r s e z u g p r e i s
v i e r t e l j ä h r l i c h : Hei A b h o lu n g in d e r D ru c k e re i
b e i B e z u g d u r c h d ie P o s t und d e n B u c h h a n d e l t i :
u n te r S tr e i f b a n d fü r D e u ts c h
l a n d , Ö s te rre ic h - U n g a rn u n d L u x e m b u r g 8 ; u n te r S tr e ifb a n d im W e l tp o s t
v e re in 9 «*.
Nr. 49
G l ü c k a u f
Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift
A n z e i g e n p r e i s :
f ü r d ie 4 m al g e s p a lte n e N o n p . Z eile o d e r d e re n R a u m 25 P f.
N ä h eres ü b e r P r e i s e rm ä ß ig u n g e n be i w ie d e r h o lte r
A u fn a h m e e rg ib t d e r a u f W u n sc h z u r V e rfü g u n g
ste h e n d e T a rif.
E in z e ln u m m e rn w e rd e n n u r in A u sn a h m e fä lle n a b g e g e b e n .
4 . D ezem b er 1 909 4 5 . Jah rgan g-
In h a lt:
S eite D i e B i l d u n g v o n K o h l e n o x y d g a s b e i G r u b e n
b r ä n d e n . V o n B e r g r a t D r . p h i l . E . S c h u l z . K ö l n 1 7 8 5 E i n V e r g l e i c h d e s a m e r i k a n i s c h e n T r u s t
s y s t e m s d e r K o h l e n - u n d E i s e n i n d u s t r i e m i t d e n d e u t s c h e n K o h l e n - u n d E i s e n - S y n d i k a t e n . V o n B e r g a s s e s s o r P i l z E s s e n . . . 1 7 9 4 T e c h n i k : E l e k t r i s c h e S c h i e ß - u n d B e l e u c h t u n g s
a n l a g e b e i m S c h a c h t a b t e u f e n 1 8 0 4
M a r k s c h e i d e w e s e n : B e o b a c h t u n g e n d e r E r d b e b e n s t a t i o n d e r W e s t f ä l i s c h e n B e r g g e w e r k s c h a f t s k a s s e i n d e r Z e i t v o m 2 2 . b i s 2 9 . N o v e m b e r 1 9 0 9 . . . . 1 8 0 5 V o l k s w i r t s c h a f t u n d S t a t i s t i k : B e r i c h t d e s
V o r s t a n d e s d e s R h e i n i s c h - W e s t f ä l i s c h e n K o h l e n - S y n d i k a t s ü b e r d e n M o n a t O k t o b e r 1 9 0 9 . K o k s e r z e u g u n g d e r W e l t . M i n e r a l g e w i n n u n g B r i t i s c h i n d i e n s i m J a h r e 1 9 0 8 . . . ... 1806
S e ite V e r k e h r s w e s e n : K o h l e n - u n d K o k s b e w e g u n g i n
d e n R h e i n h ä f e n z u R u h r o r t . D u i s b u r g u n d H o c h f e l d i m O k t o b e r 1 9 0 9 . W a g e n g e s t e l l u n g z u d e n Z e c h e n , K o k e r e i e n u n d B r i k e t t w e r k e n d e s R u h r - , O b e r s c h l e s i s c h e n u n d S a a r k o h l e n b e z i r k s . A m t l i c h e T a r i f v e r ä n d e r u n g e n ... 1 8 0 8 M a r k t b e r i c h t e : R u h r k o h l e n m a r k t . E s s e n e r B ö r s e .
Z i n k m a r k t . V o m a m e r i k a n i s c h e n P e t r o l e u m m a r k t . M e t a l l m a r k t L o n d o n . N o t i e r u n g e n a u f d e m e n g l i s c h e n K o h l e n - u n d F r a c h t e n m a r k t . M a r k t n o t i z e n ü b e r N e b e n p r o d u k t e ... 1 8 0 9 P a t e n t b e r i c h t ... 1 8 1 2 B ü c h e r s c h a u ... 1 8 1 6 Z e i t s c h r i f t e n s c h a u ... 1 8 1 7 P e r s o n a l i e n ... 1 8 2 0
Die B ildung von K olilenoxydgas bei (Irubenbränden.
V o n B e r g r a t D r . p h i l . E . S c h u l z , K ö l n .
I. D ie B i l d u n g v o n K o h l e n o x y d g a s d u r c h u n v o l l s t ä n d i g e V e r b r e n n u n g .
In seiner A bhandlung über den B ergbau am n ord
westlichen O b erh arz1 erö rte rt F. S c h e l l das A uftreten
»böser W etter« bei G rubenbränden. Diese W e tte r seien oft gefährlich gew orden, »weil das Personal, welches sich in denselben bew egte, in der Regel schon verloren war, wenn es die W irkungen der W e tte r v erspürte, es sei denn, daß ganz in der N ähe ein Z ufluchtsort m it bessern W ettern zu finden gewesen wäre«. Ü ber ihre E ntstehung sagt er: »Die E rscheinungen bei solchen G rubenbränden sind, soweit m an ak ten m äß ig d arü b er N achricht h a t, fast a llen th alb en dieselben gewesen.
Wenn näm lich die oft sehr trockene G rubenzim m erung in B rand g e rie t d an n entw ickelte sich anfänglich bei vollständiger V erbrennung des H olzes K ohlensäure. So
bald aber der B au zusam m enbrach u n d die brennenden Hölzer m it B ergen ü b erd eck t w urden, fand eine E n t wicklung von K ohlenoxydgas sta tt.«
Schell fü h rt drei G ruben b rän d e an, bei denen sich
»böse W etter« entw ickelt h a tte n , sowie zwei weitere, bei denen dies offenbar n icht der Fall w ar. Schon d arau s geht hervor, daß K ohlenoxydgas bei G rubenbränden nicht im m er, sondern n u r u n te r gewissen B edingungen gebildet wird. D aß diese B edingungen d u rch Schell richtig bezeichnet w orden sind, geht auch aus dem V er
lauf des G rubenbrandes hervor, der am 14. März 1909 auf der B leierzgrube B l i e s e n b a c h im B ergrevier D eutz- Ründeroth ausgebrochen w ar. O pfer an M enschenleben
1 Z . f . d. B erg -, H ü tte n - u n d S a lin e n w e s c n 1S82, S. 125.
h a t er n icht gefordert, aber in seinem Verlaufe u nd hinsichtlich der R e ttu n g gefährdeter Personen m anches In tere ssan te geboten, so daß eine kurze Beschreibung angebracht sein dürfte.
Der B ran d w ar in der selten b en u tzten sog. »zw'eiten F ahrung« (s. Fig. 1) en tsta n d e n , die wegen der W e tte r
führung, sowie als zw eiter Ausgang nach der Tagesober
fläche aufrechterhalten wurde. Sie b estan d aus alten S trecken u n d Fahrrollen, die in abgebauten Teilen des dort m ächtigen Ganges, also in rolligen G esteinm assen, stan d en u n d trocken waren. Die W etter fielen durch den K unigundeschacht u nd die zweite F ah ru n g nach dem B lindschachtfelde, in dem der A bbau um ging, ein, ge
langten dann durch den B lindschacht aufw ärts nach der 292' m -Sohle u n d auf dieser nach dem 225 m vom B lin d schacht en tfern ten M aschinenschacht, durch den sie zu
tage auszogen. Die Leute, die am 14. März, einem Sonn
tag, Morgens 6 U h r anfuhren, um die auf der 392 m -Sohle am B lindschacht stehenden Pum pen m it elektrischem A n trieb zu bedienen, fanden geringe B randgase in der Grube. D a sie m erkten, daß diese aus der zweiten F ah ru n g kam en, gingen sie zurück u n d fuhren von der 187 m -Sohle her in der zw eiten F a h ru n g nach u n ten , bis sie etw a 20 m u n te r der 187 m -Sohle bem erkten, daß d o rt d ich ter R auch aus den Stößen in die F ahrrolle tr a t u n d nach u n ten abgesogen w urde. Eine in den R auch gehaltene G ruben
lam pe erlosch; noch bildete sich also K ohlensäure. Die
L eute fuhren nun aus u n d e rs ta tte te n dem B etriebsführer
M eldung, der d a ra u f m it einigen L euten einfuhr, um eine
E in d äm m u n g des B randherdes zu versuchen. E r konnte
auf der 187 m -Sohle, bis zu welcher der K unigundeschacht
1786 G 1 ü c k a u t Nr. 49
h i n u n t e r r e i c h t , w e g e n d e r B r a n d g a s e n i c h t m e h r ü b e r d i e s e n h i n a u s n a c h d e r z w e i t e n F a h r u n g V o r d r i n g e n . I n d e r F i r s t e d e r S t r e c k e z o g e n z w a r n o c h f r i s c h e W e t t e r n a c h d e r z w e i t e n F a h r u n g , ü b e r d i e S o h l e a r b e i t e t e n s i c h a b e r b e r e i t s d i e B r a n d g a s e n a c h d e m K u n i g u n d e s c h a c h t h i n . H i e r b e r e i t e t e s i c h a l s o s c h o n d e r U m s c h l a g d e s W e t t e r z u g e s i m K u n i g u n d e s c h a c h t v o r , u n d d i e s e B e o b a c h t u n g z e i g t , d a ß u n t e r g e w i s s e n U m s t ä n d e n i n e i n e r S t r e c k e s o w o h l , a l s a u c h i n e i n e m S c h a c h t e n e b e n e i n a n d e r e n t g e g e n g e s e t z t e W e t t e r s t r ö m e b e s t e h e n k ö n n e n .
