по тому, содержат ли они, кроме кислорода, еще серу в виде серной кислоты или же только кислород. Важнейшие окиси, встречаемые в природе, — окись железа и перекись марганца. Магнитный железняк, от природы обладающий магнитной силой, часто добывается для выделки железа, как руда легкоплавкая и богатая металлами. Бурый железняк также легкоплавок, содержит много железа и потому нередко добывается для выделки металлов. Перекись марганца преимущественно употребляется на химических фабриках и белильнях, а также на стеклянных заводах. Оловянный камень представляет окись олова и есть единственная оловянная руда. Из углекислых руд особенно важно углекислое железо, или стальной камень, называемый также сферосидеритом. Самая чистая руда подобного рода светло-красная, желтоватая или белая и доставляет материал для самой лучшей стали. Углекислое соединение железа, содержащее, однако, много примесей, называется блакбанд. Это руда черная и встречается вместе с каменным углем. Галмей — углекислый цинк, и малахит — изумрудно-зеленая уг лекислая медь, из них добывают металл. Кроме того, красивые куски малахита сами по себе служат для выделки драгоценных ваз и различных украшений. Весьма редкий вид углекислой меди называется медной лазурью. Из купоросов особенно важен сернокислый глинозем, употребляемый в большом количестве при крашении, и сернокислое железо. Из сернистых металлов более всех распространен серный колчедан, состоящий из железа и серы; он золотисто-желтого цвета. Он служит для добывания серной кислоты, железного купороса и железной окиси и находится во всех прочих сернистых металлах, а также в каменном и буром угле. При содействии влажности колчедан разлагается, разгорячаясь, что подает обыкновенно повод к опасным рудным пожарам.
56
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
Медный колчедан, медный блеск и пестрая руда — сернистые металлы, содержащие много меди. Они нередко соединены с сернистым серебром или с серебряным блеском. Свинцовый блеск содержит обыкновенно серебро. Он свинцового серого цвета и составляет самую важную свинцовую руду. Вместе с ним нередко встречается серебристая блеклая руда, которая точно так же, как черная и красная руды и серебряный блеск, составляет важнейшую, но редкую сереб ряную руду. Самородное серебро, как и самородное золото, — редкость. Последнее встречается чаще всего в песке, вместе с платиной. Свинцовый блеск часто бывает соединен с цинковой обманкой, со единением цинка с серой, которое бурого цвета, блестит и в наше время употребляется для добывания цинка. Киноварь есть красная сернистая ртуть, служащая для добывания ртути. Другие сернистые металлы, как, например, сурьмяный блеск и висмутовый блеск, встречаются довольно редко и добываются вместе с другими рудами. Из мышьяковых металлов для горного дела важнее всех кобальтин, или кобальтовый блеск, из которого изготовляют синюю краску, называемую смальтой, а также меднистый никель (мышьяковистый никель), содержащий преимущественно металл никель, служащий для изготовления нового серебра. Все эти руды и металлические соединения находятся в каменных породах лишь в малом количестве, так что иногда их с трудом можно открыть с помощью химического анализа. Но в природе существуют средства и пути скопления металлических частичек пластами и ходами, которые стоит добывать. Заметим еще, что те формации, в которых обмен вещества происходит долее всего, т.е. самые древние формации кристаллических кремневых камней и первые осадочные породы силурийских, девонских и даже каменноугольных и пермских формаций, содержат самые богатые накопления руды и что местонахождение благородных металлов и драгоценных камней находится исключительно в лежащих на них рыхлых массах. Добывание руды. Приступая к устройству рудника, надобно убедиться в существовании самой руды. Горнозаводчик, знакомый с геологией, знает законы, по которым подлежат отложения землистых и металлических минералов. Оттого он отыскивает руду на основании известных правил и пользуется при этом земляным сверлом или прорывает на поверхности земли длинные глубокие рвы для того, чтобы обнажить пласты и определить их обширность. В прежние
III. РУДНОЕ ДЕЛО — Добывание руды
57
времена хитрые горнозаводчики скрывали свое знание и утверждали, будто бы отыскивают руду с помощью магического жезла. Этот рудный жезл состоял из вилообразной расколотой двухконечной ветви лещины, согнутой тонкой палки, или прута. Такой прибор держали согнутой стороной кверху. Дергающее движение этого прибора указывало, есть ли поблизости руда или водяная жила, или находятся другие предметы, которые желают отыскать. Такими штуками люди только морочат людей, чтобы выманить у них денег, и если кто-нибудь из шарлатанов и успевал отыскать своим жезлом то чего желал, то он находил это лишь потому, что знал рудное дело и умел определять свойство земных пластов. Для отыскания руды нужен не жезл, а знание геогнозии, компас, молоток и земляной бур. Но возвратимся ко входу в рудник, чтобы сопутствовать рудокопам. Мы идем по громадным кубическим камням с острыми краями и видим, что они состоят из смеси кварца, шпата и сланца. Это камни, не содержащие полезных составных частей, удаленные с поверхности шахты и разбросанные вокруг нее в виде небольших холмов. Горнозаводчики называют такие холмы отвалами. В доме над шахтой работы начались. Рудокопы уже спустились в шахту, т.е. сошли на лестницу, которая вставлена в колодцеобразное углубление. Мы находим вверху лишь одного из высших чиновников, который разрешает нам осмотреть рудник и дает в руководители штейгера. Этот молодой человек дает нам сперва просторную холщовую одежду, фартук и шляпу и зажигает лампу. Сперва мы видим машину, с помощью которой вытаскивают камни и руды. Это стоячий ворот, приводимый в движение лошадьми. Он состоит из отвесного барабана, насаженного на ось. К перекладине припряжены две лошади, которые постоянно ходят вокруг оси, вращая таким образом ворот. В более значительных заведениях ворот приводят в движение водяной или паровой силой. Толстые пеньковые или проволочные канаты, вытаскивающие бочки из углубления, перекинуты на цилиндр или конический вал, на который они навернуты спиралью. Посмотрим же теперь сокровища, которые вытаскивают из недр земли. Для этого надобно стать на ступень длинной лестницы, ведущей в подземные мастерские прилежных работников. На глубине в насколько сот футов, куда не проникает ни малейший луч солнца, мы видим неутомимую деятельность. Широкие черные пропасти, окруженные плотным камнем, высекаются
58
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
рудокопами, и сотни мелких ламп, которыми освещают трудную эту работу, движутся перед нашими глазами, отражаясь в каплях, стекающих на дно ходов. При постепенном высекании горной породы образуются столбы, поддерживающие подземные своды. Спустившись несколько сот ступеней в глубину шахты, мы достигаем места погрузки. Она представляет горизонтальное расширение шахты. Здесь на дне проложена железная дорога, по которой рудокопы перетаскивают четырехколесные повозки с рудой. Другие рудокопы вываливают руду в бадьи, которые поднимаются вверх по шахте с помощью цепей и канатов. Мы садимся, чтобы отдохнуть несколько времени. Между тем штейгер объясняет нам устройство водяного насоса, который проходит у самой лестницы. Насос этот должен быть постоянно в порядке, потому что в противном случае весь рудник залился бы водой. Штейгер ведет нас туда, где неутомимо трудятся рудокопы. Мы видим одного из них, как он осматривает ход, который ему следует высечь, потому что благородная руда проходит жилами и местами расширяется гнездами с красивой кристаллизацией, блестящей великолепными цветами. Руда вкраплена в камнях зернышками, и нам кажется, что здесь осуществляются фантастические детские сказки о подземных дворцах и сокровищах, потому что кристаллики блещут повсюду. Золото и серебро, а также драгоценные каменья, кажется, окружают нас огромными массами, но, к сожалению, совершенно бесценная мишура обманывает иногда наше зрение. Богатая руда встречается редко, а то, что мы видим, не более как золотистый железный или медный колчедан или серебристый мышьяковый колчедан, между тем весьма невидные куски руды, которые человек несведущий едва решится поднять, нередко более всего вознаграждают труды рудокопов. «Но как же руда образуется здесь, в горах, жилами и как возможно проследить ее?» — спрашиваем мы нашего руководителя. В начале этой главы мы высказали мнение о беспрерывном перемещении частиц внутри земной коры и далее в плотном камне. Руда, однако, появляется в столь разнообразных формах, что необходимо предполагать и различные пути образования ходами и пластами. Ширина рудной жилы бывает от нескольких линий до многих футов, и иногда она тянется на протяжении многих верст. Конец рудной жилы в глубину обыкновенно редко известен. Если руда образует более или менее правильные слои, она называется рудным пластом.
III. РУДНОЕ ДЕЛО — Добывание руды
59
Он иногда лежит совершенно горизонтально, но нередко также наклонно к горизонту. Существование руды обыкновенно узнается по наружным признакам обнаженной жилы или по обманкам. Если найдена обнаженная рудная жила, то за нею надобно просто следить и стараться обнажать ее. Когда найдена рудная жила, стараются определить ее накло-
Рудничный двор
нение и толщину разведочным бурением, причем взрывают землю по отвесному направлению или делают рвы на более значительной длине. Если пласт действительно стоит разрабатывать, то тотчас же начинают обнажать его и удаляют выломленную породу воротом. Если существование хода обнаруживается водой, содержащей металл, или другими путями, то производят разведочное бурение, о котором сказано уже выше. При дальнейшей разработке рудокоп особенно внимательно исследует каменные породы и, смотря по их пластам, ограждает шахту бревнами или каменными стенами и пробегами. С какой самоуверенностью и надежностью производятся такие постройки, мы видим в горнозаводских городах Фрайберге, Мариенберге, Клаустале и т.д., отчасти подкопанных, а также в Шемнице и Величке, в которых строения помещены на тонкой коре почвы, имеющей сходства с ячейками пчелиного улья. Многие оловянные и медные рудники в Корнуэльсе подкопаны на значительное пространство, даже под морское дно.
60
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
Смотря по горной породе, горнозаводчик различно называет сами камни, а также пользуется разными инструментами для их добывания. По степени сцепления и твердости каменной породы рудокопные работы разделяются на пять главных отделов: 1) рыхлый камень снимается лопатами; 2) мягкий камень отделяется кайловой работой; 3) плотный — молотом и киркой; 4) твердый — бурением и взрыванием; 5) очень твердый — огненной работой. Снимание породы лопатами применяется к земле, россыпи, песку, щебню, бурому углю и т. д., причем просто употребляют лопаты, гребки и бадьи. Употребление кирки требует большой ловкости. Кирка состоит из хорошо закаленного, слегка искривленного острого инструмента с ушком для длинной рукоятки. Это главный инструмент, употребляемый при выламывании каменного угля, и его надобно уметь употреблять искусно. При добывании плотного камня, известняка, тяжелого шпата, меднистого сланца, гнейса, порфира и т.д. пользуются молотом и киркой. При этом употребляют два молота, из которых один острый вгоняется в каменную породу другим плоским, весом от восьми до десяти фунтов, и эта работа также требует некоторого навыка. При введении в употребление огнестрельного пороха работы приняли совершенно другую форму. Многие горные породы так тверды, что без употребления пороха их вовсе нельзя было бы отделять. Первоначально этот материал употребляли только в каменоломнях, а когда ознакомились с ним ближе, пользоваться им стали в рудниках. Первые работы порохом выполнены в 1615 г. в фрайбергских рудниках. Отрывание порохом должно производиться в известном порядке, и заряд следует делать так, чтобы выстрел не произошел, не взорвав камня. Рудокоп, который обыкновенно занимается своим делом в очень тесном пространстве, большей частью пробуравливает взрывное отверстие один, между тем как в каменоломнях этим делом большей частью занимаются двое. При этом употребляются буры различной длины и формы, которые вбивают короткими, сильными ударами молотком, вращая инструмент. Таким образом, возникает круглое отверстие, которое углубляют соответственно величине отрываемого куска камня. Такое углубление делают от шестнадцати до двадцати четырех дюймов при 1–1 ¼ дюйма поперечника. Дырку очищают, наполняют достаточным количеством пороха, приблизительно на 1 3 глубины, вставляют штревель, втыкают на заряд пыж из бумаги или, что еще лучше, вкладывают в дыру готовый патрон и забивают остальное пространство над порохом сухой глиной с помощью
III. РУДНОЕ ДЕЛО — Добывание руды
61
железного стержня, забойника. Чтобы до пороха, однако, оставалось отверстие, через которое его можно было зажечь, патрон насаживают на медный штревель длиной в 18–24 дюйма, просунув его через тонкую тростинку, чем предотвращается прикосновение к камню протыкальника, остающегося в дыре, пока ее не наполнят совершенно глиной. Такая оболочка предотвращает преждевременное самопроизвольное воспламенение. В образовавшуюся тонкую трубку втыкают штопин, состоящий из тростинки, наполненной порохом, или из пенькового шнурка, пропитанного пороховой массой. Проходит некоторое время, раздается грохот, и ход наполняется пороховым дымом. Как скоро его вытянуло, видно страшное действие нескольких лотов пороха, употребленного для этого заряда. Лежат огромные кус ки камня и обломки, и нескольких секунд достаточно для выполнения работы, на которую прежде тратили недели тяжких трудов. Для взрывных работ в Фрейберге ежегодно тратится около двенадцати тысяч пудов пороха, потому что там делают приблизительно два миллиона взрывных дыр. В мексиканском руднике Галеге в 1833 г. истрачено не менее одной тысячи ста пятидесяти пудов пороху. В шведских рудниках взрывные работы производятся только в определенное время дня, в Данемере — около полудня, когда работники отдыхают. Особенным звоном предупреждают о наступлении времени взрыва. После кратковременного безмолвия в глубине рудника раздается страшный грохот, огонь сверкает в подземной области, удар следует за ударом, и с четверть часа земля трепещет и происходит колебание, как при землетрясении. Камни и куски руды летят посреди дымного облака и иногда выбрасываются через край рудника. Треск возвещает падение каменных масс в глубину. В новейшее время пользуются электричеством для воспламенения патронов, особенно под водой. Другой способ добывания камней состоит в употреблении огня, которым пользовались раньше, чем порохом. Способ этот весьма дорог, но представляет последнее средство для отделения чрезвычайно твердых камней, и им пользуются еще во многих местностях, как, например, в норвежских рудниках, в Альтенберге, и Фельзебании, и в Рабамельсберге у Гослара. Цель достигается при этом тем, что сильный жар расширяет воду и другие летучие вещества, собирающиеся в промежутках камней. Для этого у подножия камня возводят костер, который зажигают. Каменная масса оттого сильно разгорячается, расширяется и становится рыхлее. Возникают трещины
62
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
