Екатерина Минина
Алексей Лохов (фото)

Лампа масляная конструкции Деви. Начало XIX в. Германия.

    Горное дело – одно из древнейших ремесел. Изображение человека, добывающего руду в подземной горной выработке, было обнаружено на коринфской керамической пластинке, изготовленной в V – IV веках до н. э. По мере развития горного дела менялись техника и технология добычи полезных ископаемых, условия труда и обустройство выработок. Одна из первых коллекций Политехнического музея, "Шахтерские лампы", дает возможность проследить историю рудничного освещения на протяжении десяти веков.
    Наиболее древние светильники, использовавшиеся для освещения подземных горных выработок, представляли собой глиняные плошки, заполненные растительным или животным жиром, в котором был утоплен фитиль из растительного волокна. Подобный светильник, имеющийся в коллекции, датируется периодом раннего средневековья (V – XII вв.)

Светильник-плошка V – XII вв.

    Со временем, чтобы сделать шахтерские лампы более безопасными и удобными для использования, резервуары для масла стали изготавливать закрытыми, оставляя лишь небольшое отверстие для заправки фитиля и заливки масла. Такие шахтерские светильники широко использовались в Англии, Германии и России вплоть до конца XIX века, различались они лишь формой резервуара.
    В коллекции представлен целый ряд подобных светильников, изготовленных в конце XVIII – XIX веках. Интересны названия некоторых из этих ламп: "Бог помощь", "Благодетельница", "Глюкауф" (что в переводе с немецкого обозначает "Счастливого возвращения наверх"), "Петушок".
    Масляные лампы не давали яркого света и сильно коптили. Увеличение силы света было достигнуто путем применения ацетилена. Поскольку ацетилен в таких лампах получался в результате реакции воды и карбида кальция, помещаемых в верхнюю и нижнюю части резервуара лампы, они получили название "карбидки". Из-за сложности эксплуатации (частое засорение горелки, необходимость регулировки поступления воды и т. д.) "карбидки" использовались в основном горными инженерами для целей технического надзора.
    Подлинным украшением коллекции стала лампа-"карбидка", изготовленная заводом фирмы "Фриман и Вольф" в Цвиккау в конце прошлого века.
    Еще одна чрезвычайно интересная рудничная лампа, пополнившая музейную коллекцию в 1996 году, представляет собой головную лампу-"карбидку", изготовленную американской фирмой Areamlined justrite в начале XX века. Она иллюстрирует возникновение нового направления в рудничном освещении.

Головная ацетиленовая лампа (карбидка). Начало XX в. США.

    Следует отметить, что попытки прикрепить светильник к головному убору шахтера предпринимались давно. В литературе встречаются описания и изображения головных масляных ламп. Носить на голове открытую пламенную лампу безусловно неудобно, поэтому широкого применения они не нашли. Лишь с появлением аккумуляторных шахтерских ламп появилась возможность изготовления удобных и безопасных головных светильников.
    На первый взгляд кажется странным, что открытые пламенные лампы так долго просуществовали на шахтах и рудниках. Однако следует уточнить, что вплоть до конца XVIII века шахтным способом отрабатывались преимущественно верхние части месторождений, вблизи выходов пластов на поверхность, к тому же ручная добыча не давала мелких фракций угольной пыли. Все это снижало вероятность взрыва в шахте.
    В начале XIX столетия шахтами стали отрабатываться более глубокие горизонты, увеличилась их газоносность. К тому времени взрывы гремучего газа (так раньше называли рудничный газ метан) стали весьма частым явлением и приводили к многочисленным человеческим жертвам. В 1812 году в Англии была создана комиссия во главе с известным ученым-химиком Гемфри Дэви для изучения вопроса о возможностях создания безопасных ламп.

Лампа масляная "Петушок". Конец XIX в. Россия.

    9 ноября 1815 года можно считать днем рождения предохранительной масляной лампы, получившей название в честь своего изобретателя – лампа Дэви. В ней впервые был применен принцип предохранительной металлической сетки, которая закрывала пламя и снижала его температуру. Это позволяло использовать такую лампу в шахтах с содержанием рудничного газа взрывчатой концентрации. Вместе с тем лампа Дэви имела крупные недостатки, главным из которых был выброс пламени из-под сетки при быстрой ходьбе шахтера или наличии сильной струи воздуха, а также уменьшение силы света. Эти недостатки пытались устранить другие изобретатели. В 1833 году французскими изобретателями Эптеном и Робертсом было предложено надевать поверх сетки стекло, английский изобретатель Кленни (1839 г.) предложил нижнюю часть сетки заменить стеклянным цилиндром, что позволило увеличить силу света.
    В коллекции Политехнического музея представлены копии ламп Дэви, Кленни, Эптена и Робертса, Мюзелера, наглядно демонстрирующие попытки сделать предохранительную лампу более безопасной и увеличить силу света. Эти музейные предметы были изготовлены в Германии в мастерских Шумана и экспонировались на Политехнической выставке 1872 года в Москве.

