«Федеральные исследования рудничных аварий, строительных материалов и топлив»

Таблица XX. Рис. 1. — Загрузочная площадка газогенератора. Рис. 2. — Европейские и американские брикеты.

Брикеты, изготовленные на этой установке, затем подвергаются физическим испытаниям для определения их атмосферостойкости и сопротивления истиранию; также проводятся экстракционные испытания и химические анализы. Тем временем другие брикеты из тех же партий подвергаются испытаниям на горение для сравнения с тем же углем, не подвергавшимся брикетированию. Эти испытания проводятся в стационарных котлах, бытовых отопительных котлах, на локомотивах, морских судах и т. д., а результаты как процессов производства, так и испытаний публикуются в различных бюллетенях, выпускаемых Геологической службой.

Оборудование включает бункеры для хранения сырого угля, весы для взвешивания, машины для дробления или раскалывания пека, измельчители, дробилки и дезинтеграторы для доведения угля до желаемой степени измельчения, нагревательные и смесительные аппараты, прессы и формы для формования брикетов, сушилку Шульца и охлаждающее устройство.

Имеется небольшой экспериментальный ручной брикетировочный пресс (рис. 1, таблица XXI) для проведения предварительных испытаний брикетировочных свойств различных углей и лигнитов. С его помощью легко изменять давление, температуру, процентное содержание и вид связующего, чтобы определить оптимальные условия брикетирования для каждого вида топлива перед проведением крупномасштабных коммерческих испытаний на больших брикетировочных машинах.

Этот ручной пресс развивает давление до 50 тонн, или 100 000 фунтов на кв. дюйм, на плунжер диаметром 3 дюйма. Плунжер входит в форму, которая может нагреваться паровой рубашкой, питаемой обычным насыщенным паром под давлением 125 фунтов, и сжимает топливо в брикет длиной 8 дюймов при заданных условиях температуры и давления.

Брикетировочная машина Джонсона, требующая для работы 25 л.с., развивает давление около 2500 фунтов на кв. дюйм и производит брикеты прямоугольной формы размером 6¾ на 4¼ на 2½ дюйма, имеющие средний вес около 3¾ фунта. Производительность машины (рис. 2, таблица XXI) составляет около 3,8 тонны брикетов за 8-часовой рабочий день.

Таблица XXI. Рис. 1. — Ручной брикетировочный пресс. Рис. 2. — Угольная брикетировочная машина.

Под бункером на весах для сырья находится квадратный деревянный возвратно-поступательный плунжер, который подает топливо в отверстие в полу с равномерной скоростью. Пек добавляется вручную как можно более равномерно по мере прохождения угля через это отверстие. Под этим отверстием горизонтальный шнековый конвейер подает топливо и пек к дезинтегратору, перед которым в загрузочном желобе установлен мощный магнит для улавливания кусков железа, которые могут попасть в машину и вызвать поломку.

Измельченная смесь поднимается от дезинтегратора в точку над верхней частью смесителя машины. У основания этого цилиндра через несколько отверстий может подаваться пар для нагрева материала до любой желаемой температуры, обычно от 180° до 205° по Фаренгейту. Там плунжер, совершающий 17 ходов в минуту, сжимает два брикета за каждый ход.

Немецкая машина для брикетирования лигнита (рис. 18 и 19) была изготовлена компанией Maschinenfabrik Buckau Actien-Gesellschaft, Магдебург, Германия. Лигнит из помещения для хранения на третьем этаже здания подается в один конец трубчатой сушилки Шульца (рис. 1, таблица XXII), которая похожа на многотрубный котел, установленный под небольшим углом к горизонту и медленно вращаемый червячной и зубчатой передачей; лигнит проходит через трубы, а пар находится внутри котла. Из этой сушилки лигнит проходит через сортировочное сито и дробильные валки в охлаждающее устройство, состоящее из четырех горизонтальных круглых плит диаметром около 13 футов, по которым высушенный материал перемещается граблями. После охлаждения материал подается длинным червячным конвейером в большой бункер над брикетным прессом, а затем через питающий ящик — в пресс (рис. 2, таблица XXII).

Таблица XXII. Рис. 1. — Сушилка для пресса по брикетированию лигнита. Рис. 2. — Машина для брикетирования лигнита.

Пресс открытого типа состоит из ползуна и матричных плит, установленных таким образом, чтобы формировать трубу, постепенно сужающуюся к выходному концу машины. Брикеты имеют поперечное сечение, близкое к эллипсу со слегка срезанными концами; они имеют толщину около 1¼ дюйма и средний вес около 1 фунта (рис. 2, таблица XX). Пресс приводится в действие прямым соединением с паровой машиной мощностью 150 л.с., основание которой является общим с основанием пресса. Отработанный пар от машины используется для нагрева сушилки.

Плунжер совершает от 80 до 100 ходов в минуту, развиваемое давление варьируется от 14 000 до 28 000 фунтов на кв. дюйм, производительность машины составляет 1 брикет за ход, или от 2½ до 3 тонн готовых брикетов в час. Ожидается, что для практически всех видов бурого лигнита, брикетируемых на этой машине, связующее не потребуется, что снижает стоимость по сравнению с брикетированием углей, требующих от 5 до 7% связующего из пека водяного газа, стоимость которого превышает 50 центов на тонну готовых брикетов.

Рис. 18.

Рис. 19.

Исследования торфа. — Исследования распространения, добычи, происхождения, природы и использования торфа проводятся г-ном К. А. Дэвисом и включают соглашения о сотрудничестве с геологическими службами штатов и Геологическим отделением Геологической службы США. Эти организации проводят изыскания, включающие картирование месторождений торфа в полевых условиях, определение их масштабов и границ, отбор проб торфа с различной глубины и передачу образцов в лаборатории Питтсбурга для анализа и испытаний.