KunigundeschacM
— te o im ü b e r N N
M aschinenschacht ü ber UN 'ecsto/ten
1
C Wetteritü r ^ 3?5m -Sofr/e
1 L
^ 358m -SoM e Fum penkam me^ 398m -SohJe
■f56m unter N N
„___. Netterstrom a m 14 M ä rz 1505 Abenc/s 15 ¿/hr
+— Netterstrom be/m regeim a fb/g en B etrieb -*---*- Z u B ru ch gegangen e S trecke
F i g 1. W e t t e r f ü h r u n g d e r G r u b e B l i e s e n b a c h . ( M a ß s t a b e t w a 1 : 6 0 0 0 ).
Der B etriebsführer versuchte nun, auf der 292 m-Sohle über deft B lindschacht hinaus nach der zweiten F ah ru n g vorzudringen. E in Teil der Leute w urde aber bew ußtlos u nd m ußte von den ändern nach dem M aschinenschacht u nd zutage gebracht werden. E in am B lindschacht b etäu b t zurückgelassener A rbeiter w urde durch schnelles Vorgehen frischer Leute noch glücklich heraufgeholt u nd wieder zum Bewußtsein gebracht. Die Lam pen w aren w ährend des ganzen Vorganges nicht erloschen.
N ach allen Anzeichen w ar inzwischen das S tadium der K ohlenoxydgasbildung eingetreten, also ein tBruch in der brennenden zweiten F ahrung erfolgt.
Im Laufe des Tages erschienen auf den dringenden R uf der Grube Bliesenbach m it G astauchapparaten und allem Zubehör ausgerüstete R ettungsm annschaften der Gelsenkirchener Bergwerks-Aktiengesellschaft und der Bergwerksgesellschaft H ibernia. Mit ihrer Hilfe drang m an zunächst um 6 U hr N achm ittags nochm als ver
suchweise auf der 292 m-Sohle bis zum Blindschacht vor u n d fand dabei die L uft rein. D am als m uß also schon der W etterzug vollständig umgeschlagen und der K uni
gundeschacht ausziehender Schacht gewesen sein. Um
diesen Z u stan d m it m öglichster Zuverlässigkeit dauernd zu erhalten u nd m it dem frischen W e tte rstro m Vordringen zu können, w urde im K unigundeschacht eine dort vor
handene D am pfleitung so eingerichtet, daß D am pf nach oben hin ausblies un d d ad u rch d ieW etter ansog. Außerdem w urden die W e tte rtü ren in den V erbindungstrecken zwischen dem M aschinen- u n d dem K unigundeschacht gedichtet. Sodann fuhren zwei L eute m it G astauch
a p p arate n ein, u n d als sie die N achricht zurückbrachten, daß die L uft auf der 292 m -Sohle rein sei, folgte um 11 y 2 U hr eine A bteilung von 19 än d ern L euten nach, die nur z. T. m it G asta u ch ap p a raten ausgerüstet waren.
Abgesehen von einem leichten B ran d g eru ch im untern Teile des M aschinenschachtes w ar die L u ft bis zum Blind
schacht hin in der T a t rein, u n d 'e s gelang, die Pum pen auf der 392 m -Sohle in B etrieb zu setzen. Als aber die L eute m it der. F örderschale des B lindschachtes wieder zur 292 m -Sohle heraufgeholt w urden, w aren sie derart betäu b t, daß sie nicht m ehr von der Förderschale treten konnten, sondern zusam m ensanken. Gleichzeitig war der B etriebsführer m it einigen L eu ten nach der zweiten F ahrung hingegangen, fiel ab er nebst einem Teil seiner Begleiter ebenfalls b e tä u b t hin, so d aß n u r einer nach dem B lindschacht zurücklaufen u n d dort um Hilfe rufen konnte. D em nach h a tte ein V ordringen von Kohlen
oxydgas von der zw eiten F a h ru n g her nach der tiefsten Sohle des B lindschachtes sowohl, als auch nach der 292 m- Sohle u n d ferner, wie sich aus der B eobachtung des B rand
geruches im u n tern Teile des M aschinenschachtes ergab, auch durch alte verbrochene S trecken hindurch nach dem M aschinenschacht sta ttg efu n d en , u n d zw ar an allen diesen Stellen gleichzeitig. K u rz vor der um 11 (4 Uhr erfolgten E in fa h rt der A bteilung von 21 L euten m uß also ein B ruch in der brennenden zweiten F a h ru n g erfolgt sein, der den W etterzug sperrte u n d zu einer reichlichen B ildung von K ohlenoxydgas V eranlassung gab.
Die noch aufrechtgebliebenen L eute, von denen zwei m it G astau ch ap p araten (System e S ham rock u n d West- falia) versehen w aren, kon n ten die B e tä u b te n bis auf drei, von denen zwei am F ü llo rte des M aschinenschachtes, einer am B lindschacht auf der 292 m -Sohle zurück
gelassen w erden m u ß ten , zu tag e bringen. U n ter den B etäu b ten befanden sich zwei, deren G astauchapparate versagt h a tte n . Bei einem m it einem S ham rockapparate ausgerüsteten M ann h a tte der niederstürzende Betriebs
führer den Schlauch erfaßt u n d d ad u rch das M undstück am Munde abgebrochen. D er G rund für das Versagen des ändern A pp arates (W estfalia-M undatm ung) ist nicht b ek an n t geworden.
Die drei zurückgelassenen b e tä u b te n L eute wurden durch zwei A bteilungen, die aus je einem m it einem Sham rockapparate u nd je einem m it einem W estfaliaapparate ausgerüsteten Mann bestanden, zutage geholt. Durch W iederbelebungsversuche, die in der A nw endung k ü n st
licher R espiration, E inflößen von Sauerstoff und K am pfereinspritzungen b estan d en und in einzelnen Fällen auf die D auer von einer halben bis zu einer ganzen S tunde fortgesetzt w erden m ußten, gelang es, alle B etäu b te n w ieder ins Leben zurückzurufen. Es ist wohl sicher, daß zum m indesten der am Blind
schacht zurückgelassene M ann verloren gewesen wäre,
4. Dezember 1909 G l ü c k a u f 1787
wenn ihn n icht die m it G asta u ch ap p a ra ten versehenen Leute g e re tte t h ä tte n ; denn L eute ohne A p p a rate h ä tte n wegen des sta rk e n K ohlenoxydgasgehaltes der W etter nicht m ehr bis zum B lindschachte Vordringen können.
Dieser G ru b en b ran d auf G rube B liesenbach ist ty p isch für die B ildung von K ohlenoxydgas bei unvollständiger Verbrennung. Bei dem B ran d e des trocknen, halb vermodert in rolligen V ersatzm assen stehenden A us
baues sind B rüche m it V ersch ü ttu n g des brennenden Holzes leicht erklärlich. E in d erartig er B ruch m uß bereits am Morgen, ein w eiterer N ach ts gegen 11 y 2 U hr erfolgt sein. W äh ren d e rsterer die W ette rzirk u latio n nicht behindert h a tte , w urde durch le tz te m derW etterw eg in der zweiten F a h ru n g v ersp errt. E r w ar, wie m an drei Monate sp äter bei der W iederaufw ältigung der G rube feststellte, in dem Ü berbrechen zwischen der 207 und 227 m-Sohle erfolgt.
Die B ildung des K ohlenoxydgases bei diesem Brande entsprach ganz der Schellschen Regel, daß die brennende Z im m erung von Bergen überdeckt werden müsse. Die B ergeschicht w ird im w esentlichen die W irkung haben, daß die F lam m e ab g ek ü h lt w ird u n d dadurch das gebildete K ohlenoxydgas auch bei genügen
dem L u ftz u tritt n ich t w eiter verbrennen kann. Der Prozeß ist derselbe, w elcher in E rscheinung tr itt, wenn man ein D ra h tn e tz von oben her in eine F lam m e hält.
