# Album der Natuur/1853/Mijnen, Bordes

* 'De Mijnen en hare Ontginning' werd gepubliceerd in Album der Natuur (tweede jaargang, 1853), p. 225–245 en p. 257–277. Dit werk is in het publieke domein.
[ 225 ]
DE MIJNEN EN HARE ONTGINNING.
DOOR
J.P. DE BORDES.
In een vorig opstel in dit Album werd ons door eene kundige hand eens korte doch duidelijke schets gegeven van de groote veranderingen, welke onze aardbol heeft ondergaan en nog ondergaat; hoe door die veranderingen de delfstoffen in gangen en aderen in de korst der aarde zijn ingelegd, of daarop in lagen afgezet. Ons werden daarbij de groote verpligtingen herinnerd, welke wij aan de delfstoffen hebben, zonder welke de maatschappij thans inderdaad niet zou kunnen bestaan. Indien wij verder opmerken, dat, bij de telkens grooter wordende behoefte aan die voor ons onontbeerlijke stoffen, ook steeds nieuwe voorraadplaatsen daarvan worden ontdekt, dan moeten wij de wijsheid van de Voorzienigheid ook hierin bewonderen, die voor alles gezorgd en alles zoo geregeld heeft, dat de mensch zich vrij kan blijven ontwikkelen en de beschaving met hare weldaden zich meer en meer kan uitbreiden. Sommige metalen waren reeds in de oudste tijden bekend. Vóór den zondvloed was tubalkaïn een leermeester van alle werken in koper en ijzer; en in het Oude Testament vindt men menigvuldige bewijzen, dat het brons en ijzer vele eeuwen vóór Christus geboorte tot verschillende doeleinden werden gebruikt. De Egyptenaren schreven de ontdekking der metalen toe aan hunnen eersten Koning menes, die 2220 jaar vóór Christus leefde. De oude volken gebruikten vooral het brons, dat, zoo als wij weten, een mengsel van tin en koper is, om daarvan gereedschappen en wapens te maken; in de overblijfselen van Thebe, in [ 226 ]de graven der eerste bewoners van Engeland, Zwitserland, Duitschland, Noorwegen, Zweden en Peru heeft men dan ook vele bronzen voorwerpen gevonden, en geene andere dan koperen of bronzen gereedschappen werden door layard, bij de opgravingen te Nineveh, in de laatste jaren gedaan, ontdekt. De ouden waren zeer bekwaam in het mengen van het koper en het tin in zulk eene verhouding, dat zij een metaal verkregen, geschikt tot het maken van harde gereedschappen en wapens.
Het ijzer was bij hen minder veelvuldig in gebruik, daar het moeijelijker te smelten is dan het koper; doch reeds 10 eeuwen v. Ch. werd het aan den tempel te Jeruzalem in groote hoeveelheid gebruikt; de Egyptenaren en Pheniciërs maakten er gereedschappen van.
Met de beschaving nam het gebruik der metalen meer en meer toe; en ontelbaar moeten de bronzen beelden geweest zijn, welke de steden der ouden versierden. De beroemde beeldhouwer lysippus, die tijdens de regering van alexander den Grooten (356 jaar v. Ch.) leefde, had alleen 1500 beelden gegoten; en gedurende de regering van vespasianus telde men in Rhodus 3000 bronzen beelden.
De bronzen voorwerpen, van die tijden tot ons gekomen, bewijzen de bekwaamheid der ouden in het gieten van dit metaal.
Het goud en het zilver waren ook van de vroegste tijden bekend. Getuigen de zilveren sikkelen ten tijde van abraham, de gouden en zilveren sieraden door zijnen dienstknecht aan rebecca geschonken, het gouden kalf door aäron van hals- en andere sieraden gegoten, de tempel waaraan het goud en zilver in overvloed werden gebezigd. Ook bij de Heidensche volken waren de edele metalen in gebruik. Diodorus de Siciliaan (44 jaar v. C.) geeft ons eene beschrijving van het graven, wasschen en smelten van het goud in Egypte.
Daar sommige metalen den ouden bekend waren, moeten zij ook de kunst verstaan hebben die te verkrijgen; en werkelijk zijn hunne onderaardsche werkplaatsen gevonden. Onlangs ontdekte een Engelsch Ingenieur, allan, in den berg Zabarah aan de Roode Zee, eene oude mijn en daarin gereedschappen en eenen steen met hieroglyphen, welk geschrift het berigt behelsde, dat die mijn het eerst ontgonnen was onder de regering van den grooten sesostris (1450 jaar v. Ch.).
[ 227 ]De mijnwerkerskunst was bij de oude volken zeer gebrekkig; hunne mijnen waren meest groote holen, door galerijen verbonden, waarin het vervoer zeer moeijelijk moet geweest zijn, tot welke men door onregelmatige putten toegang had. Hun arbeid, niet verligt door de krachtige hulpmiddelen waarover men thans kan beschikken, moet bovendien niet alleen moeijelijk, maar ook gevaarlijk zijn geweest, en zij verdienen daarom onze bewondering voor de volharding bij die werken aan den dag gelegd.—Men moet daarbij echter niet uit het oog verliezen, dat de metalen toen, met de graanprijzen vergeleken, eene zesmaal grootere waarde hadden dan thans, en dat zij over slaven en goedkoope brandstoffen konden beschikken.—Dat overigens hunne mijnwerken op eene groote schaal werden gedreven, blijkt daaruit, dat sommige dalen in Italië met de slakken van hunne smeltovens gevuld zijn.
Egypte en verschillende gedeelten van Azië waren beroemd wegens hun goud, Spanje en Gallië leverden goud, zilver, kwikzilver en lood aan de Romeinen, de Pheniciërs haalden reeds tin uit Engeland, en de Romeinen hadden goud-, ijzer- en loodmijnen in dat land.
Gedurende de groote landverhuizing, toen zoo vele nuttige kunsten in verval geraakten, werden ook de bergwerken gestaakt, en waarschijnlijk eerst in de 7$^e$ eeuw na Christus weder begonnen. In de 8e eeuw ontwikkelde zich de bergbouw in Tyrol; in de 10$^e$ en 11$^e$ in de Hartz, in Saksen en Zweden; in 1240 werden de eerste steenkolenmijnen bij New-Castle geopend.—In Engeland, alwaar de mijnwerken tegenwoordig zulk eene groote ontwikkeling hebben, was de mijnwerkerskunst onder de regering van elizabeth nog in zulk een verval, dat de Duitsche mijnwerkers door groote voorregten aangemoedigd werden zich in dat land te vestigen.
Het ligt buiten ons bestek in vele bijzonderheden te treden over de ontwikkeling, welke de mijnwerken thans verkregen hebben. Wij willen ons alleen bij een algemeen overzigt bepalen.
Voor vele landen van Europa is de mijnbewerking een van de belangrijkste takken van nijverheid.—In 1844 werd de waarde der ruwe metalen, welke de Europesche mijnen jaarlijks opleverden, op 500 millioen gulden geschat; hierbij moet nog gevoegd worden de waarde [ 228 ]van de steenkolen, het steenzout, de bouwsteenen, enz. welke mede eene hoogst aanzienlijke som uitmaakt; alleen in Engeland leveren toch de steenkolenmijnen eene waarde van 108 millioen gulden 's jaars ter plaatse der voortbrenging op, en verschaffen aan 118000 menschen werk. Leon faucher schat de opbrengst van het goud in 1852 op 300 en van het zilver op 125 millioen gulden.
In de boven aangehaalde schets werd ons aangetoond, op welke wijze de verschillende metaalertsen de kloven of spleten in de vaste korst der aarde vullen; hoe de steenkolen, zandsteenen, enz. daarop in lagen afgezet zijn, die oorspronkelijk eene horizontale ligging hadden, maar somtijds uit dien stand, door de groote veranderingen, waaraan onze aardbol is blootgesteld geweest, zijn geraakt. De gangen, waarin de metaalertsen aangetroffen worden, vereenigen zich dikwijls en scheiden zich weder, en vormen als het ware een net van aderen in de korst der aarde, of worden even als de steenkolenlagen plotseling afgebroken, om op eenigen afstand weder hooger of lager te voorschijn te komen.
De mineralen komen ook in klompen of blokken in de berggesteenten besloten voor, zoo als met vele ertsen, de steenkolen, het steenzout, enz. het geval is; deze blokken zijn van zeer verschillende grootte. Zoo is b.v. te Traversella in Piémont een ijzerertsblok van 500 el breedte en 400 el dikte, en in Zweden blokken van nog grootere dikte; andere blokken zijn daarentegen na weinige jaren bewerking uitgeput.
De metalen komen zelden zuiver in de aarde voor, maar met zwavel, verschillende zuren, enz. scheikundig verbonden, of met andere stoffen, als kwartz, vloeispaath, zwaarspaath, enz., vermengd, welke stoffen de gang-gesteenten genoemd worden, dat zijn de steenen, welke met de erts de gangen of aderen in het rotsgesteente vullen.
Een gang wordt ertsgang genoemd, wanneer het metaal er in zulk eene hoeveelheid wordt aangetroffen, dat de gang met voordeel kan ontgonnen worden; dit hangt natuurlijk geheel van plaatselijke omstandigheden af, als de daggelden der mijnwerkers, de prijs der brandstoffen, de toestand der wegen of vervoermiddelen naar de [ 229 ]plaats alwaar het metaal verkocht wordt, de diepte waarop de erts aangetroffen wordt, de bekwaamheid der mijnwerkers, enz. Zoo heeft men b.v. in eene zilvermijn bij Freyburg elfmaal meer mijnwerkers noodig om eene zekere hoeveelheid erts op te delven, dan in de mijn van Valenciana in Mexico, in welke mijn de erts van een rijker gehalte is; daarbij zijn de mijnwerkers te Freyburg de bekwaamste der wereld; indien nu alle omstandigheden gelijk waren, dan zou de ontginning der Freyburgsche mijn niet met voordeel kunnen geschieden; maar er is een groot verschil in de kosten der bouwstoffen voor den mijnbouw benoodigd, in de middelen van vervoer, enz.; bovendien wordt de mijn te Valenciana op eenen zeer verkwistenden voet bewerkt.
In het algemeen worden ertsgangen gerekend waardig te zijn om ontgonnen te worden, indien zij $^1$⁄$_3$ ijzer, $^1$⁄$_{20}$ zink, $^1$⁄$_{30}$ lood, $^1$⁄$_{50}$ koper, $^1$⁄$_{1000}$ zilver en $^1$⁄$_{10000}$ goud bevatten; in Tirol heeft men echter goudertsen met voordeel bewerkt, welke een gehalte van slechts $^1$⁄$_{100000}$ metaal hadden.
Indien men onderzoeken wil, of in eene landstreek het gezochte mineraal aangetroffen wordt, moet men den geologischen toestand van het land raadplegen,—welke vooral door de naburige mijnen, groeven, valleijen, holle wegen en kloven bekend wordt,—en de stoffen onderzoeken door beken en stroomen van de bergen medegevoerd; deze toch bevatten meestal sporen van de mineralen, welke in de bergen, waaruit zij hunnen oorsprong nemen, voorkomen. Eene groote ondervinding van de bergwerken is bij dit onderzoek zeer dienstig; maar deze geeft veelal geene zekerheid, welke verkregen moet worden door het mineraal in den grond op te zoeken.—Dit geschiedt door ingravingen, indien het mineraal digt bij de oppervlakte van den bodem,—door onderaardsche werken, als het diep gelegen is,—en door grondboringen. Deze laatste worden op verschillende plaatsen gedaan en maken de dikte en helling der laag bekend.