по всем направлениям, и целые стены отваливаются. Тогда ломами, молотками и кирками отделяют руду и камень. Обыкновенно огонь разводят в субботу, в полдень, и дают ему гореть в воскресенье, так что в понедельник снова принимаются за работу, потому что один костер разрыхляет довольно камня, чтобы снять его в течение недели. Прекрасный и вместе с тем страшный вид представляют 10 или 12 костров, горящих на различной высоте и состоящих каждый, по крайней мере, из сажени дров. Все пространство залито огнем, и пламя скользит по камню и становится все сильнее по мере того, как полунагие рудокопы, точно огненные духи, разворачивают костры. Наконец работники, изгоняемые дымом, покидают рудник. По дороговизне дров этим способом отделения каменных пород пользуются только тогда, когда другие средства оказываются недостаточными. Иногда употребляют для отделения камней и воду, которой можно пользоваться лишь там, где по временам бывают сильные холода, замораживающее воду в трещинах или расселинах, или где руды лежат в глинистых или песчаных веществах, которые еще не отвердели. Устройство рудников, штолен и шахт. Во время нашего отдыха под землей мы узнаем, что существует три вида устройства рудников, именно: открытые ходы, штольни и шахты, которые мы рассмотрим в отдельности. Если руда, которую желают добывать, лежит неглубоко под земной поверхностью, например, в ломках сланца, песчаника, известняка и железной руды (болотной), то работают под открытым небом. В таком случае снимают землю, прикрывающую руду, и производят работу клиньями, отрыванием и т.п. Впрочем, добывание камней в открытом месте — самый естественный способ, но им пользуются редко, потому что лишь немногие минералы лежат так близко к земной поверхности, чтобы до них можно было дойти этим удобным способом. Напротив, приходится проникать обыкновенно очень глубоко во внутренность земли, чтобы дойти до места, где начинаются настоящие рудные работы. Обширные открытые железные рудники находятся у Кладно в Богемии, на Урале и в Швеции, а также в некоторых медных рудниках и т.д. Напротив, если руда лежит глубоко, то делают штольни во внутрен-
Продольный разрыв водяной штольни в Сальтвуде
III. РУДНОЕ ДЕЛО —
63
Устройство рудников, штолен и шахт
ность горы, где ее выламывают несколькими флигель ортами или отделениями. Рудооткаточным помостом они обыкновенно разделены на два пространства: нижнее, называемое водоотводным каналом, служит для проветривания и отведения воды, между тем как в верхнем вывозят руду. Различают разведочные и поверхностные, главные и водоотводные штольни. Первые на коротком расстоянии имеют незначительную глубину, а последние — гораздо большую на значительной длине. Штольни особенно важны потому, что по ним отводится вода, они уменьшают работу подъема воды и обГлавная шахта условливают притекание и выход воздуха во всем руднике. Штольни бывают длиной от нескольких сажен до многих тысяч. В Фрейбергской области можно несколько дней путешествовать по рудникам, потому что одна Княжеская штольня со всеми ветвями, идущими в глубину рудников, имеет длину более семидесяти верст. Само собой разумеется, что на устройство таких громадных работ нужны столетия. В самом деле, Княжеская штольня образовалась в течение шестисот лет. Верх штрека или штольни называется потолком, низ, или дно, — подошвой, боковые стены — боками и конец штрека — ортом. Кроме таких горизонтальных ходов, в рудниках бывают отвесные, колодцеобразные, называемые шахтами. Их делают для сообщения ходов, исследования и проветривания рудника, подъема руды и воды и удовлетворения многих других потребностей. На приложенном рисунке представлена главная шахта. В А два рудокопа спускаются в бадье, в В бадьи нагружены рудой, у С приделан колокол, с помощью которого подают вверх сигнал. Обыкновенно такие шахты служат не для того, чтобы из них непосредственно получали руду, а для прохождения по ним работников или вытаскивания руды на поверхность земли. В первом случае они называются вылазными шахтами, а в последнем — рудоподъемными. Нередко шахты делают над штольнями, где иначе нельзя произвести обмена воздуха, почему их тогда называют воздухопроводными. Наконец, некоторые шахты служат для
Рудокоп в орте
64
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
подъема воды из более глубоких частей и составляют водоотводные или машинные шахты. Случается, что одна шахта служит для двух целей. При бурении шахты необходимо иметь в виду, чтобы направление в глубину всегда образовало прямой угол с наклонением плоскости, в противоположном случае шахта называется пологой. Оттого
Отводные штольни с каменными стенами
Рудооткаточный штрек с каменною стеною
случается, что шахта не на всем протяжении сохраняет одинаковое наклонение. В рудоподъемных и водоотводных шахтах такие не правильности очень невыгодны. Как искусно шахты укрепляются плотничьей работой, видно по двум приложенным рисункам шахт, построенных в Гарцских горах. В первом из этих рисунков представлены вылазная, рудоподъемная и водоподъемная шахты. Разработка, о которой упомянуто выше, различна. В жилах рудокоп производит почвоуступную, потолкоуступную и поперечную разработку, в пластах — горизонтально уступами и столбовой разработкой с уступами или без них, или же кубами, а в штоках или толстых жилах исполняется разработка обвалом или же штокверком. Почвоуступный рудник имеет издали вид прямоугольного треугольника. Начинают работать в штреке, который соединяется с более глубоким опусканием, так что рудоносная часть толщиной от десяти до двенадцати лахтеров (сажен) и произвольной длины открывается со всех сторон. Лахтер — ниже подножия верхнего штрека, два работника начинают высекать всю массу жилы. Когда они подвинулись по горизонтальному направлению на протяжении нескольких сажен, они делают на 7 футов глубже опять два штрека позади
III. РУДНОЕ ДЕЛО —
65
Устройство рудников, штолен и шахт
прежнего подобным же образом. Передвигаясь таким образом далее вперед, начинают делать третий, четвертый и т.д. уступы. Вследствие этого весь рудник получает вид огромной лестницы. Негодные куски камня, высекаемого вместе с рудой, выкидываются в ящики, находящееся повыше головы работника, т.е. бросаются назад. На прилагаемом рисунке представлена внутренность такого рудника. В части, лежащей под горизонтальной штольней, негодные камни лежат на некотором роде полатях повыше головы рудокопа; в верхней половине они образуют кучи, которые нередко оставляют лишь мало места для оставшегося твердого камня. Это так называемая потолкоуступная разработка, которая отличается от предыдущей только тем, что она производится по направлению снизу вверх. Такой рудник имеет вид опрокинутой лестницы. Ступени также имеют высоту сажени и называются уступами в потолке штрека. Для предотвращения обвалов горную породу подпирают не только плотничьей работой и сложенными стенами, но нередко пользуются естественным креплением. При поперечной разработке горизонтального пласта штрек, соединенный с рудоподъемной шахтой, или вся рудоносная часть делится на многие горизонтальные ярусы, лежащие один над другим и имеющие сажень вышины, после чего разрабатывается один из них. Тогда извлекается руда из ортов (поперечных уступов), шириной в 6 или 9 футов, которые идут под прямым углом от штрека для выведения руды к висячему боку или кровле месторождения руды, причем негодные части горной породы бросаются в сторону и пространство наполняется тотчас же, когда высечена вся поперечная ступень. Сплошная разработка делается у основания узкой, и при ней обойденная масса флеца называется горизонтальным уступом, который, собственно говоря, состоит из лежачего уступа, где рудокоп работает не стоя, а лежа. Такая работа требует больших усилий и весьма неудобна, и при этом рудокоп заваливает углубление пустой породой непосредственно за собой. Стол бовая разработка требует, чтобы сперва сделали основной штрек, проводимый по протяжению флеца в нижней линии ноля, назначенного к разработке.
Шахта с каменными стенами
66
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
От двух до пяти сажен ниже делается зумпфштрек для накопления воды. Затем высекается от основного штрека другой по падению флеца до искусственной границы. После этого начинают работать на наружном конце и оставляют правильные столбы. При столбовой разработке уступами делается от шахты в промежутке 10 сажен горизонтальный штрек по обеим сторонам стены бока шахты. Эти ходы
Плотничьи работы в вылазной рудоподъемной и водоподъемной шахтах
Плотничья работа в шахте
имеют высоту в сажень. Когда штрек сделан довольно глубоко, разрабатывается опять новая полоса в 7 футов вышины. Низ заваливается, и разработка продолжается выше, как при потолкоуступной разработке. Хуже всего кубовидная разработка, потому что при ней остаются кубы, вследствие чего половиной материала вовсе не пользуются и он совсем теряется или идет в провалы. Разработкой штокверками пользуются там, где есть крупные почки руды. Тут от главной шахты делаются различные штреки или продольные орты по всем направлениям и извлекают руду высеканием, взрыванием или огнем. Если часть такого рудника проваливается, то возникает обработка руды обвалами. Многие, обыкновенно самые твердые горные породы сами стоят так хорошо, что в них можно предпринимать всякую разработку без
III. РУДНОЕ ДЕЛО —
67
Устройство рудников, штолен и шахт
подпор и особых построек. Но случается, что нужна большая осторожность, чтобы предотвратить гибель людей и разрушение рудников. Для охранения очень твердого камня от осадка делают деревянное укрепление, разработанное пространство закладывается пустой породой или устраивается каменное укрепление. Горные плотники употребляют при этом простые инструменты: топор, молоток и пилу. Деревянные постройки служат не только для подпорки каменной породы, но также для укрепления разных частей машин и вставки венцов, поперечин, стоек и так называемых висячих плотничьих работ. Но дерево, высыхая, легко гниет, почему в шахты с деревянными постройками постоянно вводится вода, поддерживающая сырость. В Норвегии, за пределами вечных снегов, в рудники впускают воду, которая мерзнет и оставляет ледяные подпоры, чем сберегаются дорогие деревянные постройки. Главные обязанности горнозаводских чиновников заключаются в том, чтобы ходы повсюду были охранены от обвалов, следовательно, чтобы существовало надлежащее укрепление. Оттого шахтмейстеры должны предварительно представлять донесение об устройстве рудника и плане работ, берггешворены (техники) — осмотреть каждый горный участок, а обер-практиканты — еще исследовать все. Дело принимает совсем другой вид там, где производится хищническая разработка без всякой осторожности. Чтобы познакомиться с такой разработкой в больших размерах, мы должны переместиться в Южную Америку. В Боли вии существует один из богатейших серебряных рудников Потоси, который с 1545 по 1803 г. доставил почти на 140 000 000 рублей серебра. Чрезвычайно обильные рудные жилы сидят в глинистом сланце и содержат весьма много самородного серебра. Рудник находится в горе вышиной около пятнадцати тысяч футов. Один бедный индеец охотился и, преследуя животное, поскользнувшись у горного склона, схватился за деревцо, чтобы удержаться. Но оно вырвалось из земли вместе с корнем. Такая неприятность была, однако, богато вознаграждена, потому что в дыре, образовавшейся вследствие этого,
Серебряный рудник Потоси
68
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
индеец увидел кусок самородного серебра. Обрадованный находкой, он воротился домой со своим кладом, и вскоре окрестности деревца сделались источником благосостояния, о котором он и не мечтал. Но его проследовал завистник. Один из соседей индейца под видом верной дружбы выпытал тайну и потребовал часть добычи. Когда индеец не научил его средству очищения серебра, ложный друг сообщил испанцам место находки металла, и, таким образом, оба они не имели ничего, потому что испанцы завладели рудником в 1545 г. В весьма короткое время у подошвы горы образовался город, где поселились 10 000 испанцев и 60 000 бедных индейцев, находившихся у них на службе и занимавшихся добыванием серебра. Конечно, они при этом не могли заботиться о земледелии, потому что тут, как и во всякой другой горной области, земля была тощая и голая. К сожалению, разработкой рудников Потоси не занимались с толком, но извлекали металл как можно легче, не соображая, сохранится ли рудник надолго. Ни одна шахта не имеет глубины более двухсот футов, но существует более трехсот шахт. Многие из них залиты водой; для устранения этой воды нет никаких машин, потому что доволь-
Ступенчатая разработка
III. РУДНОЕ ДЕЛО —
69
Спуск в рудник и извлечение руды
ствуются рудой, которая содержит в ста пятидесяти пудах не более шести или семи унций серебра. При горнозаводских работах обжигание, амальгамирование и рафинирование находится в руках несведущих людей и производится небрежно. Тратят огромное количество ртути и получают при этом не более половины серебра, находящегося в руде. Спуск в рудник, отделение руды и вытаскивание ее выполняется весьма легкомысленно. Наняли в Европе работников-немцев и, пользуясь их знанием, ловкостью и рассудительностью, намереваются исправить попорченное дело. Близ Потоси в 1660 г. открыли рудник Лаикакоту, где находилось столь много самородного серебра, что его отсекали резцом. Владелец этого рудника был столь щедр, что предоставил своим землякам из Европы добывать несколько дней в неделю на свой счет. Это, однако, имело дурные последствия, потому что вскоре возникло несогласие между рудокопами. От брани перешли к драке и даже взялись за оружие. Благородный Сальседо, первый владелец рудника, до того огорчился этим несчастьем, вызванным его легкомыслием, что повесился. Спуск в рудник и извлечение руды. В некоторых рудниках рудокопы садятся на деревяшку, которую прикрепляют к рудоподъемному канату, в других помещаются на седло или стул, или же в бочку, или бадью, также висящие на длинном канате; сверх того, рудокопы садятся на кожаный стул, привязанный к канату. В иных рудниках употребляют подъемные машины, как в американских мельницах; в Гарце спускаются по двойной лестнице, движущейся вверх и вниз действием водоотливной машины, на Урале спускаются в рудник по высеченной лестнице, а в Тироле скользят по косо положенным бревнам. Вот мы спустились в рудник. Нами овладевает какое-то стеснение груди, и мы тяжело дышим. Отчего? Без всякого сомнения, от рудничного углекислого газа, врага чрезвычайно опасного. Кому не случалось слышать об убийственных рудничных газах и их опасности? Оттого весьма важно заботиться о хорошем воздухе в рабочем пространстве рудника. С этой целью делают там и сям воздухоотводные шахты, через которые в рудник поступает свежий воздух; но их одних недостаточно для удаления углекислого газа, который слишком тяжел и потому не смешивается тотчас же с атмосферным воздухом, если он не течет с силой. Такое течение обусловливается известными проломами и промежуточными ходами, которые по временам закрывают дверями, так что весь воздух течет по пространству
70
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
в определенном направлении. Воздухоотводные шахты не удовлетворяли бы вполне своей цели, если бы особенными устройствами не облегчали в них движение воздуха. С этой целью шахты разгорожены; по одной половине воздух течет вниз, а по другой — вверх при содействии огня, постоянно горящего в печи и заставляющего своей теплотой подниматься воздух. В некоторые времена года приходится даже вгонять воздух в рудник или высасывать его машинами. В проветриваемых штреках господствует деятельная жизнь. Куда мы ни поворачиваемся, повсюду встречаем множество работников и мальчиков с повозками, тачками и так называемыми собаками, на которых вывозят руду от одного орта к другому. Именно выгодный провоз руды составляет иногда жизненный вопрос обширных рудников. Руду перемещают в ходы не только на различных повозках, но также и на судах. Весьма часто употребляются повозки, называемые собаками, которые состоят из четырехугольного ящика на четырех колесах; их двигают по деревянным или железным шинам. Последние состоят из тонких железных полос, которые гораздо проще, чем на железных дорогах. Послушайте: что это там шумит и шипит? Это водоподъемная двойная столбовая машина. Значение их сообщит нам кунет-штен гер, который находится со своим помощником в колесном отделении. Он рассказывает нам, что вода, накопляющаяся в руднике из земли и стекающая в шахты с ее поверхности, подвергает работников большой опасности, почему ее необходимо удалить при несколько значительном количестве с помощью насосов или других механических устройств в более значительных рудниках, имеющих действительно величественный вид. Несколько дальше мы видим человека с цепью. Это землемер нашего рудника или маркшейдер, который с изумительной точностью определяет в своей комнате, где именно находятся жилы, проходящие в земле на глубине тысяч футов. Дело его заключается в промерке или разграничении рудников как над землей, так и в ней. Ис кусство маркшейдера — руководить рудокопом на его темном, опасном пути. Без него нельзя было бы производить выгодной разработки, почему маркшейдерство представляет важную вспомогательную науку в горном деле. Инструменты маркшейдера чрезвычайно просты: для промерки прямых линий он пользуется саженью и цепью, для определения углов — компасом и транспортиром. Он определяет длину и наклон ходов, переносит на бумагу найденные меры и делает