Das D rah tn etz k ü h lt die Flam m e so w eit ab, daß die noch nicht v e rb ra n n ten Gase n icht w eiter verbrennen können. In der P ra x is ist derselbe V organg eine Quelle von H eizk raftv erlu sten bei der D am pfkessel
feuerung. K ohlenoxydgas bildet sich d o rt stets, h a t aber bei meist genügendem L u ftz u tritt u n d bei Gegenw art einer an der O berfläche glühenden K ohlenschicht Ge
legenheit, vollständig zu K ohlensäure zu verbrennen.
Wenn aber die K ohlenschicht s ta rk h e ru n terg eb ran n t ist und dann gleichm äßig m it einer dicken Schicht frischer Kohle bedeckt w ird, k a n n sich das K ohlenoxydgas auch bei reichlichem L u ftz u tritt n icht en tzü n d en u n d entw eicht unverbrannt. Die Schicht frischer K ohle w irk t hier wie die die brennende Z im m erung bedeckenden Berge und wie das von oben in die Flam m e gehaltene D ra h tn e tz .abkühlend u n d d ad u rch die vollständige V erbrennung verhindernd. An den u n v e rb ra n n t entw eichenden Gasen der Flam m e m uß K ohlenoxydgas einen um so gro ß em Anteil haben, je w eniger gasreich das verbrennende Material ist.
II. D ie B i l d u n g v o n K o h l e n o x y d g a s b e im L ö s c h e n v o n S c h a c h t b r ä n d e n .
Eine ganz andere A rt der B ildung von K ohlen
oxydgas bei G rubenbränden ist zu erst durch den B ran d des neben der F ö rd eru n g dem A usziehen der W etter dienenden M ariaschachtes bei P rib ra m in B öhm en am 31. Mai 1892 b e k a n n t gew orden1. D er B ran d ist in dem Füllorte der 29. Sohle zwischen 11 u n d 11% U hr V or
mittags en tstan d en . E s d a u e rte m ehr als eine Stunde, bis der B ran d u n te n in der G rube b em erk t w urde, un d weitere 40 M inuten verflossen, bis von den m it der Fahrkunst eingefahrenen u n d wegen des B randes
1 Ö ster. Z. f. B erg - u n d H ü tte n w e s e n 1892, S 309; 1893, B e ila g e zu Nr. 6 (am tl. D a r s te llu n g ) u n d S. 110.
wieder ausfahrenden B ergleuten um 1% U hr über Tage M eldung e rs ta tte t werden konnte.
D er S chachtbrand w urde durch E inlassen von W asser in den Schacht bekäm pft. D adurch w urde erreicht, daß die Schachtzim m erung vom 18. Laufe aufw ärts n ich t m ehr vom B rande ergriffen wurde, dieser vielm ehr am nächsten Tage, dem 1. Ju n i, bereits als erloschen anzusehen war. W ann das E inlassen des W assers begonnen h a tte , ist in den am tlichen K u n d gebungen über das B randunglück nicht ausgesprochen, wenngleich m an aus den A usführungen schließen kann, daß sofort nach der Meldung des B randes über Tage m it dem Löschen begonnen w urde. Dieser Schluß wird durch die A ngaben der T ageszeitungen1, der einzigen U nterlagen, die außer dem am tlichen B ericht vorhanden sind, aber wegen ihrer übereinstim m enden Meldungen wohl als zutreffend angesehen w erden dürfen, durchaus b estätig t. D o rt heiß t es2: »Erst gegen 1 % U hr N ach m ittag s bem erkte m an stark en R auch auf steigen. Vier Schläuche w urden hinabgelassen, um das F euer zu lö sch en ,...« u nd ferner3: »Erst um 1% U hr N achm ittags w urde m an des Unglücks gew ahr . . . . E in dichter Q ualm stieg aus dem Schachte empor. Man läu tete sofort die Sturm glocke, die Bergw erksfeuerwehr w ar schnell zur Stelle, vier riesige W asserschläuche w urden angelegt, u nd m an sandte m ächtige W asserstrahlen in die Tiefe.«
W as hierauf erfolgte, ist aus dem W o rtlau te der a m t
lichen D arstellung zu ersehen:
»Um 2 U hr, also kurze Zeit nach der Meldung ober Tag, m achten die V erbrennungsgase schon den ca.
350 m entfernten F ranz-Jo sep h -S ch ach t unfahrbar, um 2 y 2 U h r erfüllten sie bereits die Strecken des ca.
550 m entfern ten A dalbertschachtes u nd um 3 U hr m achten sie sich schon am 28. Laufe des ca. 600 in e n t
fernten Prokopschachtes fühlbar. N ur das Revier des ca. 820 m entfern ten A nnaschachtes blieb zum großen Glücke noch durch längere Zeit rauchfrei4, wesshalb auch von hier aus das m eiste zur R e ttu n g der in allen fünf S chächten zur N achm ittagschicht angefahrenen 835 B erg
leute unternom m en w erden konnte.« ~
A n sta tt daß die B randgase durch den ausziehenden M ariaschacht abzogen, verbreiteten sie sich also m it b eträch tlich er Geschwindigkeit nach den ändern Schäch
ten hin ohne R ücksicht darauf, ob es sich um einen ausziehenden oder einen einziehenden Schacht handelte.
Vom A nnaschachte heißt es in N r. 467 der K ölnischen Z eitung in einem der »Politik« entnom m enen B erichte nach der B eschreibung der m it der Fördereinrichtung des A nnaschachtes ausgeführten R ettu n g sarb eiten :
»außerdem re tte te n sich m it der F a h rk u n st des A nna
schachtes etw a 200 M ann, die aus dem M aria- und A dalbertschachte d o rth in geeilt w aren. N ach % 5 U hr w älzten sich aus dem F euerherd unheilvolle R au ch wolken, die durch W assereinlassen aus dem M aria
schachte gedrängt w aren . . .« Die nach dieser einfachen
1 N u r d ie K ö ln . Z tg . u n d d ie R h e in .-W e stf. Z tg . s ta n d e n z u r D u rc h s i c h t z u r V e rfü g u n g .
2 K ö ln . Z tg. N r. 450.
2 R h e in .-W e stf. Z tg. N r. 156.
4 S. 3. N a c h S. 4 d e r a m tlic h e n D a rs t e ll u n g t r a te n d ie B ra n d g a s e d o c h b e r e its um ‘/.4 a m 27. L a u fe d e s A n n a s c h a c h te s a u f (vgl. n te n S. 1791)
1788 G l ü c k a u l Nr. 49
und unzweifelhaft richtigen Auffassung in die G rube ge
preßten B randgase enthielten K ohlenoxydgas, da nach einer Meldung in Nr. 458 der Kölnischen Zeitung die gerichtliche Sektion zweier Leichen als Todesursache
»Erstickung durch Kohlenoxydgas« ergeben h at, u nd es allseits angenom m en worden ist, daß der G ehalt an diesem Gase die giftige W irkung der B randgase hervor
gerufen hat.
Zur L^ntersuchung, ob zwischen dem Löschen eines brennenden Schachtes und der Bildung von Kohlen
oxydgas ein ursächlicher Zusam m enhang besteht, ist eine U m schau in der L iteratu r nach Schachtbränden an
gebracht, bei denen nu r das A uftreten von K ohlensäure nachw eisbar w ar und unm ittelbare Anzeichen dafür Vor
lagen, daß Kohlenoxydgas nicht gebildet wurde. Der U nterschied in der W irkung beider Gase liegt darin, daß Kohlensäure nicht giftig, sondern durch Verringerung des Sauerstoffgehaltes der L uft erstickend w irkt. K ohlen
säure kann daher der Luft bis zu 3 oder 4 pCt beigemischt sein, ohne andere Folgen als Atm ungsbeschwerden hervorzurufen1, und es ist allen Bergleuten bekannt, daß die L uft bei einem Kohlensäuregehalt, der die L ichter bereits zum Erlöschen bringt, die A tm ung noch ermöglicht. K ohlenoxydgas dagegen w irkt, wenn es auch nur in geringen Mengen in der L uft enthalten ist, t ö d l i c h und kann bereits, wenn es der L uft nu r zu 0,1 pCt beigemischt ist, Lähm ungen hervorrufen2. Diese verschiedene A rt der W irkung liefert aber auch die Mittel, zu erkennen, welches der beiden Gase in einem bestim m ten Falle der gefährlich wirkende B estandteil der B randgase gewesen ist. W enn Leute, die lange den Brandgasen ausgesetzt waren, gerettet werden konnten, obwohl ihre Lam pen erloschen waren, so ist das ein sicherer Beweis dafür, daß die Brandgase viel Kohlen
säure und kein Kohlenoxydgas enthielten. Fielen da
gegen die Leute in den Brandgasen to t oder b etäu b t hin, ohne daß die Lichter erloschen, so ist dadurch wiederum m it Sicherheit nachgewiesen, daß die B ran d gase infolge ihres Kohlenoxydgasgehaltes giftig w irkten.
