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Bühnen stehen die Fahrten in etwas geneigter Stellung. Da das An- und Ausfahren auf den Fahrten sehr viel Zeit und Kraft [* 2] in Anspruch nimmt, so daß die Häuer schon durch die Fahrt allein ermüdet vor Ort und durch das Ausfahren fast erschöpft zu Tage gelangen, daher auch bald kurzatmig («bergfertig») werden, so hat man seine Zuflucht zu maschinellen Mannschaftstransporten genommen und treibt die Bergleute entweder mit dem Göpel [* 3] am Seile unter Anwendung von besondern Sicherheitsvorkehrungen aus und ein, oder baut, wo es die Dimensionen der Schächte erlauben und wo man Wert darauf legen muß, daß der Fahrende zu jeder beliebigen Zeit und an jeder beliebigen Stelle im Schachte die Fahrung beginnen oder unterbrechen, aus- oder einfahren kann, sog. Fahrkünste ein.
Man unterscheidet, je nachdem man ein oder zwei Fahrgestänge dazu benutzt, ein- und doppeltrümige Fahrkünste. Die Einrichtung der erstern besteht darin, daß an einem auf- und niedergehenden Gestänge in Entfernungen, die der Größe des Hubes entsprechen, Tritte zum Auftreten und Handgriffe zum Anhalten angebracht sind, und an den Stellen des Schachtes, an denen diese am Gestänge sitzenden Tritte ihre rückgängigen Bewegungen beginnen, also einen Augenblick still stehen, feste Bühnen zum Abtreten sich befinden.
Steht nun der Anfahrende auf einer der Bühnen, so erwartet er den Moment, wenn der nächste Tritt des Gestänges in gleiche Höbe mit ihm kommt, ergreift den Handgriff und tritt über. Er geht dann mit dem Gestänge nur eine Hublänge nieder und tritt auf die nächste feste Bühne ab, die Ankunft eines neuen Trittes bei dem nächsten Hube erwartend. Durch abwechselndes Auftreten und Abtreten gelangt er so nach und nach in die Tiefe. Beim Ausfahren ist das Umgekehrte zu beobachten, indem man immer auf den von oben kommenden Tritt steigt und sich zum Abtreten auf die nächste Bühne heben läßt.
Diese Art der Fahrkünste gestattet nur eine jedesmalige Förderung um eine Hublänge. Die am meisten angewendeten sind die zweitrümigen Fahrkünste, bei denen die jedesmalige Förderung auf die doppelte Hubhöhe erfolgt. Sie unterscheiden sich dadurch von den vorigen, daß die festen Bühnen fortfallen und gleichfalls durch Tritte ersetzt werden, die an einem zweiten Gestänge in ganz gleicher Weise angebracht sind. Man hat Fahrkünste mit so großen Tritten eingerichtet, daß gleichzeitig mehrere Bergleute auf ihnen Platz haben, und hat fernerhin Einrichtungen dahin getroffen, daß dieselben, ohne daß sich die Begegnenden einander hindern, gleichzeitig zum Ein- und Ausfahren gebraucht werden können. Zur Bewegung der Fahrkünste können ebensogut Wasserräder [* 4] als Dampfmaschinen [* 5] in Anwendung kommen, und man hat hier die Umsetzung der rotierenden Bewegung des Krummzapfens (s. Taf. IV, [* 1] Fig. 3) in die geradlinige vermittelt durch zwei Kunst- oder Gegenkreuze, die unter sich verbunden sind und ein gegenseitiges Ausbalancieren der Gestänge bewirken.
Bei direkter Übertragung der Bewegung von dem Motor auf das Fahrkunstgestänge werden nur Dampfmaschinen in Anwendung gebracht, wobei für doppelte Fahrkünste insbesondere dahin Vorsorge zu treffen ist, daß die Gestänge ihre wechselweise Bewegung vollständig übereinstimmend zurücklegen, was bei der Krummzapfenbewegung von selbst geschieht. [* 1] Fig. 1 auf Taf. IV zeigt ein doppeltes Fahrkunstgestänge mit einfachen ungeschützten Tritten (b von vorn, a von der Seite); [* 1] Fig. 7 veranschaulicht eine ganze doppeltrümige Fahrkunst [* 6] nebst den Gegenkreuzen; die Tritte sind hier gegen das Herabgleiten des Fußes durch Gitter geschützt.