Светильник головной герметичный (СГГ-5). 70-е годы. XX в. СССР.

    Другой важной вехой в истории рудничного освещения стало появление в конце XIX века бензиновых ламп Вольфа и спиртовых ламп Шено. Рудничные лампы такого типа не только давали более сильный световой поток, но и позволяли по высоте и цвету ореола вокруг пламени определить концентрацию метана, т. е. являлись индикаторными.
    Наиболее распространенной в конце XIX – начале XX веков была лампа Вольфа, которая по устройству представляла собой обыкновенную лампу Кленни, но вместо масла в резервуар заливался бензин. Подобные лампы широко использовались на шахтах Германии, Австрии и России вплоть до середины XX века. Свое название они получили по названию немецкой фирмы "Фриман и Вольф", на заводах которой уже более 150 лет выпускаются различные рудничные светильники.

Лампа ацетиленовая "карбидка". Конец XIX в. Германия.

    В целях большей безопасности предохранительные лампы Вольфа снабжались различными приспособлениями: шлемом – если применялись в местах с сильным движением воздуха или сильным капежом воды; затвором – чтобы избежать самовольного открывания ламп рабочими, что давало доступ открытого пламени в шахтный воздух и могло привести к взрыву; внутренними зажигателями. В коллекции "Шахтерские лампы" представлены несколько ламп Вольфа с различными предохранительными элементами, а также отечественная бензиновая лампа – ЛБК-1, выпуск которой был начат Харьковским заводом "Свет шахтера" в начале 30-х годов.
    Спиртовые лампы типа Шено изготавливались на предприятиях Вильгельма Зейпеля в Германии. Они снабжались специальной измерительной шкалой, с помощью которой по высоте пламени лампы можно было определить концентрацию метана в шахтном воздухе.
    Бензиновые и спиртовые шахтерские светильники использовались в качестве индикаторных вплоть до начала 60-х годов, т. е. в течение почти ста лет пламенные предохранительные лампы играли роль не только источника света в подземных горных выработках, но и служили для предупреждения взрывов.
    При попытках изобретения безопасной шахтерской лампы, конечно, должна была возникнуть мысль о применении для этих целей электричества. Возникла необходимость создания автономного источника питания для электрической лампочки, чтобы избежать использования проводов. Первые аккумуляторные лампы, в которых использовались свинцово-цинковые кислотные батареи, были довольно громоздкими и весили более 4 кг.

Лампа спиртовая индикаторная конструкции Шено. Конец XIX – начало XX вв. Германия.

    В 1901 году американский изобретатель Томас Эдисон предложил щелочной аккумулятор с железо-никелевыми батареями, что и определило дальнейшее направление развития рудничного освещения. Уже известная фирма "Фриман и Вольф" в начале 20-х годов осваивает выпуск щелочной лампы Вольфа – ручного шахтерского аккумуляторного светильника. В коллекции Политехнического музея с этим типом рудничных ламп можно познакомиться на примере аккумуляторной лампы другой немецкой фирмы "Конкордия", а также целого ряда отечественных аккумуляторных светильников (ЛАУ-1, ЛАУ-4, ЛАТ).
    Появление аккумуляторных батарей стимулировало возвращение к проблеме создания головных шахтерских светильников, в которых источник света был отделен от источника питания и прикреплен к шахтерской каске. Здесь лидером оказались США. Аккумуляторный светильник фирмы "Олдхэм" стал основой для создания целой серии головных шахтерских светильников как за рубежом, так и в нашей стране. Предметы коллекции позволяют проследить за последовательной модернизацией шахтерских ламп этого типа, которые являются основным средством индивидуального освещения в шахтах и рудниках по сей день.
    Коллекция "Шахтерские лампы", являясь одной из старейших коллекций музея, безусловно не потеряла своего значения и сейчас. Она вызывает неизменный интерес у посетителей музея благодаря тому, что позволяет проследить развитие инженерной мысли в стремлении преодолеть все трудности, возникающие при создании такого простого, казалось бы, предмета, как шахтерская лампа.