Der U nterschied ist so leicht erkennbar, daß in der Praxis meist sofort von g i f t i g e n Gasen gesprochen wird, wenn K ohlenoxydgas in den Brandgasen enthalten war und eine Feststellung der Todesart durch Leichen
öffnung ü berhaupt nicht für nötig gehalten wird.
Das Beispiel eines Grubenbrandes, bei dem nur die Bildung von K ohlensäure erkennbar und bei dessen Beschreibung nicht von giftigen Gasen die Rede ist, bietet uns der G rubenbrand auf der Zeche Z o l l e r n in W estfalen am 22. Mai 18983. Der B rand betraf nicht den Förderschacht, sondern einen in unm ittelbarer Nähe des FördeiSchachtes die III. und IV. Sohle verbinden
den Blindschacht. Die Grube besaß nur einen zu tage ausgehenden Schacht und außerdem als zweiten fahrbaren Ausgang nach der Tagesoberfläche eine auf der I. Sohle hergestellte V erbindungstrecke m it der Zeche G erm ania II, die nicht von Zollern, sondern von G erm ania II aus bew ettert wurde. Die Gefahr für die
1 B r u n c k : D ie c h e m isc h e U n te rs u c h u n g d e r G ru b e n w e tte r F r e i
b e rg i. S. 1908, S. SO. ’
2 B r u n c k , a. a. O. S. 34.
3 Z. f. d. Berg-; H ü tte n - un d S a lin e n w e se n , 1898, S. 291.
Belegschaft war offenbar sehr groß, sobald der einzige Förderschacht von dem B ran d e ergriffen wurde. Zu
nächst w urde der V entilator des W e ttertru m m s ein
gestellt, sodann gelang es, einen K urzschluß zwischen der M aschinenkam m er des brennenden Blindschachtes und dem W ette rtru m m des H au p tsch ach tes herzu
stellen, so daß ein großer Teil der B randgase unm ittelbai abziehen konnte, ohne in die G rube einzudringen. Die A usbreitung der B randgase w urde infolge dieser Maß
nahm en nach M öglichkeit v erhindert, es en tsta n d aber die Gefahr, daß der B ran d sich in das W ettertru m m des H auptschachtes verbreitete. D urch interm ittierendes Ausgießen der in dem W e ttertru m m befindlichen Steigrohrleitung w urde auch dieser G efahr vorgebeugt und dadurch viel Zeit für erfolgreiche R ettungsversuche gewonnen.
Soweit m an sich aus der nich t sehr klaren D ar
stellung des V erlaufs dieses B randunglücks ein Bild machen kann, w aren diese M aßnahm en schon deshalb die richtigsten, weil dadurch eine R e ttu n g der Beleg
schaft des Nordfeldes von der W ettersohle des H a u p t
schachtes aus erm öglicht w urde, w ährend der Belegschaft des Südfeldes außerdem der R ückzug nach G erm ania II verblieb. Im w eitern Verlaufe aber w ar der W etter
scheider in B ran d geraten, u n d m an ließ, um ihn zu löschen, die W asserhaltung eine halbe S tunde lang ununterbrochen ausgießen. Die Folge war, daß das G eleucht am F iillorte der I. Sohle erlosch1, also die B randgase u n te r Lkmkehrung des sonstigen W etter
strom es durch die F ö rd erab teilu n g des H auptschachtes zutage getrieben w urden. H ieraus ist einerseits die um kehrende W irkung des einfallenden W assers auf den W etterstrom zu ersehen, anderseits aber auch zu erkennen, daß im vorliegenden Falle, in dem das einfallende W asser nicht m it dem brennenden B lindschachte in B erührung kam , die B randgase einen hohen G ehalt von K ohlensäure h atten . Das gleiche geht auch d arau s hervor, daß bei der B eschreibung des G rubenbrandes sehr oft von dem Erlöschen der L am pen die Rede ist u nd sogar erw ähnt w ird2, daß einer der zuletzt g eretteten fünf Bergleute vor der A uffindung durch die R ettungsm ann
schaften aus der B etäu b u n g erw acht w ar und seine erloschene L am pe w ieder angezündet h a tte . An den A ufenthaltsort dieser L eute kann also wohl nu r Kohlen
säure und kein K ohlenoxydgas gelangt sein3.
Bei dem B rande des einziehenden Luftschachtes im H erm annschachtfelde der Co ns. F ü r s t e n s t e i n e r Gruben bei W aldenburg i. Schl, am 24. Mai 19014 kam ein Löschen wegen W asserm angels nicht in Frage. Die dabei ver
unglückten L eute d ü rften alle durch K ohlensäure er
stick t sein, da sich wie bei dem B rande auf G rube Zollern L eute re tte n konnten, denen die L am pe bereits er
loschen w ar5.
Auch bei dem sehr b edeutenden G rubenbrande auf der Steinkohlengrube C o n s . F l o r e n t i n e in Ober-
1 a. a. O. S. 297 ff.
2 a. a. O. S. 298 ff.
3 D as A b lü sc h e n d es b re n n e n d e n W e t te r s c h e id e r s im H a u p tsc h a c h te w ird a lso k e in e g rü ß e rn M engen v o n g if t ig e n B ra n d g a s e n v e ru rs a c h t h a b e n , o d e r d ie se s in d n ic h t d o r th i n g e la n g t.
- ? e r g " H ü tte n - u n d S a lin e n w e se n 1902, S. 92.
8 a. a. O. S. 95.
-V. Dezember 1909 G l ü c k a u f 1789
Schlesien am 3. April 18811 ist nicht m it W asser gelöscht worden. D a bei diesem B ran d e kein M enschenleben zu Schaden gekom m en ist, so scheint auch hier kein K ohlen
oxydgas gebildet worden zu sein.
Anderseits ist bei dem G rubenbrande in dem S te in kohlenbergwerk C o n s . C l e o p h a s in O berschlesien am 3. März 18962 der B ran d im W alterschachte bis zur Ankunft des K evierbeam ten »durch H ineinleiten kolossaler W assermengen« bek äm p ft worden, u nd auch bei dem S chachtbrande auf Zeche B o r u s s i a bei D o rt
mund am 10. Juli 19053 sind gleich im A nfänge des gegen 6J4 Uhr Morgens auf dem F ü llo rt der V. Sohle e n t
standenen Brandes, sp ätesten s gegen 7 U hr, »m ittels zweier H y d ra n te n stark e W assermassen« in den ge
fährdeten oder bereits brennenden S chacht ge
schickt worden4. In der B eschreibung des B randes auf Cleophasgrube w erden die B randgase m ehrfach giftig g enannt5, so daß dadurch der K ohlenoxydgasgehalt direkt an erk an n t ist, u n d auch in der B eschreibung des Grubenbrandes auf B orussia finden sich, obwohl von der Giftigkeit der B randgase oder von K ohlenoxydgas nicht die Rede ist, Anzeichen von dem A u ftreten von K ohlen
oxydgas und dem F ehlen größerer Mengen von K ohlen
säure, da bei den R e ttu n g sarb eiten b e tä u b t hingefallene Leute weggetragen u n d g e re tte t u n d von R auch
gasen erfüllte S trecken u n te r B enutzung von Tüchern, die mit Essig g e trä n k t w aren, befahren w erden konnten, ohne daß hier oder an änd ern Stellen der B eschreibung von einem Erlöschen der G rubenlam pen b erich tet wird6.
In der L ite ra tu r finden sich also drei Fälle, in denen Schachtbrände m it eingelassenem W asser b ekäm pft wurden, u nd in allen drei Fällen haben die B randgase unverkennbar K ohlenoxydgas e n th alten , das in einem der Fälle durch L eichenöffnung direk t nachgewiesen worden ist. Diesen stehen drei andere Fälle, bei denen kein Wasser in den B ran d geleitet w urde, gegenüber, und in diesen Fällen ist auch nich ts von einer B ildung von Kohlenoxydgas zu m erken, vielm ehr d e u te t das Erlöschen der L ichter lediglich auf K ohlensäure hin.
Aus diesen T atsachen geht m it Sicherheit hervor, daß das A uftreten des K ohlenoxydgases bei S ch ach t
bränden m it dem Löschen ursächlich zusam m enhängt.