Эта работа координируется таким образом, чтобы обеспечить единообразие процедур при изучении месторождений торфа в Соединенных Штатах. Образцы торфа подвергаются микроскопическому исследованию для определения их происхождения и возраста, а также химическим и физическим испытаниям в лабораториях Питтсбурга для установления химического состава и теплотворной способности, сопротивления сжимающим нагрузкам, содержания золы и влаги, свойств сушки, сопротивления истиранию и т. д. Периодически большие количества торфа подвергаются дезинтеграции и механической обработке, а части после сушки в течение различных периодов времени подвергаются испытаниям на горение в паровых котлах и испытаниям в газогенераторе для определения их эффективности как источника энергии.

Результаты. — Полная ценность исследований, описанных на предыдущих страницах, не может быть осознана в течение многих лет; но даже за четыре года, в течение которых велась эта работа, некоторые исследования привели к важным результатам, некоторые из которых можно кратко упомянуть:

Химические и калориметрические определения углей, закупаемых для нужд правительства, привели к поставкам топлива более высокого качества без соответствующего увеличения стоимости и, следовательно, к экономии для правительства. В рамках этой системы закупок угля по спецификациям и с проведением испытаний правительство получает больше того, за что платит, и платит за то, что получает. Эти исследования, предлагая изменения в оборудовании и методах, также указывают на целесообразность закупки более дешевых видов топлива, таких как битуминозный уголь и мелкие сорта (горох, гречиха и т. д.), вместо более дорогих сортов антрацита, что дает соответствующую экономию средств. Расходы правительства на топливо в настоящее время составляют около 10 000 000 долларов в год.

Проведение и обобщение химических анализов и калориметрических определений (проверенных другими испытаниями) тщательно отобранных проб углей из почти 1000 различных мест в разных угольных бассейнах Соединенных Штатов, с периодическим добавлением проб, представляющих части угольных бассейнов или вновь открытые пласты угля в том же бассейне, предоставляют бесценные источники точной информации не только для использования правительством, но и для широкой общественности. Из вышеупомянутых мест 501 находилось в штатах с государственными землями, а 427 — в центральных, восточных и южных штатах.

Химические анализы углей, найденных по всей территории Соединенных Штатов, проводились с такой единообразностью методов, как в отношении сбора проб, так и в отношении аналитических процедур, что позволили получить результаты, строго сопоставимые для углей из всех частей страны, и предоставили полную информацию в качестве основы для будущих закупок и использования правительством и широкой общественностью всех типов американских углей.

Другие исследования привели к получению ценной информации относительно распределения температуры в топливном слое газогенераторов и печей, показав диапазон от 400° до 1300° по Цельсию, и, таким образом, предоставили данные, указывающие на конкретные трудности, которые необходимо преодолеть при совершенствовании газогенераторов для повышения эффективности использования топлива.

Недавние исследования летучих веществ в угле и их связи с работой коксовых печей и другими видами горения показали, что до одной трети этих веществ являются инертными и негорючими — факт, который может иметь прямое отношение к предотвращению дыма, объясняя его причину и указывая средства для его уменьшения.

Эксперименты по хранению угля доказали, что при воздействии воздуха поглощается кислород, что в некоторых случаях вызывает снижение теплотворной способности и указывает на то, что для определенных углей, если они должны храниться долгое время для нужд флота и других целей, целесообразно хранение под водой.

Испытания различных углей в паровых котлах показали возможность повышения общей эффективности паровых котлов с ручной топкой на 10–15% по сравнению с обычными результатами. Если бы такая экономия могла быть достигнута в огромном количестве котлов с ручной топкой, эксплуатируемых в настоящее время во всех частях Соединенных Штатов, это привело бы к значительной экономии расходов страны на топливо. Эксперименты, проведенные с бытовыми отопительными котлами, оправдывают уверенность в том, что будет возможно усовершенствовать такие типы котлов, которые смогут экономично работать без дыма. Испытания паровых котлов предоставляют конкретную информацию о наиболее эффективном методе использования каждого из ряда различных типов угля в правительственных зданиях и на электростанциях в разных частях страны.

Испытания в газогенераторе показали, что многие виды топлива настолько низкого качества, что практически бесполезны для паровых печей, включая угольную мелочь, костяной уголь и лигнит, могут быть экономично преобразованы в генераторный газ и, таким образом, вырабатывать достаточно энергии, чтобы иметь высокую коммерческую ценность.

Практически каждая партия из нескольких сотен, испытанных в газогенераторах, включая угли с содержанием золы до 45%, а также лигниты и торф с высоким содержанием влаги, была успешно преобразована в генераторный газ, который использовался для работы газовых двигателей. Было подсчитано, что в среднем каждый уголь, испытанный на газогенераторной установке, вырабатывал в два с половиной раза больше энергии, чем при использовании на обычной парокотельной установке, и что такие относительные показатели эффективности, вероятно, будут справедливы для средней установки умеренной мощности, хотя это соотношение может быть значительно снижено в крупных паровых установках самого современного типа. Было обнаружено, что низкосортные лигниты Северной Дакоты при преобразовании в генераторный газ вырабатывали столько же энергии, сколько лучшие битуминозные угли Западной Виргинии при использовании в паровом котле; таким образом, пласты лигнита, залегающие под 20 000 000–30 000 000 акров государственных земель, которые считались не имеющими или почти не имеющими коммерческой ценности, показали свою высокую ценность для развития энергетики.

Испытания, проведенные в отношении производства и сжигания брикетированного угля, убедительно доказали, что с помощью этого средства коммерческая ценность многих низкосортных битуминозных углей и лигнитов может быть увеличена до степени, которая более чем покрывает возросшие затраты на производство; эти испытания также показали, что битуминозные угли более высоких сортов могут сжигаться в локомотивах с значительно повышенной эффективностью и мощностью и с меньшим количеством дыма, чем тот же уголь без брикетирования. Эти испытания показали, что при том же расходе топлива в виде брикетов, что и сырого угля, тот же локомотив может существенно увеличить свою тяговую способность и тем самым снизить стоимость транспортировки.

Исследования по борьбе с дымом ясно показали, что каждый тип угля может сжигаться практически без дыма в каком-либо типе печи или с использованием какого-либо устройства механической топки, тяги и т. д. Устранение дыма означает более полное сгорание топлива и, следовательно, меньше отходов и более высокую эффективность.