III. РУДНОЕ ДЕЛО —
71
Рудокопы и замечательные рудники
чертежи рудников, определяя, каким образом их устраивать лучше всего. Вследствие этого два работника, которые занимаются своим делом на противоположных концах рудника, высекая ход все дальше, наконец сойдутся, как было определено заранее. Мы спускаемся еще ниже в другой штрек. Здесь сотни прилежных работников занимаются своим делом полунагие. Потому что чем более мы углубляемся, тем значительнее становится земная теплота. Какой здесь шум и стук колес! Остановимся тут немного, чтобы посмотреть на работу, состоящую в сортировке. Когда руда отделена, гауер осматривает ее и отделяет хорошее от негодного. Затем он сортирует куски, более богатые металлом и содержащие его в меньшем количестве, для чего нужен большой опыт. Особенное внимание должен он обращать на мелкие осколки горной породы, потому что между запачканными кусками нередко находятся самые лучшие обломки руды. При выламывании каменного угля производится подобная же сортировка, потому что при ней крупные куски отделяют от мелких и цельные поступают в торговлю. Рудокоп при неутомимом терпении и постоянном трудолюбии должен быть беспрерывно внимательным и отважным; он терпит множество лишений и трудностей и ведет довольно бедный образ жизни. Вместе с тем все его занятие не менее опасно, чем дело моряка и солдата. Своим молотом и долотом он работает на глубине сотен футов под поверхностью земли, на которой семейство сидит в душной хижине и работает не менее прилежно. Поэтому видно, что завидовать судьбе рудокопа нечего, тем не менее он любит свое занятие, как горный житель — свои родные горы. Рудокопы и замечательные рудники. В сущности рудокопы живут близ рудников. Обыкновенно они основывают колонии у воды, нередко в неприветливых областях гор. Там живут большей частью лишь люди, непосредственно занятые горной разработкой. Этим путем в течение веков возникли весьма многие селения. Когда же в течение времени рудники истощались, жители иногда принимались за другие занятия или же выселялись. Подобное горнозаводское селение, Айзенэрц в Штирии, представлено на прилагаемом рисунке. Тут добывают железо уже со времен древних римлян. Ежегодно получают из них около трех миллионов пудов руды, из которой извлекают 780 000 пудов чугуна. Разработкой этой руды занимаются 5300 человек. Селение Айзенэрц тянется по двум долинам. Земледелием в этом ущелье заниматься
72
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
нельзя, потому что над высокими склонами поднимаются горные вершины. Другое селение подобного же рода, представленное на следующем рисунке, называется Блейбург и находится в Илли рии. Здесь самый большой свинцовый рудник Австрии, доставляющий ежегодно 120 000 пудов свинца. Рудник этот лежит на высоте 4000 футов над поверхностью моря. Прорыта вся масса горы и вся небольшая долина. Чтобы пройти по всем ходам, хороший Айзенэрц пешеход должен был бы ходить день и ночь две недели. Какие неимоверные богатства извлекаются рудными работами из земли и приводятся в обращение, какие громадные учреждения обусловливаются ими, видно при самом поверхностном обзоре средоточия горной промышленности, как, например, Сванзе в Англии, Серенга в Бельгии, Ле-Крезо во Франции, Фрейбурга в Германии, и т.д. Если сравнить золотые прииски в Чили, Калифорнии, Австра лии и на Урале, алмазные прииски Бразилии и серебряные рудники Мексики с областями, где вместо благородного металла добывают каменный уголь и железную руду, то в последних тотчас же бросаются в глаза деятельность и общее благосостояние; при этом легко убедиться, что прочное народное богатство основывается каменным углем и железом. Как часто оба эти произведения находятся вместе и встречаются в одной и той же шахте. Горное дело принимало участие во всех изобретениях и подало повод ко многим из них, особенно к изобретению паровых машин. Беспрерывно основываются предприятия, одно обширнее другого, и горные заводы имеют неизмеримое влияние на усиление промышленности и благосостояния. Чтобы познакомиться с горными заводами, которые отличаются своим величием, посетим сперва несколько шведских рудников. Тут нам представляется прежде всего знаменитый фалунский рудник в Даларне, который, однако, уже близок к истощению. В царствование Густава II Адольфа этот рудник доставлял 10 392 000 пудов, при Карле XI только 8 196 000 пудов, а теперь получают не
III. РУДНОЕ ДЕЛО —
73
Рудокопы и замечательные рудники
более трех миллионов четырехсот пятидесяти четырех тысяч пудов в год. Работа производится на глубине 170 сажен, и в рудник спускаются по наклоненным ходам. Главный ход состоит из глубокого ущелья, называемого стетеном, шириной 640 и глубиной в 240 футов. Он образовался обвалом в 1686 г. Уже несколько времени многие неосторожно проложенные штольни грозили в этом месте обвалом, и смотритель рудников решился прекратить тут работы. Но так как в течение нескольких дней не произошло провала, рудокопы, не имевшие работы, восстали и насильно принялись за дело. В то мгновение, когда они вошли в штольню, она провалилась и довольно значительное число работников поплатились жизнью за свое непослушание. Орт, где теперь получается медь, распространяется на 1200 футов глубины. Провалы, возникшие вследствие прежней небрежной разработки, представляются зрителю мрачными пропастями у входов. К штольне спускаются по лестнице, высеченной в боках ущелья до высоты в 180 футов от дна. Затем следуют весьма крутые деревянные лестницы. Рудокопы спускаются обыкновенно в бочке со стенками толщиной в 4 дюйма, обитыми толстыми железными обручами и полосами. При спуске рудокопы должны нередко руками отталкиваться от скал, чтобы не разбиться о них. Нередко случается, однако, видеть, что жены работников стоят на краю, обхватив рукой канат, и, спускаясь, совершенно спокойно вяжут. Вот как могущественна привычка: она заставляет забывать опасности, потому что они являются ежедневно и ежечасно. Сверху работники походят на мышей, разрывающих гору. Приблизительно на средине пути видны в скалах две большие пещеры: старый и новый зал. Когда Густав III посетил первый, он написал мелом на скале: Густав III, 20 сентября 1788 г. По его чертам совершенно точно высечены эти буквы в скале и представляют автограф совершенно особого рода. Трудно описать впечатление, которое производит странствование по этой подземной области. Глубокое безмолвие, господствующее под такими огромными темными сводами, прерывается только
Блейбург
74
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
шумом машин, которые поднимают из глубины воду или руду, а также шумом подземных потоков, свергающихся в пропасть. Лишь изредка случается слышать однообразные мелодии шведских народных песен, которые напевают рудокопы. Сами они не видны, а блещут одни фонарики, как блуждающие огни посреди ночи. Иногда перекатывается глухой гром, и чувствуешь, как колеблется воздух. Это обломок скалы, скатывающейся медленно где-нибудь в галерее. Производимый им шум отдается в самых отдаленных штреках. Затем слышен особенный треск, как будто бы камни отделяются, чтобы обрушиться на нас. Но это только куски, которые валятся перед нашими ногами. Все, все в этих таинственных ходах напоминает нам, что мы находимся далеко от лучей приветливого солнца и веселого света дня и что мы немного приФалунский рудник близились к средоточию земли. В 1719 г. в этом руднике, вода которого, как в большей части шведских рудников, содержит много купороса, сделали замечательную находку. Когда опять вступили в штрек, покинутый с незапамятных времен, на глубине 400 футов нашли труп молодого человека, совершенно окаменевший от раствора купороса и земляных солей; наружность его сохранилась так хорошо, как будто бы он только что спустился в рудник. Его вытащили на поверхность земли, и все сбежались, чтобы поглядеть на эту замечательную мумию. Тут приблизилась дряхлая старушка, и слезы полились у нее из глаз, потому что в трупе она узнала своего жениха, который исчез 50 лет тому назад неизвестно куда. Это было тело Матца Израэльсона, который в 1670 г. спустился, вероятно, один в бочке и, свалившись в расселину, утонул. Годы изрыли лоб невесты глубокими морщинами и сгорбили ее, между тем как ее жених с полной юношеской свежестью был извлечен из могилы. Случай этот произвел на старуху такое глубокое впечатление, что она умерла и ее похоронили через несколько дней вместе с окаменелым трупом ее жениха. Новый провал в 1833 г. на несколько времени прервал работы в Фалуне, потому что стены главного входа внезапно раскололись и с ужасным грохотом провалились. К счастью, это случилось в воскре-
III. РУДНОЕ ДЕЛО —
75
Рудокопы и замечательные рудники
сенье, когда рудник был совершенно пуст, так что никто не погиб. Теперь рудник разрабатывается акционерным обществом, и можно надеяться, что работы будут выполняться с большим успехом. Столь же неудовлетворительно занимаются работами в богатом Данеморском руднике магнитного железняка, в шведской провинции Упланде. Рудник этот имеет несколько отверстий, из которых самое большое представляет углубление в 500 футов. В глубине этой ямы видно, как работники занимаются своим делом при свете факелов. Руду поднимают в больших корзинах с помощью машин, при водимых в движение лошадьми. В глубине шахт держат довольно много лошадей, большая часть которых никогда не выходит на дневной свет. Швеция знаменита своим магнитным железняком, который добывается там в громадных количествах и такого хорошего качества, какое встречается только в Швеции, России и еще немногих местностях. Одна провинция Вермланд, прилегающая к Далекарлии и имеющая самые богатые железные рудники, доставляет ежегодно 900 000 пудов железа. Главный город этой области Филипсштадт лежит посреди рудников, из которых самый значительный Нордмарк. Страшная пропасть образует вход в этот рудник, и тут во все стороны идут штольни во внутренность земли. Построены превысокие деревянные башни, на которых стоят подъемные машины и вороты, с помощью которых спускают работников и поднимают руду. Пропасть эта составляет лишь часть глубины, в которую человек отважно спускается, потому что дно пропасти представляет лишь первый уступ, и тут перед зрителем открывается новая глубокая щель и стоят два подъема машины, которые поднимают сокровища земли на божий свет.
Данеморский рудник
76
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
Перейдем теперь на Урал, где правильная горная разработка началась только со времени Петра Великого, после того как этот государь вызвал саксонцев Фриче, Герольда и Геннина и позднее гессенца Канкрина для ведения горных заводов в России. Один из первых русских, дельно занявшийся горными заводами на Урале, был Никита Демидов, родоначальник княжеского рода, сделавшийся столь богатым от горных заводов. Главное место демидовских владений — Нижний Тагил, представляющий фабричный город с большими площадями, обширными улицами и двадцатью пятью тысячами жителей. Золотые купола церквей поднимаются над множеством домов, бронзовые статуи украшают площади, паровозы идут от одной фабрики к другой, пароходы плавают по реке Тагил, на берегах которой тянется город. Посреди этого города дымятся печи и трубы обширных железного и машинного заводов у подошвы скалы, с которой представляется самый лучший вид на город и Урал, поросший лесом. Здесь видны черные, голые скалы магнитной Высокой горы и Лебышки и высокие насыпи медно-малахитовых рудников у Вы сокой горы, а также обширный медноплавильный завод. Вдали виден завод Черноисточинск у искусственного озера, занимающего квадратную милю, золотой прииск Серебрянск, доставляющий еженедельно пуд золота, и горы Визимоткинск, у которых на европейской стороне Урала находится знаменитый платиновый рудник. Кроме того, виден тагильский хроможелезный рудник и хромовый завод. На востоке лежит лесистый холм, у подножия которого расположены горный и котельный завод Салда, между тем как на юге блещут купола города Невьянска. Железную руду добывают из Высокой горы, как в каменоломнях. В гору пробито огромное углубление, потому что здесь шесть заводов добывают для себя руду. Тысячи людей выламывают в течение короткого лета черный магнитный камень; но им придется работать одинаковым образом в течение тысяч лет, прежде чем совершенно истощатся обширные ряды холмов. Ежегодно получают около семидесяти пяти миллионов пудов руды, содержащей 72% железа. Поблизости находится медный рудник, представленный здесь в разрезе. Буквой а обозначен известняк с окаменелостями силурийской формации; на слоях b, спускающихся к востоку, лежит тонкий слой глинистого сланца с двумя тонкими слоями серного колчедана с. Диоритовая каменная порода d покрывает этот слой глинистого сланца. На глубине 600 футов доходят до пласта серного
III. РУДНОЕ ДЕЛО —
77
Рудокопы и замечательные рудники
колчедана c, содержащего от одного до трех процентов меди. Над этим меднистым сернистым железом в известняке и диорите выведено воронкообразное углубление e, которое позднее совершенно наполнились глиной, смешанной с бурым камнем, магнитным железняком, малахитом, красной медной рудой, самородной медью, медной лазурью, кремнистой медью, роговым камнем и халцедоном. У f известняк покрыт толстой корой, состоящей из гипса и пенистого малахита. Этот слой показывает нам, что малахит образовался вследствие действия углекислой извести на медный купорос, образовавшийся от Медномалахитный рудник разложения меднистого серного колчев Высокой горе дана. Около d находился знаменитый кусок малахита, весом в 1800 пудов, из которого изготовили столь много прекрасных ваз, столов, столбов и т.п. Куски в 30 пудов встречались нередко, на более значительной глубине находят лишь куски от трех до двадцати фунтов. С 1814 г. этот пласт разрабатывали горнозаводским способом. Значительная часть глины с большими или меньшими кусками руды вынута, и выломаны пещеры, где вода накопляется в обширных ямах и выкачивается тремя сильными паровыми машинами. Сотни людей ежегодно заняты вытаскиванием, очисткой и доставкой руды на завод. Но богатство истощается здесь скоро. Сначала получали очень много. С 1814 по 1859 гг. отсюда добыто 103 858 923½ пуда медной руды, доставившей 3 601 084 пуда меди. Один из замечательнейших горных заводов в Европе, упомянутый уже нами, — Айзенэрц в Штирии. Он находится у подошвы Руд ных гор. Толщина рудного пласта колеблется от трехсот до девятисот футов. Огромные каменоломни, глубокие штольни сделаны повсюду в руде; железные дороги, искусно устроенные косые плоскости и подъемные машины перемещают руду на вершину гор. Многие тысячи людей выламывают руду, а лошади возят ее. Из железа, добываемого из этой руды, выделывают косы и различные режущие инструменты, распространяемые по всему миру.