Die im Königin-Marien-Schachte bei Clausthal [* 7] befindliche Fahrkunst ist nach einer Naturaufnahme in [* 1] Fig. 1, Taf. I, abgebildet. Dort, wo die oben genannten Rücksichten nicht zu nehmen sind, wie in der Regel beim Kohlenbergbau, hat man Seilfahrung in Gebrauch, bei der die Mannschaften mittels der Fördermaschine auf der Förderschale bei einer zulässigen Geschwindigkeit von höchstens 6 m in der Sekunde sowohl ein- als ausgefördert werden. Die Einrichtungen der Seilfahrung (s. Taf. III, [* 1] Fig. 1) sind namentlich bei in großer Förderung stehenden Gruben aufs großartigste hergestellt. Vor allem ist dabei für die Sicherheit der am Seil fahrenden Mannschaften in umfassender Weise gesorgt, insbesondere hat man an den Förderschalen die verschiedenartigsten Fangvorrichtungen (vgl. Aufzug) [* 8] für den Fall eines Seilbruchs, sowie über dem Fördergestelle zum besondern Schutze der Fahrenden besondere Blechdächer angebracht.
Wetterführung. Der Bergmann nennt die in den Bergwerken befindliche Luft Grubenwetter oder Wetter, [* 9] und da es zum unterirdischen Aufenthalt erforderlich ist, daß die Wetter möglichst gut und atembar bleiben, so ist eine fortgesetzte Erneuerung derselben geboten. Die schädlichen Bestandteile der Wetter sind im wesentlichen Kohlensäure, leichtes und schweres Kohlenwasserstoffgas, Kohlenoxydgas, Schwefelwasserstoffgas und in einzelnen Gruben arsenikalische Dämpfe.
Für den Atmungsprozeß ist eine 5 Proz. Kohlensäure enthaltende Luft bereits höchst gefährlich. Das Grubengas (s. d.) bildet im Gemenge mit atmosphärischer Luft die Schlagenden Wetter (s. d.). Das Grubengas tritt hauptsächlich häufig in Steinkohlengruben auf, kommt aber auch nicht selten in Steinsalzgruben, in bituminösen Schiefern und kohligen Gesteinen vor. Eine Eigentümlichkeit desselben ist seine geringe Dichtigkeit, vermöge deren das Gas nach oben strebt, obere Baue, welche keinen Ausgang haben, ausfüllt, und sich in Aushöhlungen der Firste ansammelt. Natürlicher Wetterzug wird durch den Temperaturunterschied über Tage und in der Grube hervorgebracht und nimmt zu mit dessen Größe. Der künstliche Wetterzug dagegen ist überall da, wo die Oberflächenverhältnisse oder gleiche Temperaturen den natürlichen hindern, unentbehrlich und kommt am höchsten entwickelt vor beim Kohlenbergbau. (Vgl. die Wetterführung beim Strebbau, S. 758a.)