Исследования потерь угля при добыче показали огромные масштабы этих потерь, составляющие, вероятно, от 300 000 000 до 400 000 000 тонн ежегодно, из которых по крайней мере половина могла бы быть сохранена. Доказывается, что низкосортные угли с высоким содержанием серы и золы, которые сейчас остаются под землей, могут экономично использоваться в газогенераторе для получения энергии и света и, следовательно, должны добываться одновременно с извлечением высококачественного угля. Более того, сейчас обращается внимание на целесообразность дальнейшего значительного сокращения потерь за счет более эффективных методов добычи.

Испытания на промывку продемонстрировали тот факт, что многие угли, слишком богатые золой и серой для экономичного использования в паровом котле или для коксования, могут приобрести коммерческую ценность при надлежащей обработке на обогатительной фабрике. Испытания на коксование также показали, что при правильных методах подготовки и манипуляций в купольной печи многие угли, которые не считались экономически ценными для целей коксования, могут стать таковыми после предварительной промывки и надлежащей обработки. Из более чем 100 углей, испытанных в 1906 году из долины Миссисипи и восточных штатов, большинство из которых считались некоксующимися, все, кроме 6, при тщательной обработке оказались пригодными для получения довольно хорошего кокса для литейных и других металлургических целей. Из 52 углей из региона Скалистых гор все, кроме 3, дали хороший кокс при надлежащей обработке, хотя многие из них считались некоксующимися.

Исследования относительной эффективности бензина и денатурированного спирта как источников энергии, предпринятые в связи с работой для Министерства военно-морского флота, показали, что при правильной настройке карбюраторов, запальных устройств, степени сжатия и т. д. денатурированный спирт имеет ту же энергетическую ценность, галлон к галлону, что и бензин. Это наиболее интересное развитие событий, учитывая тот факт, что теплотворная способность галлона спирта составляет лишь немногим более 0,6 от теплотворной способности галлона бензина. Для достижения этих результатов использовались степени сжатия от 150 до 180 фунтов на кв. дюйм, что влечет за собой увеличение веса двигателя. Хотя двигатель, специально разработанный для спирта, будет тяжелее бензинового двигателя того же размера, он будет обладать достаточно большей мощностью, так что вес на одну лошадиную силу не обязательно должен быть больше.

Несколько сотен тонн торфа были испытаны для определения методов сушки, прессования в брикеты и использования для производства энергии в газогенераторе. В связи с этими исследованиями торфа была проведена рекогносцировочная съемка месторождений торфа Атлантического побережья. Образцы были получены путем бурения на различную глубину во многих широко распространенных торфяных болотах, и эти образцы были проанализированы и испытаны для определения их происхождения, природы и топливной ценности.

Масштаб и количество испытаний, из которых были получены эти результаты, можно оценить по тому факту, что за три года было проведено почти 15 000 испытаний, в каждом из которых было израсходовано большое количество топлива. Эти испытания включали почти 1 250 000 физических наблюдений и 67 080 химических определений, сделанных с целью анализа результатов испытаний и указания любых необходимых изменений в методах по мере их проведения. Для коксования, ваграночных испытаний и промывки в Денвере было проведено 596 испытаний, из которых почти 300 потребовали использования почти 1000 тонн угля. Для брикетирования было проведено 312 испытаний. Брикеты использовались в испытаниях на горение, в которых было израсходовано 250 тонн брикетированного угля при испытаниях на линкорах, 210 тонн при испытаниях на миноносцах, 320 тонн при испытаниях на локомотивах трех железнодорожных систем, и 70 тонн было израсходовано в стационарных паровых котлах. Было проведено 175 испытаний газогенераторов, из которых 7 были длительными пробегами продолжительностью неделю или более, с общим расходом 105 тонн угля. Было проведено 300 испытаний бытовых отопительных котлов и 575 испытаний паровых котлов; также было проведено 83 испытания железнодорожных локомотивов и 23 испытания на военно-морских судах с использованием рядового угля в сравнении с брикетированным углем; также было проведено 125 испытаний в связи с экспериментами по теплопередаче и 2254 испытания бензиновых и спиртовых двигателей. Для анализа было взято почти 10 000 проб угля, из которых 3000 — из штатов с государственными землями. Было взято и испытано почти 5000 контрольных проб угля, закупленного правительством для своих нужд.

Результаты испытаний, проведенных в ходе этих исследований, в обобщенном виде были опубликованы в двенадцати отдельных бюллетенях, три из которых, № 261, 290 и 332, подробно описывают работу установки по испытанию топлива за 1904, 1905 и 1906 годы. В профессиональной статье № 48 в трех томах более подробно описан каждый этап операций за 1904 и 1905 годы.

Отдельные бюллетени, описывающие методы и результаты работы в деталях, были опубликованы следующим образом: № 323, Экспериментальная работа, проведенная в химической лаборатории; № 325, Исследование четырехсот испытаний на парообразование; № 334, Сжигание угля без дыма в котельных установках; № 336, Испытания угля на промывку и коксование, и ваграночные испытания кокса; № 339, Закупка угля по спецификациям на основе теплотворной способности; № 343, Связующие для угольных брикетов; № 362, Отбор проб в шахтах и химические анализы углей в 1907 году; № 363, Сравнительные испытания рядового и брикетированного угля на локомотивах, включая испытания на миноносцах, и некоторые зарубежные спецификации для брикетированного топлива; № 366, Испытания угля и брикетов в качестве топлива для бытовых отопительных котлов; № 367, Значение тяги в практике паровых котлов; № 368, Испытания угля на коксование и промывку в Денвере; № 373, Бездымное сжигание угля в котельных установках, с главой о центральных отопительных установках; № 378, Результаты закупки угля по правительственным спецификациям; № 382, Влияние кислорода в угле; и № 385, Испытания по брикетированию в Норфолке, штат Вирджиния.