Somtijds komen de ertsaderen tot digt aan de oppervlakte van den grond, hetgeen vooral in Peru met de zilverertsaderen het geval is; zoo werd in dat land, volgens de overlevering, eene rijke zilver[ 230 ]ader vóór 220 jaar door eenen Indiaan ontdekt, die een groot vuur op eene woeste plaats had aangelegd, en den volgenden dag het gesmolten zilver tusschen de asch zag liggen; aldaar werd eene mijn geopend, welke nu nog bewerkt wordt.
Nadat men het mineraal gevonden heeft, en bekend is geworden met de wijze, waarop het in den bodem voorkomt, bepaalt men, of de bewerking met van boven opene groeven of door onderaardsche werken moet geschieden.
Voordat wij die werken beschrijven, willen wij kortelijk nagaan, door welke middelen de mijnwerkers de mineralen uithouwen of losmaken. Deze middelen verschillen naar de vastheid en den zamenhang van het te bewerken gesteente. De steenkolen, het steenzout, de dakleijen, sommige kalk- en zandsteenen, enz. kunnen met pikhouweelen, beitels, breekijzers en puntige hamers losgemaakt worden; bij het marmer, sommige ertshoudende aderen, bruinijzersteen, harde zandsteenen, enz. moet men veelal buskruid gebruiken; en er zijn zulke vaste en zamenhangende steensoorten, als b.v. het erts houdend kwartz, dat men deze eerst moet verhitten om ze daarna te kunnen loshouwen of door buskruid te doen springen.
De mijnwerkers-gereedschappen moeten van de beste hoedanigheid zijn, en vereischen nog dikwijls herstellingen en vernieuwingen.
De mijnwerker maakt eerst van onderen eene kloof of groef in het gesteente, waartoe hij zoo mogelijk de minst harde gedeelten uitkiest; daardoor wordt het daarboven gelegen gedeelte als het ware hangende, en dit verder, door ijzeren wiggen of scherpe ijzers in hooger gelegen spleten te drijven, of door buskruid, losgemaakt.
In van boven opene groeven voor bouwsteenen, alwaar het van belang is groote stukken te verkrijgen, wordt het stuk steen, hetwelk men wil uithouwen, door het inhakken van groeven aan alle zijden op ééne na van het omringende gesteente gescheiden, en verder door wiggen of buskruid losgemaakt. Men gebruikt hiertoe ook wel drooge houten wiggen, welke in de spleten der steenen gedreven en daarna nat gemaakt worden, waardoor zij zich uitzetten en den steen doen splijten.
Vroeger gebruikte men bij de mijnwerken het vuur; men verhitte [ 231 ]den steen, waardoor deze zich uitzette, het daarin aanwezige water verdampte en de steen bij het afkoelen scheurde; dit scheuren werd door het begieten met water bevorderd; de hardste steensoorten kunnen daarna door de gewone mijnwerkers-gereedschappen losgemaakt worden. In sommige Saksische en Hongaarsche mijnen wordt het vuur nog aangewend; men gebruikt daartoe eene ijzeren kast van onderen van een rooster voorzien, en aan eene zijde open, welke zijde tegen den steen wordt geplaatst; de vlam strijkt nu tegen den steen, welke daardoor bros en minder zamenhangend wordt; op deze wijze wordt een 1 of 2 el diepe groef onder in de rots gemaakt, welke, daardoor van onderen ondermijnd, verder door buskruid of wiggen losgemaakt wordt. Dit middel kan echter alleen in die mijnen gebruikt worden, alwaar eene goede luchtverversching is, daar de rook van het brandende hout anders onuitstaanbaar zou worden.
De bergwerken hebben eene groote ontwikkeling verkregen, toen men daarbij het buskruid is gaan gebruiken, hetgeen het eerst in 1632 is geschied; tot dien tijd gingen zij slechts langzaam vooruit; met het buskruid werd voor den bergbouw een nieuw tijdvak geopend, daar het de kosten der ontginning tot op de helft verminderde. Door het ontbranden van het buskruid worden verschillende luchtsoorten ontwikkeld, welke bij 1200° C, de vermoedelijke temperatuur bij de verbranding, 2075 maal het oorspronkelijk volume van het buskruid innemen, en alzoo eene drukking van evenveel atmospheren veroorzaken. Dit geweldig uitzettingsvermogen oefent natuurlijk de meest krachtige werking uit op het gesteente, waarin de ontbranding plaats heeft, doet het in verschillende rigtingen scheuren en in stukken springen.
Indien men een gesteente door kruid wil doen springen, boort men daarin ronde gaten; de boren, welke men daarvoor gebruikt, zijn ronde ijzeren staven van verschillende lengte, van boven met eenen platten kop voorzien en van onderen in den vorm van eenen platten afgeronden beitel of in eene scherpe punt uitloopende. De mijnwerker houdt de boor in het gat en slaat daarop met zijnen hamer snel en met kracht, terwijl hij de boor ronddraait; het boorgat wordt nat gehouden en van tijd tot tijd schoongemaakt; als het gat [ 232 ]de bepaalde diepte heeft verkregen, wordt het kruid er in eene patroon ingebragt, de ruimnaald er ingestoken en het gat om de naald met klei of kleine stukjes steen aangevuld, daarna de ruimnaald er uitgetrokken, het daardoor gevormde gat met kruid gevuld en aan het einde daarvan eene lont gehangen, welke zoo lang moet zijn, dat de mijnwerker, na de lont aangestoken te hebben, tijd heeft om zich te verwijderen.
De lengte der boorgaten is zeer verschillend, gewoonlijk van 40 duim tot 1 el; in de steengroeven van Redhall bij Edimburg gebruikt men eene boor, waarmede men gaten boort van 8 el lengte bij 12$^1$⁄$_2$ duim middellijn; hierdoor verkrijgt men het voordeel, dat de steen in veel grootere stukken losgemaakt en minder in kleine stukken gebroken wordt. Indien de steen vochtig is, wordt het kruid in geteerde linnen patronen gedaan; het wordt ook wel met de helft droog zaagmeel vermengd; hierdoor verkrijgt men $^1$⁄$_3$ à $^1$⁄$_4$ besparing van kruid. De lading hangt natuurlijk van den meerderen of minderen zamenhang van het gesteente en van de diepte van het boorgat af; zij is bij onderaardsche mijnen gewoonlijk van 6 lood tot l$^1$⁄$_2$ onc, bij opene groeven dikwijls 1 pond; somtijds echter is deze lading veel grooter; zoo heeft men onlangs, in eene steengroef in Engeland, in eens eene rotsmassa van 7 à 8 millioen pond door eene lading van 3000 pond kruid doen springen.
Het ontsteken der mijnen geschiedt veelal aan het einde van den werktijd der mijnwerkers, als zij de mijn verlaten hebben, omdat de losspringende stukjes steen anders gevaarlijk voor hen zouden zijn. Bij het maken van den ijzeren weg van Dresden naar Praag, werden groote horden voor de boorgaten gehangen, om het wegspringen van die steentjes te verhinderen. In Mexico geschiedt de ontsteking op de volgende wijze. Nadat alle boorgaten geladen zijn, verlaten de mijnwerkers de mijn; nu daalt de man, die de lonten, welke zich te zamen vereenigen, moet ontsteken, in de mijn; zoodra hij de lonten aangestoken heeft plaatst hij zich in den bak, waarmede hij naar boven moet getrokken worden, en geeft met een touw een teeken; op dit teeken worden twee paarden, die daarop geoefend zijn, losgelaten, zij vliegen in volle ren voort en trekken door [ 233 ]middel van een touw den bak met de grootste snelheid naar boven. Dat hierbij dikwijls ongelukken gebeuren, zal niemand verwonderen;—maar dat is in de nieuwe wereld geen reden om eene zoo gevaarlijke wijze van werken door eene betere te vervangen.
De groote hoeveelheid buskruid, welke jaarlijks bij de bergwerken gebruikt wordt, bewijst het groot belang van het kruid voor dezen tak van nijverheid; in de Freyburgsche mijnen bedraagt zij 60 à 70000 pond, en in eene mijn in Mexico was zij in 1832 19200 pond.
Zoo wordt het kruid, waardoor reeds zoo vele duizenden het leven hebben verloren, ook door den mensch gebruikt tot de schoone werken van nijverheid en kunst.
Gelijk wij boven zagen, worden de mineralen door van boven opene groeven of door onderaardsche werken verkregen.
De bewerking met opene groeven is de minst kostbare en geschiedt dus overal, waar de laag of gang niet diep gelegen is, en geene groote helling heeft. Vooral is zij voordeelig, wanneer het boven het mineraal liggende gesteente, het hangende genoemd, weinig zamenhang heeft of b.v. uit zand of losse steenen bestaat, daar dit dan met minder kosten opgeruimd dan ondersteund kan worden.
De aangespoelde ertsen, sommige gips-, kalksteen-, marmer- en enkele bruinkoollagen, en de turf in de hooge veenen, worden door opene groeven ontgonnen. Men gaat daarbij op de volgende wijze te werk. De het mineraal dekkende lagen worden over eene uitgestrektheid, afhankelijk van de uitbreiding, welke men aan de ontginning wil geven, opgeruimd; daarna wordt het mineraal in trappen uitgehouwen, waardoor het aan twee zijden bloot komt, en verder op eene van de vroeger beschrevene wijze losgemaakt.
Tot de merkwaardigste opene groeven behooren de onuitputtelijke ijzersteengroeven van Elba, de meeste Zweedsche groeven, de kopergroeven van Fahlun, enz.; in de laatste, welke 80 el diep zijn, is men nu begonnen de erts ook door onderaardsche gangen te bewerken.
Indien men metaalertsen uit aangespoelde zandlagen wil afzonderen en over water beschikken kan, wordt de erts reeds in de groef zooveel mogelijk van het zand gescheiden; men graaft namelijk grep[ 234 ]pels in het zand door welke men het water met eene groote snelheid laat stroomen, hetwelk de ligtere zand- en kleideelen medevoert, en het zwaardere metaal in de greppels achterlaat. Op deze wijze wordt b.v. een tinhoudend zand, hetwelk slechts $^1$⁄$_{1000}$ metaal bevat, tot een gehalte van $^6$⁄$_{10}$ gebragt.
Bekend is het, dat het zand van vele Europesche rivieren, en daaronder van den Rijn, goud bevat. Tusschen Manheim en Bazel wordt het daarvan afgezonderd; 125 millioen pond zand bevat echter slechts 1 pond goud. Het dagloon van den goudwasscher is daar ook zeer gering, van 75 cent tot 1 gulden, nagenoeg gelijkstaande met de waarde van 0,5 tot 0,66 wigtje zuiver goud, terwijl de goudwasschers in Californië in de eerste tijden dagelijks gemiddeld voor eene waarde van f 130 aan goud verkregen, hetgeen later tot f 15 verminderd is; van Australië is ons nog geen gemiddeld bedrag bekend geworden; volgens Mr. hargraves, die het eerst het goud aldaar ontdekt heeft, kon een geoefend arbeider, van goede werktuigen voorzien, in 1851 elken dag voor f 60 aan goud verzamelen.
