Черный дым (также известный как свинцовый дым или удушающий дым ), иногда встречающийся в закрытых помещениях, таких как шахты, канализация, колодцы, туннели и трюмы кораблей, является удушающим веществом , снижающим доступное содержание кислорода в воздухе до уровня, неспособного поддерживать жизнь человека или животного. Это не один газ, а смесь недышащих газов, остающихся после удаления кислорода из воздуха; обычно он состоит из азота , углекислого газа и водяного пара . Термин этимологически и практически связан с терминами для других газов подземных шахт, таких как огневой дым , белая сырость , вонючая сырость и последующий дым .
Значение слова «damp» в этом термине, хотя в настоящее время оно понимается как подразумевающее влажность, свидетельствует о том, что оно было отделено от этого значения по крайней мере к первому десятилетию XVIII века; первоначальное значение слова «vapor» происходит от протогерманского происхождения, dumpaz , которое дало начало его непосредственному английскому предшественнику, средненижненемецкому dump (без каких-либо записей о древнеанглийском посреднике). Протогерманское dumpaz дало начало многим другим когнатам, включая древневерхненемецкое dumph , древнескандинавское dumpi и современное немецкое Dampf , последнее из которых все еще переводится как «vapor». [1]
Черный дым встречается в закрытых помещениях, таких как шахты, канализация, колодцы, туннели и трюмы кораблей. Особенно часто он встречается в заброшенных или плохо проветриваемых угольных шахтах . Уголь, однажды подвергшийся воздействию воздуха шахты, естественным образом начинает поглощать кислород и выделять углекислый газ и водяной пар. Количество черного дыма, выделяемого шахтой, зависит от ряда факторов, включая температуру (уголь выделяет больше углекислого газа в теплые месяцы), количество выведенного наружу угля и тип угля, хотя все шахты с выведенным наружу углем производят газ.
Черный дым считается особенно пагубным типом сырости (особенно в историческом контексте) из-за его повсеместного распространения там, где находится открытый уголь, и медленного появления симптомов. Он не производит явного запаха (в отличие от сероводорода вонючего дыма ), постоянно повторно попадает в воздух (вместо того, чтобы выделяться в карманах из активно разрабатываемых участков) и не требует сгорания для высвобождения (в отличие от белого дыма или вторичного дыма ). Многие из начальных симптомов кислородного голодания (головокружение, предобморочное состояние, сонливость и плохая координация) относительно безобидны и могут быть легко приняты за простую усталость, учитывая физически тяжелую работу по добыче угля. Время между появлением начальных симптомов и началом откровенного удушья (и быстрой потери сознания) может составлять всего несколько секунд. Следовательно, если предупреждающие знаки пропущены, большое количество шахтеров могут быстро выйти из строя за тот же короткий промежуток времени, не оставив никого, кто мог бы вызвать помощь.
Помимо опасности внутри шахты, черный газ может «выдыхаться» в больших количествах из шахт (особенно из давно заброшенных угольных шахт с небольшим количеством выходов для выхода газа) во время резких перепадов атмосферного давления, что может привести к удушью на поверхности. [2]
Газовая смесь стала причиной многих смертей среди подземных рабочих, особенно шахтеров, например, катастрофа на шахте Хартли в 1862 году , когда 204 мужчины и мальчика оказались в ловушке, когда балка двигателя внезапно сломалась и упала в единственную шахту, повредив вентиляционную систему и заблокировав ее обломками. Несмотря на усилия спасателей, до них не удалось добраться, прежде чем они задохнулись в черной сырой атмосфере.
Исторически домашняя канарейка — небольшая птичка, очень восприимчивая к токсичным газам — использовалась в качестве раннего предупреждения об угарном газе.
В активных горнодобывающих работах угроза черного шлама устраняется с помощью надлежащей вентиляции шахты, а также различных методов обнаружения, как правило, с использованием шахтерских фонарей безопасности или ручных электронных детекторов газа . Фонарь безопасности представляет собой просто специально разработанный фонарь с пламенем, которое автоматически гаснет, когда концентрация кислорода падает примерно до 18% (нормальная концентрация кислорода в атмосфере составляет около 21%), прежде чем она станет опасно низкой. Этот порог обнаружения дает шахтерам безошибочное предупреждение и позволяет им уйти до того, как почувствуются какие-либо потенциально парализующие эффекты.