ОБСУЖДЕНИЕ

Г-н Кеннет Аллен, член Американского общества гражданских инженеров. — Выступающий хотел бы узнать, было ли сделано что-либо в Соединенных Штатах для использования болотного ила в качестве топлива.

В выступлении г-на Эдварда Аткинсона перед Ассоциацией водоснабжения Новой Англии в 1904 году на тему «Болотное топливо» он упомянул о его широком использовании в Швеции и других странах и намекнул, что в Америке существует широкое поле для его применения.

Процент горючего материала в иле обычных болотных земель весьма значителен, и существуют огромные доступные месторождения; но вряд ли вероятно, что его теплотворная способность достаточно высока, чтобы сделать его широкое использование в настоящее время прибыльным.

В качестве примера количества органического вещества, которое может храниться в этих илах в течение многих лет, выступающий хотел бы упомянуть образец, взятый со дна траншеи, который он проанализировал несколько лет назад. Несмотря на то, что он был взят с глубины около 15 футов, большая часть растительного волокна осталась нетронутой. Материал оказался на 70¾% летучим.

Возможно, до того, как существующие доступные месторождения угля будут исчерпаны, эксплуатация луговых илов в качестве топлива может стать прибыльной.

Г-н Генри Крейзингер (в письме). — Г-н Вильсон дает краткое описание длинной печи и обзор исследовательской работы, которая в ней проводится. Возможно, стоит более подробно обсудить предлагаемые исследования и указать практическую ценность выводов, к которым они могут привести.

В целом цель состоит в изучении процесса горения угля. Когда каменный уголь сжигается в любой печи, часть горючего выделяется вскоре после загрузки и должна сгореть в пространстве между топливным слоем и выходом газов, которое называется топочным пространством. Существует достаточно доказательств того, что при постоянной подаче воздуха полнота сгорания летучих горючих веществ зависит от продолжительности их пребывания в топочном пространстве; но при постоянной скорости загрузки угля эта продолжительность напрямую зависит от объема топочного пространства. Таким образом, если объем летучих горючих веществ, выделяемых в секунду, и примешанного воздуха составляет 40 куб. футов, а объем топочного пространства — 80 куб. футов, среднее время пребывания газа в последнем составляет 2 сек.; если топочное пространство составляет 20 куб. футов, среднее время пребывания смеси в этом пространстве составляет всего ½ сек., и ее сгорание будет менее полным, чем в первом случае. Таким образом, видно, что объем топочного пространства печи является важным фактором экономичного сгорания летучих углей. Конкретная цель запланированных исследований — определить объем топочного пространства, необходимый для достижения практически полного сгорания при сжигании заданного количества данного угля в определенных условиях. С этой целью печь была снабжена топочным пространством, достаточно большим для углей с самым высоким содержанием летучих веществ и для самой высокой обычной скорости горения. Чтобы проиллюстрировать применение данных, которые будут получены в ходе этих экспериментов, приводятся следующие вопросы:

Предположим, требуется спроектировать печь, которая будет сжигать уголь с определенной шахты в Иллинойсе со скоростью 1000 фунтов в час с результирующей температурой не менее 2800° по Фаренгейту. Какой объем топочного пространства требуется для практически полного сжигания летучих горючих веществ? Какая полнота сгорания может быть достигнута, если топочное пространство составляет лишь три четверти от требуемого объема? В нынешнем состоянии знаний о процессе горения угля на эти вопросы нельзя ответить однозначно. В литературе по горению можно найти утверждения, что газы должны полностью сгореть до выхода из печи или до того, как они ударятся о охлаждающие поверхности котла; но нет никакой определенной информации о том, как долго газы должны удерживаться в печи или насколько большим должно быть топочное пространство для получения практически полного сгорания. Странно, что так мало известно о таком старом искусстве, как сжигание угля.

Рассматриваемая исследовательская работа является фундаментально проблемой физической химии и по этой причине была поручена комитету, состоящему из автора в качестве инженера, д-ра Дж. К. У. Фрейзера в качестве химика и д-ра Дж. К. Клемента в качестве физика. Результат исследования может оказаться чрезвычайно интересным для инженеров-механиков и топливников, а также для всех, кто имеет дело со сжиганием угля или строительством печей. В запланированных экспериментах будут рассмотрены следующие факторы:

Влияние природы угля на требуемый объем топочного пространства. — Энергетические угли, добываемые в разных местах, выделяют разные объемы летучих горючих веществ, даже при сжигании с одинаковой скоростью. Уголь, содержащий 45% летучих веществ, выделяет гораздо больший объем газов и смоляных паров, чем уголь, содержащий всего 15%. Эти выделяющиеся газы и смоляные пары должны сгореть в пространстве. Следовательно, печь, сжигающая уголь с высоким содержанием летучих веществ, должна иметь гораздо больший объем топочного пространства, чем печь, сжигающая уголь с низким содержанием летучих горючих веществ.

Существует достаточно доказательств того, что объем топочного пространства, необходимый для сжигания летучих горючих веществ, зависит не только от объема горючей смеси, но и от химического состава летучих горючих веществ. Так, летучие горючие вещества угля с низким содержанием летучих веществ при смешивании с равным объемом воздуха могут потребовать 1 сек. в топочном пространстве для практически полного сгорания, в то время как для сгорания того же объема летучих горючих веществ угля с высоким содержанием летучих веществ с той же полнотой может потребоваться 2 сек.; таким образом, объем топочного пространства, необходимый для сжигания различных видов угля, может не быть прямо пропорционален содержанию летучих веществ в угле.

Влияние скорости горения на требуемый объем топочного пространства. — Для одного и того же угля объем летучих горючих веществ, дистиллируемых из топливного слоя в единицу времени, изменяется в зависимости от скорости горения. Так, когда эта скорость вдвое превышает стандартную, объем газов и смоляных паров, выделяемых из топлива, примерно удваивается. К этому увеличенному объему летучих горючих веществ необходимо добавить примерно двойной объем воздуха, и, если смесь должна оставаться в топочном пространстве в течение того же времени, последнее должно быть примерно в два раза больше, чем для стандартной скорости горения. Таким образом, топочное пространство, необходимое для полного сгорания, варьируется не только в зависимости от природы угля, но и от скорости подачи топлива, что, конечно, самоочевидно.