Indien de mineralen in diep gelegen lagen of blokken aangetroffen worden, of in gangen, welke eene groote helling hebben, moet men het door onderaardsche werken verkrijgen.
Fig. 1. bewerking met omgekeerde trappen.
Deze werken bestaan in putten en galerijen. De putten zijn de [ 235 ]ingravingen in den grond (fig. 1), waardoor men op de diepte komt, waar men het mijnwerk wil beginnen. Zij hebben zeer verschillende vormen en afmetingen, welke afhangen van het doel waarvoor zij bestemd zijn, en van de bouwstoffen waarmede zij bekleed worden. Indien die bekleeding hout is, zijn zij veelal vierkant of regthoekig, de kleinste van 1$^1$⁄$_2$ el zijde, maar meestal grooter en ook wel in twee of meer vakken verdeeld, voor het ophalen der erts, het nederlaten der ledige bakken, het oppompen van water, het ververschen der lucht, enz. De bekleeding dient om het instorten van den grond, waarin de put gemaakt is, te verhinderen; zij bestaat uit loodregt geplaatste planken, steunende tegen de buitenzijden van regthoekige waterpasse ramen, welke digter of verder van elkander geplaatst zijn, al naar dat de grond min of meer zamenhangend is. In zeer losse gronden worden de ramen op elkander geplaatst en heeft men geene planken-bekleeding.
Indien de grond los is of veel water geeft, vordert het maken der putten veel zorg en moeite, kunde en ondervinding; in het laatste geval moet de put waterdigt gemaakt worden; de wateraandrang kan echter zoo groot zijn, dat men haar niet kan maken; op andere plaatsen is men genoodzaakt geweest de meest krachtige werktuigen te bezigen, om het water meester te worden; zoo heeft men bij het maken van een put bij Anzin daartoe een stoomwerktuig van 160 paardenkracht moeten gebruiken; indien de put daar niet goed waterdigt was gemaakt geworden, zou de ontginning der mijn onmogelijk zijn geweest.
In Engeland maakt men de bekleeding der putten wel eens van gegoten ijzer; de put is dan cirkelvormig en de bekleeding bestaat uit 6 of meer ellen hooge stukken met randen, waarmede de stukken op en tegen elkander komen; de loodregte voegen worden goed digtgestopt, de waterpasse voegen worden digt door den zwaren last, welke daarop rust.
De mijnputten worden ook wel gemetseld; dit is vooral daar te verkiezen, waar de ontginning van eenigen duur zal zijn, of de wateraandrang sterk is. Het metselwerk wordt gemaakt òf nadat de put door timmerwerk eerst op de diepte is gebragt, en alzoo van [ 236 ]onderen op, òf bij gedeelten, zoodat het bovenste gedeelte eerst wordt gemaakt, daarna dieper gegraven en hierop het tweede gedeelte gemetseld, enz. Het spreekt van zelf, dat in het laatste geval gezorgd moet worden, dat het reeds gemetselde gedeelte goed ondersteund wordt, totdat het door het lagere gedeelte ondervangen is geworden.
De putten zijn somtijds zeer diep en kostbaar. Drie putten in de zilvermijn bij Valenciana in Mexico kostten te zamen meer dan 5 millioen gulden. De nieuwe put (Tiro Nuevo), welke von humboldt in 1803 op eene diepte van 184 el zag, en welke men toen berekende in 1815 te zullen zien voleindigd, had 8 el middellijn, moest 514 el diep worden, en zou dan 3 millioen gulden kosten. Sommige putten in de Hartz zijn 6—700 el diep.
Somtijds moet men in reeds bestaande mijnwerken, welke, zoo als wij later zullen zien, als verdiepingen van een huis boven elkander gelegen zijn, een nieuwe put tot verbinding van verschillende galerijen maken, welke niet tot aan het oppervlak van den grond doorgaat; men begint dan op verschillende plaatsen boven elkander te gelijkertijd te werken, en men is, door de naauwkeurige meetwerktuigen waarover men thans beschikken kan, in staat de plaats, waar, en de rigting in welke gewerkt moet worden, zoo juist te bepalen, dat de geheele put zoo regt wordt alsof hij uit één stuk gemaakt was geworden. In Cornwallis heeft men op die wijze aan eenen 320 el langen put, op 15 plaatsen te gelijkertijd gewerkt.
Onder de merkwaardigste putten behoort die, welke in 1778 niet ver van de haven van Penzance in Cornwallis is gemaakt. In eene 200 el van den oever gelegene porphyrklip, had men bij zeer laag water rijke tinaderen ontdekt; de klip was echter zeer ontoegankelijk; in den zomer zelfs sloeg de branding geweldig daartegen. Een mijnwerker, thomas curtis, maakte, in weerwil van dat bezwaar, in drie zomers eenen put in de klip; hij kon daaraan slechts 2 uur daags werken, telkens liep de put weder onder. Om deze moeijelijkheid te overwinnen, omringde hij zijnen put met eenen 6 el hooge waterdigte kist, door eene brug met den oever verbonden. Langen tijd gaf deze ader eene rijke opbrengst, tot een Amerikaansch schip, hetwelk van zijne ankers geslagen was, tegen de kust dreef en alles vernielde.
[ 237 ]De galerijen zijn de onderaardsche gangen, waardoor men uit den put tot de laag of den gang komt, en deze verder doorkruist om het mineraal daaruit te verkrijgen; zij zijn van verschillende afmetingen, somtijds slechts zoo hoog dat een mensch er even door kan kruipen; in andere groeven zijn zij daarentegen vele ellen hoog; hun vorm is meestal regthoekig, doch ook wel van onderen breeder dan van boven, of als door een gewelf gedekt.
Indien het gesteente, waar de galerij in gemaakt wordt, vast is, kan deze in de rots uitgehouwen worden, en zonder eenige ondersteuning blijven staan; is het daarentegen weinig zamenhangend, dan moet de galerij bekleed worden, ten einde instortingen te voorkomen. Somtijds is het voldoende alleen het dak, het bovenvlak van de galerij, te ondersteunen, maar in vele gevallen moet men dit ook de zijwanden doen. Moet het dak alleen ondersteund worden, dan plaatst men op zekeren afstand van elkander balken tegen het dak, welke hunnen steun vinden in de zijwanden der galerij; over deze wordt dunner hout gelegd. Zijn de zijwanden ook zwak, dan worden de bovenste balken op stijlen gesteld en achter de stijlen eene bekleeding als op de bovenste balken gebragt. Is eindelijk de bodem niet vast, dan worden de stijlen op eenen onderdorpel geplaatst, en het timmerwerk van de galerij heeft de gedaante van een deurkozijn. In zeer losse gronden is het maken van de galerijen hoogst moeijelijk en vordert veel bekwaamheid en voorzigtigheid.
Het timmerwerk van de deelen der mijn, welke, na het daaruit verwijderen van het mineraal, verlaten worden, en hetwelk dient om het instorten van het hangende tegen te gaan, wordt natuurlijk zoo eenvoudig mogelijk gemaakt, en bestaat gewoonlijk alleen uit stutten, somtijds van boven door dwarsbalken vereenigd; bij het verlaten der mijn wordt dit timmerwerk er zooveel mogelijk uitgehaald; meestal gelukt dit echter slechts met een gedeelte, daar het gevaar van instortingen het weghalen van al het hout onmogelijk maakt.
Zeer wijde, tot een langdurig gebruik ingerigte galerijen, en welke in een gesteente gemaakt worden, hetwelk door de lucht verweert, worden gemetseld. Dit metselwerk bestaat uit twee regtstandsmuren met een gewelf daarover; somtijds rusten die muren [ 238 ]op een omgekeerd gewelf, waarover dan de weg, tot het vervoer bestemd, gelegd wordt. In losse gesteenten worden de steenen galerijen in houten galerijen gemaakt; in vaste rotsen wordt de ruimte eerst in de rots uitgehouwen, en daarna de galerij er op gemetseld. Men moet steeds zorg dragen, dat de ruimte tusschen het metselwerk en het gesteente goed opgevuld wordt, daar men anders gevaarlijke instortingen op het metselwerk zoude kunnen krijgen.
Tot de gemetselde galerijen behooren de tunnels, welke bij den aanleg van wegen, kanalen, enz. worden gemaakt, en tot de meest trotsche werken van den Ingenieur behooren. Wij kunnen daarover in geene bijzonderheden treden, daar ons onderwerp reeds zoo uitgebreid is. Men heeft bij die werken de ondervinding, bij den mijnbouw verkregen, toegepast, en gedenkteekenen daargesteld van de kunde en volharding van de ontwerpers en uitvoerders, welke ons het vernuft van den mensch doen bewonderen, die zulke groote werken tot stand heeft gebragt. Door tunnels heeft men in de laatste jaren de oevers van eene rivier onder den bodem door met elkander vereenigd, ijzeren wegen door rotsen of over de kruinen van hooge bergen gevoerd, mijnwerken verbonden met stroomen, welke uren daarvan verwijderd zijn. Geholpen door krachtige werktuigen, toegerust met kennis en ervaring, deinst de ondernemende Ingenieur nu niet meer terug voor werken, welke vroeger tot de fabelachtige zouden hebben behoord.
Maar vreezen die mannen, welke meesters in hunne kunst zijn, niet de slagboomen te doorboren, waardoor de natuur de verschillende volken heeft gescheiden,—de moedige doch minder geëerde mijnwerker graaft zijn erts of kolen onder den bodem der zee; weinige voeten scheiden hem van het water; bij stil weder hoort hij duidelijk het geklots der golven, bij storm wordt het bulderen van den oceaan somtijds zoo hevig, slaan de rotsblokken met zooveel geweld tegen elkander, dat hij, de onverschrokken en moedige man, met schrik de mijn verlaat, waarin de zee elk oogenblik dreigt in te breken. Vele Cumberlandsche kolen- en Cornwallsche koper- en tinmijnen toch strekken zich vele honderden ellen onder de zee uit, dikwijls slechts 5 tot 6 el onder den bodem, ja eens hadden de [ 239 ]mijnwerkers de onvoorzigtigheid, slechts eene bank van 1,20 el dikte tusschen de mijn en het water te laten staan.
Fig. 2.doorsnede van het kolenvlot van creuzot.
De putten en galerijen zijn nu de onderaardsche werken, waardoor men de diep onder den grond gelegen mineralen bereikt. Die, welke moeten dienen om het mineraal te bereiken, worden meestal in het nevengesteente gemaakt (fig. 2), omdat men daardoor meer regelmatigheid aan de bewerking kan geven, hetgeen deze meer voordeelig doet zijn. De ouden maakten ze meest altijd in de laag of den gang zelf; hierdoor werden zij zeer onregelmatig, maar aan hen waren de middelen onbekend, waardoor men thans de rigting en dikte der lagen leert kennen. Zij moesten het mineraal als het ware in het blinde volgen.
Fig. 3.voorbereidende werken.