Wie vorher e rö rtert w orden ist, b e ru h t die gew öhn
liche A rt der B ildung von K ohlenoxydgas darauf, daß die Gase einer Flam m e infolge von A bkühlung, sei es durch Berge, sei es durch eine frische K ohlenschicht, sei es durch ein D rahtnetz, an der vollständigen V erbrennung gehindert werden. E in ähnlicher V organg w ird aber auch bei dem Löschen von S ch ac h tb rän d e n sta ttfin d e n . Ein Teil des im Schachte niedergehenden W assers wird, ohne am B randherde aufzuschlagen, durch- die F lam m e hindurch zum S chachttiefsten fallen. Dieser Teil des Wassers wird örtlich auf die F lam m e a bkühlend w irken müssen und dah er die noch u n v e rb ra n n te n Gase der Flamme nicht n u r an der v ollständigen V erbrennung
1 Z. f. ri. Berg-, H ü tte n - u n d S a lin e n w e se n 1882, S. 211.
- Z. f. d. B erg-, H ü tte n - u n d S a lin e n w e se n 1897. S. 314.
3 Z. f. d. B erg -, H ü tte n - u n d S a lin e n w e s e n 1900, S. 642.
4 a. a. O. S. 652.
5 a.
a. 0.
S. 319 ff. «,f a. a. 0 . S. 653 ff. u n d 660.
hindern, sondern auch m it in die Tiefe reißen können.
W elche U m stän d e diesen V organg besonders begünstigen, w ird u n te n n ä h er gezeigt w erden1.
E in anderer Teil des zum Löschen in den S chacht eingelassenen W assers w ird auf die brennenden Massen aufschlagen. W elche W irkung das W asser hier hervor
rufen wird, d ü rfte aus dem Vergleich m it den in einem G enerator bei der E rzeugung von W assergas sich a b spielenden Vorgängen hervorgehen. Im G enerator b ild et der eingeleitete W asserdam pf bei T em peraturen ü b er 1200 ° K ohlenoxydgas n ach der Form el
C + H , O = CO + H g.
Bei sinkender T em p eratu r t r i t t an die Stelle des K ohlen
oxyds allm ählich K ohlensäure, so daß bei etw a 500 ° die U m setzung als ausschließlich nach der Gleichung C + 2 H 2 O = C 0 2 + 2 H 2 verlaufend angesehen w erden kann. Doch w ird dieser Prozeß wegen der nie
drigen T em p eratu r bei S chachtbränden kaum in F rage kom m en können. Beide Prozesse binden große W ärm e
mengen. Bei der E rzeugung von W assergas w ird ein Gemisch von W asserdam pf u n d L uft in den G enerator geleitet, von denen die L uft durch die B ildung von CO u n d C 0 2 für die zur E rzeugung des W assergases er
forderliche T em p eratu r so rg t2.
W asserdam pf u nd L uft werden aber einem brennen
den Schachte durch das beim Löschen niedergehende W asser zugeführt. Die Bedingungen zur B ildung von W assergas sind also beim Löschen von Schachtbränden gegeben. Ob nun die Bildung von W assergas oder die A bkühlung der F lam m e die H auptrolle bei dem Auf
tre te n des K ohlenoxydgases spielt, kann unentschieden bleiben. Das Zusam m enw irken beider Prozesse erk lärt jedenfalls vollständig die reichliche B ildung von K ohlen
oxydgas, wie sie beim Löschen von Schachtbränden, z. B. in P ribram , beobachtet w orden ist.
i l l . D i e W i r k u n g d e s n i e d e r f a l l e n d e n W a s s e r s a u f d e n W e t t e r s t r o m .
Beim Löschen brennender Schächte h a t sich nicht n u r gezeigt, daß kohlenoxydgashaltige B randgase gebildet, sondern auch, daß diese Brandga.se in die Grube hinein gepreßt wurden. E s fragt sich, u n te r welchen Bedingungen die letztg en an n te Erscheinung zustande kommen kann.
Um die W irkung des in einem ausziehenden Schachte niederfallenden W assers auf den W etterstro m festzu
stellen, nahm ich in dem neuen, vollkom m en in M auerung stehenden F örderschacht der Zinkerzgrube C o n s . W e i ß bei Bensberg, u n te rstü tz t durch den L eiter der Grube, B ergverw alter G ö b e l , einen Versuch vor. Der infolge einer D am pfleitung ausziehende Schacht h a t kreis
förmigen Q uerschnitt m it einem D urchm esser von 2,75 m. Seine H ängebank liegt bei 214 m über N N.
Die H ängebänke der einziehenden Schächte (s. Fig. 2) liegen ungefähr in derselben H öhenlage, und zw ar be
findet sich die H ängebank des östlichen L uftschachtes bei 193, die des ebenfalls im Ostfelde gelegenen Laveissiere- Schachtes bei 218 u n d die des im W estfelde belegenen
1 v g l. S. 1792 ff.
2 v g l. z. B. L u e g e r , L e x ik o n d e r g e sa m te n T e c h n ik , A rt, B re n n sto ffe .
1790 G l ü c k a u f Nr. 49 L uftschachtes bei 219 m, feiner h a t das ebenfalls im
W estfelde belegene Stollenm undloch eine Höhe von 192 m über N N. Die T em peratur der im Förderschachte ausziehenden W etter w urde auf 20 0 C erm ittelt. D a zur Zeit des Versuches leichter F ro st herrschte, so konnte als durchschnittliche T em peratur der L uft in den ein
ziehenden W etterw egen etw a die m ittlere Ja h re ste m p eratu r, also 6 ° C, angenom m en werden. D em nach war zu erm itteln, welche W assermengen erforderlich sein würden, um den durch den T em peraturunterschied von 14 ° C hervorgerufenen ausziehenden W etterstrom des Förderschachtes zum Umschlagen zu bringen.
L u ft
sch a ch /
M aschinenraum
<— fleg e/m ä ß /g e kiefferfü h ru n g
<— • W eitersfröm ung m ä h ren d d e s V ersu ch es
F i g . 2. W e t t e r f ü h r u n g d e r G r u b e C o n s . W e i ß .
Der F örderschacht h a t einen Q uerschnitt von 5,9376 qm und, da die tiefste, 235 m Teufe u n te r dem tiefsten Stollen einbringende Sohle bei 273 m u n te r der H ängebank hegt,einen In h alt von 273 • 5,9376 = 1621 cbm.
N ach »Des Ingenieurs Taschenbuch«1 wiegt 1 cbm trockne L uft von 20 °C 1,2049 kg, 1 cbm trockne L uft von 6 °C 1,2654 kg. W enn m an den W asserdam pf
gehalt vernachlässigt, so erhält m an als den B etrag des den W etterw echsel bew irkenden D ruckunterschiedes 1,2654 — 1,2049 kg auf 1 cbm oder 0,0605 1621 = 98 kg für den ganzen Schacht. D a feuchte L u ft etw as leichter als trockne is t2, so kann m an diese Zahl nach oben auf 100 kg abrunden.
Befindet sich tropfbares W asser in der L u ft suspen
diert oder im freien Fall begriffen, so v erm eh rt sich das Gewicht der ausziehenden W etter des Schachtes um das Gewicht des W assers u n d verm indert sich um das Ge
w icht der durch das W asser v erdrängten L uft, d. h. um den A uftrieb, der hier wegen seiner G eringfügigkeit un berücksichtigt bleiben kann.
Nach den u n te r V ernachlässigung des L uftw ider
standes aufgestellten Fallgesetzen w ürde das in den Schacht eingelassene W asser
t = ] / ~ ~ gh = y ,” s2,7;! = 7 , 4 6 sek zum D urch
fallen der ganzen Schachtteufe gebrauchen. R echnungs
m äßig m üßten also, um den den W etterw echsel ver
ursachenden D ruckunterschied von 100 kg aufzuheben,
» 17. Aufl. 1899, I, S. 273.
2 a. a. O. S. 272.
in 7,46 sek 100 kg W asser im S chachte hinunterfallen, dagegen, um den W etterzu g zum Um schlagen zu
b r i n g e n ,
höchstens die doppelte Menge, also 200 kg, oder
20(L60 = , oder r ,| 0 cbm / m in 7,46
Die Zahlen sind hierbei reichlich bem essen. In W irk
lichkeit w ird das W asser, d a es den L u ftw id erstan d zu
ü b e r w i n d e n
h a t und zum Teil au f den S ch achtausbau und
die E instriche aufschlägt, viel längere Zeit zum H in u n ter
fallen gebrauchen u n d die L u ft d u rch A bkühlung schnell schw erer werden, so daß bereits bei einer geringem Menge W asser der U m schlag des W etterzuges zu er
w arten ist.
D as Einlassen von W asser w urde in einfachster Weise dadurch erreicht, daß m an die Steigrohre der W asserhaltung, die bei dem dam aligen Gang 1,2 cbm W asser in der M inute lieferte, in den Schacht ausgießen ließ. Auf der 80, 140 u n d 170 m -Sohle w aren B eobachter aufgestellt, die folgende T atsach en feststellen konnten.
Auf der 80 m -Sohle stan d en nach dem Beginn des Aus
gießens die W e tte r an der F irste fast still, w ährend auf der Sohle ein stark es A bziehen der W etter nach dem Schachte hin erk en n b ar war.