Влияние подачи воздуха на требуемый объем топочного пространства. — Еще одним фактором, влияющим на объем топочного пространства, является количество воздуха, смешиваемого с летучими горючими веществами. Возможно, в определенных пределах топочное пространство может быть уменьшено при увеличении подачи воздуха. Однако любое утверждение в настоящее время является лишь предположением; факты должны быть определены экспериментально. Один факт известен, а именно: для получения более высоких температур продуктов сгорания подачу воздуха необходимо уменьшить.

Влияние скорости нагрева угля на требуемый объем топочного пространства. — Существует еще один фактор, очень важный, который при данном угле и любой подаче воздуха будет влиять на объем топочного пространства. Этот фактор — скорость нагрева угля при подаче его в печь. Так называемый «технический» анализ угля действительно является лишь очень приблизительным. Когда анализ показывает, скажем, 40% летучих веществ и 45% фиксированного углерода, это не означает, что уголь фактически состоит из такого количества летучих веществ и такого количества фиксированного углерода; это просто означает, что при определенной скорости нагрева, достигнутой при определенных стандартных лабораторных условиях, 40% угля было удалено в виде «летучих веществ». Если бы скорость или метод нагрева были другими, количество удаленных летучих веществ также было бы другим. Химики заявляют, что трудно получить точные проверки «технического» анализа. Чтобы проиллюстрировать этот фактор, можно сослаться на работу битуминозных газогенераторов с восходящим потоком. В генераторе таких установок смоляные пары покидают свежезагруженное топливо, проходят через мокрый скруббер и, наконец, отделяются смолоотделителем в виде черного пастообразного вещества в полужидком состоянии. Если эту смолу подвергнуть стандартному техническому анализу, окажется, что от 40 до 50% ее составляет фиксированный углерод, хотя она покинула газогенератор в виде летучих веществ. Желательно подчеркнуть тот факт, что разные скорости нагрева углей с высоким содержанием летучих веществ не только приведут к выделению разных процентов летучих веществ, но и сами эти вещества сильно различаются по химическому составу и физическим свойствам в отношении воспламеняемости и скорости горения. Таким образом, можно сказать, что объем топочного пространства, необходимый для полного окисления летучих горючих веществ, зависит от метода загрузки топлива, то есть от того, как быстро нагревается свежее топливо. Если этому фактору уделить должное внимание, возможно, удастся очень существенно сократить необходимое пространство, требуемое для полного сгорания.

Влияние скорости смешивания летучих горючих веществ и воздуха на объем топочного пространства. — При изучении эффектов, обсуждаемых в предыдущих абзацах, скорость смешивания летучих горючих веществ с подачей воздуха должна быть как можно более постоянной. Сначала испытания будут проводиться без специальных смесительных устройств, смешивание будет осуществляться полностью потоками воздуха, поступающими в печь у топки, и путем естественной диффузии. Хотя над топливным слоем наблюдается бурное перемешивание газов, смесь газов не становится однородной, пока они не окажутся на расстоянии около 10 или 15 футов от топки. Смешивание, вызванное потоками воздуха, нагнетаемыми в печь у топки, очень отчетливо и может быть легко пронаблюдано через смотровое отверстие в боковой стенке котла Heine, напротив длинной камеры сгорания. Это смешивание показано на рис. 20. A — это поток воздуха, нагнетаемый из зольника прямо вверх через топливный слой; B и B — потоки воздуха, нагнетаемые над топливным слоем через многочисленные небольшие отверстия у боковой стороны печи каждого бункера. Эти потоки заставляют газы выходить из печи двумя спиралями, как показано на рис. 20. Скорость вращения на внешней стороне двух спиралей составляет, по-видимому, около 10 футов в секунду, когда скорость горения составляет около 750 фунтов угля в час. Разумно ожидать, что когда скорость смешивания увеличивается за счет строительства опор и других смесительных конструкций непосредственно за решеткой, полнота сгорания будет достигаться за меньшее время, и потребуется меньшее топочное пространство. Таким образом, смесительные конструкции могут быть важным фактором в объеме требуемого топочного пространства.

Рис. 20. СЕЧЕНИЕ ЧЕРЕЗ ТОПКУ, ПОКАЗЫВАЮЩЕЕ СМЕШИВАНИЕ ГАЗОВ, ВЫЗВАННОЕ ПОТОКАМИ ВОЗДУХА

Подводя итог, можно сказать, что объем пространства, необходимый для получения сгорания, которое можно считать полным для всех практических целей, зависит от следующих факторов:

(a). — Природа угля,

(b). — Скорость горения,

(c). — Подача воздуха,

(d). — Скорость нагрева топлива,

(e). — Скорость смешивания летучих горючих веществ и воздуха.

Насколько сильно на объем требуемого топочного пространства будут влиять эти факторы — это цель обсуждаемых экспериментов.

Объем экспериментов. — С этой целью, как объяснялось в предыдущих абзацах, запланированы следующие серии экспериментов:

Должно быть выбрано шесть или восемь типичных углей, каждый из которых представляет определенную группу почти одинакового химического состава. Каждая серия будет состоять из нескольких наборов испытаний, каждый набор будет проводиться при всех постоянных условиях, за исключением одного, влияние которого на размер топочного пространства подлежит исследованию. Таким образом, будет сделан набор из четырех или пяти испытаний, варьирующихся по скорости горения от 20 до 80 фунтов угля на квадратный фут решетки в час, сохраняя подачу воздуха на фунт горючего и скорость нагрева постоянными. Этот набор покажет влияние скорости горения угля на объем пространства, необходимого для получения практически полного сгорания. Другие переменные, такие как состав угля, подача воздуха и скорость нагрева, остаются постоянными.

Другой набор из четырех или пяти испытаний будет проведен с тем же углем и при той же скорости горения, но подача воздуха будет разной для каждого испытания. Этот набор испытаний будет повторен для двух или трех различных скоростей горения. Таким образом, каждый из этих наборов даст влияние подачи воздуха на объем топочного пространства, когда уголь и скорость горения остаются постоянными.