Dikwijls worden de mineralen aangetroffen in de hellingen der [ 240 ]bergen. Indien de laag of gang de helling van den berg volgt (fig. 3), doch steiler dan deze is, kan men in het dal boven het hoogste water eene galerij tot aan het mineraal maken, en daarna uit die galerij de hooger gelegen gedeelten bewerken; door deze galerij wordt het mijnwater gemakkelijk afgeleid en het vervoer van het mineraal minder kostbaar. Somtijds echter zou men door deze het mineraal op eene te geringe diepte bereiken, of de galerij te lang worden; men maakt dan eenen put tot aan het mineraal. Indien de laag of gang eene tegenovergestelde rigting heeft dan de helling van den berg (fig. 3), of diep onder den grond gelegen is, moet men door eenen put en dwarsgalerijen tot het mineraal komen.
Fig. 4.bewerking door dwarsgangen.
Nadat men op de eene of andere wijze de laag of den gang bereikt heeft, maakt men daarin eene hoofdgalerij, die alle buigingen van den gang volgt (fig. 4), welke vervolgens door galerijen en dwarsgalerijen of putten in verschillende vakken wordt afgedeeld, welke daarna op eene van de later te beschrijven wijzen worden bewerkt; deze voorbereidende werkzaamheden moeten zoo geregeld worden, dat het mijnwater later naar die punten kan afloopen, vanwaar het opgepompt zal worden.
Bij het bewerken van ertsgangen laat men die gedeelten staan, welke weinig erts bevatten, en scheidt veelal in de mijn de erts van het daarmede vermengde ganggesteente.
De erts nu wordt uit de vakken verkregen op verschillende wijzen, welke afhangen van de dikte en helling der laag, of het nevengesteente veel of weinig zamenhang heeft, en of de erts met veel of weinig ganggesteente vermengd is.
[ 241 ]Wanneer de laag minder dan 3 ellen dik is, wordt zij met regte of omgekeerde trappen uitgewerkt. Met regte trappen (fig. 5) werkt men naar beneden; het ganggesteente wordt op achter de trappen gemaakte en in het nevengesteente bevestigde zolderingen geworpen. Met omgekeerde trappen (fig. 1) werkt men naar boven; onder in de galerij wordt eene stevige houten galerij gemaakt, waarop de losgemaakte stukken steen geworpen en de erts van het ganggesteente gescheiden wordt; de mijnwerkers staan daarbij op kleine steigers of op de galerij.
Fig. 5.bewerking met rechte trappen.
Op deze laatste wijze wordt in de Manspeldsche koper-schiefer-groeven gewerkt; de ertsader is daar slechts van 30 tot 50 duim dik; de mijnwerker maakt eerst boven den vloer eene kloof en werkt daarna de daarboven gelegen erts naar beneden; daar deze ader zoo weinig dikte heeft, moet de mijnwerker in eene zeer moeijelijke [ 242 ]houding op zijde liggen; hij steunt daarbij op een plankje; de losgemaakte erts wordt in rolwagentjes door de galerijen vervoerd, welke wagentjes met kettingen aan de beenen gebonden zijn, en zoo voortgetrokken worden.
Beide wijzen van bewerking hebben hare voordeelen. Met omgekeerde trappen heeft men weinig hout noodig, maar verliest veel erts, daar het afscheiden der erts van het ganggesteente op de losgemaakte, op de galerij liggende, steenen geschiedt, waardoor veel erts tusschen de steenen valt, en verloren gaat. In Cornwallis, Frankrijk en Saksen worden echter vele mijnen op die wijze bewerkt.
Fig. 6.bewerking met stutten.
Indien de laag weinig dikte en eene geringe helling heeft, worden de mijnwerkers elk voor eene bepaalde lengte der laag geplaatst (fig. 6), en werken te zamen vooruit. Het hangende wordt door stutten gesteund, waartusschen het ganggesteente geworpen wordt.
Deze lagen worden ook wel bewerkt door onderling evenwijdige op zekeren afstand van elkander gelegen galerijen, welke vervolgens doorkruist worden door daarop loodregtstaande galerijen (fig. 7), zoodat het grondvlak van zulk eene mijn op een dambord gelijkt; indien men veel ganggesteente heeft, worden de pijlers nog wel eens weg genomen, hetgeen echter altijd een gevaarlijk werk is.
Zeer digte lagen worden ook wel op de laatst beschreven wijze [ 243 ]bewerkt; nadat eene verdieping geheel of gedeeltelijk afgewerkt is, wordt eene tweede daarboven op gelijke wijze uitgehouwen; tusschen beide verdiepingen laat men eene bank van voldoende zwaarte staan, en draagt zorg dat de pijlers van de tweede verdieping juist boven die der eerste komen.
Fig. 7.bewerking door galerijen en pijlers. Het is duidelijk, dat men op deze wijze slechts een klein gedeelte, bij sommige steenkolenmijnen het $^1$⁄$_3$, van het mineraal verkrijgt, en dat het overige in de mijn blijft en dus verloren gaat. Om dit verlies zoo gering mogelijk te doen zijn, maakt men de verdiepingen zeer hoog; zoo zijn b.v. de galerijen van de leijenmijn bij Fumay in de Ardennes even hoog als de laag, 20 el; de gipsgroeven bij Parijs hebben 10 el hooge galerijen, enz.
Bij kostbare ertsen, als b.v. in de Schemnitzer zilvermijnen in Hongarijen, worden uit de galerij, welke de laag in zijne lengte volgt (fig. 4), dwarsgalerijen op zekeren afstand van elkander gemaakt, en de erts daarna tusschen deze laatste weggenomen en de ledige ruimte met het ganggesteente gevuld. Nadat eene verdieping gereed is, wordt de volgende onmiddelijk daarboven op gelijke wijze bewerkt; deze bewerkingswijze kan alleen dan geschieden, wanneer de erts met vele vreemde stoffen vermengd is, welke in de mijn blijven.
Indien het gesteente los is, begint men wel eens de mijn van boven naar beneden te bewerken. Nadat de eerste verdieping afgewerkt is, waarbij het hangende door sterke stutten ondersteund is geworden, worden deze zooveel mogelijk weggenomen en het dak stort daarop in, welke instorting zich somtijds tot de oppervlakte van den grond voortplant; daarna wordt eenige ellen dieper weder eene verdieping op gelijke wijze uitgewerkt. Deze bewerking is niet kostbaar, maar gevaarlijk; bij Luik wordt zij in eene aluinschiefermijn gebruikt.
[ 244 ]Uit deze vlugtige schets van den aanleg en de bewerking der mijnen zal gebleken zijn, dat de bergwerkerskunst eene hoogst moeijelijke is. Niet alleen moet men het mineraal op de meest voordeelige wijze zoeken te verkrijgen, maar ook op de minst gevaarlijke, daar het leven van honderde menschen dikwijls afhangt van de wijze waarop de mijn bewerkt wordt; daarenboven kan eene verkeerde regeling van de ontginning oorzaak zijn, dat groote schatten van het te winnen mineraal in de mijnen achter moeten blijven, en alzoo voor altoos verloren gaan.
In vele landen van Europa zijn dan ook de bergwerken aan wetten en reglementen onderworpen, die ten doel hebben het gevaar van den mijnwerker zooveel mogelijk te verminderen, en de ontginning zoo te regelen, dat de toekomst niet opgeofferd wordt aan het voordeel van het tegenwoordige. In die landen heeft men een korps Ingenieurs van de mijnen, die de regeringen inlichten over de aanvragen om concessiën voor mijnwerken, en zorg dragen, dat de verordeningen daaromtrent nagekomen worden.
Sommige mijnwerken zijn zeer uitgestrekt, en bij allen, welke eenige uitgebreidheid hebben is een plan van de mijn noodzakelijk; zonder dat plan is eene regeling van de ontginning onmogelijk; alle galerijen, putten, afloop van water, vervoerwegen, enz. met hunne hellingen moeten daarop voorgesteld zijn.
De bodem van eenige gedeelten van Engeland, Frankrijk, Duitschland, België, enz. is geheel ondermijnd. Tot het merkwaardigste voorbeeld daarvan behooren de Parijsche Catacomben. Een zesde gedeelte van Parijs is gebouwd op eenen grondslag, welke ondermijnd is door groeven, waaruit men gedurende vele eeuwen eene hoeveelheid bouwsteenen, uit grof kalk bestaande, heeft uitgehaald, welke op 11 millioen kub. ellen wordt geschat. Deze mijnen zijn zoo onregelmatig bewerkt, dat een groote schat aan bouwsteenen in de groeven achter moest gelaten worden, de meest gevaarlijke instortingen plaats hadden, en de arbeid daarin zeer gevaarlijk werd. In 1774 hadden instortingen, waaronder eene op den weg naar Orleans, plaats, en leerde men het gevaar kennen, waaraan de hoofdstad blootgesteld was. Men begon [ 245 ]nu de onderaardsche werken op te nemen en ontwaarde met schrik, dat het zuidelijk gedeelte van Parijs in eenen afgrond dreigde te storten; de oppervlakte van deze onderaardsche groeven, voor zooveel die bekend zijn, wordt op niet minder dan 674,450 vierk. ellen of 67 bunders geschat. Men heeft toen de gevaarlijkste plaatsen ondermetseld en andere gevuld, en daardoor aan die beroemde stad weder een meer vast fundament gegeven.
In een volgend opstel zullen wij achtervolgens stilstaan bij het vervoer der mineralen door en uit de mijnen, het oppompen van het mijnwater, het ververschen der lucht in de mijnen, en de gevaren waaraan de mijnwerkers zijn blootgesteld.
DE MIJNEN EN HARE ONTGlNNING.
DOOR
J.P. DE BORDES.
Vervolg en Slot van bladz. 245.
In het eerste gedeelte hebben wij beschreven, op welke wijze men de mineralen door van boven opene groeven en door onderaardsche werken verkrijgt. Wij zullen nu den mijnbouw in eenige bijzonderheden beschouwen.
Eene van de meest belangrijke zaken der mijnwerken is het vervoer van het mineraal door en uit de mijnen; eene goede inrigting van die vervoermiddelen geeft eene dagelijksche besparing en heeft alzoo eenen grooten invloed op het voordeelig ontginnen van de mijn.
Groot is dan ook het verschil tusschen het vervoer in de Zuid-Amerikaansche en in de Europesche mijnen. In de eerste wordt het mineraal door menschen in manden en zakken door naauwe en steile galerijen gedragen; een hoogst moeijelijke en kostbare arbeid. Voordeeliger is het vervoer in karren of wagens, door menschen of paarden getrokken of geduwd; in goed ingerigte mijnwerken in Europa maakt men ijzeren of houten spoorwegen, zoodra het vervoer over eenigen afstand moet geschieden.
Het mineraal wordt in vierwielige bakwagens geladen, en in steenkolenmijnen veelal in tonnen, welke op platte wagens staan, en waarin de kolen naar boven getrokken worden, om het breken der kolen bij het overladen te voorkomen. Indien de galerijen eene sterke helling hebben, worden de geladene wagens aan het eene einde van een touw, hetwelk over eene schijf loopt, vastgemaakt; aan het andere einde van het touw zijn de ledige wagens gebonden, welke alzoo door de nederdalende volle wagens opgetrokken worden. Moeten de geladen wagens tegen eene helling opgetrokken worden, dan geschiedt dit veelal door een paard, hetwelk in eene [ 258 ]waterpasse galerij loopt, en aan een touw trekt, waaraan de wagens bevestigd zijn. In sommige Zweedsche, Belgische en Duitsche mijnen vindt men dan ook paarden, die zelden het daglicht aanschouwen. In sommige Engelsche mijnen worden de ijzeren wegen even als boven den grond aangelegd, en daarover wagens van de grootste soort vervoerd.