Auf der 140 m -Sohle "war eine U m kehrung'des W etter
strom es zuerst an der F irste, d an n in dem ganzen Quer
sc h n itt der S trecke bem erkbar, u n d b ald zog vom Schachte her ein scharfer W e tterstro m in die Grube, der auch dann noch an der F irste eine größere Geschwindig
keit besaß als an der Sohle.
Auch auf der 170 m -Sohle k e h rte sich der W etter
strom um. U n te r der 170 m -Sohle befindet sich nur noch auf der 235 m -Sohle der M aschinenraum für die W asserhaltung, der durch Ü berbrechen von der 170 m- Sohle frische W e tte r erh ält u n d die g ebrauchten W etter durch den F örderschacht abziehen lä ß t. A uch hier kehrte sich der W etterstro m um , u n d durch die sonst die W etter dem M aschinenraum zuführenden Ü berbrechen ging ein sehr scharfer W etterstro m aus dem Maschinen
rau m nach der 170 m -Sohle. H ervorzuheben ist, daß alle diese W irkungen fast augenblicklich m it dem Nieder
gehen des W assers ein traten .
Ü berraschend ist besonders die Ä hnlichkeit des Ver
haltens der W e tte r au f der 80 m -Sohle m it dem der W e tte r auf der V I. Sohle der Zeche B orussia w ährend des B ran d es1. Die W e tte r zogen d o rt u n m ittelb ar über der Sohle nach dem Schachte hin, w ährend die B rand
gase sich über ihnen k au m bew egten. E s ist einleuchtend, daß diese E rscheinung d u rch das A bsaugen der W etter nach u n te n hin hervorgerufen w urde, w ährend die größere W ettergeschw indigkeit an der Streckenfirste der 140 m -Sohle der G rube Cons. W eiß durch das schnelle Entw eichen der W e tte r aus der Teufe (der 235 m-Sohle), d. h. durch das H ineinpressen der W e tte r in die Grube verursacht w urde. Diese E rscheinung sowie der sehr scharfe aus dem M aschinenraum e der 235 m -Sohle durch die Ü berbrechen nach der 170 m -Sohle entweichende W ette rstro m bewiesen, daß die von dem niedergehenden W asser in die G rube m itgerissenen W e tte r erst beim A ufschlagen des W assers auf der tiefsten Sohle frei
1 a. a. O. S. C,61 ff-
4. Dezember 1909 G l ü c k a u f 1791
wurden u n d in die G rube gepreßt w erden konnten. N ach der Form el v = g • t b e tru g die G eschw indigkeit der auf der 235 m -Sohle freiw erdenden L u ft 9 , 8 1 - 7 , 4 6 = r. 71 m /s e k ; in der W irklichkeit w ird sie zw ar wohl geringer, aber im m erhin noch sehr hoch gewesen sein. D a auf der 235 m -Sohle kein genügender R au m für den Abfluß der Luft w ar, so m u ß te ein Teil neben dem nieder
gehenden W asser- u n d L u ftstro m im F ö rd ersch ach t bis zur 140 m -Sohle aufsteigen, was bei d e r|h o h e n Ge
schwindigkeit erklärlich ist.
Da auf der 80 m -Sohle die W e tte r von dem nieder
gehenden W asser angesaugt u n d auf den tiefern Sohlen wieder freigelassen w urden, so ist es w ahrscheinlich, daß wenigstens ein Teil der auf den tiefern Sohlen in die Grube gedrückten W e tte r nich t bis zutage zog, sondern auf einem kü rzern W etterw ege zur 80 m - Sohle gelangte, so daß ein K reislauf der W e tte r zwischen den tiefern Sohlen u nd der 80 m -Sohle e n tsta n d . D a durch wird, da ja bei E rzgruben ohne künstliche B e
wetterung derartige W etterv e rb in d u n g en vielfach vor
handen sein w erden, die E rscheinung beim G ruben
brande von P rib ram erk lä rt, daß die B randgase auf einzelnen Sohlen frühzeitig an die änd ern S chächte h eran traten, w ährend es zum T eil lange d auerte, bis die Schächte ganz erfüllt waren. Am P rokopschachte w aren die Gase schon um 3 U h r am 28. L aufe w ahrzunehm en, während die S trecken ü b er dem 17. Laufe noch frei waren. »Im A nnaschachte kam en die B randgase gleich
falls auf verschiedenen H orizonten ungleichzeitig an.
So war z. B. um % 7 U h r A bends u n te r dem 22. Laufe noch kein R auch, w ährend er am 21., 17. u n d 14. Laufe die Baue erfüllte, um y 2i L>hr w ar der 28. u n d 29. L auf noch ziemlich rauchfrei, am 27. Laufe jedoch gab es um diese Zeit schon B ew ußtlose1«. Also erreichte bereits um i/24 Uhr ein K reislauf der B randgase den A nnaschacht am 27. Laufe, ein zw eiter, der änd ern W etterw egen gefolgt sein wird, tr a t um l/ 27 U h r zwischen dem 22. u n d 13. Laufe auf. A uch in der folgenden N a ch t h a tte n die Brandgase um 1 U hr noch nich t den ganzen A nnaschacht erfüllt, da nach der A ngabe des M inisters um diese Zeit noch Bew ußtlose, verm ischt m it T o ten gefördert wurden. E s m üssen also w enigstens einige von ihnen beim Beginn des A ufziehens der Förderschalen noch das Bewußtsein gehabt haben u n d erst w äh ren d der A usfahrt
betäubt worden sein. k
Auch auf diese rä tselh afte n E rscheinungen h a t also der beschriebene Versuch L icht geworfen.
Die L ebhaftigkeit des d u rc h das E infallen des Wassers um gekehrten regelm äßigen W etterstro m e s auf der Grube Cons. W eiß ließ sich nach dem A bschluß des Versuches daraus erkennen, d aß der regelm äßige W etterstrom sich wenige M inuten nach dem A bstellen des Wassers, sobald dessen H au p tm en g e im S chacht herabgefallen war, w ieder in a lte r W eise von selbst ein
stellte. D er V ersuch h a t durch die Ä hnlichkeit der beobachteten E rscheinungen m it dem bei den S ch ac h t
bränden von P rib ram u n d B orussia u n te r Tage fest
gestellten V erhalten der B randgase bewiesen, daß die W irkung des niedergehenden W assers au f den W e tte r-
1 S. 4 d. a m tl. D a rs te llu n g .
s tro n rb e i den S chachtbränden dieselbe w ar wie bei dem Versuche. Z unächst überrascht diese E rfahrung, da die T em p eratu r der ausziehenden W etter bei dem Versuche n u r 20 ° C betrug, w ährend sie bei einem brennenden S chacht natu rg em äß sehr viel höher sein wird. R ech
nungsm äßig m ü ß ten daher bei einem brennenden Schacht erheblich größere W asserm engen erforderlich sein, um einen vollständigen U m schlag des ausziehenden W etter
strom es zu bewirken. E s ist aber ersichtlich, daß bei dem Versuche nich t lediglich eine U m kehrung des W etter
strom es erreicht wurde. E ine solche w ürde zur V oraus
setzung gehabt haben, daß das niederfallende W asser sich bald fein zerteilte u n d den ganzen Schachtraum gleichm äßig erfüllte. D as w ar aber nicht der F all; viel
m ehr stü rzte n gewaltige, n icht v erteilte W asserm engen am F üllorte der 140 m-Sohle vorbei u n d zum Teil auf das F üllort. E s m uß daher auf die Vorgänge beim N iederfallen des W assers näher eingegangen werden.
Zum Vergleich ist zunächst die W irksam keit des niederfallenden W assers bei einer W ettertrom m el heran
zuziehen. S c h e ll beschreibt sie1 folgenderm aßen:
» Be i . . . . (der W ettertrom m el) läß t m an in einerstehenden R öhre W asser einfallen, durch welches eine Menge L uft m it niedergerissen wird. Diese fängt m an in einem d ich t
verschlossenen K asten auf, welcher zwar das W asser durch eine vom Boden desselben aufsteigende R öhre abfließen, n icht aber die L u ft entw eichen läßt. Die W etterleitung, welche allgemein aus 6 Zoll w eiten Z ink
röhren besteht, lä ß t m an u n m i t t e l b a r ü b e r d e m W a s s e r s p i e g e l in den K asten eintreten. H a t m an hierbei auch keine große Pressung, so kann m an im m er
hin doch durch eine WTettertro m m el A rbeitsorte bis auf tau sen d u nd m ehr M eter Länge m it W ettern hinreichend versorgen.«
N ach v. H a u e r 2 befindet sich u n te r der M ündung des Fallrohres »ein B rettstü c k , die B r e c h b a n k , zu
weilen flach kegelförmig gestaltet, auf welcher der herabfallende W asserstrom zerstäu b t, was die A b
scheidung der m itgerissenen L uft begünstigt«.