Die künstliche Ventilation ganzer Grubengebäude beruht lediglich in der Vermehrung des Dichtigkeitsunterschiedes der im Wetterwechsel stehenden Säulen. [* 10] Sie wird entweder durch Vermehrung der Temperaturunterschiede, durch ein Erwärmen des ausziehenden oder durch Abkühlen des einfallenden Wetterstroms, oder direkt durch Vermehrung des Dichtigkeitsunterschiedes auf mechan. Wege erzielt. Hierbei wird entweder durch saugende Maschinen der ausziehende Luftstrom verdünnt, oder durch blasende Maschinen der einfallende verdichtet. Zur Erwärmung der Wetter unter Tage bedient man sich der Wetteröfen und benutzt den Schacht zugleich als Schornstein. Von größerer Bedeutung und weitester Anwendung sind die Wettermaschinen, die entweder blasend oder saugend wirken. Ihrer Konstruktion nach lassen sich solche mit intermittierender Bewegung unterscheiden, ¶
[* 11] ^[Abb.] ¶
Bergbau [* 13] IV 1. Fahrkunstgestänge. 2. Saugsatzkolben. 3. Krummzapfen. 4. Seitenansicht einer stehenden Wassersäulenkunst. 5. Vorderansicht einer stehenden Wassersäulenkunst. 6. Durchschnitt und Ansicht eines Saugsatzes. 7. Fahrkunst. 8. Doppeltwirkender Hub- und Drucksatz. 9. Durchschnitt eines Saug- und Druckventilgehäuses. ¶
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wohin die Kolbenmaschinen, Glockenmaschinen und der Harzer Wettersatz gehören, und solche mit rotierender Bewegung, wohin die Ventilatoren, wie Schrauben- und Centrifugalventilatoren, ferner die Wetterräder von Fabry, Root und Lemille gehören. Die Kolbenmaschinen sind den einfach wirkenden Kasten- oder Cylindergebläsen nachgebildet; beim Aufgange der Kolben findet ein Ansaugen und beim Niedergange derselben Kompression der Luft statt. Von ihnen unterscheiden sich die Ventilatoren als Wettermaschinen dadurch, daß bei diesen mit wenig Pressung große Luftmengen in Bewegung zu setzen sind, während bei jenen das Umgekehrte stattfindet.
Die Ventilatoren, die in verschiedenen Konstruktionen zur Ausführung kommen, sind ebenso für einzelne Grubenräume, als auch für ganze Grubengebäude geeignet. Im letztern Falle sind es unter andern die Ventilatoren von Guibal, Rittinger, Letoret und Pelzer, mit denen man jedes Luftquantum anzusaugen im stande ist. Es giebt Ventilatoren mit Flügelrädern bis zu 12 m Durchmesser und 2–3 m Weite. Zur Regulierung und Absperrung des Wetterzugs in den Grubenräumen werden Wetterthüren eingehangen, die entweder von selbst wieder zufallen, oder in Strecken mit lebhafter Förderung von jugendlichen Arbeitern geöffnet und geschlossen werden. Ferner wird zum Umlauf der Wetter die Wassersaige, die dazu luftdicht abzuschließen ist, als Wetterführungskanal benutzt, oder es werden, wo eine solche nicht vorhanden ist, an der Firste der Strecke hölzerne Lutten oder Zinkblechrohre hingeführt.
Zur Bewetterung einzelner Grubenbaue benutzt man kleine Ventilatoren oder Wettertrommeln, ferner Wassertrommeln, bei denen durch einen Wasserstrahl, der in einer mit Öffnungen versehenen Röhre hinabstürzt, Luft mitgerissen wird. Das Wasser fällt unten auf einen in einem Kasten stehenden Klotz und fließt ab, während die frei gewordene Luft durch ein Rohr abgeführt wird. Besonders wichtig ist die Bewetterung der Abbaustrecken in Schlagwettergruben, die so eingerichtet sein muß, daß ein Wetterstrom, der in einer Strecke schon Grubengase aufgenommen hat, direkt in die Wetterstrecke geführt wird. Man bewirkt diese Sonderventilation entweder durch zweckmäßige Teilung des Hauptwetterstroms oder durch Druckluft, die man entweder direkt bis vor die einzelnen Streckenörter führt oder vorher in Körtingsche Injektoren oder einfach in gewöhnliche Wetterlutten blasen läßt, wodurch die vor Ort gebrachte Wettermenge erheblich vermehrt wird. Auch gepreßte Wasserstrahlen hat man zu demselben Zwecke mit Vorteil angewendet.