In opene groeven wordt het mineraal in karren of wagens over wegen naar buiten gebragt, doch bij diepe groeven door werktuigen opgetrokken.
Nadat het mineraal in de mijn op de eene of andere wijze onder aan den put is gebragt, wordt het gewoonlijk in bakken of tonnen door middel van eenen kabel of ketting opgeheschen.
Fig. 8.het optrekken der mineralen.
De grootte der tonnen is afhankelijk van de kracht van het werktuig hetwelk den kabel in beweging brengt; is het een stoomwerktuig, dan heeft men tonnen van 500 tot 800 pond zwaarte, waarvan er 2 of 3 te gelijker tijd opgetrokken worden; wordt het werktuig door menschen of paarden bewogen, dan kunnen de tonnen slechts eenen last van 200 tot 400 pond bevatten.
De kabels zijn van hennep of ijzerdraad, de kettingen van ijzer; de eerste worden spoedig slecht; de ijzeren kettingen zijn, wel is waar, sterker en duurzamer, doch ook zwaarder, krijgen bij een langdurig gebruik vele breuken, en worden dan gevaarlijk. Het is uit dien hoofde, dat aan de kabels van ijzerdraad veelal de voorkeur gegeven wordt.
[ 259 ]De kabel of ketting wordt opgetrokken hetzij door middel van een gewoon windas door menschen bewogen, of door het touw op schijven te winden, welke den vorm hebben van twee afgeknotte kegels (fig. 8.) met de grondvlakken op elkander geplaatst. Om den eenen kegel wordt het touw opgewonden, waaraan de geladene tonnen zijn bevestigd, van den anderen kegel wordt het touw met de ledige tonnen afgerold. Deze schijven zijn kegelvormig, omdat de last bij het opwinden van het touw vermindert, en de nederdalende last door het afwinden van het touw telkens vermeerdert, en alzoo meer kracht op den anderen kegel uitoefent. De inrigting moet zoo zijn, dat de aan te wenden kracht gedurende de geheele beweging zooveel mogelijk gelijk is. Dit werktuig wordt door paarden of door stoom bewogen.
In eene 498 el diepe steenkolenmijn, eene der diepste van Sunderland, worden de kolen in tonnen van plaatijzer opgetrokken; elke ton weegt ledig 750 en geladen 1500 pond. De kabel wordt op eenen trommel van 4,12 el middellijn gewonden, welke middellijn met den opgerolden kabel 7 el is; de beweging wordt door een stoomwerktuig van 70 paardenkracht gegeven.—Bij diepe mijnen is het gewigt van het touw, in verhouding tot den last welke opgetrokken kan worden, zeer groot. In de kolenmijnen van het Departement du Nord in Frankrijk rekent men, dat bij een 400 el diepen put het gewigt van den kabel 2000, dat van de lading 750 en van de ton 250 pond is; daar nu het gewigt van de ton buiten rekening kan gelaten worden, omdat de nederdalende evenwigt met de naar boven gaande maakt, zoo moet bij het begin der beweging, 2750 pond opgetrokken worden, om 750 pond, dat is slechts ruim een vierde, nuttigen last naar boven te brengen.
Om in de putten neder te dalen, of daaruit op te stijgen, gebruikt men in sommige mijnen ijzeren of houten ladders, in andere worden de mijnwerkers in tonnen of wagens nedergelaten en opgetrokken, of zitten zij op zoogenaamde knechten,—dat zijn aan den kabel vastgemaakte lederen riemen, waarvan de een dient om op te zitten, de andere om met den rug tegen te leunen. Bij het nederdalen moet men voorzigtig zijn en zorg dragen, dat de kabel niet te zwaar belast worde en men niet aan het gesteente of [ 260 ]het timmerwerk blijft haken. In 1835 was eene onvoorzigtigheid in eene mijn bij Luik de oorzaak van den dood van 8 mijnwerkers; deze werden in eenen ton naar beneden gelaten, toen een mijnwerker aan kwam loopen, en zonder zich aan de waarschuwingen te storen in de ton sprong, waardoor de kabel brak en allen naar beneden stortten.
In de laatste jaren heeft men de middelen, waardoor men in de mijn en weder naar boven komt, zeer verbeterd. Vooral bij diepe mijnen gaat veel tijd en dus geld verloren door het naar boven gaan en nederdalen der arbeiders, en worden zij daarbij steeds door groote gevaren bedreigd; het leven toch van vele menschen hangt van de deugdzaamheid van eenen kabel of ketting af. In de Hartz, alwaar putten van 700 tot 800 el diepte zijn, heeft men een beter middel uitgedacht, hetwelk sedert weinige jaren ook in Engeland, België en verder in Duitschland toegepast is geworden. Aan twee houten stangen, welke van boven tot onder in den put doorgaan, zijn op gelijken afstand van elkander houten treden, somtijds van leuningen voorzien, verbonden; de stangen worden door een werktuig beurtelings op en neder bewogen, telkens zooveel als de afstand tusschen twee treden bedraagt, zoodat derhalve als de eene stang opgaat, de andere naar beneden gaat. De mijnwerker, die naar boven wil gaan, plaatst zich op de onderste trede van de eene stang, en wordt bij de opgaande beweging eene trede hooger gebragt; daar gekomen stapt hij op de tweede trede van de andere stang, welke nu naar boven gaat en hem weder een trede hooger brengt; nu gaat hij op de derde trede van de eerste stang over, en zoo vervolgens; hij plaatst zich steeds op de treden van de stang, welke eene opgaande beweging krijgt.—Bij het nederdalen is het natuurlijk omgekeerd.—Somtijds heeft men slechts eene stang en zijn de andere treden aan den wand van den put bevestigd, de mijnwerker gaat van de trede der stang op die van den put over en omgekeerd. Deze stangen worden door stoom of water in beweging gebragt.
Deskundigen in Cornwallis beweren, dat door dit middel de gemiddelde levensduur der mijnwerkers twintig jaren verlengd zoude worden, en dat de besparing van kosten op duizend arbeiders jaarlijks [ 261 ]46000 gulden bedraagt. In eene Cornwallsche mijn gaan op deze wijze in 34 minuten 500 personen te gelijk in en uit den put, op eene gemiddelde diepte van 420 el.
Om de noodlottige gevolgen van het breken van den kabel of ketting te voorkomen heeft men onderscheidene middelen uitgedacht. Nog voor weinige jaren (1848) heeft een Belgische Ingenieur buttgenbach daarvoor eene zeer vernuftige inrigting uitgevonden, en in eene kolenmijn te Seraing bij Luik toegepast, waardoor bij het breken van den kabel de bak, waarin de mijnwerkers zich bevinden, dadelijk in zijnen val opgehouden wordt; dit middel is in tegenwoordigheid van regerings-ingenieurs beproefd met eenen last van 1000 pond; toen de kabel doorgesneden werd, bleef de toestel hangen zonder dat er iets aan beschadigd werd.
Elke mijn bevat water, hetwelk daarin uit hooger gelegene lagen vloeit of door onderaardsche bronnen aangevoerd wordt; in de eene mijn is die wateraanvoer veel grooter dan in de andere, maar eene verlatene mijn wordt altijd in korteren of langeren tijd tot zekere hoogte met water gevuld.
Dit water moet weggevoerd worden om de mijn te kunnen ontginnen. In van boven opene groeven wordt het water door kanalen naar eene plaats geleid, waar het opgepompt of door middel van tonnen uitgeschept, of door rioolen of galerijen naar een buiten de groef gelegen lager punt afgeleid wordt. Dit geschiedt ook wel bij onderaardsche in bergachtige streken gelegene mijn werken, en het afstroomende water wordt in enkele gevallen gebruikt als beweegkracht der werktuigen tot het drooghouden der dieper gelegene gedeelten van de mijn. Dit is onder anderen het geval in de Schemnitzer mijnen, alwaar eene 16000 el lange afvoer-galerij is, op welke vele mijnen haar water lozen, en bij de Clausthaler galerij in de Hartz, welke 10400 el lang is.
Meestal moet men echter tot meer zamengestelde middelen zijne toevlugt nemen, en het water uit de mijn oppompen. Men gebruikt daartoe zuig- of perspompen, meestal van gegoten ijzer. In de kolenmijnen van het noordelijk Frankrijk, België en Engeland, [ 262 ]heeft men veelal zuigpompen. Bij diepe mijnen wordt het opbrengen van het water door ééne pomp hoogst moeijelijk, daar de geweldige drukking van de hooge kolom water vele lekken en herstellingen aan de pompen veroorzaakt; men pompt het water daarom door verschillende boven elkander geplaatste pompen in bakken waaruit de volgende pomp het weder oppompt. De afstand van die bakken, dat is de hoogte, waarop elke pomp het water opbrengt, is zeer verschillend; de ondervinding heeft geleerd, dat eene hoogte van 30 el het voordeeligste is. In de Cornwallsche mijnen is die hoogte 60 el, en in de Beijersche zoutgroeven wordt het water in eens 370 el hoog opgebragt. De stangen, waardoor de zuigers in beweging gebragt worden, zijn van hout. De hoofdstang is boven aan het werktuig, hetwelk de beweging geeft, verbonden, en gaat tot de onderste pomp door; de pompstangen zijn aan de hoofdstang verbonden (fig. 9.) zoodat door de beweging van die stang alle pompen te gelijker tijd werken. Daar het gewigt van die stangen aanzienlijk is, b.v. bij eenen 200 el diepen put wel 8000 pond, zoo moet het werktuig bij zuigpompen dien onnutten last bij het ophalen van het water mede optrekken; om dit nutteloos verbruik van kracht te verminderen, worden aan die stangen tegenwigten aangebragt, welke nagenoeg evenwigt met deze maken, en aan de stangen slechts zooveel overwigt laten, als noodig is voor de nederdalende beweging. Dit tegenwigt wordt op verschillende wijzen aangebragt; het kan b.v. geschieden door de stang van boven met het einde aan eenen hefboom te verbinden, welks andere einde met het tegenwigt belast is. Het gewigt der nederdalende stangen wordt ook wel eens gebruikt om perspompen in beweging te brengen.
De pompen worden in de meeste mijnen door stoomwerktuigen bewogen, doch ook wel door water; dit laatste is onder anderen op eene groote schaal in de zoutgroeven van Reichenhall gedaan, alwaar het zoute water in 14 verschillende verdiepingen 1035 el hoog door waterwerktuigen wordt opgebragt. Merkwaardig zijn de onlangs in de fabriek van cockerill te Luik vervaardigde twee stoomwerk[ 263 ]tuigen voor de mijnen van Bleiberg bij Aken; zij zijn elk van 700 tot 800 paardenkracht, en de krachtigste Cornwallsche werktuigen welke er bestaan; de pompen, welke zij in beweging moeten brengen, geven bij elken slag 2¼ kub. el water, en kunnen 7 slagen in de minuut doen. De mijn geeft 12 à 14 kub. el water in de minuut, hetwelk nu slechts 71,50 el hoog opgebragt moet worden, zoodat maar een werktuig in het werk is gebragt, hetwelk niet eens met zijn vol vermogen behoeft te werken; het tweede dient voor reserve.