Beide B eschreibungen zeigen also deutlich, daß die von dem niederfallenden W asser m itgerissene L uft erst beim Aufschlagen des W assers frei wird. Die Bem erkung Schells, daß keine große Pressung erzeugt werde, ist offenbar irrig u n d w ird bereits durch den zw eiten Teil des betreffenden Satzes w iderlegt. N ach v. H auer können m it der W ettertrom m el Pressungen von 35 m m Q uecksilber oder 50 cm W asser erzeugt w erden, u nd nach dem A rtikel S tra h la p p a ra te in Luegers Lexikon der gesam ten Technik erreicht m an m it dem W asserstrah l
gebläse (W assertrom m elgebläse) Pressungen von 0,5 bis 1 m W assersäule, w ährend die H och d ru ck v en tilato ren 3 bis zu 0,2 u n d 0,4 m W assersäule Spannung erzeugen.
E s ergibt sich also, daß die Spannung selbst bei der geringen F allhöhe von wenigen M etern rech t erheblich ist.
D er Vergleich des V organgs in einer W ettertro m m el m it den V orgängen bei dem V ersuche auf G rube Cons.
W eiß, sowie auch bei dem Löschen der S chachtbrände ist n u n zw ar sehr naheliegend, aber doch nicht ganz
‘ Z. f. d. B erg -, H ü t t e n - 'u n d S a lin e n w e s e n 1882, S. 127.
2 »D ie W e tte r m a s c h in e n « . L e ip z ig 1889, S. 184.
3 a. a. O. A rt. S c h le u d e rg e b lä s e .
1792 G l ü c k a u f Nr. 49 zutreffend, da das Rohr, welches das niederfallende W asser
um hüllt, im Vergleich zu der Menge des niederfallenden W assers bestim m te, nicht zu große Abmessungen haben m uß, um Gegenström ungen zu verm eiden. Bei dem geringen D urchm esser des Schachtes der G rube Cons.
W eiß könnte diese F orderung vielleicht annähernd zu
treffen; trotzdem stieg ein Teil der im S chachttiefsten frei w erdenden W etter, der auf den u n tern Sohlen keinen ausreichenden R aum zum A u stritt in die Grube fand, in dem vom niederfallenden W asser durchström ten Schachte bis zur 140 m-Sohle in die Höhe, um dort an der F irste der Strecke ins Innere der Grube abzufließen.
Bei Schächten von größerm Durchm esser u nd un- günstigerm Q uerschnitt müssen derartige Gegen
ström ungen noch günstigere Bedingungen vorfinden.
Der Schacht der Zeche Borussia h a tte einen langen u nd schmalen Q uerschnitt. D a nun berichtet wird, daß nach dem Beginn des W assereinlassens die R auch
gase immer m ächtiger wurden, so d eu tet dies auf einen neben dem niedergehenden W asser aufw ärts gerichteten W etterstrom hin. Dem ungeachtet ist es aber deutlich erkennbar, daß die B randgase auf der tiefsten, der V II. Sohle, in die Grube gepreßt wurden. Auch in der Beschreibung dieses G rubenbrandes1 wird die Erscheinung angeführt, daß die Brandgase »nicht m ehr u n m ittelb ar auf der V. Sohle von dem W etterschachte angesaugt, sondern nach unten zur VI. Sohle gedrängt wurden«.
Zur E rklärung dieser Erscheinung w ird aber ein Zu
sam m enbruch der Schachtzim m erung u nd eine hier
durch eingetretene V erstopfung im Schachte ange
nommen. Der U m stand aber, daß die B randgase weder auf der VI., noch auch auf der V II. Sohle nach dem Nord- felde ganz abgesaugt w urden, sondern, als m an m it dem frischen W etterstrom e vom Oespeler L uftschachte her Vordringen wollte, aus einzelnen Sohlenstrecken, also nicht auf der VI. Sohle vom Schachte her, sondern von der V II. Sohle her in den südlichen Q uerschlag der ' VI.Sohle strö m ten 2, beweist, daß ein S chachtbruch diesen andauernden Z ustand nicht hervorgerufen haben kann, die B randgase vielm ehr durch das niedergehende W asser auf der tiefsten (V II.) Sohle in die G rube gepreßt wurden.
Der Gegenstrom h a t also diese W irkung des nieder
fallenden W assers nicht aufgehoben. Diese Erscheinungen müssen ihre E rklärung in der Eigenschaft des nieder
fallenden W assers finden, daß es die L uft m it sich reißt, gleichsam bindet oder festhält, um sie erst beim Auf
schlagen wieder frei zu lassen.
Auch bei den Strahlgebläsen w ird von der Eigenschaft eines Strahles, beim A usström en u n ter D ruck die um gebende Luft m it sich zu reißen, G ebrauch gem acht.
Bei den W irkungen des niederfallenden W assers scheint sich diese Eigenschaft aber zu steigern u n d die Beziehung der m itgerissenen L u ft zum S trahl inniger zu werden. Die U rsache d ü rfte in der Be
schleunigung beim freien Fall zu suchen sein.
So erklärt auch A u e r b a c h 3 das M itreißen der L uft durch einen F lüssigkeitstrahl durch die doppelte
1 Z. f. d. B erg-. H ü tte n - u n d S a lin e n w e se n 1906. S. «59.
8 a. a. O. S. 061: vgl. a u c h d en s ta r k e n A u s t r itt d e r v o n d e r V I. S o h le h e ra u fk o m m e n d e n B ra n d g a s e in d e r D y n a m itk a m m e r in F lö z 21 und ih re E x p lo sio n . S. 062 ff.
3 W in k e lm a n n s H a n d b u c h d e r P h y s ik , B re sla u 1891. B d .I , S. 412 ff.
U rsache, einm al die oberflächliche R eibung zwischen Flüssigkeit u n d L uft, u n d sodann die zuneh
m ende Geschw indigkeit, welche, indem sie den Strahl in Tropfen auflöst, in sein Inneres L u ft hineinzieht.
Nach der Form el h = y 2 g ' t 2 w ird das an der H ängebank einfallende W asser in der ersten Sekunde 4,905, in der zweiten 14,715, in der d ritte n 24,525, in der vierten 34,335, in der f ünft en 44,145, in der sechsten 53,955 u nd in der siebten 63,765 m durchfallen. Hiernach m üßten sich die bei dem V ersuche im Laufe der ersten
1200 . . t . . T , Sekunde ausgeflossenen—g 7 p = 20 1 W asser im Laufe der zw eiten Sekunde auf eine S chachttiefe von 14,715 m, im Laufe der siebten Sekunde auf eine Schachttiefe von 63,765 m verteilen. In W irklichkeit w ird ein Teil des niedergehenden W assers an die Schachtstöße, die E instriche usw. geschleudert u n d d ad u rch zurückgehalten worden sein, so daß sich auf die D auer eine viel gleich
m äßigere V erteilung des niedergehenden W assers auf die ganze S chachtteufe ergeben wird. A ußerdem aber kom m t in B etrach t, daß die Beschleunigung des frei
fallenden W assers infolge des L uftw iderstandes immer kleiner und zu letzt gleich N ull w ird, so daß eine gleichförmige Bewegung e in tr itt1. In diesem Stadium aber w ürde das niederfallende W asser nich t m ehr im
stan d e sein, erhebliche L uftm engen anzusaugen. Nur durch Versuche w ird sich feststellen lassen, ob bei den hier in B e tra c h t kom m enden Teufen der E in tritt dieses S tadium s möglich ist. Verzögert w ird er dadurch, daß ein Teil des W assers unterw egs auf schlägt und von dort ab von neuem niederzufallen beginnt. In W irklich
keit dü rfte sich also die F ähigkeit des niederfallenden W assers, L uft anzusaugen, auf die ganze Schachtteufe verteilen; d am it stim m t auch die B eobachtung überein, daß das niederfallende W asser auf G rube Cons. Weiß auf der 80 m -Sohle, auf der Zeche B orussia auf der bei 479 m Teufe belegenen V I. Sohle die W etter noch energisch ansog. Die fü r G rube Cons. W eiß auf Grund der Fallgesetze u n te r der A nnahm e, daß sich das nieder
fallende W asser auf den ganzen Schachtquerschnitt 2 752;i
v erteilt, auf 63,765- ’ \ ’ = r. 380 c b m
/ s e kzu berech- 4
nende Menge der im S ch ach ttiefsten freiwerdenden L uft, erreicht dah er schon aus diesem G runde in W irk
lichkeit bei w eitem n icht diese Höhe. A ußerdem ist die A usbreitung des niederfallenden W assers über den ganzen S ch ach tq u ersc h n itt unw ahrscheinlich, denn die zunehm ende Geschw indigkeit des aus einer Öffnung ausström enden W assers ru ft n ich t n u r das Hinein
saugen der L u ft in den S trah l hervor, sondern hat auch einen A nteil an der Zusam m enziehung des S trahles u n te rh a lb der A usflußöffnung u nd bewirkt, daß der S tra h l sich u n te rh a lb der K o n trak tio n in der ganzen L änge seines zusam m enhängenden Ver
laufes nicht w ieder au sd eh n t, sondern, wenn auch kaum m erklich, noch w eiter zusam m enzieht. E rst dort, wo der S tra h l trü b e u nd unzusam m enhängend w ird, nim m t er eine nach u n te n sich erw eiternde, schwach konische G estalt an oder setzt sich aus dickern u nd schiankern