Еще один набор испытаний должен быть проведен, в котором время нагрева угля при подаче его в печь будет варьироваться от 3 до 30 минут. В каждом из испытаний этого набора скорость горения и подача воздуха будут поддерживаться постоянными, и набор будет повторен для двух или трех скоростей горения и двух или трех подач воздуха. Каждый из этих наборов испытаний даст влияние скорости нагрева свежего топлива на объем топочного пространства, необходимого для сжигания дистиллированных летучих горючих веществ. Эти наборы экспериментов потребуют модификации механизма топки, и по этой причине могут быть отложены до завершения всех остальных испытаний на других выбранных типичных углях. По мере продвижения исследования можно будет узнать достаточно, чтобы количество испытаний в каждой серии можно было постепенно сокращать. После того как все желаемые испытания будут проведены с печью в ее нынешнем виде, за топкой будут последовательно построены и испытаны несколько видов смесительных конструкций, по одному виду за раз, с набором репрезентативных испытаний. Таким образом будет определена эффективность таких смесительных конструкций.

Определение полноты сгорания. — Полнота сгорания в последовательных поперечных сечениях потока газов определяется главным образом химическим анализом проб газов, собранных через отверстия в этих соответствующих поперечных сечениях. Первое из этих поперечных сечений, в котором собираются пробы газа, проходит через середину перемычки; остальные расположены с интервалами в 5 футов по всей длине печи. Измерения температуры газов и прямые наблюдения за длиной и цветом пламени, а также за любым видимым дымом будут также проводиться через боковые смотровые отверстия. Эти прямые наблюдения вместе с анализом газа предоставят достаточно данных для определения длины пути горючей смеси до достижения практически полного сгорания.

Другими словами, эти наблюдения определят объем топочного пространства для различных видов угля при сжигании в определенных заданных условиях. Прямые наблюдения и анализ газов в сечениях ближе к топке, чем то, в котором сгорание практически завершено, покажут, как процесс горения приближается к своему завершению. Эта информация будет чрезвычайно ценной при определении влияния сокращения топочного пространства на потерю тепла из-за неполного сгорания.

Метод сбора проб газа. — Сбор проб газа сам по себе является сложной проблемой, если учесть, что температура газов в печи варьируется от 2400° до 3200° по Фаренгейту; следовательно, пробы должны собираться с помощью трубок с водяным охлаждением. К настоящему времени проведено около 25 предварительных испытаний. Эти испытания показывают, что состав газов в поперечных сечениях рядом с топкой не является однородным и что из каждого поперечного сечения необходимо брать более одной пробы. Было решено брать 9 проб из поперечного сечения непосредственно за топкой и уменьшать количество в последующих сечениях в зависимости от однородности состава газа. Таким образом, для каждого испытания необходимо брать около 35 одновременных проб газа. Пробы будут подвергаться не только обычному определению CO2, O2 и CO, но и полному анализу. Также осознается, что некоторые углеродно-водородные соединения, которые при температуре печи существуют как тяжелые газы, конденсируются в жидкости и твердые вещества при охлаждении в пробоотборных трубках, где они оседают и стремятся засорить их. Игнорирование присутствия этой формы горючего внесло бы значительную ошибку в определение полноты сгорания в любом из поперечных сечений. Поэтому сконструированы специальные пробоотборные трубки с водяным охлаждением, оснащенные фильтрами, которые отделяют жидкое и твердое горючее от газов. Содержимое этих фильтров затем также подвергается полному анализу. Для получения количественных данных через эти фильтрующие пробоотборные трубки необходимо пропустить измеренное количество газов.

Измерение температур. — В настоящее время единственным возможным известным методом измерения температуры печных газов являются оптические и радиационные пирометры. Платиновые термопары быстро разрушаются из-за коррозионного воздействия горячих газов. В настоящее время используются оптический пирометр Ваннера и радиационный пирометр Фери.

Поток тепла через стенки печи. — Интересное побочное исследование развилось при изучении потери тепла через стенки печи. В описании этой экспериментальной печи говорилось, что боковые стенки содержат 2-дюймовое воздушное пространство, которое в крыше было заменено 1-дюймовым слоем асбеста. Чтобы определить относительное сопротивление тепловому потоку воздушного пространства и слоя асбеста, 20 термопар были встроены группами по четыре на разную глубину в трех местах в боковой стенке и в двух местах в крыше. В боковой стенке одна из термопар каждой группы была помещена во внутреннюю стенку рядом с поверхностью печи; вторая термопара была помещена в ту же стенку, но рядом с поверхностью, обращенной к воздушному пространству; третья термопара была помещена во внешнюю стенку рядом с внутренней поверхностью; а четвертая была помещена рядом с внешней поверхностью во внешней стенке. В крыше вторая и третья термопары были помещены в кирпич рядом с поверхностью с каждой стороны слоя асбеста. Эти термопары показали, что падение температуры через 2-дюймовое воздушное пространство было намного меньше, чем через 1-дюймовый слой асбеста; фактически, оно было значительно меньше, чем падение температуры через кирпичную стену той же толщины.

Полученные результаты доказывают, что с точки зрения теплоизоляции воздушные пространства в стенках печей нежелательны. Тепло не проводится через воздух, а перескакивает через пространство путем излучения. В конструкции печи сплошная стена является лучшим теплоизолятором, чем стена той же общей толщины, содержащая воздушное пространство. Если необходимо построить стенку печи из двух частей из-за неравномерного расширения, пространство между двумя стенками следует заполнить какими-либо твердыми, дешевыми, непроводящими материалами, такими как зола, песок или дробленый кирпич. Более подробный отчет об этих экспериментах можно найти в бюллетене Геологической службы США под названием «Поток тепла через стенки печи».