Indien de wateraandrang in eene mijn te sterk wordt, om door de werktuigen overwonnen te worden, of dat men eene met water gevulde verlatene mijn ontmoet, moet het water door eenen waterdigten dam gekeerd worden, welke in eenen put waterpas in eene galerij loodregt gelegen is, en uit zware digt aan elkander geslotene en sterk geschoorde balken gemaakt wordt. De zamenstelling van deze dammen vordert veel zorg, daar een doorbraak de vreesselijkste gevolgen voorde arbeiders in de mijnen, en de grootste schade aan de eigenaars kan veroorzaken. Somtijds worden mijnen, welke onder de bedding van rivieren of onder den bodem der zee gelegen zijn, door doorbraken onder water gezet.
Een merkwaardig voorbeeld van het onderloopen van eene mijn heeft in 1825 in de mijn Plombie bij Luik plaats gehad. Deze mijn is onder de voorstad St. Walburg gelegen, en door haar worden 12 kolenlagen ontgonnen. Bij eene dezer lagen werkte men in de rigting van eene verlatene met water gevulde mijn, en boorde tot zekerheid een 10 el lang gat van 37 streep middellijn vooruit, waarmede men eensklaps in de oude mijn kwam; het water drukte met eene hoogte van 130 el, alzoo met 139 pond op de boor, welke uit het gat sprong, waardoor het water dadelijk met zooveel kracht spoot, dat alle pogingen om het te stoppen vruchteloos waren; het gat vergrootte zich elk oogenblik; de mijnwerkers redden zich door de vlugt, en des nachts stond de geheele mijn, welke 320 galerijen had, onder water.
De compagnie bonnefin, eigenaresse der mijn, besloot deze te doen ledig pompen; de wateraanvoer werd op 6000 kub. el daags geschat. Men bragt 4 stoomwerktuigen te zamen van 416 paardenkracht in het werk. In weerwil van deze krachtige middelen, was men het water eerst 7 jaren later meester; het gat was 4,50 el wijd [ 264 ]geworden; nu werden verschillende putten, door welke het water van de oude mijn indrong, met sterke dammen afgesloten, tegen sommige van welke het water 80 el hoog steeg; de geringste drukhoogte was 50 el, waardoor de dam met een gewigt van 1,221,300 pond belast werd.
Somtijds vinden de mijnwerkers hunnen dood door het water. Voor weinige jaren drong het water in de kolenmijn van Monzil; een gedeelte der mijnwerkers bereikte den put en werden gered, de anderen verdronken, uitgenomen acht die in eene galerij vlugtten, in welke geen water kwam; hier in eene kleine ruimte opgesloten moesten zij zes dagen blijven voor dat zij gered werden. Twee bijzonderheden werden daarbij opgemerkt. Ten eerste zou de voorhandene lucht volgens de berekeningen slechts voor 62 uur toereikend zijn geweest; zij bleven er echter 136 uur; de voor ademhaling geschikte lucht was verbruikt, de ongelukkigen konden niet spreken, gevoelden pijn in de leden, werden doof, en eenigen gaven blijken van waanzinnigheid. Ten andere klaagden zij niet veel over honger, hoewel zij lang zonder voedsel waren geweest; in het begin werd de kleine voorraad, welken een ieder bij zich had, eerlijk onder hen verdeeld; later at de een een stuk van zijn hemd, een ander de pit van zijne lamp; de dorst werd bevredigd door het in de mijn zijpelende water; het meest leden zij van de koude, zoodat zij op elkander gingen leggen, om zich een weinig te verwarmen.
In eene Engelsche mijn bij Landskopping brak in 1844 het water eensklaps met zulk een geweld in, dat van de 58 zich daarin bevindende mijnwerkers slechts 18 zich konden redden.
Doch niet alleen het naar binnen dringende water, maar ook instortingen van galerijen of putten bedreigen den mijnwerker bij zijnen gevaarlijken arbeid. Zoo stortte in Februarij 1844 de zwavelmijn in de provincie Caltanisetta (Sicilië) in. Vier arbeiders werden verpletterd; een man, hoewel sterk gewond, trachtte door het nedergevallen gesteente zich eenen uitweg te banen; door honger en dorst verzwakt moest hij na eenige dagen zijn arbeid staken. Na achttien dagen werd hij nog levend gevonden; zijn voedsel had in vele dagen uit niets anders bestaan, dan uit het water dat uit de wanden van die onderaardsche gangen vloeide.
[ 265 ]Van het hoogste gewigt bij den mijnbouw is eene behoorlijke luchtverversching. Is deze toch onvoldoende, dan wordt het verblijf in de mijn hoogst gevaarlijk voor het leven van de mijnwerkers; en werkelijk zijn jaarlijks honderden de slagtoffers van de gevolgen eener gebrekkige luchtverversching.
De ademhaling der arbeiders, het branden der lichten, de damp van het kruid, de schadelijke gassen, welke vooral in steenkolenmijnen ontstaan, zijn oorzaken van het bederven der lucht in de mijnen, en maken eenen aanhoudenden toevoer van versche dampkringslucht noodzakelijk. Het koolwaterstof-gas, de stikstof, het zwavelwaterstofgas en het koolzuur komen het meest in de mijnen voor; men moet door de luchtverversching deze gassen met zoo veel dampkringslucht vermengen, dat zij onschadelijk en uit de mijn verdreven worden.
Het koolzuur herkent men aan het slecht branden der lichten en aan de moeijelijke ademhaling; indien de lucht 1 à 2 ten honderd van dit gas bevat, is een langdurig verblijf daarin schadelijk; in grootere hoeveelheid aanwezig kan het eenen plotselingen dood ten gevolge hebben. Daar, waar het zich, zoo als in steenkolenmijnen het geval kan zijn, van zelf ontwikkelt, en er geen sterke luchtstroom in de mijn is, verzamelt het zich, zwaarder zijnde dan de dampkringslucht, op den vloer der galerijen en veroorzaakt somtijds groote ongelukken. Zoo daalden eens des morgens de mijnwerkers door den put in eene kolenmijn bij Creuzot in Frankrijk, waarin zich het koolzuur gedurende den nacht opgehoopt had; toen de onderste mijnwerker eenige ellen boven den vloer van den put en in de met eene groote hoeveelheid koolzuur vermengde lucht kwam, verstikte hij eensklaps en stortte naar beneden. Evenzoo de op hem volgende; de derde en vierde die hunne makkers wilden grijpen ondergingen een gelijk lot; de volgende, een ervaren mijnwerker, begreep de oorzaak van hunnen dood, en redde zich door naar boven te stijgen.
De ophooping van stikstof komt minder voor, en kan alleen daar plaats hebben, waar de zuurstof der lucht verbruikt is.
Het koolwaterstofgas is het gevaarlijkste van alle de gewoonlijk in de mijnen voorkomende gassen, niet zoo zeer wegens zijne verstikkende eigenschappen, maar omdat het ontploft of ontbrandt, [ 266 ]zoodra het met eene vlam in aanraking komt; de sterkste ontploffing heeft plaats, indien het met achtmaal zijn volumen dampkringslucht vermengd is. Dit gas komt vooral in steenkolen- en zoutmijnen in eenen zamengedrukten toestand voor, en ontwikkelt zich uit de op hoopen liggende stukjes steenkolen; in sommige kolenlagen is die ontwikkeling zoo sterk, dat men genoodzaakt is geworden sommige gedeelten der mijn te verlaten en af te sluiten. In enkele lagen van de kolenmijn Wallsend in Engeland wordt dit gas in zulk eene groote hoeveelheid aangetroffen, dat men die lagen afgesloten en het gas door eene buis uit het afgesloten gedeelte naar boven in de open lucht geleid heeft. Het gas heeft men aangestoken en het stroomt met zooveel kracht uit de buis, dat het aanhoudend, zelfs gedurende de hevigste stormen, doorbrandt.
De mijnwerker ontdekt de tegenwoordigheid van dit gas in de lucht aan het langer worden van de vlam zijner mijnlamp, welke vlam tevens eene blaauwachtige kleur krijgt; zoodra hij dit ziet, moet hij de gevaarlijke plaats verlaten en zijne lamp uitdoen.
Door het ontploffen van het koolwaterstofgas ontstaan water en koolzuur, de stikstof der dampkringslucht blijft over, en deze gassen worden geweldig uitgezet; de mijnwerkers, die in de ontploffing zijn, verbranden, en de vlam van het gas doet somtijds het timmerwerk van de mijn of de kolen vuur vatten. Door de groote uitzetting der gassen ontstaat een zoo sterke luchtstroom, dat de mijnwerkers, zelfs die zich op verre afstanden bevinden, nedergeworpen of tegen de wanden der galerijen geslingerd worden; het metsel- en timmerwerk der mijn worden vernield, de luchtverversching verstoord, en er stijgen dikwijls wolken van kolenstof uit den put. De mijnwerkers, die niet door de ontploffing zijn omgekomen, vinden nog dikwijls hunnen dood door het koolzuur en de stikstof, welke gassen door de ontploffing voortgedreven worden. In Engeland heeft men berekend, dat van de honderd slagtoffers van de ontbranding van koolwaterstofgas, 70 hunnen dood vinden door het koolzuur en de stikstof. Het is meestal onmogelijk aan hen, die welligt nog te redden zouden zijn, hulp te verleenen, daar de werktuigen ter luchtverversching dikwijls door de ontploffing vernield zijn geworden.
[ 267 ]Vreesselijk zijn de ongelukken door dit gas veroorzaakt. Van 1827 tot 1842 had het in Engeland, Frankrijk en België aan 9602 menschen het leven doen verliezen. Volgens het rapport der Commissie, door het Engelsch parlement benoemd, om onderzoek te doen naar de oorzaken van het groot aantal ontploffingen in de kolenmijnen, is het aantal slagtoffers bijna 1000 's jaars. In 1838 kwamen in eene mijn te Luik 68, en in 1844 in eene mijn te Durham 150 menschen op die wijze om. Voor eenige maanden verloren weinige dagen na elkander in België door twee ontploffingen, bij de eerste 50, bij de laatste 30 menschen het leven, en werden vele anderen gewond.
Deze ontploffingen ontstaan meestal door de vlam van het licht, waarbij de mijnwerker zijnen arbeid verrigt; vroeger trachtte men dit gevaar weg te nemen, door eenen mijnwerker met een brandend, aan eenen langen stok gebonden stuk hout in de mijn te doen gaan, om de gassen te ontsteken, voor dat zij zich in eene groote hoeveelheid hadden opgehoopt, of door altijd brandende lampen op die plaatsen te hangen, waar het gas zich gewoonlijk verzamelde; men gebruikte ook wel tot verlichting op de gevaarlijkste plaatsen gloeijende kolen of rood gloeijend ijzer, daar men opgemerkt had, dat het gas om te ontbranden eene veel grootere warmte noodig had,—of het licht van gloeijende stukjes ijzer, welke door eenen vuursteen van eene ronddraaijende stalen schijf werden afgeslagen. Deze middelen waren echter onvoldoende en honderden mijnwerkers verloren jaarlijks het leven door het koolwaterstofgas.