Beleuchtung. [* 15] Die Grubenräume werden auf Füllörtern, in Maschinenräumen u. s. w. mit Petroleumlampen, Gasflammen und elektrischen Lampen [* 16] beleuchtet. Im übrigen führt jeder Bergmann seine Lampe [* 17] mit sich, die je nach örtlicher Gewohnheit von verschiedener Form und Größe sind. Am wichtigsten sind die in Schlagwettergruben gebrauchten Wetterlampen, weniger passend gewöhnlich Sicherheitslampen genannt. Die erste derselben wurde von dem Engländer Davy konstruiert und besteht aus einem runden Ölgefäß, auf das ein kegel- oder cylinderförmiges Drahtgeflecht gesetzt ist. Innerhalb dieses Drahtgeflechtes können die Schlagwetter verbrennen, ohne daß sich die Entzündung sofort auf die das Netz umgebenden Schlagwetter fortpflanzt. Das feine Metallgewebe verteilt nämlich die Hitze der Flamme [* 18] so rasch, daß es erst nach einiger Zeit glühend wird, dann aber auch keine Sicherheit vor Explosionen mehr bietet. Die jetzt gebräuchlichen Wetterlampen [* 14] (Fig. 26) haben der bessern Leuchtkraft wegen über dem Ölgefäß einen Glascylidner (Anmerkung des Editors: richtig: Glascylinder) , auf den das Drahtgewebe gesetzt ist. Auch giebt es solche, die nicht mit Rüböl, sondern mit Benzin gespeist werden (Wolfsche Lampe) und eine größere Leuchtkraft haben.
[* 14] Figur: 26
Als Wasserhaltung bezeichnet der Bergmann alle Mittel und Wege, die den Grubenbauen kontinuierlich zufließenden Wasser, Grundwasser [* 19] genannt, zu beseitigen und die Grubenbaue frei von Wassern zu halten. Die Grundwasser haben alle ihren Ursprung von den auf der Tagesoberfläche stattgehabten atmosphärischen Niederschlägen und den daselbst vorhandenen Wasserläufen, die sich auf Klüften oder Spalten, alten Bauen u. s. w. in die Teufe ziehen. Es ist erforderlich, zur Herabminderung der Grubenwasser Vorrichtungen zu treffen, um dieselben, wenn möglich, ganz abzuhalten oder doch wenigstens nur bis auf eine bestimmte Sohle, die Stollensohle, wo der Abfluß frei und ohne Beihilfe von Maschinen geschieht, fallen zu lassen.
Man treibt daher in geeigneten Höhen Stollen, die man durch geeignete Zimmerung wasserdicht macht. Die künstliche Wasserhebung hat dem Bergbau von jeher Schwierigkeiten bereitet, und von den hierzu vorhandenen Mitteln ist in der Regel die Tiefe abhängig gewesen, bis zu welcher man überhaupt vordringen konnte. Die Griechen und Römer [* 20] kannten für diesen Zweck nur das Ausschöpfen in hölzernen oder ledernen Gefäßen und die mit Treträdern bewegte Archimedesschraube, während man später, als der Gebrauch des Haspels und Seiles aufgekommen war, die Schöpfgefäße, Bulgen oder Pilgen, nicht mehr bis zu Tage zu tragen hatte, sondern am Seile aufzog. Es entstanden die Bulgen- und Heinzenkünste, welche durch Tret- oder Wasserräder in Umtrieb gesetzt wurden.
Erst im spätern Mittelalter, etwa um Mitte des 15. Jahrh., kam die Pumpe, [* 21] die eigentliche Wasserhebungsvorrichtung für den in Gebrauch. Sie ist die einfachste und in der Wirkung die beste Maschine [* 22] und für jede Wasserhebungsteufe anwendbar. Man unterscheidet einfach- und doppeltwirkende Pumpen. [* 23] Die wesentlichen Bestandteile der Pumpen sind das Kolbenrohr mit dem Kolben, die Saugröhren, die Steigröhren und die Ventile. Je nach der Einmündung der Steigröhren über oder unter dem Kolben unterscheidet man Hub- oder Druckpumpen. Ist gar keine Steigröhre vorhanden, so hat man den gewöhnlichen Saugsatz, der sich vom Drucksatz dadurch unterscheidet, daß ersterer einen hohlen mit Klappe versehenen Kolben, letzterer einen völlig geschlossenen massiven Kolben hat, ersterer während des Ansaugens des Wassers zugleich ausgießt, letzterer dagegen abwechselnd ansaugt und ausgießt.
Die Einrichtung eines Saugsatzes sowie doppelt wirkenden Hub- und Drucksatzes, ¶