78
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
К замечательнейшим горным рудникам всего мира относятся находящиеся в саксонских Рудных горах, в Фрейбергской области. Они отличаются необычайной глубиной, обширностью, обилием превосходных машин всякого рода, остроумным рачительным собиранием и употреблением воды и ее силы. Оттого все народы в мире отправляют горных инженеров в горную академию в Фрейберге, чтобы они усовершенствовались учением и практикой. Не только на материке и у берегов моря, но и под самым морем люди отыскивают руду, охраняясь от морских волн достаточно толстым слоем каменной породы. Пример подобного рода представляет боталакский горный завод в Корнуолле. Когда путешествуешь по юго-западному берегу Англии и достигаешь мыса Лаидсэнда, весьма хорошо известного всем мореплавателям в этой области, то видишь на севере великолепный Уайтсандский залив с блестящими гладкими скалами песчаника, расположенными полумесяцем. Именно в этом месте выступили на британскую почву Адельстан с острова Сицилия, Стефан из Франции, затем ирландский король Иоанн и, наконец, Перкин Уорбек при своей дерзкой попытке завладеть английской короной. На другой стороне, на мысе Корнуолле высотой до двухсот восьмидесяти футов, находится другая достопримечательность, которая столько же заслуживает посещения. Это именно боталакский рудник глубиной в 425 футов. Он, конечно, имеет глубину лишь восьмой части шахт горы Св. Андрея в Гарце, но, несмотря на это, в своем роде весьма примечателен. Со своими дымными паровыми трубами, громадными деревянными лесами, хлопотливостью работников, входящих в рудник и выходящих из него, скрипящими колесами, шумом цепей, паровыми машинами, выкачивающими подземную воду, и всем своим устройством он производит изумительное впечатление. Не должно бояться головокружений и следует идти твердой ногой, чтобы спуститься в тьму громадных шахт по скользким неровным лестницам, представляющим единственное средство для входа в рудник. Внизу находятся бесконечные галереи и штольни, заключающие драгоценности. На стенах блещет при свете рудничных фонарей драгоценная медь, и по деревянным дорогам катятся повозки с высеченной рудой. В скалистом потолке нет ни одной трещины, где не было бы слышно таинственного шума от перекатывающихся над посетителем морских волн. Этот необычайный шум становится иногда в бурю так невыразимо страшным, что работники вынуждены убегать вверх. Посетитель должен надеть рудничную одежду из фланели
III. РУДНОЕ ДЕЛО —
79
Рудокопы и замечательные рудники
для входа в рудник, чтобы не получить вреда от перемены температуры при возвращении из душной атмосферы шахт на поверхность земли. На шляпе прикреплен впереди фонарь. Таким образом, при спуске руки у него совершенно свободны. Рудокопы занимаются своим делом 8 часов в сутки по контракту и иногда получают долю добываемой руды. Ежемесячно работник получает от сорока до пятидесяти шиллингов. Температура возвышается в рудниках нередко до 85°, по Фаренгейту. Следовательно, работа эта чрезвычайно губительна для здоровья, особенно когда работник переменяет такую высокую температуру зимой при своем выходе на поверхность земли, где господствует холодный ветер, туман и снег. Редкий работник за 50 лет не имеет ревматизма, и многие ранее этого срока умирают от чахотки и других легочных болезней. Впрочем, между рудокопами встречаются примеры долговечности. Так, в руднике находился прежде слепой старик, который был в состоянии выводить рудокопов из лабиринта ходов, если у них гасли фонари. В 1854 г. в этом огромном руднике и принадлежащем ему заводе занималось не менее двадцати восьми тысяч человек. Рудник этот разрабатывается с неимоверным трудом. 20 человек в состоянии удлинить галерею или штольню лишь на несколько дюймов в день, но они теперь тянутся под землей на протяжении многих английских миль. Один из рудников имеет длину в 1800 футов, другой давал в день 200 тонн руды. Тусклое, дымное освещение, беспрерывное капание воды, просачивающейся сквозь горную породу, шум ударов молотка и кирок, взрывы пороха смущают зрение и слух посетителя. Ходы в этом руднике простираются более чем на 400 футов под уровнем моря. Руда из различных медных серных колчеданов представляет нередко красивые древовидные штуфы. В скалах роговая обманка сменяется с глинистым сланцем и содержит много редких минералов, например: скородит, висмутовый блеск, кобальтовый цвет, кровавик, жилы граната, аксинит, талит, тремолит и многие другие прекрасные вещества. Не менее замечательны тут и надземные постройки. Они представляют удивительное сочетание произведений человеческого ума и величия природы. Мрачные пропасти сланца, которые сопротивляются даже непобедимому океану, покрыты здесь самыми сложными машинами рудокопов. В подобных рудниках мы видим, как наука и искусство, ум и сила, гений и терпение одерживают блистательные свои победы.
80
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
Исследованием земной коры и ее составных частей минералогия, геогнозия и физическая география подают руку физике и химии и вместе с механикой и машинным искусством указывают на путь для приобретения неорганических богатств. Хотя эти опыты собирались в течение веков очень медленно и старые ошибки и предрассудки лишь с трудом были устраняемы в таком обособленном круге действий, как рудное дело, все-таки в этой области распространился свет положительных сведений, и человечество должно с благодарностью вспоминать о замечательных лицах, которые стоят во главе важных периодов развитая горнозаводской деятельности. Между ними одно из самых почетных мест занимает Абраам Готлиб Вернер. То, что до него знали о недрах земли, сущности и свойствах камней, было не более как бессвязное построение предположений. Но он повел исследователей к самым камням и соединил результаты прямых наблюдений в одну из самых возвышенных наук, геогнозию. Этот замечательный человек родился 25 сентября 1749 г. в Верау, в Верхней Лужице. В 1769 г. он занимался в горной академии в Фрейберге, а позднее — в лейпцигском университете. В 1775 г. он получил в Фрейберге кафедру минералогии и горных заводов и сохранил ее по самую свою смерть. С этого времени началось развитие Фрейберга в научном отношении, так что тут водворилось высшее учебное заведение для всех стран света. Хотя мнения Вернера в течение времени изменились и впоследствии пошли не теми путями, которые он открыл по своему убеждению, тем не менее он положил зародыш, из которого развились геогнозия и геология в нынешней форме. В числе множества замечательных его учеников первое место принадлежит Александру Гумбольдту и Кристиану Леопольду фон Буху, которые возвели здание, заложенное их учителем.
IV.
ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ
Образование ископаемых горючих материалов. — Образование торфа. — Бурый и черный каменный уголь. — Добывание бурого угля. — Черный каменный уголь и его добывание. — Подземные взрывы. — Пожары в угольных копях. — Горное масло и масляные источники
О
бразование ископаемых горючих материалов. Разнооб разные формы органической жизни слагаются лишь из немногих элементарных веществ. В разнообразных каменных породах мы находим более шестидести элементов, входящих в их состав, и в то же время видим сравнительно мало различных минералов, притом камни имеют одинаковую форму во всех климатах, на вершинах гор, в море и в глубочайших местах в недрах земли. Напротив, земной растительный покров нашей планеты и безграничное царство животных представляют нам необозримое разнообразие форм, которые построены почти из одних только четырех основных начал: углерода, водорода, кислорода и азота. Как в плодах тропических пальм, так и в твердых нитях мха, собранного под снежным покровом полярных стран, мы встречаем все одни и те же четыре начала. Из них состоят тончайшие и самые сложные органы человеческого тела, самые низкие черви и неуклюжие моллюски. Подобным же образом, как многие осколки стекла образуют в калейдоскопах бесконечное множество рисунков, которыми мы не можем наглядеться, причем разнообразно содействует только простое отражение угловатого зеркала, и в жизни разнообразные явления — произведения немногих средств, которые, однако, соединяются таинственной, непонятной для нас силой, которую мы называем жизнью. Из упомянутых простых веществ углерод для нас крайне важен, потому что представляет неистощимый источник света и теплоты. Растительное царство накопляет светлые и теплые лучи солнца во время своего произрастания. Под влиянием солнечных лучей углерод, находящийся в воздухе в виде углекислоты, обращается в сгораемое вещество, которым мы пользуемся зимой. Все пищевые вещества горючи в настоящем смысле этого слова. Легкие представляют, так сказать, печь, и из них подобным же образом, как из трубы фабрики, выступает углекислота, переходящая
82
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
в атмосферный воздух и опять поступающая в растения. Таким образом, и животные находятся в постоянной зависимости друг от друга. Животные задохнулись бы, если б растения не выделяли кислорода, необходимого для дыхания; с другой стороны, растения существовали бы в малом количестве, если бы животные не выделяли необходимого для них углерода, Из живых растений мы можем
Идеальный вид периода образования каменного угля
выделить углерод или черный уголь подобным же образом, как угольщик получает его при обжигании дерева. Мы находим в природе почти чистый углерод. Все ископаемые горючие материалы: торф, бурый и черный каменный уголь, антрацит, графит, асфальт, горное масло и т.д. — не что иное, как остатки органических веществ давно минувшего времени, которые погрузились более или менее глубоко при потопах. Образование ископаемых горючих материалов лучше всего можно изучить в первобытном лесу, в болотах и высоких горных лесах. Мы убеждаемся здесь, что ископаемое топливо не возникло из на копления стволов, потому что растопыренные ветви и корни обусловливают существование промежутков, куда должны накопляться землистый ил и песок. Такие накопления мы находим во всех
IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ
83
ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ — Образование торфа
больших и малых реках, озерах и речных истоках, и в них во всех мы видим посреди минеральных осадков одинокие стволы, обращенные в смолистое вещество или кремнезем. Это так называемые допотопные леса. Образование торфа. Торф и образовавшиеся из него бурый и черный каменный уголь возникли и возникают доныне из мхов, лишаев, женского волоса и травы. Хвойные деревья, плаун, папоротник и вообще крупные растения встречаются в каменном угле лишь потому, что растут также в болотах. Такие примеси составляют, однако, лишь небольшую массу каменного угля. В открытых болотах растет только нечистый торф, смешанный с известкой и мергелевой землей, доставляющей много золы. В таких местностях, вероятно, возникли сланцеватый уголь, углистая глина и известковый мергель. Иногда же водяной бассейн поверхностно совершенно порастает болотными мхами, как это можно наблюдать в Нейзидлерском озере в Венгрии и на равнинах Голландии, Ганновера, Пруссии, Курляндии, Лифляндии, северной России и Северной Америки, этим путем возникает самый чистый торф, состоящий из перегнивших растительных частиц. На таком плавучем пласте мха, когда он имеет толщину в 5 или 6 футов, растут ивы и березы, корни от которых сплетаются в массе мха, вследствие чего на этих плавучих мхах могут ходить даже люди и лошади. Деревья вырастают высоким лесом, некоторые из них погибают, сламываются бурей и сваливаются на мох, причем древесное вещество ствола постепенно сгнивает и получает эллиптическое сечение, так что кажется сплющенным. Этим путем постепенно возникают тонкие слои дерева на поверхности болота и обильно покрываются мхом. Между тем и нижняя поверхность мохового слоя отделяется, умершие частицы погружаются на дно и образуют с болотной водой жидкость, изобилующую смолой, дубильным веществом и илом, противодействующими гниению. При постепенном возрастании мха и леса излишняя вода выделяется из болота, так что наконец образуется плотный слой торфа. Мох и хвойные деревья, богатые смолой, вереск, изобилующий дубильным веществом, составляют лучшие торфяные растения, они растут больше на севере и на холодных горных равнинах, чем на юге и в теплых долинах, где брожению и гниению содействует еще климат. Из этих растений возникают торфяные слои, резко отличающиеся от лежащего под ними пласта углистой земли. В самом
84
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
торфе, в верхней части пласта, находится постепенно все больше дерева, травы, осоки, папоротников и плауна, а на самом верху — сухой мох. Если последний покрывается глиной, песком и илистой водой, то возникают часто встречаемые пласты бурого каменного угля, содержащие много смолистого дерева. В других влажных местностях, в тенистых лесах, может образоваться слой мха, который при своем утолщении разрешает деревья. Тогда мох одерживает верх и распространяется плоским холмом. Иногда такое возвышенное болото лопается и изливает свое илистое содержимое на ближайшие местности потоками, которые нередко производят опустошения в Ирландии, Шотландии и России. Они непоборимы, как потоки лавы, и, разливаясь, уничтожают под собой растительность. Такие разливы произошли 25 июня 1821 г. близ Ту ламора, 18 сентября 1835 г. в графстве Антриме в Ирландии, где в течение четырех недель покрылось слоем ила в 30 футов пространство шириной в 300 футов и длиной в четверть мили. Такие явления нередки также в Голштинии, Венгрии и России. В Южной Америке употребляется под названием «моиа», как горючий материал, вещество, содержащее растительные остатки. Оно, повидимому, состоит также из ила, разлившегося на возвышенных торфяных болотах, и не находится в непосредственной связи с вулканическими явлениями. Если по моховому слою идут грузные животные, как, например, олени, быки, свиньи и т.д., то они легко тонут, почему в ирландских, германских и русских болотах встречаются скелеты исполинского оленя, лосей, зубров и даже мамонтов. Бурый и черный каменный уголь. Бурый каменный уголь возник также из торфяных пластов, но в нем растительные остатки разложились гораздо больше и потому богаче углеродом и беднее водородом. Бурый уголь представляет нечто среднее между более молодым торфом и старым каменным углем, который, теряя все более водород, обращается наконец в антрацит и графит. В Тульской губернии находятся растительные пласты древнейших времен развития земли (между девонской и настоящей каменноугольной формацией), которые состоят еще отчасти из торфа, а отчасти из бурого и черного каменного угля. Растения, из которых состоят эти накопления, убеждают, что эти пласты весьма отдаленного периода и что каменный уголь возник из растительных остатков лишь вследствие постепенного тления.
IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ
85
ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ — Бурый и черный каменный уголь
Бурый и черный каменный уголь содержат точно так же, как и торф, плоды, корни и куски стволов деревьев. В таком случае они возникли на возвышенных болотах или же в них лежат, как на болотном торфе, поросшем деревьями, очень плоские остатки древесных стволов. Все ископаемые пласты каменного угля сравнительно не очень обширны. Нередко они очень толсты, но являются лишь на не-
Остатки допотопных сигиллярий
значительном протяжении, трескаются, обращаются в углистой глине в железняк и нередко совершенно сдавливаются. В Веттерау бурый каменный уголь находится на пространстве четырех квадратных миль в виде нескольких небольших бассейнов. Один из них, у Доргейма, почти совершенно срыт, так что вполне подробно известна его форма. Этот бассейн каменного угля имеет 220 футов длины и от двухсот пятидесяти до четырехсот футов ширины с зубчатыми границами различного вида. Края каменно угольного пласта имели толщину от пятидесяти до восьмидесяти футов, а в средней части она была лишь в 20 или 30 футов. Глинистый пласт, покрывавший каменный уголь, был толщиной от пятидесяти до ста футов и включал местами речных улиток. Это доказывает, что наращение каменноугольного пласта происходило в реке или ручье. В другом месте, у Дорнасенгейма и Векесгейма, лежат три пласта бурого каменного угля, разъединенные слоем глины. Из этого можно вывести, что торфяное болото заливалось несколько раз илистым наносом.