De Kwakers, eene sekte, welke zich steeds ten doel heeft gesteld het heil van de menschen te bevorderen, verzamelden de berigten van de ongelukken, welke door dit gas veroorzaakt werden, en maakten het aantal der slagtoffers bekend, die daardoor het leven verloren. De algemeene aandacht werd nu op dit onderwerp gevestigd, en middelen uitgedacht om deze rampen te voorkomen. Aan Sir humphry davy komt de eer toe, eene lamp uitgedacht te hebben, welke, met zorg gebruikt, den haar gegeven naam van veiligheidslamp met regt mag dragen.
Zoo als reeds boven vermeld is, was het bekend dat koolwaterstofgas slechts door eene groote warmte kan ontbranden. Davy ontdekte, dat indien men dit gas door fijn gevlochten metaalgaas [ 268 ]laat stroomen, zoodat het zoowel onder als boven het gaas is, en het vervolgens van boven ontsteekt, het gas beneden het gaas niet ontbrandt, daar dit de vlam zooveel afkoelt, dat het gas geen voldoende warmte krijgt om te ontbranden.
Fig. 10.veiligheidslamp.
De inrigting van de lamp van davyis op deze eigenschap gegrond. Het is eene eenvoudige olielamp (fig. 10) waarop een koker van metaalgaas is geplaatst, van boven gesloten door een dubbel deksel van dit gaas, omdat het bovenste deksel dan nog voor gevaar behoedt, als het onderste doorgebrand is. Om den koker tegen beschadiging te beschermen, is hij door ijzeren staafjes omringd. De gaatjes van het gaas zijn ruim een halve streep wijd, en de gezamenlijke gaatjes het $^5$⁄$_9$ gedeelte van het oppervlak des kokers. Door het lampje is een ijzerdraad gestoken, welke binnen den koker aan het einde omgebogen is, ten einde de pit te kunnen snuiten of uittrekken, zonder de lamp te moeten openen. Deze is veelal zoo groot dat zij 10 uren kan branden.
Men heeft ook veiligheidslampen met dubbele gazen kokers, waarin de vlam zoo afgekoeld wordt, dat men daarmede met zekerheid op de gevaarlijkste plaatsen kan gaan. In den koker is een spiraalvormig opgerold platinadraadje, hetwelk in het gas blijft gloeijen, nadat de lamp is uitgebluscht, en dat licht genoeg geeft, om den weg te kunnen vinden in de duistere mijngalerijen.
Deze lampen zijn later verbeterd; het geringe lichtgevend vermogen, een van hare grootste gebreken, heeft men getracht door spiegels of lenzen te versterken, en enkele of dubbele glazen cylinders in den koker geplaatst, om meer zekerheid te krijgen tegen het ontbranden van het gas buiten den koker. Wij kunnen daarover hier echter in geene verdere bijzonderheden treden.
Indien men met eene veiligheidslamp op eene plaats komt, waar de lucht, met koolwaterstofgas in genoegzame hoeveelheid vermengd is, ontbrandt het gas binnen den metalen koker, maar tevens wordt de vlam door het gaas zoo afgekoeld, dat het gas buiten den koker [ 269 ]niet kan ontbranden. Proeven hebben geleerd, dat, indien de lucht $^1$⁄$_{15}$ van dit gas bevat, de vlam zich naar alle zijden in den koker uitbreidt; bij $^1$⁄$_{13}$ ontbrandt het gas in den koker; bij $^1$⁄$_6$ kan de vlam van de pit niet meer van de gasvlam onderscheiden worden, en bij $^1$⁄$_3$ gaat de vlam uit; de lucht is dan niet meer voor de ademhaling geschikt. De mijnwerker wacht natuurlijk dit oogenblik niet af, maar verwijdert zich zoodra hij aan de vlam van zijne lamp het gevaarlijke gas ontdekt.
De lampen moeten goed onderhouden en het gaas telkens nagezien worden, omdat de grootste ongelukken zouden kunnen gebeuren, indien het slechts op enkele plaatsen doorgebrand was,—de mijnwerker mag zijne lamp nimmer in de mijn opendoen, en in geen sterken luchtstroom hangen.
Sommige deskundigen beweren, dat davy's lamp weinig invloed heeft gehad op het aantal der slagtoffers van de gasontploffingen in de mijnen, ja zelfs dat dit getal tegenwoordig nog grooter dan vroeger is;—zij hebben daarbij echter niet in aanmerking genomen, dat thans mijnen ontgonnen worden, welke vroeger om de sterke gasontwikkeling verlaten zijn geworden, en dat de mijnwerken eene veel grootere uitgebreidheid hebben dan vroeger,—maar bovenal dat de mijnwerkers zich somtijds aan de grootste onvoorzigtigheid schuldig maken, en hunne lampen op gevaarlijke plaatsen openen. Indien het mogelijk ware, de oorzaken van de menigvuldige ongelukken naauwkeurig te kennen, zou het waarschijnlijk blijken, dat de meeste door voorzigtigheid hadden kunnen voorkomen worden. Dat de davy'sche lamp echter in alle omstandigheden een onfeilbaar behoedmiddel zou zijn, is zelfs door den uitvinder niet beweerd.
In Engeland heeft men naar middelen gezocht, om het gas bij zijne intrede in de mijn onschadelijk te maken, doch is daarin tot nu toe niet geslaagd, niettegenstaande de Heer blakemore daarvoor eene premie van £ 1000 heeft uitgeloofd. De verlichting der mijnen door elektrisch licht is ook voorgesteld geworden. Zoo als bekend is, ontstaat dit licht, wanneer een galvanische stroom door twee metalen geleiders stroomt, welke beide in eene kolenspits eindigen en deze spitsen op eenen korten afstand van elkander geplaatst worden; deze [ 270 ]beginnen dan te gloeijen en geven daarbij een helder licht, waarvan de sterkte van de kracht des strooms afhangt. Tot deze gloeijing is geen dampkringslucht noodig; zij kan in het luchtledige geschieden; de kolenspitsen kunnen alzoo in de mijn in eenen glazen bol van de buitenlucht afgesloten geplaatst worden; het ontploffen van het gevaarlijke gas door het licht is dan niet meer mogelijk. Het is ons niet bekend, of dit licht werkelijk in sommige mijnen gebruikt wordt. Waarschijnlijk echter heeft men de bezwaren niet kunnen wegnemen, welke het in toepassing brengen van het elektrisch licht tot nu toe ook elders heeft verhinderd.
Eene goede luchtverversching is het beste middel om de gevaarlijke gassen onschadelijk te maken. Bij elke luchtverversching, hoe dan ook ingerigt, stelt men zich ten doel, de bedorven lucht uit de mijn te verwijderen, en die door de zuivere dampkringslucht te vervangen; eenvoudige middelen zijn veelal de beste, daar zij het minst aan gebreken onderhevig zijn.
Fig. 11.luchtverversing door een put met schoorsteenen.
In weinig diepe putten en korte galerijen is het verschil van de temperatuur in de mijn en boven den grond dikwijls voldoende om de mijn te ventileren; de warme lucht in de mijn stroomt door eenen put naar buiten, en daarvoor treedt koude versche lucht door eenen anderen put in; somtijds geschiedt de luchtverversching door eenen put, welke door een tusschenschot in twee deelen verdeeld is (fig. 11); deze natuurlijke luchtstroom kan door eenvoudige middelen, als b.v. schoorsteenen of kokers op de putten, versterkt worden; op deze schoorsteenen worden windkappen geplaatst, welke zoo ingerigt worden, dat de kap waardoor de lucht instroomt zijne opening naar den wind moet draaijen, terwijl de andere zich daarvan afkeert.
Fig. 12.luchtverversching in eene galerij.
De galerij (fig. 12) wordt aan het begin door deuren afgesloten, de vloer op eenigen afstand van den bodem der galerij zooveel mogelijk luchtdigt gemaakt, en een koker door den berg naar boven tot in de open lucht, of een put tot op de galerij geboord; de lucht uit de galerij stroomt nu door den koker of den put naar buiten, en de versche lucht door de ruimte onder den vloer naar binnen.
Bij mijnwerken van eenige uitgebreidheid, of waarin zich vele schadelijke gassen ontwikkelen, is een natuurlijke luchtstroom onvoldoende, en wordt eene kunstmatige luchtverversching gevorderd. Het eenvoudigste, in Engeland, Frankrijk en België Fig. 13.luchtververschingsoven. veel in gebruik zijnde middel is een onder of naast den put geplaatste (fig. 13) oven; de lucht, noodig tot de verbranding, wordt uit de mijn aangevoerd; door het vuur van den oven verwarmd wordt zij ligter en stijgt naar boven, terwijl versche lucht op eene andere plaats in de mijn komt, door deze naar den oven stroomt en de lucht in de mijn alzoo ververscht. In mijnen met brandbare gassen, kan men de lucht niet onmiddelijk naar den oven geleiden, omdat daardoor gevaarlijke ontploffingen [ 272 ]zouden kunnen plaats hebben; men doet die lucht dan door lange dunne buizen stroomen, voor dat zij bij den oven komt; de vlam kan zich nu niet van den oven door de buizen aan het gas in de mijn mededeelen, omdat zij daardoor te veel in de buizen afgekoeld wordt.
In sommige mijnen van het Noordelijk Frankrijk en in België, komt de voor het vuur in den oven noodige lucht door den put, bestemd voor het opklimmen en nederdalen der arbeiders in de mijn, terwijl de verwarmde lucht door den put, welke tot het optrekken en nederlaten der tonnen dient, naar buiten stroomt; de eerste put is door deuren van het overige der mijn afgezonderd, de laatste daarmede in gemeenschap; de opstijgende verwarmde lucht deelt van hare warmte mede aan de lucht in den put, welke daardoor ligter wordt, naar boven uitstroomt en vervangen wordt door lucht uit de mijn, voor welke laatste versche dampkringslucht in de plaats treedt. Fig. 14.luchtververschingswerktuig.
De bedorven lucht wordt ook wel uit de mijnen door werktuigen verwijderd, als door zuigpompen, luchtwaaijers, enz. Zoo heeft men in Engeland in eene kolenmijn eenen luchtwaaijer, welke 3 à 400 omwentelingen in de minuut kan doen, en in de mijn eenen luchtstroom doen ontstaan zoo sterk als een harde wind. In het Hartz-gebergte heeft men een zeer eenvoudigen toestel (fig. 14), bestaande uit eenen van onderen gesloten koker; in dezen koker bevindt zich een andere van kleinere middellijn en van boven gesloten; de buitenste is tot zekere hoogte met water gevuld, en door eene door den bodem gaande en boven het water uitkomende buis met de mijn in verbinding; deze buis is van boven door eene klep gesloten; in het deksel van den binnensten koker is ook eene klep; beide kleppen gaan naar boven open; de binnenste koker wordt [ 273 ]door een werktuig op en neder bewogen; bij de opgaande beweging sluit zich de klep in het deksel en opent zich de klep van de buis; de ruimte van den binnensten koker wordt daardoor boven het water met lucht uit de mijn gevuld; zoodra die koker zijne nederdalende beweging begint, gaat de klep van den koker open en die van de buis digt; de bedorven lucht in den koker stroomt naar buiten; bij elke opgaande beweging des kokers vult deze zich alzoo met lucht uit de mijn, welke bij de nederdalende beweging in de vrije lucht ontvliedt.
