Поджигание — это метод традиционной добычи полезных ископаемых, который чаще всего использовался с доисторических времен до Средних веков . Огонь разводили на поверхности скалы, чтобы нагреть камень , который затем обливали жидкостью, в результате чего камень раскалывался от теплового удара . Быстрое нагревание само по себе вызывает тепловой удар — без последующего охлаждения — производя различную степень расширения в разных частях скалы (и в других материалах). На практике быстрое охлаждение могло быть или не быть полезным для получения желаемого эффекта. Некоторые эксперименты показали, что вода (или любая другая жидкость) не оказывала заметного воздействия на скалу, а скорее помогала шахтерам продвигаться вперед, быстро охлаждая область после пожара. [1] [2] Этот метод лучше всего применялся в открытых карьерах , где дым и пары могли безопасно рассеиваться. Этот метод был очень опасен в подземных выработках без достаточной вентиляции. Этот метод стал в значительной степени излишним с ростом использования взрывчатых веществ .
Хотя поджоги часто использовались до современных времен , с тех пор они применялись спорадически. В некоторых регионах мира, особенно в Африке и Евразии , поджоги продолжали использоваться до 19-го и 20-го веков. [3] [4] Их использовали там, где скала была слишком твёрдой для сверления отверстий стальными бурами для взрывных работ или когда это было экономически выгодно из-за дешевизны древесины. [3]
_1700.jpg/1280px-R%C3%B6ssler_Feuersetzen_(1)_1700.jpg)
.jpg/1280px-Heinrich_Leutemann_-_Hannibals_%C3%9Cbergang_%C3%BCber_die_Alpen_(cropped).jpg)
Самые древние следы этого метода в Европе были обнаружены на юге Франции (департамент Эро ) и относятся к медному веку . [5] Существуют многочисленные находки, относящиеся к бронзовому веку , например, в Альпах , в бывшем горнодобывающем районе Швац - Брикслег в Тироле , [6] [7] или в районе Голен в Корке , [8] и это лишь некоторые из них.
Что касается античных письменных источников, то поджог впервые описан Диодором Сицилийским в его «Исторической библиотеке», написанной около 60 г. до н. э., о методах добычи, используемых на древнеегипетских золотых рудниках. Более подробно он упоминается Плинием Старшим в его «Естественной истории» , опубликованной в первом веке н. э. В книге XXXIII он описывает методы добычи золота и поиск золотоносных жил под землей с использованием туннелей и забоев . Он упоминает использование уксуса для тушения горячей породы, но вода была бы столь же эффективна, так как уксус был дорог в то время для регулярного использования в шахте. Ссылка на уксус может исходить из описания Ливием перехода Ганнибала через Альпы , когда говорилось, что солдаты использовали уксус для поджога, чтобы удалить большие камни на пути его армии. Эффективность концентрированных растворов уксусной кислоты на нагретом известняке была продемонстрирована в лабораторных экспериментах. [9]
Плиний также говорит, что этот метод использовался как при открытой, так и при глубокой добыче. Это подтверждается останками, найденными на римском золотом руднике Долаукоти на западе Уэльса , когда современные шахтеры проникли в гораздо более старые выработки в 1930-х годах, где они обнаружили древесную золу около обработанных скальных поверхностей. В другой части рудника есть три штольни на разной высоте, которые были пройдены через пустую породу к золотоносным жилам на значительном расстоянии, и они могли бы обеспечить дренаж, а также вентиляцию для удаления дыма и горячих газов во время поджога. Они, безусловно, были намного больше в сечении, чем обычные для входных галерей, и тяга воздуха через них была бы значительной.
Поджигание широко использовалось во время открытых горных работ, а также описано Плинием в связи с использованием другой горной техники, известной как замалчивание . Акведуки были построены для подачи большого количества воды в шахту, где они использовались для заполнения резервуаров и цистерн . Вода была выпущена, чтобы очистить склон холма внизу, как почву в случае разведки металлических жил, так и затем обломки горных пород после того, как жила была найдена. Поджигание использовалось для разрушения твердых пород жилы и окружающей бесплодной породы, и было намного безопаснее использовать в надземных работах, поскольку дым и пары могли рассеиваться легче, чем в ограниченном пространстве под землей. Плиний также описывает методы подкопа, которые использовались для облегчения удаления твердых пород, а также, вероятно, более мягких аллювиальных отложений. [9]
Метод продолжал использоваться в средневековый период и описан Георгом Агриколой в его трактате о горном деле и извлечении полезных ископаемых De re metallica . Он предупреждает о проблеме «зловонных паров» и необходимости эвакуации выработок, пока горят огни, и, предположительно, в течение некоторого времени после этого, пока газы и дым не рассеются. Проблема поднимает вопрос о средствах вентиляции в шахтах, проблема часто решалась путем обеспечения непрерывного пути выхода вредных паров, возможно, с помощью искусственной вентиляции. Агрикола упоминает об использовании больших водяных мехов для создания тяги, и непрерывность выработок на поверхности была необходима для прохождения через них потока воздуха.
В более поздние времена для создания восходящей тяги использовался огонь у основания шахты, но, как и поджог, это была опасная и вредная процедура, особенно в угольных шахтах . По мере увеличения количества и сложности подземных выработок требовалось обеспечить направление воздушной тяги во все части туннелей и забоев. Обычно это достигалось путем установки дверей в ключевых точках. Большинство смертей в угольных шахтах было вызвано вдыханием токсичных газов, выделяемых взрывами рудничного газа .
Метод продолжали использовать в течение многих лет после этого, пока он окончательно не стал ненужным из-за использования взрывчатых веществ . Однако они также производят токсичные газы, и необходимо обеспечить хорошую вентиляцию для удаления этих газов, таких как окись углерода , а также выбрать само взрывчатое вещество, чтобы свести их выбросы к минимуму.