86
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
Бурый уголь включает иногда кости допотопных млекопитающих, которые погибли подобным же образом, как вышеупомянутые животные в торфе. Плоды и остатки листьев лиственных и хвойных деревьев встречаются нередко и принадлежат большей частью давно исчезнувшим видам растений, составляя самый положительный признак для опреДопотопная цикада деления древности формации. Повсюду, где мы находим слои каменного угля, встречаются оттиски и окаменелости растительных форм, из которых возникли эти пласты. Чем древнее формация, тем более свойственные ей растения и животные отклоняются от существующих в настоящее время на земной поверхности. Во многих древних отложениях бурого угля внутри Германии и даже на севере есть пласты из дерева, похожего на корично-лавровое, папоротников и других семейств, которые встречаются теперь лишь в тропических странах. Древнейшая формация плотного песчаника Юры и т.д. представляет уже значительное богатство пород, которые теперь вовсе не существуют. Проникая далее по растительным остаткам каменноугольного периода убеждаемся, что в то время, как зеленели образующие их растения, земля была покрыта совершенно другой флорой, которая существовала при высшей температуре, значительнейшей влажности и обилии углекислоты в воздухе, так что при таких условиях могли образоваться роскошные формы, подобие которых встречается в настоящее время лишь в дремучих лесах. В приложенном рисунке допотопного вида времен образования каменного угля представлены некоторые породы растений, доставивших большую часть материала для каменноугольных пластов. Тут мы видим лепидодендроны, сегилярии с чешуйчатой и как бы вычеканенной корой, громадные хвощи, каламиты, множество папоротников и удивительные пни кноррий. В некоторых странах, как, например, в России, Силезии и Богемии, древний каменный уголь лежит почти в том положении, какое он имел при своем образовании в торфяных болотах. Подобные пласты лежат, между прочим, у Кладно, Радница, Пльзени и т.д. в Боге мии, на пластах силурийской формации, слоями толщиной от десяти
IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ
87
ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ — Бурый и черный каменный уголь
до тридцати шести футов. Эти пласты лежат преимущественно на северных склонах, в плоских котловинах, между тем как на южных склонах встречаются окаменевшие деревья и оттиски папоротников. По этим особенностям мы видим, что и тут в древнейшие периоды северные склоны плоских холмистых местностей были покрыты торфяными болотами именно там, где тени дольше лежат на земле, между тем как южные склоны долины высыхали, не образуя торфяных пластов, следовательно, и каменного угля. В некоторых местностях положение угольных пластов изменилось вследствие наклонения почвы, ее подъема и опущения. Таким образом, у Рура, Ворма и в Бельгии, а также большей частью и в Англии, в Вогезах и южной Франции представляются замечательные примеры смещения пластов. Нередко вследствие этого уничтожается связь между каменно угольными пластами, и они представляются разорванными, или же пласты изогнуты и изломаны. При такой неправильности строения формации добывание угля, разумеется, очень затрудняется и горнозаводчик предпочитает пласты горизонтальные и слегка покатые. Не существует ни одной осадочной формации без каменных пластов. Но так как они образовались на суше, то являются лишь
Допотопный ландшафт каменноугольного периода
88
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
местами, между тем как морские осадки без угля занимают весьма обширные пространства. В более древних пластах уголь часто принимает форму графита, особенно когда каменная порода приняла кристаллическое состояние, как, например, гнейсовый и слюдистый сланец, а также мрамор в Богемии. Иногда даже при существовании гнейса между углем последний еще довольно богат водородом и кислородом и даже не походит на антрацит. Каменноугольная формация получила свое название именно вследствие обилия на ней каменноугольных пластов различных древностей. Из этого именно не следует делать вывод, что все каменные породы этой формации содержат каменный уголь. Хотя каменноугольная формация занимает всю Россию, всю Ирландию, значительную часть Англии, Бельгии, Германии и Альп на протяжении восьмидесяти тысяч кв. миль, тем не менее лишь около семисот кв. миль содержат каменный уголь, и если сложить вместе поверхность, занимаемую углем на этом протяжении, то наберется не более двухсот кв. миль. В новейших формациях в Европе уголь находится особенно в юрской формации. Каменный уголь у Днестра и Везера, в Венгрии у Фюнфкирхена и на Кавказе близ Тбилиси относится к этой формации. В Америке и Индии существует также лиасский уголь. В позднейшей меловой формации Моравии и Австрии является бурый каменный уголь, распространенный повсюду в так называемой третичной формации Европы, там, где могла накопляться пресная вода и образоваться суша. В третичных же слоях, осевших из моря, каменного угля вовсе нет. Добывание бурого угля. Бурый уголь получается там, где он не лежит глубоко под песком и глиной. Нередко его добывают из открытых ломок по удалении землистого слоя. В обширных размерах бурый каменный уголь получают в Гессене, Галле, Биттерфельде, в некоторых местностях Саксонии, Теплице, Билине, Карлсбаде, Богемии и т.д. Уголь лежит под пластом песка в 20 или 30 футов, а иногда даже в 60 футов. Древесные стволы, погребенные в песке, лежат сверху; иногда же в угле находят
Допотопные пальмы
IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ
89
ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ — Добывание бурого угля
множество сплющенных кусков дерева, но главная масса состоит из истлевшего угля, который уплотняется иногда в блестящие массы, твердые, как камень, и доставляет смолистый блестящий уголь. Из открытых ломок уголь добывают точно так, как обыкновенный камень. Если бурый каменный уголь лежит глубоко, накопляющаяся в копях вода должна быть выкачиваема паровыми машинами или отводами. В некоторых угольных копях ежедневно добывают от восемнадцати тысяч до двадцати четырех тысяч пудов угля, который отчасти продают как дешевый горючий материал, а отчасти употребляют для добывания парафина и фотогена, о которых мы будем говорить далее. Здесь только заметим, что для получения одного из этих веществ нужно около трех пудов бурого угля. Следовательно, получение таких продуктов оказывается выгодным лишь там, где уголь добывается легко и дешево. Богемский уголь отчасти получается из открытых ломок или же в неглубоких шахтах. Если предпринимают добывание угля, то нередко делают круглую колодцеобразную шахту, которую укрепляют прутьями, досками и обручами, и добывают уголь, пока не обвалится шахта. При таком неправильном способе добывания угля, конечно, его много теряется. В ломке остается множество осколков, которые при прикосновении воздуха и влажности нередко воспламеняются самопроизвольно. Местами бурый уголь получается чрезвычайно дешево. Таким образом, из окрестностей Аусига, Теплице и Билина к берегам Эльбы везут центнер бурого угля за несколько крейцеров, почему этот горючий материал можно доставлять вниз по реке до Праги и далее до Магдебурга и Берлина. Крупные владельцы добывают уголь более правильно. В горных заводах у Доргейма, Веттерау и в других местностях, где пласт угля имеет толщину от трех до десяти футов, сперва делают шахту и устраивают водяные насосы и подъемные машины. От этой первой шахты делают сперва в верхнем отделении пласта горизонтальные ходы во все страны света и опять соединяют их с отвесами шахты. Последние служат для произведения проветривания и вытаскивания каменного угля. Обыкновенно по горизонтальным ходам прокладывают железную дорогу, на которой возят выломанный уголь. От таких ходов идут боковые под прямым углом, вследствие чего весь пласт делится на квадраты. Каждый такой квадрат постепенно высекают, подпирая потолок по мере надобности столбами, чтобы предотвратить обвалы. Когда одно место выломано, то по возможности сбивают
90
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
столбы, дают потолку обрушиться и продолжают работы в следующем квадрате. По истечении полугода или целого года провалившиеся своды плотнеют и ложатся на оставшуюся часть угольного пласта. От главной машинной шахты прорывают вторую, более глубокую, точно так же позднее устраивают третью, четвертую, пятую, шестую и т.д. Разумеется, вследствие провалов на поверхности земли образуются углубления, и если в почве находится глина, не пропускающая воды, то образуется пруд. Таким способом добывают уголь из толстых пластов, а также из тонких с той только разницей, что в первом случае ходы прорывают несколькими этажами, а в последнем — лишь одним. Если пласты бурого угля наклонены круто к горизонту, то прорывают шахту для получения угля и отведения воды в глубину и высекают уголь, начиная снизу. Если уголь лежит несколькими пластами один на другом, то сперва снимают высеченный уголь из верхнего пласта, потому что в противном случае при провале верхнего пласта материал мог бы раскрошиться и сделаться менее ценным. Черный каменный уголь и его добывание. Черный каменный уголь редко добывается в открытых ломках. В Польше, Верхней Силезии и южной Франции, а также в некоторых местностях у Рура существуют такие угольные ломки, которые доставляют лишь малое количество угля. Так как угольный пласт лежит обыкновенно глубоко под поверхностью земли и почти всегда расположен многими слоями один над другим, то его выламывают, как руду. Величественные угольные копи подобного рода существуют в Прирейнской Пруссии, Вестфалии, Саксонии, Моравии, Вогемии, Англии, Бельгии и в южной Франции. В прилагаемом рисунке представлены различные частности работ в каменноугольных копях. Весьма замечательны каменноугольные копи у Кладно, в Боге мии. Там угольный пласт толщиною в 36 футов лежит в белом песчанике и имеет небольшой наклон. Этот пласт находится на крутом склоне кремнистого сланца, который выдается посреди угольного бассейна небольшим полуостровом, на котором расположен большой кладноский железный завод. По правую и левую сторону этого завода угольные пласты расположены на 800 футов глубже. Мы спускаемся на толстом проволочном канате между отвесными шинами с помощью паровой машины. На нижнем конце шахты мы вступаем
IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ
91
ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ — Черный каменный уголь и его добывание
в обширное помещение, где нагружают уголь. Отсюда лучами расходятся главные ходы с шинами. Непосредственно возле места кладки находится кузница. Здесь при свете ламп чинят инструменты работников. Кузница прилегает к паровому котлу, доставляющему пар многим машинам, расположенным в различных частях и передвигающим уголь. Мысль пользоваться паровой силой в глубине очень
Прерывающиеся пласты каменного угля
плодотворна. Уголь, нужный для производства пара, находится под рукой: труба, производящая сильную тягу и быстрое отделение теп лоты, состоит из самой шахты. В то время как горные произведения вытекают из шахты, с другой стороны вовлекается свежий воздух, почему в самой копи никогда невозможно накопление горючих газов, производящее иногда сильные взрывы. Во многих ходах копи воздух течет с быстротой бурного ветра, и это течение приходится умерять с помощью дверей. Маленькие машины, которыми пользуются в ходах, получают пар по длинным проводным трубам. Посредством этих машин поднимают огромное количество угля к шинам, по которым провозят полученный материал в главное место погрузки. Каменноугольный пласт состоит здесь из трех слоев толщиной от восьми до четырнадцати футов, разделенных пластами песчаника в 2 или 3 фута. Сперва снимают верхний флецевый пласт до верхнего слоя песчаника. Затем приступают к обработке второго пласта песчаника и наконец выламывают нижний пласт. Если в ходах при выламывании угля оставляют столбы для поддержания потолка, то наконец выламывают и эти столбы, но, чтобы предотвратить обрушение потолка, которое могло бы убить работников, его подпирают деревянными столбами, после чего потолок постепенно спускается.
92
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
Если пласт каменного угля очень тонок, то его выламывают подобным же образом, как и тонкий пласт руды. Такое добывание каменного угля нередко очень затруднительно и требует большой ловкости. На приложенном рисунке представлено, каким образом передвигают вагоны с углем в низких ходах. Такие вагоны употребляются обыкновенно мальчиками моложе шестнадцати лет. Мера эта необходима, потому что при выламывании каменного угля нужно соблюдать всевозможную бережливость, вследствие чего ход выламывают лишь до такой высоты, до какой находится уголь. В ходах нередко остается немного угля. Иногда приходится оставить пласт толщиной в 1 или 2 фута, чтобы предотвратить несвое временные провалы потолка. Уголь этот иногда воспламеняется и производит рудные пожары, при которых прилегающий уголь раз лагается иногда до такой степени, что превращается в кокс. В места, где происходят подземные пожары, проводят по возможности много воды, окружают их глиной и таким образом иногда тушат пожар, прежде чем он нанесет сильный вред.
Разрез угольной копи
IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ
93
ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ — Подземные взрывы
Вода, стекающая с горящих каменных пластов, обыкновенно содержит много железного купороса и квасцов, образующихся из колчеданов, примешанных к каменному углю. Вместе с каменным углем часто встречается углистый железняк, известный у англичан под именем блакбанда, смесь углекислой окиси железа, угля, глины, кремния, сернистых и фосфорных металлов. Эта важная руда лежит попеременно с пластами угля и содержит иногда очень много раковин, доказывающих, что эти пласты образовались в речной или пресной воде. Подземные взрывы. При превращении торфа в бурый уголь, а последнего в черный каменный уголь выделяется углекислота и вода, почему в каменноугольных копях избыток угольной кислоты делает воздух негодным для дыхания. Когда же каменный уголь обращается далее в антрацит и графит, из него отделяется горючий газ, высту пающий нередко со свистом или шумом из трещин. Газ этот легко воспламеняется и, смешиваясь с атмосферным воздухом, производит взрывы. Воздух воспламеняется во всей своей массе; от сотрясения обширного пространства ходы и шахты обрушиваются и засы паются и все копи портятся до такой степени, что редко можно надеяться спасти работников. Всякая обыкновенная свечка зажгла бы опасную смесь газов со страшным взрывом. Но английский физик Гумфри Деви изобрел предохранительную лампу, которая составляет драгоценный дар науки практическому делу. Прибор этот состоит из обыкновенной лампы, окруженной цилиндром из очень тонкой медной ткани, пропускающей довольно света, чтобы работник мог видеть свою работу. Металлическая ткань распределяет жар так быстро, что с одной ее стороны горение не может распространиться на другую. Следовательно, горючие газы воспламеняются лишь в тесном пространстве проволочной ткани и такое воспламенение совершенно безопасно, потому что оно не может распространиться далее металлической ткани. Конечно, при сильной тяге может вытянуться язык пламени лампы, и тогда она уже более не предохраняет. Это слабая сторона прибора, для уничтожения которой сделаны уже многие предложения. Тем не менее встречающиеся еще несчастья отнюдь нельзя приписывать недостаткам лампы, а обыкновенно беспечности самих работников. По крайней мере, в Англии взрывы происходят почти всегда вследствие невнимательности в каком-нибудь отношении.