Een dergelijk toestel is in eene Engelsche mijn (Eagle bush colliery) op groote schaal aangebragt; ruim 1000 kub. el lucht in de minuut kunnen daardoor uit de mijn worden opgepompt.
Volgens het bovenaangehaald rapport van de Commissie van het Engelsch parlement, is een sterke stroom van stoom van hooge drukking (5 à 6 atmospheren) het beste middel tot luchtverversching; de stoom wordt in den put of in eene daarmede in verbinding staande buis gespoten, verwarmt niet alleen de lucht in den put en doet die daardoor opstijgen, maar stuwt als het ware, door de kracht waarmede hij wordt uitgespoten, de lucht uit den put. In eene Engelsche mijn (Seaton Delleval mine), welke voor 1848 steeds met gevaarlijke gassen gevuld was, is dit middel toegepast geworden, en de mijn daardoor geheel gezuiverd; de ovens gaven vroeger eenen luchtstroom van 1400 kub. el, en de stoom geeft met minder kosten eenen luchtstroom van 2200 kub. el in de minuut.
De versche lucht, welke in plaats van de bedorven lucht in de mijn komt, wordt door de geheele mijn geleid, het eerst naar de plaatsen waar gewerkt wordt, en verder door de minder in gebruik zijnde galerijen naar den uitstroomingsput, zoo als dit met pijltjes op fig. 6, bladz. 242 aangeduid is. In uitgestrekte mijnwerken moet de luchtstroom gedwongen worden de aldus bepaalde rigting te volgen, daar hij anders van den instroomingsput den kortsten weg naar den uitstroomingsput zou nemen; dit geschiedt door de galerijen, waar de stroom anders zou doorgaan, met deuren af te sluiten, en daar deze gesloten moeten blijven, worden zij zoo ingerigt, dat zij zich van zelf sluiten of ook wel door jongens gesloten worden, [ 274 ]zoodra de arbeiders of wagens er door zijn gegaan; indien dit verzuimd wordt, kunnen gevaarlijke ontploffingen daarvan het gevolg zijn, omdat de luchtstroom dan eene verkeerde rigting neemt, en de gevaarlijke gassen zich in die gedeelten der mijn kunnen ophoopen, waar de luchtverversching verstoord is.
Somtijds geraken de steenkolenlagen in de mijnen in brand; hetgeen zeer gevaarlijk voor de mijnwerkers kan zijn, daar de werken dikwijls in de nabijheid der brandende kolenlagen voortgezet worden; deze branden veroorzaken daarenboven groote schade aan de eigenaars.
Op sommige plaatsen ziet men zulke kolenbranden boven den grond; dit is onder anderen het geval bij Duttweiler niet ver van Saarbruck, alwaar hooge rookwolken tusschen de steenlagen opstijgen. Meestal bemerkt men er echter boven den grond weinig van; op enkele plaatsen kan men aan eenen weligen plantengroei of aan het spoedig smelten der gevallen sneeuw zien, dat de bodem eene buitengewone warmte heeft. In het Engelsche graafschap Shafford is een tuin boven eenen kolenbrand aangelegd; de vruchten worden daar zoo spoedig rijp, dat men drie oogsten in het jaar heeft. Sommige dezer branden zouden reeds voor twee eeuwen begonnen zijn; hun ontstaan werd vroeger aan onvoorzigtigheid met vuur toegeschreven, en hoewel dit wel eens het geval zal geweest zijn, zoo ontstaan zij zoo plotseling en breiden zich zoo snel uit, dat zij veelal andere oorzaken moeten gehad hebben. De meeste branden zullen waarschijnlijk door zelfontvlamming der steenkolen zijn ontstaan. Vele steenkolenlagen zijn toch met zwavelijzer vermengd; indien deze stof met de vochtige dampkringslucht in aanraking komt, ontstaat eene scheikundige verbinding van hare bestanddeelen met de zuurstof van de lucht, waarbij eene groote warmte ontwikkeld wordt. Indien nu hoopen fijne kolen met zwavelijzer vermengd, in de mijnen aan den invloed der vochtige lucht blootgesteld zijn, geschiedt die scheikundige verbinding, en de daarbij ontwikkelde warmte kan zoo groot worden, dat de kolen in brand geraken.
Vele kolenbranden in schepen en bergplaatsen kunnen alleen door zelfontvlamming zijn ontstaan, want zonder dat de steenkolen met vuur [ 275 ]in aanraking waren geweest, begonnen zij plotseling en hevig te branden.
Indien eene kolenmijn in brand geraakt, moet het brandende gedeelte door zooveel mogelijk luchtdigte muren van steenen, leem of zand afgesloten worden, ten einde den toevoer van de voor de verbranding noodige lucht te verhinderen; dit werk is moeijelijk en gevaarlijk en gelukt niet altijd; kolenlagen, welke op die wijze tien jaren lang afgesloten waren geweest, zijn daarna geopend en nog brandende bevonden. Somtijds is men genoodzaakt de mijn zoo mogelijk onder water te zetten.
Onlangs vonden wij een merkwaardig voorbeeld opgeteekend van het blusschen van eenen brand in eene steenkolenmijn twee uren van Stirling in Schotland gelegen. Deze brand woedde reeds gedurende dertig jaar over eene uitgestrektheid van ruim 10 bunders; men had vruchteloos getracht den brand door muren en andere middelen uit te dooven en daaraan ƒ 200 000 besteed; de galerijen lagen daartoe te digt bij den grond, gemiddeld op slechts 36 el, maar op vele plaatsen veel digter, zoodat de brand door scheuren en spleten in den grond en door 21 niet volkomen luchtdigt geslotene putten voldoenden toevoer van lucht ontving. De Graaf van mansfield, eigenaar der mijn, riep den raad in van den heer garney, die reeds vroeger minder belangrijke branden had gebluscht, ten einde zijn eigendom van 2½ millioen gulden waarde te redden.—De heer garney liet eenen oven maken, daarin coaks gloeijen en dampkringslucht over de gloeiiende coaks strijken; de zuurstof van de lucht verbond zich met de koolstof der coaks tot koolzuur; dit gas werd met de stikstof der lucht door een stoomwerktuig met kracht door eenen der putten in de brandende mijn gespoten;—deze bewerking werd drie weken lang voortgezet, 226 000 kub. el van deze gassen waren toen in de mijn gebragt en deze was er geheel mede gevuld, want de gassen stroomden door spleten en scheuren uit den grond; men was nu zeker dat het vuur uitgedoofd was, omdat dit niet kan branden in eene lucht welke met zooveel koolzuur en stikstof vermengd is; de mijn moest nu afgekoeld worden, omdat anders de nog sterk verhitte kolenlagen na het openen der mijn weder zouden gaan branden. De heer garney liet daarom de uitdoovende gassen met waterdamp vermengd in de [ 276 ]mijn spuiten, en eindelijk alleen waterdampen; toen dit eene maand volgehouden was, werd de mijn geopend; de brand was niet alleen gebluscht, maar de mijn tot op 38° C. afgekoeld.
Na in korte trekken de mijnwerken en hunne ontginning beschreven te hebben, willen wij nog ten slotte een blik werpen op hen, die ons door hunnen gevaarlijken arbeid zoo vele nuttige stoffen verschaffen en onze belangstelling alzoo ten hoogste verdienen.
Wie ziet niet, bij het uitzeilen van een schip, met achting op den zeeman, die moedig de gevaren te gemoet gaat, welke hij reeds zoo dikwijls heeft getrotseerd, waaruit hij welligt ter naauwernood het leven heeft gered, en waarin hij zoo vele zijner makkers heeft zien omkomen. Indien wij dit gevoel voor den zeeman hebben, de mijnwerker verdient het niet minder; de gevaren toch, waaraan hij is blootgesteld, zijn niet minder in aantal, niet minder schromelijk in de gevolgen; jaarlijks zijn toch vele honderden de slagtoffers van ontploffingen, inbraak van water, instortingen, enz. Daarenboven treffen die ongelukken den mijnwerker op het alleronverwachtst, zonder dat het een of ander teeken hunne nadering voorspelt; terwijl de zeeman de gevaren ziet aankomen, ze met al zijne kracht en moed bestrijden en op redding hopen kan. De eerste is gelijk aan den krijgsman, die moet strijden tegen eenen vijand, welke hem verraderlijk en onverwachts uit hinderlagen aanvalt; de laatste aan eenen krijgsman, die zijnen vijand ziet naderen en hem in eenen eerlijk kamp in het open veld bestrijden kan.
Over het algemeen zijn de Europesche mijnwerkers geduldig, vlijtig, eerlijk, matig en godvruchtig, doch meestal bijgeloovig, zoodat zij de ongelukken die hen treffen aan booze geesten toeschrijven, die de onderaardsche schatten door water, vuur en het doen instorten van gesteente verdedigen.
Hoewel het lot van den mijnwerker in Europa niet is zoo als het zijn kon en moest, en er in hunnen toestand nog veel te verbeteren valt, zoo heeft de beschaving daarop reeds eenen gezegenden invloed gehad, en talrijk zijn de pogingen, door edele menschenvrienden gedaan, om de gevaren, waaraan zij blootgesteld zijn, te verminderen, [ 277 ]om de ongelukken welke hen treffen te verzachten.—Getuige de vele onderzoekingen, welke men in de laatste jaren vooral in Engeland naar den toestand der mijnwerkers heeft gedaan, en de bepalingen welke tot verbetering van hunnen stoffelijken en zedelijken toestand zijn gemaakt; edele beginselen, door de beschaving aangekweekt, waren de voornaamste drijfveêren van deze schoone handelingen.
Hoe verschillend is dan ook de toestand van de mijnwerkers in Europa en in Amerika! Een Duitsch reiziger, Dr. tschudi, die voor eenige jaren de mijnen van Peru bezocht, geeft ons daarvan een treurig verslag. Daar worden de mijnen met de grootste onvoorzigheid bewerkt, waarvan de arme mijnwerkers de slagtoffers zijn; deze moeten niet alleen eenen harden arbeid verrigten, maar zij worden daarvoor karig beloond, en moeten van hunne geringe verdiensten de eerste levensbehoeften tot zulke buitensporig hooge prijzen van hunne onbarmhartige meesters koopen, dat hun lot ondragelijk wordt, en zij hun geheele leven in slavernij moeten doorbrengen, daar zij steeds in schuld bij hunne meesters zijn. Dit lot heeft dan ook den nadeeligsten invloed op hunnen zedelijken toestand, daar zij zich, om hun verdriet voor eenige oogenblikken te verbeten, aan dronkenschap en de grootste zedeloosheid overgeven.
De moed, de geestkracht en de kunde, waarmede de mensch uit den schoot der aarde de stoffen opdelft, door eene wijze Voorzienigheid in onuitputtelijken rijkdom nedergelegd, en het vernuft, waarmede hij die bewerkt en dienstbaar maakt tot uitbreiding der beschaving en tot vermeerdering der welvaart van de volken, moeten wij bewonderen;—maar het is een heilige pligt, zorg te dragen, dat ook zij in de weldaden der beschaving deelen, die door hunnen gevaarlijken arbeid zoo krachtig tot die schoone uitkomsten medewerken.