1 A u e r b a c h n. a. O. S. 120.
4. D ez em b e r 19U9 G l ü c k a u f 1793
Teilen, »Bäuchen« u n d »Knoten«, zu sam m en 1. Die zu
nehmende G eschw indigkeit des niederfallenden W assers wirkt also lediglich auf die A uflockerung des S trahls in der F allrichtung. Man kann dah er schließen, daß dort, wo der S trah l bereits aufgelockert ist u n d Luft in sich hineinsaugt, auch die m echanische W irkung der einström enden L u ft noch einer A usbreitung des W assers nach unten hin, die zu nächst durch andere U rsachen hervcrgerufen wird, entgegenw irken m uß. D aß dies in der W irklichkeit der F all ist, k an n m an an den Gießbächen oder S tau b b äch en im Flochgebirge erkennen, die zutreffend m it w eißen B ändern verglichen werden, die von den Bergen herabhängen.
Es w ird also n u r ein Teil des S ch ach tq u ersch n itts von dem niederfallenden u n d L u ft m it sich reißenden Wasser erfüllt w erden. D em entsprechend w ird auch die Menge der beim A ufschlagen im Schachttiefsten frei werdenden L u ft geringer anzunehm en sein. Ver
anschlagt m an ihre Menge aber auch n u r auf 100 cb m /sek sta tt der berechneten 380 cbm , so leu ch tet ein, daß sie nicht durch 2 Strecken von je 3 qm Q uerschnitt ab fließen kann, sondern einen G egenstrom im Schachte bilden muß, der durch dieSaugw irkung des nieder fallenden Wassers selbst begünstigt w ird. Schon dieser Gegen
strom weist aber d a rau f hin, daß der Q uerschnitt des betreffenden Schachtes, n am entlich bei großer Bem essung und länglicher Form , n icht ganz von dem niederfallenden Wasser erfüllt sein wird. Die aufsteigenden heißen B ra n d gase werden dah er z. T. den G egenstrom bilden und nur in einem Teile des S ch a ch tq u ersch n itts dem niedergehenden W asser gegen ü b ertreten , das sie aber dort schon deshalb bew ältigen kann, weil es sie an saugt und abkühlt.
Dieselbe W irkung, näm lich die A bkühlung der Flamme, welche die V erbrennung des K ohlenoxyds und der ändern Gase der Flam m e v e rh in d e rt2, gew ährt auch dem niedergehenden W asser die M öglichkeit, durch die aufsteigenden heißen B randgase h in d u rch zudringen u nd dabei einen Teil von ihnen in unvoll
ständig v erb ra n n tem Z u stan d e m it sich zu reißen. Der in die brennenden M assen selbst hineinfallende Teil des W assers w ird d o rt in V erbindung m it der m itgeris
senen L uft auf die B ildung von W assergas hinw irken, das sich der Flam m e beim ischt u n d z. T. von dem durch sie hindurch fallenden W asser ebenfalls in die Tiefe gerissen werden wird.
Hieraus geht hervor, daß n u r ein Teil des niedergehen
den Wassers, näm lich der u n m itte lb a r auf die brennenden Massen fallende, auf die Löschung des B randes einw irken kann, w ährend der übrige Teil n u r die Flam m e ab k ü h lt und verkleinert u n d d a d u rch höchstens dem F o rtsc h reiten des Brandes entgegenarbeitet.
Vergleicht m an m it diesen E rgebnissen die e n t
sprechenden von den S ch ach tb rän d en m itgeteilten, leider nu r sehr kurzen u n d u nvollständigen Angaben, so gewinnen diese erheblich an V erständlichkeit.
Bei dem B rande des M ariaschachtes in P rib ram wurden die B randgase in die G rube gepreßt u nd der Brand tatsäch lich durch das E inlassen des W assers
■ A u e r b a c h , a. a. O. S. 407 u n d 411; M ü l l e r - P o u i l l e t , P h y s ik , 1906. Bd. I. S. 401.
3 vgl. S. 1780.
niedergekäm pft. Der B rand h a tte sich aber tro tz des E inlassens von W asser von dem 29. bis zum 18. Laufe nach oben hin ausgebreitet, so daß der Schacht auf eine H öhe von 580 m ausgebrannt war.
Auf der Zeche Borussia w ar der brennende Schacht nach dem Beginn des Einlassens von W asser zugedeckt worden. D er durch das niederfallende W asser hervor
gerufene Gegenstrom dürfte späterhin den B rand in den obern Teil des Schachtes geführt haben. Das nieder
gehende W asser selbst, das auf der VI. Sohle die frischen W e tter ansog, preßte die B randgase auf der tiefsten, der V II. Sohle in die Grube und scheint auch den B ran d im Schachte nach der Teufe hin geführt oder doch wenigstens die Fortpflanzung des B randes nach der Teufe nicht gehindert zu haben, da berichtet wird, daß m an ungefähr 17 Stunden nach dem Beginn des Löschens am F üllorte der VI. Sohle helles Feuer sa h 1, u n d daß der 580 m tiefe, in Bolzenschrotzim m erung stehende Schacht »durch den B rand vollständig zerstört wurde«.
D er Versuch, den S ch achtbrand auf Grube Borussia zu löschen, h a tte also keinen Erfolg, sondern nu r u n erw ünschte Nebenerscheinungen gezeitigt.
Auf der G rube Cons. Cleophas zogen sich die B rand
gase von dem brennenden blinden F rankenbergschacht2 nach dem einziehenden W alterschacht, der infolgedessen um schlug u nd sta rk auszuziehen begann. D er W alter
schacht sta n d bei einer W eite von 7 m in M auerung;
n u r die L eitungen für die Förderschalen u nd die Ver
schalung des F örd ertru m m s gegen das F a h rtru m m b estan d en aus Holz. D a der Schacht tro tz der Gering
fügigkeit dieses Holzwerks in B rand geriet, so versuchte m an das F euer durch H ineinleiten kolossaler W asser
m engen zu löschen. E rst der herbeigeeilte R evierbeam te stellte das Ablöschen des Schachtes sofort ein, »da es n u r hindernd auf das Ausziehen der Gase w irken k o n n te3«.
S p äter stellte es sich heraus, daß nu r einige L eitungen aus E ichenholz zerstört waren, die schnell wieder aus
gewechselt werden konnten. N ach der Beschreibung des A usbaues konnte allerdings auch n icht viel m ehr zerstö rt werden. Bei diesem S chachtbrande ist also der schädliche E influß des W assereinlassens auf das Aus
ziehen der B randgase direkt an erk an n t worden. Zwar w ird nicht gesagt, daß der Schacht durch das W asser
einlassen wieder vollständig um geschlagen sei, was bei der großen W eite von 7 m auch nich t ohne w eiteres anzunehm en ist, daß aber die B randgase in die G rube gepreßt w urden, geht aus dem ganzen Z usam m enhang deutlich hervor.
G egenüber den G efahren, die das Löschen der S chacht
brände durch E inlassen von W asser in sich birgt, ist also n u r in dem erstem F all ein verhältnism äßig ge
ringer, im zweiten Fall gar kein Erfolg erzielt worden.
D er W altersch ach t scheint allerdings gelöscht worden zu sein. D a er n u r 170 m Teufe besaß u n d der B ran d im M ariaschacht erst zum Erlöschen kam , nachdem der
■ a. a. O S. 662.
2 D a d e r b re n n e n d e b lin d e F r a n k e n b e r g s e h a c h t m e n t g e lö s c h t w u rd e , so w e rd e n d ie v o n ih m g e b ild e te n B ra n d g a s e g ro ß e M engen v o n K o h le n s ä u r e e n th a lte n h a b e n . D iese B ra n d g a s e d u rc h z o g e n e b e n so w ie d ie K o h le n o x y d g a s e n th a lte n d e n d es W a l te r s e h a c h te s die G ru b e . D ie W irk u n g e n b e id e r s in d d a h e r n ic h t g e n a u v o n e in a n d e r z u s c h e id e n .
3 a, a. O. S. 318 ff.