94
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
Нерассудительность рудокопов при воспламенении и легкомысленное их пренебрежение средствами безопасности подтверждается случаем в каменноугольных копях Пикерей в 1844 г. Когда один работник заметил, что газ горит в его предохранительной лампе, он ее отбросил, причем повредилась металлическая ткань, газ в копях воспламенился в одно мгновение, 29 человек стали жертвами такой неосторожности. В июне 1830 г. у Сутфильдса произошел в копях взрыв, погибли 60 работников. Другое страшное несчастье случилось 20 февраля 1857 г. в Лундегиле, угольной области Шеффилда. При этом потеряла близких почти каждая семья. Одни лишились отца, другие сына. Взрыв произошел в 12 часов дня, и до четырех часов ночи нечего было и думать о спасении кого бы то ни было. Наконец 12 отважных людей проникли на глубину 800 футов, пока не достигли горящего угля. Девятнадцать человек удалось привести в чувство, более десяти страшно изуродованных трупов пришлось оставить на месте и тотчас выйти из копей. Все места, в которые мог притечь воздух, заткнули, и только через несколько дней после этого можно было вытащить останки ста восьмидесяти работников. Там, где в копях поддерживается с помощью воздушного насоса или еще лучше тем способом, как в Кладно, хорошее обращение воздуха и где работники осторожно обходятся со своими лампами, теперь взрыв может произойти лишь в исключительном случае. Пожары в угольных копях. Мы уже несколько раз упоминали, что в каменноугольных копях могут возникать пожары, уничтожая чрез вычайно богатые пласты. Известны пожары у Кенигсхюта и Цаберше в Верхней Силезии. Пар выступает из трещины верхнего плас та, а вливающиеся под землю ручьи разлагаются и выступают в виде паров или горячих источников. Этим способом пожар затушить не успевают. У Иланица, близ Цвиккау, уже 300 или 400 лет горит поныне драгоценный пласт. Несмотря на все попытки потушить этот пожар и даже повторное засыпание шахты и образование подземного пруда, пожар продолжается и теперь на глубине 200 футов под земной поверхностью. Существование этого пожара выказывается теплотой почвы, а местами выступлением паров, имеющих запах хлора в белильнях. Вследствие теплоты снег никогда не держится в этом месте. На незначительной глубине жар усиливается, и сосуд с водой, вставленный на глубину нескольких футов, нагревается достаточно для отваривания яиц. Таким образом, здесь сгорел клад, стоящий
IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ
95
ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ — Пожары в угольных копях
многие миллионы, но тепло, развиваемое пожаром, не осталась совершенно бесполезным. Покой ный доктор Гейтнер, известный многими изобретениями в химии относительно выделки красок, искусственной воды и аргентита, предложил устроить на земле, под которой горит уголь, большие Провоз угля в низких ходах оранжереи. Он вполне достиг своей цели при содействии своего сына, известного ботаника и садовника. Последний ежедневно производит новые улучшения и уравнивает колебания теплоты системой труб. Множество великолепных стеклянных зданий и ящиков включают в себе под стеклом превосходные произведения тропических поясов. Папоротники, драконники, ятрышники, цикады, каладии, пальмы, которые в самых лучших оранжереях растут очень плохо, являются здесь в полной своей силе и прелести. Немногие знаменитые ботанические сады представляют в своих оранжереях более прекрасные тропические формы и растения, какие здесь развиваются на открытом воздухе. В особенных грядах разводят ананасы, доставляющие Гейтнеру порядочный доход. В баварском Пфальце, у Дутвейлера, горит каменноугольный пласт в 12 футов уже многие сотни лет, а может быть, и тысячи лет. Горящая гора дымится, как вулкан, и из трещин скал выступает пар, возгоняющий серу, нашатырь и разные другие соли. Жар прокалил глинистый сланец так, что он покраснел. Сернокислый глинозем и купорос возникли вследствие разложения и употреблялись прежде для выделки квасцов и железного купороса. Пласты бурого угля также нередко загораются, как это подтверждают многие примеры в Богемии и Гессене. Весьма вероятно, что многие теплые источники, как, например, Эмсские, нагреваются подземными пожарами. Во всяком случае выступление горючих газов представляет последствия подобных химических процессов, происходящих на значительной глубине. На Апшеронском полуострове, в Каспийском море, существуют между глиной и известняком два пласта бурого угля. Нижний воспламенился самопроизвольно и тлеет уже очень давно. Развивающийся при этом жар перегоняет верхний пласт, покрытый песчаником
96
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
и известняком. Вследствие такой перегонки отделяется нефть и горючий углеводород, который выступает из трещин и легко воспла меняется. Огнепоклонники с незапамятных времен поклонялись этому явлению и устроили тут храмы, в огненные башни которых они вводят выступающий газ, горящий беспрерывно. К этому вечному огню постоянно приходят на поклонение множество персов. Впрочем, жрецы пользуются горящим газом и технически. В том месте, где из земли выступил газ, они взваливают куски известняка, воспламеняя газ, и таким образом обращают углекислую известь в едкую. В новейшее время газом этим воспользовались еще лучше. Пробуравили шахту и через нее получают газ, служащий для отапливания шерстяной мануфактуры, стеклянного и железного заводов. Огнепоклонники с удовольствием признают, что почитаемая ими сила природы при содействии трудящихся рук сделалась источником их благосо стояния. Нефть, или горное масло, получаемое в Баку вместе с горючим газом, представляет легко испаряющуюся светло-желтую или бес цветную жидкость проницаемого запаха. Она горит легко и, подобно горючим газам, состоит из углеводорода. В воде эта жидкость не растворяется, но образует на ней плавающий маслянистый слой. Оттого там, где эта жидкость выступает источником, ее просто вычерпывают над стоящей под ней водой. Горное масло и масляные источники. Нефть, окрашенная углем и раствором асфальта в бурый цвет, называется горным маслом. Эта жидкость отвратительного запаха пропитывает многие пласты известняка и нередко составляет причину гадкого запаха, появляющегося при трении некоторых пород камней (вонючего известняка). Там, где горное масло в обилии возникает вследствие разложения остатков растений, заключающихся в осадках, оно увлекается вместе с водой и накопляется в скважистых пластах песка. Такими пластами, содержащими горное масло, особенно богаты третичные камни. В рудничных местностях Европы встречаются источники горного масла, но обильнее всего они в Пенсильвании, где ежедневно добывают из колодцев и шахт многие тысячи пудов этого вещества. Уже весьма давно знали, что в Североамериканских Штатах находится горное масло, и его уже очень давно получали, отстаивая воду и собирая масло, плавающее на ее поверхности. Местность, в которой добывают горное масло, имеет протяжение в 150–300 верст от Гаспи-
IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ
97
ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ — Горное масло и масляные источники
Бая в восточной Канаде приблизительно до Галвестона в Техасе. В этой области находится часть большого алеганского угольного пласта Пенсильвании, уже давно доставляющей уголь для перегонки сырого масла. На текущей воде замечают плавающее масло, а в спокойных болотах оно накопляется в достаточном количестве для сбора. Местами горное масло выступает с большим количеством воспламеняемого газа, и здесь искатели масла впервые испытали свое счастье. Первый прорытый колодезь имел столь огромный успех, что у жителей Пенсильвании развилась спекулятивная страсть, которая выказалась величественной продажей и покупкой земли, предприятиями бурения, процессами, лотереями и т.д. От собственников приобретали за огромный деньги право произвести бурение дыры в 4 дюйма в поперечнике. При этом некоторые счастливцы, открыв шахту источника, в несколько недель становились миллионерами. В первое время добывания горного масла, или керосина, один американский галлон стоил 40 или 45 центов. Когда же обилие нефти, доставляемой источниками, несколько уменьшилось, цена повысилась до семидесяти центов. Летом I860 г. источники горного масла получили баснословное значение вследствие того, что кто-то пробурил почву глубже своих предшественников и таким образом получил беспрерывный ток масла, выдавливаемого внутренним напряжением газов. В прежние времена старались увеличить получаемое количество масла насосами, а тут не хватало сосудов, чтобы собрать все вытекающее вещество. Теперь один источник доставляет в день до шестнадцати тысяч галлонов. При таких обстоятельствах масло сделалось весьма скоро важным предметом торговли и обратило на себя особенное внимание купцов, когда упало дело с хлопчатой бумагой. Горное масло во всяком случае возникает из разлагающихся подземных угольных пластов, отделяясь при истлении или возгоняясь внутренним жаром земли и собираясь в большие подземные бассейны. Как бы то ни было, количество керосина в земле не должно считать неисчерпаемым и следовало бы добывать его несколько бережливее, как это делается теперь. На прилагаемом рисунке изображен вид масляных источников в Ойль-Крике, в Пенсильвании. Мы видим два колодца, которые принадлежат двум различным владельцам, как это видно по их названиям: Вудфордуиль и Филипсуиль. Оба эти колодца обозначены
98
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
высокими лесами. Последний источник доставляет громадное количество масла, потому что в неделю из него наполняют 3000 бочек. Это масло на месте рафинируют и непосредственно отправляют в Европу. Выступающее масло чрезвычайно летуче, так что вся окрестность заражена сильным запахом. Но еще хуже то, что при малейшем привлечении пламени летучее масло загорается, а потому случались много раз несчастья. Во многих третичных каменных породах и древнейших формациях встречается горное масло в малом количестве, плотно соединенное с глиноземом, так что его можно отделить лишь при содействии высокой температуры. Такая глина называется жирным сланцем, асфальтовым сланцем, листоватым углем и смолистым камнем. Такие камни часто употребляют для добывания нефти, парафина и асфальта. Это производство, однако, относится к выделке продуктов сухой переделки, отчего мы здесь о них распространяться не станем. Особенно замечательное существование асфальта в природе мы видим на Мартинике. Вытекающий здесь источник доставляет горное масло. Так как тут воздух постоянно теплый, то летучее вещество
Источник горного масла в Пенсильвании
IV. ДОБЫВАНИЕ ИСКОПАЕМЫХ
99
ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ — Горное масло и масляные источники
быстро испаряется и на краях бассейна источника накопляется асфальт, который в течение времени накопился массами на берегах небольшого озера. Мертвое море в Палестине также выкидывает на берега асфальт, возникающий, вероятно, подобным же образом. Мы уже выше заметили, что ископаемый уголь, теряя все более водород и кислород, наконец обращается в графит. Это минерал чешуйчатый или чешуйчатозернистый, серовато-черный с блестками, красит при трении и состоит из смеси углерода, глинозема, кремнезема и железа. Графит встречается в некоторых пластах слюдистого сланца, гнейса и зернистой извести значительными пластами. Графит весьма распространен в Богемском лесу, около Пасау, в Мо равии, Англии, у озера Байкал в Сибири и Северной Америке. Его добывают, как руду, размалывают и отмучивают или же употребляют непосредственно, если он так чист, как сибирский. Графит употреб ляют для приготовления карандашей, охранения железа от ржавчины, для прибавления к машинной мази, для полирования и шлифования, а также для различных произведений искусства, если он встречается в таких больших кусках, как у озера Байкал. Из глинистых видоизменений графита приготовляют огнеупорные тигли для монетных дворов при расплавлении золота, серебра и стали. Высокоценимый алмаз также относится к углеродистым минералам, которые, однако, добывают не в рудниках, почему мы не рассматриваем здесь его получения.
V.
ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ
Распространение соли в природе. — Местонахождение соли. — Добывание соли из морской воды. — Солеварни и градирни. — Добывание каменной соли
Р
аспространение соли в природе. Поваренная соль представляет пищу, столь же необходимую, как хлеб и мясо, и притом составляет существенную основу веществ химической техники, так что служит одной из главных опор новейшей промышленности, позволяющей производить различные работы ежедневной потребности. Когда мы приправляем наше кушанье солью, то не только удовлетворяем нашему вкусу, но и настоятельной потребности всего жизненного процесса. Кровь наша содержит соль, которая нужна для построения наших костей и произведений обмена веществ пищеварения посредством желудочного сока, существенная составная часть которого есть поваренная соль. Оттого мы ощущаем потребность в соли, когда она не находится в достаточном количестве в нашем теле, и потому это вещество кажется нам столь вкусным. Без соли мы сделались бы не только вялыми, но положительно умерли бы с голоду. Такая смерть, конечно, весьма невероятна, потому что все питательные вещества в большем или меньшем количестве содержат поваренную соль. Как охотно сбегаются лесные животные в то место леса, где посыпают соль; для верблюда пустыни кусочек качественной соли — лучшее лакомство, а дикие буйволы сбегаются стадами из зеленеющих лесов к соленым берегам Миссури, где их поджидают охотники. Кто не знает разнообразного употребления соли для сохранения мяса и овощей и особенно для добывания соды, составляющей существенный материал для выделки стекла, мыла и других произведе ний? Ни могущественный государь, ни бедный нищий не могут обойтись без этого вещества: оно необходимо им, как воздух. Поваренная соль весьма распространена в природе, почему ее можно добывать различными способами. Хотя мы тут рассматриваем добывание сырых произведений из недр земли, все-таки нам приходится для сохранения порядка изложения ознакомиться с солью в растворенном виде в соляных источниках и морской воде и рас смотреть добывание этого вещества из его растворов.
V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ —
101
Распространение соли в природе. Местонахождение соли
Поваренная соль, которую обыкновенно попросту называют солью, состоит из соединения весьма легкого металла натрия и особенного зеленоватого газа хлора. Двадцать семь или двадцать восемь частей соли растворяются в ста частях воды. Вкус этого вещества приятно соленый. В чистом состоянии оно прозрачно, как лед, бесцветно и кристаллизуется кубами. Естественно находимая каменная соль выламывается иногда кристаллами весом в несколько пудов. Соль, получаемая из морской и ключевой воды выпариванием, представляет мелкие белые прозрачные четырехсторонние воронки. Шесть таких воронок, сложенных вместе так, чтобы соприкасались вершинами, образуют куб. Соль, которая составляет для человека и высших животных важное пищевое вещество, действует на многих низших животных как губительный яд. Земляная улитка, посыпанная солью, скоро издыхает, лягушка гибнет в соленой воде, и дерево, политое такой водой, высыхает в несколько дней, листья многих трав вянут от соли точно так же, как и все виды хлебных растений. С другой стороны, довольно много растений и животных, которые существуют только в соленой воде, погибают в пресной. Соль добывали люди с незапамятных времен. Таким образом, у Наугейма в Веттерау, за несколько лет нашли остатки обширных соляных заводов, которые разрабатывали, вероятно, кельтские народы. На этих заводах нашли разные глиняные котлы, трубки для проведения жидкостей и каменные и бронзовые снаряды. Все эти вещи находились на глубине десять или двадцать футов под нынешней поверхностью земли и были покрыты пластами почвы, заключавшими германские и римские древности, оружие и могилы. Древние германцы добывали соль весьма простым и грубым способом. Они выливали соленую воду на кучу раскаленных угольев и этим способом получали черную, нечистую соленую корку, которую употребляли для приправы своего кушанья. Напротив, римляне добывали свою соль из римских заводов Италии и южной Галлии. Соляные источники считались у древних священными, почему их окружали укреплениями, остатки которых мы видим и теперь еще у Наугейма. Местонахождение соли. Море, занимающее более 2 3 земной поверхности, повсюду солоно. Некоторые моря, однако, богаче солью, чем другие. Особенно берега морей в тех частях, в которые впадает много рек, разжижаются более пресной водой. Весьма поучительный
102
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
пример подобного рода представляет нам Средиземное море. Черное море почти не солоно. Оно представляет бассейн, в который впадают большие потоки средней и восточной Европы. Так как не вся вода, притекающая в Черное море, может испариться на нем, то часть ее вытекает через Константинопольский пролив и Геллеспонт в Средиземное море, придавая большую пресность водам берегов Малой Азии и Греции. У источников Нила соленая вода также разжижена, как и у Эта и По в Венецианском заливе и близи Марселя и Тулузы, где впадают большие реки. Напротив, берега Сирии, Северной Африки, Сицилии, Далмации, Нижней Италии, бедные реками, а так же Франции и Испании омываются гораздо более солеными водами. Так, например, морская вода у Барлетты в Апулии содержит 4½ процента соли, у Трапани, у западной оконечности Сицилии, — более пяти процентов. Из этого следует, что морская вода не везде одинакового состава. Средним числом океан содержит 3½ процента соли. Древнейшие остатки раковин и кораллов в нижних осадках моря доказывают, что и в прежние времена океан был так же солон, как и ныне. Почти все камни содержат частицы соли, которые смываются водой и увлекаются в реки, по которым растворенные соляные частицы вступают в моря. Вследствие этого количество соли в океане должно бы было постоянно увеличиваться, так как он испаряет лишь чистую воду, которая, сгущаясь на суше в виде дождя и тумана, накопляется в источниках, постоянно вновь растворяющих соли и земли. Но морская вода проникает также и в каменные породы, составлявшие дно океана. Соль здесь разлагается, вследствие чего выделяются громадные массы хлорных натров, беспрерывно извергаемых действующими вулканами. Такой хлор распространяется по всей земле, действует на жизнь животных и растений и на твердую оболочку различным образом, пока не пройдет известный круговорот и не поступит в воду в виде составной части соли. Все каменные породы, отлагающиеся из морской воды, а также береговые валы песка содержат соль. Если такие отложения от постоянного подъема почвы начинают выдаваться над морем и удаляться от него, то дождь мало-помалу вымывает из них соль, обусловливая таким образом возникновение соляных источников. При некоторых обстоятельствах, особенно при существовании углубленной почвы без стока в море, как мы видим это, например, в Каспийском, Аральском и Мертвом морях, а также в других местностях, вода постепенно становится все солонее вследствие испарения.