Г-н Уолтер О. Снеллинг (в письме). — Работа испытательной станции Соединенных Штатов в Питтсбурге была изложена г-ном Вильсоном настолько полно, что дальнейшее заявление о достигнутых результатах может показаться повторением. Однако было бы крайне маловероятно, чтобы исследования такого разнообразия не имели никакой другой ценности, кроме как по прямым направлениям, которые исследуются. По крайней мере, в случае Отдела по несчастным случаям на шахтах несомненно, что косвенные выгоды от некоторых исследований были далеко идущими и сейчас доказывают свою ценность в областях, далеких от тех, которые были основной целью исследования. Они разрабатывают факты, которые будут иметь большую ценность для всех инженеров или подрядчиков, занимающихся проходкой туннелей или разработкой карьеров. Поскольку опыт автора был связан исключительно с химическим исследованием взрывчатых веществ, он ограничит свое обсуждение этой фазой.

В ходе изучения свойств различных взрывчатых веществ и проведения испытаний, направленных на отделение тех из них, для которых опасность воспламенения взрывоопасных смесей угольной пыли с воздухом или рудничного газа с воздухом является наибольшей, от тех, для которых эта опасность минимальна, был собран значительный объем информации. Г-н Вильсон описал многие из этих испытаний, и легко заметить, что при проведении данных и других тестов для каждого из представленных взрывчатых веществ был получен целый ряд фактов, касающихся свойств взрывчатых соединений. Вскоре выяснилось, что эти факты имеют решающее значение не только для простой дифференциации взрывчатых веществ на безопасные и небезопасные в присутствии взрывоопасных смесей рудничного газа или угольной пыли.

Факторы, определяющие пригодность взрывчатого вещества для работы в материале с какими-либо конкретными физическими характеристиками, зависят от соотношения таких свойств, как ударная сила (или начальный удар, создаваемый продуктами разложения взрывчатого вещества в момент взрыва) и отбрасывающая сила (или продолжительное давление, создаваемое продуктами разложения после начального удара в момент детонации). В случаях, когда взрывчатое вещество использовалось в угле или породе определенной степени хрупкости и когда действие взрывчатого вещества на этот конкретный уголь не является вполне удовлетворительным, становится очевидным, что благодаря систематическому использованию информации, имеющейся на испытательной станции (и в настоящее время публикуемой в виде бюллетеней), касающейся соотношения между ударной и отбрасывающей силами различных взрывчатых веществ, как это показано испытаниями с небольшими свинцовыми блоками, пробой Трауцля и баллистическим маятником, можно подобрать такие взрывчатые вещества, которые, обладая в измененном виде свойствами взрывчатого вещества, не вполне удовлетворившего требованиям при работе с данным типом угля или породы, будут сочетать в себе все благоприятные свойства первого взрывчатого вещества вместе с дополнительными преимуществами, вытекающими из его повышенной адаптации к материалу, в котором оно должно использоваться.

Например, если выяснится, что используемое взрывчатое вещество оказывает слишком сильное дробящее действие на уголь, то изучение результатов испытания этого вещества на малых свинцовых блоках и их сравнение с результатами испытаний на свинцовых блоках других взрывчатых веществ, обладающих практически той же мощностью, что показано баллистическим маятником, позволит управляющему шахтой выбрать из уже включенных в «Разрешенный список» (и, следовательно, гарантированно безопасных в присутствии газа и угольной пыли при правильном использовании) такое взрывчатое вещество, которое будет обладать той же мощностью, но при этом, благодаря сниженной ударной силе или дробящему эффекту, будет добывать уголь желаемым образом. Если рассмотреть другую крайность — шахту, продукция которой используется исключительно для производства кокса (и где, следовательно, дробление угля ни в коем случае не является недостатком), — то интерес управляющего шахтой будет заключаться прежде всего в выборе такого взрывчатого вещества, которое, согласно результатам соответствующих испытаний на свинцовых блоках, пробой Трауцля и баллистическим маятником, обеспечит наибольший объем добычи угля при наименьших затратах.

Поскольку стоимость взрывчатого вещества не входит в таблицы, подготовленные испытательной станцией, относительную стоимость необходимо рассчитывать на основе цен производителя, однако результаты, сведенные станцией в таблицы, будут содержать все остальные данные, необходимые для того, чтобы дать управляющему шахтой (который готов взять на себя небольшой труд, необходимый для ознакомления с этими таблицами) всю информацию, требуемую для сравнения действия одного взрывчатого вещества с действием любого другого испытанного взрывчатого вещества.

Таким образом, видно, что помимо первостепенного соображения безопасности в присутствии взрывоопасных смесей рудничного газа и угольной пыли (условие, одинаково выполняемое всеми взрывчатыми веществами, включенными в «Разрешенный список»), данные, подготовленные испытательной станцией, также предоставляют информацию, необходимую для того, чтобы позволить проницательному управляющему шахтой выбрать взрывчатое вещество, адаптированное к конкретным физическим качествам угля на его шахте, или разумно сделать выбор между двумя взрывчатыми веществами одинаковой стоимости на основе их фактического содержания энергии в конкретной форме отбрасывающей или ударной силы, требуемой в его работе.

До настоящего времени исследования ограничивались взрывчатыми веществами, используемыми в угольной промышленности, поскольку Акт Конгресса об учреждении испытательной станции ограничил ее работу именно этим. Соответственно, невозможно сравнить на упомянутой выше систематической основе взрывчатые вещества, обычно используемые при работе с породой. Вероятно, если законопроект, находящийся сейчас на рассмотрении Конгресса относительно создания Бюро шахт, будет принят, работа такого характера будет начата, а таблицы взрывчатых веществ, подготовленные в настоящее время, будут расширены и охватят все вещества, предназначенные для общего использования в горном деле и карьерных разработках. Данные такого характера сегодня недоступны, и в результате значительный процент взрывчатых веществ, используемых в настоящее время во всех горных работах, расходуется впустую из-за их недостаточной адаптации к материалам, подвергаемым взрыванию. Хорошо известно, например, что при использовании взрывчатого вещества с высокой ударной силой при проведении выемочных работ в мягкой или легко сжимаемой среде значительный процент его энергии тратится впустую в виде тепловой энергии, не выполняя никакой другой функции, кроме деформации и сжатия материала, в котором оно подрывается, не оказывая при этом ни заметного растрескивающего или расщепляющего эффекта, ни отбрасывания или перемещения материала.