V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ —
103
Местонахождение соли
Весьма поучительный пример такого процесса развития соляных пластов представляют равнины между Волгой и Каспийским морем и сибирская степь между Каспийским морем и Алтаем. Для примера ознакомимся ближе с Эльтонским озером (Алтын-Нор). В это довольно обширное озеро впадают многие речки со слабосоленой водой. Вследствие испарения из воды озера выделяется соль
Пласты соли в долине Кордовы в Пиренеях
и накопляется на его дне тонкими слоями, которые в течение времени накопляются пластом в несколько сот футов. Реки воспринима ют соль из земли, по которой текут на пространстве во многие сотни квадратных миль. Природный испарительный прибор накопляет слабую соленую воду с обширного пространства в сравнительно очень малое. Подобным же образом возникают повсюду соляные пласты вдали от моря. В древнейших формациях каменная соль встречается пополам с гипсом и представляет нередко пласты громадной толщины. Часто находят 10 и больше пластов каменной соли толщиной в 20 и 30 футов один над другим. Это мы видим в формациях раковинного известняка в Альпах, Швабии, Тюрингии и Лотарин гии, в плотном известняке Эрфурта, Штрасфурта, Зальцунгена, Ки сингена и у Плецкой Защиты в России. Обыкновенно каменная соль находится на значительной глубине под поверхностью земли, потому что она как тело легкорастворимое быстро разрушается при соприкосновении с атмосферой. В некоторых местностях Сицилии
104
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
она является большими скалами, и одна из значительнейших формаций подобного рода находится в долине Кардон в Пиренеях, где соль представляет камень вроде гранита или сланца. Весьма часто в пластах, согнутых корытообразно, находятся более или менее густые соляные растворы, которые представляют не что иное, как воду, промывавшую почву или каменную породу и сгустившуюся в более глубоком меСоляный ключ в Наугейме сте. Так как из воздуха постоянно свергается дождевая вода, роса и т.д. без соли, мы и находим в подобных углубленных бассейнах вверху воды пресные, ниже солоноватые, а в самом глубоком месте совершенно соленые. Из таких случайных бассейнов выкачивают воду, более богатую солью и вываривают из этой жидкости соль. Работу прекращают, когда получается вода, которую не стоит уваривать. Нередко в подобных областях вытекают соляные источники, которые, по сущности дела, вовсе не составляют признака неизбежного существования соляных пластов. Соляные источники обыкновенно содержат от одного до пяти процентов соли, а некоторые по обилию доставляемой ими воды извергают весьма много соли, хотя в известном количестве жидкости ее очень мало, как, например, теплый источник у Наугейма. Во многих соляных источниках количество соли в течение времени уменьшается, потому что атмосферная вода выщелачивает почву, сквозь которую она просачивается. В заключение надобно упомянуть о присутствии других солей, которые, однако, не имеют никакой цены при добывании поваренной соли. Раствор соли, образующийся в почве на каменных породах, иногда поднимается на поверхность рыхлой земли, подобным же образом как масло в светильне, и вследствие испарения выцветает, т.е. образует налет сухой или накопленной сухой соли. В весьма сухих местностях, как, например, в Средней Азии, Аравии, Тибете, африканской пустыне, прериях и лианах Америки, внутри Новой Голландии и т.д., возникли выцветанием соляные степи, т.е. почва покрылась на обширном пространстве крупинками соли, а так как
V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ —
105
Добывание соли из морской воды
немногие растения прозябают на соляной почве, то эти пространства и обратились в пустыни. При переходе из плодоносных местностей в такие пустыни сначала замечают постепенное исчезновение растений, представляются одни виды растений, любящих соляную поч ву (salicornia), и, наконец, только голая земля, покрытая соляными кристаллами, как снегом. Если эти соляные степи при позднейшем развитии земли опять прорезываются реками, то соль их может быть удалена водой, вследствие чего почва становится опять плодоносной. Таким образом, мы видим, что прибрежья Немецкого моря, которые были сначала бесплодны по обилию соли, постепенно обратились в превосходную почву вследствие вымывания дождевой водой, так что в течение целого столетия без всякого удобрения доставляют обильную жатву. Вулканы, которые, вероятно, поддерживают свою деятельность при содействии морской воды и потому нередко извергают хлор, иногда, хотя в немногих случаях, испаряют и соль. Такая возгонка поваренной соли происходит, когда вулкан не в состоянии разложить это вещество на натр и хлор и когда морская вода проникает в вулканическую область там, где жар недостаточен для произведения улетучивания соли. Последняя накопляется тогда на земной поверхности, в трещинах и расселинах, живущие поблизости люди собирают ее. Впрочем, явление это случайное и чрезвычайно редкое. Добывание соли из морской воды. При добывании соли пользуются различными способами, смотря по тому, как она встречается в природе. Соль каменную и накопившуюся в степях и озерах выламывают или добывают рудным способом, соль соляных источников градируют и уваривают, а из морской воды получают упариванием с помощью солнечной теплоты. Последний способ, без всякого сомнения, самый простой и дешевый, но он годен только в теплых береговых местностях и особенно у Средиземного моря и Багамских островов, в Мексиканском заливе, потому что тут вода весьма богата солью. Для добывания морской соли избирают плоскую местность, поч ва которой состоит из глины, не пропускающей воды. Местность эта должна быть, по возможности, вдали от источников, ручьев и рек. Если у берега высоко поднимается волна прилива, то и каналы, нужные для наполнения бассейнов, должны быть устроены соответственно такой высоте. Удобнее всего местность, где волна прилива не высока, и потому Средиземное море лучше всякого другого годно для
106
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
добывания соли. В самом деле, вода в нем богата солью и волна прилива поднимается только на 1½ или 2 фута. Близ Трапани и на обширном пространстве от этого города до Марсалы сицилийцы занимаются добыванием соли, пользуясь устройством, представленным на прилагаемом рисунке. От моря, лежащего вправо от представленной местности, проведен канал, берега которого мы видим на переднем плане. При приливе морская вода накопляется в особом бассейне. Канал шириной в 23–30 футов закрывается у моря воротообразным шлюзом, раскрываемым волной прилива. Морская вода вступает в канал и изливается в бассейн. Когда наступает отлив, вода закрывается шлюзом, за которым она и остается. При продолжительном береговом ветре прилив волны иногда долго не появляется, так что в течение трех или четырех дней в бассейн вовсе не поступает новая вода. Оттого лучше всего устраивать весьма обширный бассейн, чтобы не прекращать работы. К первому бассейну прилегает бассейн для отстаивания, берега которого состоят из глины. Бассейн этот имеет глубину 6 или 7 футов, и в нем осаждается песок, раковины и т.п. вещества, увлеченные давлением воды. На прилагаемом рисунке не представлен ни один из этих бассейнов. В местностях, где добыванием соли занимаются в обширных размерах, бассейн для отстаивания принимает размеры озера, а там, как, например, у Трапани, где соляной промысел находится в руках многих, большие соляные заводы расположены иногда вокруг большого общего осадочного бассейна. Отсюда вода поступает через канальцы, прорезанные на глубине 4 или 5 дюймов ниже уровня воды, в другие бассейны для сгущения. Это обширные неправильные пруды, глубиной в 4 или 5 футов, из которых один представлен в середине приложенной картинки. Как скоро вода прилива поднимает воду, она переливается по упомянутым канальцам в пруды. При отливе уровень осадочного бассейна опускается ниже источных каналов. Знойные лучи юга и сухой ветер, веющий с раскаленных пус тынь Африки, сильно испаряют воду, которая становится все богаче солью, так что содержит наконец 27 или 28 процентов плотных веществ. Во время такого сгущения из воды осаждается много гипса, который покрывает дно бассейна в виде белого порошка и должен быть удаляем по временам. Когда вода в бассейне содержит 27 процентов соли, ее переливают в бассейн для кристаллизования. Это делается с помощью архимедовых водяных винтов, движимых людьми,
V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ —
107
Добывание соли из морской воды
насосов, которые приводят в действие ветряными мельницами, или черпальных приборов, приводимых в движение мулами и быками. Кристаллизационные бассейны (итал. campi — поля) находятся на один или два фута выше предыдущего бассейна и не соединены с ним, а сообщаются канальцами между собой. Они имеют 200 или 500 футов длины и ширины и снабжены каменными стенами, бывают
Добывание соли у Средиземного моря
глубиной в 1 или 1½ фута и походят на нашем рисунке на огородные гряды. Каждое утро в кристаллизационные бассейны вкачивают столько соляного раствора, чтобы уровень в них поднимался на 5 или на 6 дюймов, т.е. настолько, насколько испаряется вода в течение суток. Соль отделяется при этом бесчисленными кубиками, которые сначала плавают на поверхности воды, но вскоре тонут и скопляются на дне полупрозрачной соляной массой, похожей на лед, в которой, однако, нередко образуются великолепные кристаллы. Если в 3 или 6 месяцев этот соляной слой бассейна доходит до края, то начинают собирать саму соль, т.е. разрубают ее топором и взгромождают на берегах кристаллизационного бассейна пирамидальными кучами, из которых одна представлена на переднем плане нашего рисунка. Эти кучи покрывают кирпичами, камышом или тонким слоем глины и оставляют на месте некоторое время, иногда целый год для того, чтобы дать стечь примеси раствора горькой соли. По истечении
108
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
этого времени соль чиста и мелкозерниста и имеет качества вполне хорошей вываренной соли. Для употребления к столу и соления рыбы соль эту размалывают, а для других потребностей прямо из куч укладывают в бочки или мешки и продают в таком виде. Бассейн для собирания морской воды устраивают как можно дальше от прибрежья, и ему придают поверхность в 10 раз больше бассейна для кристаллизации. На стороне его, обращенной к морю, находится сгустительный бассейн, который в 5 или 6 раз больше кристаллизационного поля. Последний располагают близ моря для облегчения отправки готового произведения. Приморский соляной завод близ Барлетты у Адриатическаго моря имеет бассейны следующих размеров: 1) бассейн для накопления воды — 891 гектар; 2) бассейн для сгущения — 297 гектаров; 3) бассейн для кристаллизации — 52 гектара. Значит, всего 1240 гектаров или ¼ кв. мили. В хорошую летнюю пору этот соляной завод, получающий морскую воду которая содержит 4½ процента соли, в состоянии доставить в год 2 400 000 пудов соли. Такое количество действительно было получено в 1860 г., но обыкновенно добывают лишь 1 000 000 пудов. При обыкновенных условиях получения пуд соли обходится в 22 3 коп. Соляные заводы между Трапани и Марсалой в Сицилии находятся в еще более благоприятных климатических в условиях. Там собирают соль 2 раза в год, т.е. соляные поля опоражниваются два раза. В то время как у Трапани один гектар осадочного и кристаллизационного бассейна дает в год только 50 килограммов, точно такая же поверхность в Сицилии доставляет 350 000 килограммов. У Барлетты морская вода, конечно, богаче солью, но зато в Сицилии западные берега гораздо суше и теплее, чем значительно способствуется испарение. Из Трапани ежегодно вывозят около девяти миллионов пудов соли в Англию, в Америку, Испанию, Россию, Норвегию, Швецию, Данию и т.д. Соль продают на месте немного дороже двух копеек за пуд. Южнофранцузские и испанские соляные заводы, расположенные у Средиземного моря, устроены подобным же образом. Но у Ат лантического океана, где волна прилива поднимается гораздо выше, канал, проводящий морскую воду, надобно устраивать гораздо прочнее и закрывать его шлюз с помощью колес. Там бассейны нередко
V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ —
109
Солеварни и градирни
возводятся с каменными стенами для того, чтобы они могли противостоять необыкновенно высокой волне прилива. Добывание соли у Средиземного моря уже теперь весьма значительно, но оно стало бы еще больше, если бы сам промысел был вполне свободен. Соляной промысел почти во всех государствах обложен пошлиной и вследствие этого затруднен. В Германии и Франции, где берется самая большая пошлина с соли и торговля ею затруднена более, чем где-либо, каждый житель тратит ежегодно от тринадцати до пятнадцати фунтов. Точно так же соляной промысел был стеснен и в Англии, где в прежние времена тратилось столько же соли. Теперь же, когда промышленность эта сделалась свободна, на каждого жителя приходится около полутора пудов соли. Это количество, конечно, не все употребляется в пищу, оно служит для выделки соды, хлора, мыла и стекла, а также при выделке чугуна, железа и во многих промыслах. Весьма густая жидкость, которая остается на морских соляных заводах в кристаллизационных бассейнах, содержит много хлорис того натрия, хлористого калия, хлористого магния, а также бромис той и йодистой соли, которые в новейшее время стали приготовлять в чистом виде преимущественно для аптек и фотографий. В русских озерах, особенно в Эльтонском, соль получают в бездождливое время выгребанием со дна. Эльтонское озеро имеет только два или четыре фута глубины, и работник в длинных сапогах входит в него, вырубает соль и выкидывает ее в лодку, на которой она подвозится к берегу. Тут соль получают постоянно, и озеро представляет нечто вроде кристаллизационного бассейна итальянских соляных заводов. При хороших путях сообщения одно Эльтонское озеро могло бы доставить по Волге дешевую соль на всю Россию. Солеварни и градирни. Добывание поваренной соли из соляных источников обходится гораздо дороже, чем ее получение из морской воды, потому что требует употребления дорогого топлива. Солеварни могут существовать только в таких государствах, где добывание соли и торговля ею составляют монополию правительства, потому что тогда нет надобности обращать особенное внимание на большие расходы при получении продукта, так как цена товара всегда достаточно высока, чтобы не подвергнуться опасности потерпеть убыток. В государствах, где одна торговля солью осталась монополией правительства, солеварни уничтожились, потому что оказывается гораздо выгоднее ввозить более дешевую соль из других стран.
110
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
Если в водосоляных источниках содержится мало соли (обыкновенно от двух до десяти процентов), кроме того, гипс, известь и железо, то ее предварительно градируют. Соляные источники находятся или в глубоких колодцах под высокими башнями, или же представляют открытый бьющий ключ. Если соляная вода находится глубоко, ее накачивают в верхнюю часть башни в бассейн, откуда
Градир
вода по трубкам поступает в градиры. Последние состоят из узких лесов, построенных из прочных балок высотой 30–36 футов, как это представлено на одном из приложенных рисунков. Леса и их подпоры на бассейне сделаны из толстых брусьев. Между палками лесов возводят градирную стену L следующим образом. Пустое пространство между балками лесов разделяют на несколько частей отвесными слоями жердей. Эти подразделения, в свою очередь, подразде ляются горизонтальными жердями. Затем оставшиеся промежутки наполняются прутьями, как это видно у L. Пучки прутьев вкладываются рачительно и с обеих сторон срезываются. На вершине лесов
V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ —
111
Солеварни и градирни
проходит водопровод с кранами, в который накачивается соляная вода. Жидкость, стекающая через краны, падает на прутья, раздроб ляется и стекает с одного пучка на другой. Вследствие этого градирная стена представляет ветру по возможности большую поверхность, чем обусловливается быстрое испарение. В нижнем бассейне К градированный рассол накопляется и содержит больше соли, чем вода в водопроводе, между тем как на прутьях собирается каменистая масса, состоящая из гипса, извести и железа. Следовательно, вода улучшается в двух отношениях. Если после такой градировки она все еще недостаточно богата солью, ее градируют еще раз. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не получат рассола, содержащего 27 процентов соли, т.е. когда она не начнет выделяться. Так как градируемая вода должна быть подводима на ту сторону стены, на которую дует ветер, то при каждом изменении ветра следует открывать и закрывать краны, что требует много времени в больших градирах. Если это не делается в надлежащее время, то ветер легко увлекает с собой такое количество соляной воды, что прилегающие обширные пространства становятся бесплодными. Для предотвращения такого неблагоприятного действия Геншель изобрел особенное устройство. В середине вершины градира находится открытый водопровод, как в приложенном рисунке. На расстоянии каждых четырехсот футов этот водопровод соединяется посредством короткой трубки закрытыми затычками с двумя продольными водопроводными трубами, которые лежат по обеим сторонам градира. Если открывать или закрывать упомянутые затычки, то тотчас же становятся мокрыми сотни кранов или отверстий, из которых вода вытекает на прутья. Чтобы предотвратить разжижение соляного раствора в бассейне К, над ним нередко устраивают крышу. Некоторые солеварни имеют очень обширные градиры. Так, например, в Наугеймских заводах градиры представляют поверхность в полмиллиона кв. футов. В этих солеварнях воду градируют 8 или 10 раз, а иногда и больше для того, чтобы сделать ее годной для варки. Когда раствор соли достаточно сгустился, он поступает в большой резервуар под крышей, а отсюда — в большие плоские испарительные сковороды, которые имеют глубину в 1½ фута, длину в 80 или 100 футов и ширину в 25 футов. Они поставлены над топкой. Вода, спущенная в сковороды, быстро нагревается до кипения и уваривается, если рассол содержит мало соли, например, 15 или 20 процентов. При такой варке отделяется пена и нечистоты, которые надобно
112
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
по временам снимать. Когда рассол начинает отделять соль, варку прекращают и продолжают испарение воды при низшей температуре, чтобы обусловить кристаллизацию соли. Если из соляного раствора не выделяется при варке труднорастворимого осадка, то и упаривание продолжается в той Разрез соляной копи в Величке же самой сковороде. Когда при варке отделяется нечистота, то полученный густой раствор спускают в другую сковороду. Варка продолжается обыкновенно 5, а упаривание — 15 часов. Когда рассол готов, на его поверхности начинают появляться мелкие кубические кристаллы, которые плавают. К ним присоединяются новые кристаллы таким образом, что постепенно образуется пирамидальная чашечка. Она некоторое время плавает, пока приставшие к ней кристаллы не сделают ее столь тяжелой, что она потонет. Первая соль, получаемая при упаривании воды, лучше всего и чище, и ее выгребают и всыпают в приостренные корзины для высушивания. Затем огонь под сковородами усиливают, потому что упаривание происходит все труднее от примесей других солей, находящихся в растворе и составляющих жидкость, называемую маточным рассолом, или маточным щелоком. Необходимость усиления огня зависит от того, что по мере упаривания воды точка кипения жидкости повышается. Если, например, чистая вода кипит при ста градусах, то густой соляной раствор закипит лишь при ста шести градусах, а маточный щелок — нередко при ста двадцати и ста двадцати пяти градусах. Второй сбор поваренной соли также выгребают и сушат, а иногда то же самое делают и с третьим. Затем остается раствор, почти вовсе не содержащий поваренной соли и годный для добывания глауберовой, магнезиальной и калийной солей, хлористого кальция, брома и йода. Позднее вынутая соль всегда менее чиста, чем та, которую достали раньше. Соль, высушенная при высокой температуре, поступает в продажу. Если принять в соображение расход градирования и варки, то весьма ясно, что этот способ получения соли весьма дорог. На заводах самого лучшего устройства пуд соли обходится средним числом от тридцати пяти копеек до одного рубля, смотря по содержанию
V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ —
113
Добывание каменной соли
соли в воде источника. Следовательно, эта соль обходится в 40 раз дороже, чем получаемая в Сицилии из морской воды. Добывание каменной соли. Добывание каменной соли производится различными способами, т.е. ее выламывают, как руду, или растворяют, а затем уваривают. Сперва рассмотрим выламывание горной соли и опишем знаменитые ломки в Величке, в Галиции. Почва, в которой находится эта соль, здесь состоит наполовину из глины с гипсом. На приложенном рисунке гипс означен точками, а глина — темными волнистыми линиями. Посреди глины находится соль, представленная здесь белой, а над ней находится еще толстый слой каменной соли (означенный более светлыми чертами), смешанной с глиной и гипсом и местами включающей совершенно чистую соль, означенную на рисунке белыми местами. Сверху соль покрыта глиной, гипсом и мергелем. Соляной пласт находится непосредственно под городом Велич кой, имеющим 6000 жителей, на протяжении от востока к западу в 9800 футов, от севера к югу в 3600 футов и имеет толщину 1200 футов. Ломка производится в пяти этажах, из которых первый начинается на глубине 180–200 футов под земной поверхностью. Каждый этаж состоит из лабиринта ходов и пещер, совершенно высеченных в соли и соединенных между собой шахтами и лестницами. При устройстве этажей, разумеется, надобно быть осторожным, чтобы не сделать промежутки между ними слишком тонкими, так как они должны переносить груз людей, повозок и лошадей. Хотя работающие в копях лошади лишь каждые две недели выводятся на дневной свет, они, однако, совершенно здоровы. В Россию соль отправляют в виде больших кусков, имеющих форму бочек. Мелкие обломки укладывают в деревянные бочки и до отправки хранят в магазинах. Весь строительный материал состоит из каменной соли и лишь некоторые столбы и шахты сооружены из дерева. Соль выламывают топорами
Часовня св. Антония из каменной соли в Величке
114
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
и кирками, а также отрывают порохом. Работники занимаются своим делом при свете ламп и канделябров. В соляную ломку вступают по тринадцати шахтам, из которых две находятся под самым городом. Одна из них назначена исключительно для чиновников, другая — для работников, третья служит дымовой трубой для подземной кузницы, четвертая — для доставки воды и т.д. Одна из шахт, находящихся в городе, имеет винтовую лестницу с четырьмястами семьюдесятью дубовыми ступенями глубиной
Камера Розетти
V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ —
115
Добывание каменной соли
в 200 футов. Главная шахта, Данилович, имеет глубину в 204 фута и служит преимущественно для подъема соли. Янинская шахта имеет косое направление, и в ней высечена хорошая лестница, которая состоит отчасти из соли, а отчасти из дерева. Получив от начальства позволение, можно спуститься в ломку, одевшись в длинную рудную белую одежду и накрыв голову шапкой. Чтобы спуститься в соляную ломку, садятся на скамейку, прикрепленную к канату, который схватывают руками. На многих таких скамейках весьма удобно спускается общество в 20 или 25 человек. Два или несколько работников со свечами спускаются впереди, заботясь о том, чтобы канат сохранил отвесное направление. Таким образом, через несколько минут находишься на глубине 30 сажен под поверхностью земли, достигая первого этажа. Отсюда спускаются в более низкий этаж по двум тысячам шестидесяти ступеням, высеченным в соли. В первом этаже привлекает на себя внимание часовня Св. Антония, в которой из соли высечено все: столбы, статуи, алтарь, своды и множество украшений. В прежние времена здесь каждый день происходило богослужение, но теперь оно совершается лишь в церковные праздники. В этом же этаже находится зал Лертова, состоящий из пространства с полом, галереей для оркестра и многими столбами. В нем повешена люстра в 20 футов в поперечнике из чистейшей соли. При посещении знатных особ здесь нередко подают кушанья и танцуют. Все эти произведения из соли даже при самом ярком освещении кажутся темными, потому что каменная соль поглощает свет и сквозь нее виден темный цвет других предметов. В полной прелести видны и произведения, лишь когда их освещают сзади. В таком случае они кажутся состоящими из льда. Хотя вся соляная ломка находится в сухом месте, все-таки вверху сквозь землю просачивается во все этажи вода, которая проводится в бассейны и образует маленькие озера, находящиеся в камерах Розетти и Пжикос. Они содержат раствор соли и весьма красиво огорожены соляными берегами, как видно на приложенном рисунке. По ним ездят на плоскодонных судах. Озера эти находятся на глубине 500 футов под земной поверхностью. Соль выламывают на глубине более ста футов, так что проникли на 300 футов ниже уровня моря. Посреди этой ломки проходит род большой дороги, по которой ездит множество повозок, служащих для провозки соли от места ломки в главное место подъема. Дорога эта никогда не бывает пуста, и с песнями извозчики идут по ней возле своего груза с солью. Для перевозки
116
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
последней содержат более ста лошадей. От мелкой соляной пыли животные эти часто слепнут, но, тем не менее, весьма хорошо умеют находить отлично известную им дорогу. В камере Клементия стоит приостренный памятник в воспоминание посещения соляных копей императором Францем I австрийским. Вследствие этого и сама камера, которую при посещении только что начали выламывать, названа камерой Франца. В ломке камерой называется всякое обширное пространство без шахты, и эти помещения имеют иногда исполинские размеры. Весьма приятное впечатление производят мозаические картины из прозрачных цветных кус ков, например, многие окна и громадный императорский двуглавый орел в танцевальном зале. Орудия работников состоят из кирок, молотков и резцов, с помощью которых высекают большие цилиндры или четырехугольные куски. Еще большие обломки отрываются порохом. Сам взрыв вслед ствие повторяющегося отголоска производит впечатление сильного грома. Крупные отломанные массы разламываются на меньшие кус ки, а самые большие и красивые обрабатываются в различные произведения искусства. В подземном городе находится около пятисот человек жителей, которые, однако, проводят свободное от работы время не под землей, а выходят на ее поверхность. Богатство этой ломки доказывается тем, что после ее открытия до 1812 г. выломили около тысячи восьмисот пятидесяти миллионов пудов соли. Ежегодная добыча соли постоянно возрастает и доходит до пяти миллионов пудов. В этом подземном царстве совершались многие события. Там несколько раз свирепствовали пожары и даже бывали сражения. Впрочем, в копях сохранились воспоминания и более приятные. То их посещали знатные особы, то раздавалась музыка или устраивались церковные празднества. Однажды фельдмаршал Суворов имел 3 дня там главную свою квартиру. Все такие события записывают в особую книгу. Не менее замечательны соляные пласты города Бохнии, в пяти милях от Кракова. Здесь также находятся обширные соляные ломки в четырех громадных этажах под городом и его окрестностями. Отсюда ежегодно получают 750 000 пудов соли, которая поступает в продажу кусками от шести до тридцати пудов. Подобные же величественные соляные ломки существуют также в Нижней Италии близ Кастровилари, в горах Альто-Монте у Лун гро. Об испанской и русской соли мы уже говорили. Кроме того,
V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ —
117
Добывание каменной соли
следует упомянуть об обширных соляных заводах у Диеза в Лота рингии, а также семиградских в Венгрии. Близ австрийского городка Галлейна находится гора Дюрен берг, состоящая из гипса и мергеля, в котором рассеяна поваренная соль кусками различной величины. Вся соляная гора имеет 1700 футов вышины, 9000 длины и 4100 ширины. В ней пробу равлены шахты с соединенными Соляной завод Дюренберг ходами и широкими камерами. В камеры проводится по шахте вода после того, как их предварительно закрыли для того, чтобы жидкость поднялась до уровня отверстия шахты. Вода растворяет соль, находящуюся в массе горы, а гипс и мергель отваливаются и осаждаются на дне камеры, и, таким образом, с течением времени возникает рассол, годный для уваривания. Этот рассол выкачивается машиной и обрабатывается, как другие растворы на солеварнях. Осмотрите Дюренберг внутри несколько подробнее. В него спускаются по наклонному ходу, в котором положены доски. На последних съезжают. Для этого надевают на правую руку рукавицу и хва таются ею за канат. Затем садятся на кожаную подушку и на ней съезжают. Путь наш лежит то в узких ходах, то в широких пространствах; мы видим, что работники занимаются здесь подобным же образом, как в соляных ломках; слышен звук качания насоса, а под нами шумит вода, и сверху падают на нас холодные капли. Теперь мы добрались до третьей шахты и замечаем, как поднимается вверх один из работников. Но мы скользим дальше с быстротой стрелы еще на глубину 40 сажен. Тут мы останавливаемся в прекрасном помещении, имеющем вид ротонды, на стенах которой блещут прилипшие комья соли. На потолке висит великолепная люстра из соляных кристаллов. Осмотрев замечательное собрание разноцветных кусков каменной соли и рудных орудий, которыми работали тут римляне и древние германцы, мы предпринимаем плавание. Наш проводник отворяет дверь. Перед нами открывается обширное высокое пространство; в нем блещет зеркальная поверхность, отражающая
118
ДОБЫВАНИЕ СЫРЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
свет множества свечей. Невидимые руки притягивают судно веревкой. Безмолвно удивляясь, мы доплываем до противоположного берега озера (в соляной горе у Ишля находится 12 таких соляных прудов, один возле другого). Разумеется, этот пруд устроен не для удовольствия посетителей и существует не от природы, а заложен для извлечения пользы именно для накопления густого рассола. При открытии новых соляных копей точно определяют пробным бурением положение соляного пласта. Затем пробуравливают дыру шириной 10–12 дюймов до самой соли, окружают ее деревянными трубками и вставляют медный нагнетательный насос, действующий на самое глубокое место. В пространство между насосом и деревянной трубкой вливают обыкновенную воду, которая растворяет соль и насыщается ею. Густой раствор, возможно, содержащий 25 процентов соли, выкачивается насосом и затем уваривается обыкновенным способом на сковородах. Вследствие такого выщелачивания часто происходят провалы, потому что растворившаяся соляная масса оставляет пустое пространство. От этого дырки приходится просверливать в других местах. В Англии устраивают большие соляные заводы единственно для того, чтобы воспользоваться находящимся вблизи плохим каменным углем. Так как в Англии выделка соли не подвергается никакому надзору правительства, то сковороды и магазины становят на открытом воздухе и при многих из них приставлено лишь малое число работников, вследствие чего соль обходится очень дешево. Наконец следует упомянуть об особенном способе добывания соли у Цвиккау в Саксонии. В камере Бюргершафт находится вода, содержащая от четырех до пяти процентов соли. Чтобы воспользоваться ею, изобретательный химик Фикенчер накачивает рассол в обширный бассейн, окруженный стенами, над которым проходит пламя многих печей для обжигания кокса. При этом рассол, конечно, чернеет, но вместе с тем обогащается солью. После осветления рассола его уваривают в сковородах, которые также нагреваются огнем печей, в которых обжигают кокс. Этим путем соль добывается очень дешево, так что пуд ее стоит лишь несколько копеек. Материал этот выгодно употреблять для добывания хлора и соли. Что касается количества соли, добываемой ежегодно, то о нем можно судить по тому, что в 1860 г. в Германском таможенном союзе получено 16 500 000 пудов, в Австрии — более восемнадцати миллионов пудов, во Франции — 24 000 000, в Италии — около пятнадцати
V. ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ И ЕЕ ДОБЫВАНИЕ —
119
Добывание каменной соли
миллионов, в Португалии и Испании — 33 000 000, в Англии — 27 000 000, в Швейцарии — 1 500 000, в России — 24 000 000; следовательно, всего в Европе — около ста шестидесяти миллионов пудов.
Научно-популярное издание ПОДВИГИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО УМА Том II Дизайн, верстка Ольги ЛАБУЗОВОЙ Редактор Юлия ЗИНЧЕНКО Корректор Елена КИСЕЛЕВА Технический редактор Елена КРЫЛОВА Мастера переплета Мария Горох, Екатерина Корнева Формат 70 x 108/16 Бумага OlinRegular Гарнитура NewStandart, Lehman
ООО «ЛАМАРТИС» 101000, Москва, ул. Мясницкая, д. 35, стр. 2 Издательская лицензия № 03699 от 09.01.2001 Электронная почта: info@lamartis.ru Сайт в Интернете: www.lamartis.ru
ББК 84(2Рос=Нем)5–4 УДК 82–4 П 44 978-5-94532-172-4 978-5-94532-174-8 (Т. II)