Из-за отсутствия информации относительно точного соотношения между ударной и отбрасывающей силой в конкретных взрывчатых веществах этот перерасход по сравнению с количеством, требуемым для работы с надлежащим образом сбалансированным материалом, будет продолжаться; но следует надеяться, что вскоре удастся предоставить горнодобывающей и карьерной отраслям соответствующую информацию о свойствах различных взрывчатых веществ, чтобы подрядчики железнодорожного строительства и горняки, работающие с металлами, могли иметь те же простые и точные средства различения пригодных и непригодных взрывчатых веществ, которые сейчас предоставляются для нужд угольщиков.

Еще одним важным, хотя и косвенным преимуществом этой работы стало обеспечение единообразия мощности и состава взрывчатых веществ. Примером этого полезного влияния является стандартизация капсюлей-детонаторов и электрических детонаторов. В первые годы существования взрывной промышленности для каждого производителя было, по-видимому, выгодно иметь отдельную систему торговой номенклатуры для обозначения мощности различных производимых им детонаторов. Необходимость и даже преимущество таких методов давно остались в прошлом, и все же до последнего года взрывная промышленность была вынуждена работать в условиях, которые делали практически невозможным для потребителя взрывчатых веществ сравнение детонаторов разных производителей по стоимости или мощности, либо разумный выбор детонатора, наиболее подходящего для используемого взрывчатого вещества. После совещания с производителями капсюлей-детонаторов и электрических детонаторов испытательной станцией была выбрана стандартная система наименования мощности этих изделий, которая получила самый горячий отклик. Отрадно отметить, что в недавних торговых каталогах детонаторы называются таким образом, чтобы позволить пользователю напрямую определить мощность содержащегося в них заряда, что является несомненным преимуществом для каждого потребителя взрывчатых веществ, а также для производителей.

Единообразие состава взрывчатых веществ (а многие трудности в горных работах и многие несчастные случаи обоснованно или необоснованно приписывались отсутствию единообразия) можно считать урегулированным в отношении всех веществ, включенных в «Разрешенный список». Одним из условий, требуемых для каждого взрывчатого вещества в этом списке, является то, что его состав должен оставаться по существу таким же, как у образцов, первоначально представленных для официальных испытаний. До настоящего времени все взрывчатые вещества, допущенные в «Разрешенный список», сохраняли свой первоначальный состав, что было определено последующими анализами образцов, отобранных на шахтах, где использовалось данное взрывчатое вещество, и сравнением с исходными образцами.

Данные, собранные испытательной станцией в отношении конкретных взрывчатых веществ, также принесли большую пользу производителям. Когда испытания взрывчатых веществ только начинались, в Соединенных Штатах производилось сравнительно немного взрывчатых веществ, относительно которых производители даже заявляли, что они хоть сколько-нибудь безопасны в присутствии взрывоопасных смесей газа или угольной пыли. Было очевидно, что без систематических испытаний невозможно получить сколько-нибудь значимые знания о безопасности или небезопасности какого-либо конкретного взрывчатого вещества, и, следовательно, потребитель взрывчатых веществ был склонен с недоверием относиться к любым заявлениям производителя относительно качеств безопасности. Из-за отсутствия доказательств это было вполне естественно; также было очевидно, что очень медленный процесс испытаний, который предлагался изучением шахтных взрывов в прошлые годы, был достаточен лишь для доказательства опасности черного пороха и никоим образом не указывал на безопасность какой-либо из марок горного пороха, для которых заявлялось это свойство. Действительно, одно из немногих взрывчатых веществ, к которому было приложено название «безопасное» в то время, когда правительственные эксперименты были впервые предприняты, оказалось совсем не безопасным при испытании в галерее, хотя нет оснований полагать, что производители этого и других взрывчатых веществ, заявлявшие о «безопасности» своего продукта, не были полностью уверены в их безопасности.

Испытательная станция предоставила первую в Соединенных Штатах возможность получить факты относительно опасности любого конкретного взрывчатого вещества в присутствии взрывоопасных смесей газа или угольной пыли. С весьма похвальной энергией производители взрывчатых веществ, заметив ранние неудачи своих порохов в испытательной галерее, сразу же начали модифицировать их способами, подсказанными поведением взрывчатых веществ во время испытаний, и вскоре вернулись на испытательную станцию с улучшенными продуктами, способными выдержать требуемые суровые испытания. Таким образом, испытательная станция стала самым активным агентом в повышении общей безопасности взрывчатых веществ, а производители ясно показали, что никогда не стремились предлагать публике некачественные взрывчатые вещества, а их прошлые неудачи были связаны исключительно с недостатком информации о действии взрывчатых веществ в условиях, существующих перед шахтной катастрофой. Получив возможность воспроизвести на испытательной станции условия, представленные в шахте в присутствии газа, они проявили готовность модифицировать и улучшать свои взрывчатые вещества, чтобы позволить им соответствовать суровым условиям горного дела, что весьма похвально для американской промышленности.

Что касается неблагоприятных условий, существовавших в шахтах в прошлом, можно привести те же аргументы. Несмотря на частоту несчастных случаев на шахтах в Соединенных Штатах и несмотря на высокий уровень смертности в угольной промышленности по сравнению с другими странами, справедливости ради следует сказать, что это было результатом незнания фактических условий, вызывающих шахтные взрывы, а не умышленного игнорирования известных правил безопасности владельцами шахт. Условия в американских шахтах сильно отличаются от тех, что существуют в шахтах за рубежом, и, как следствие, правила, которым годы опыта научили иностранных управляющих шахтами, не были быстро применены к условиям, существующим в американских шахтах; но как только работа на Питтсбургской станции продемонстрировала взрывоопасность угольной пыли из соседних шахт и показала очень высокую безопасность некоторых взрывчатых веществ по сравнению с другими, со стороны владельцев шахт по всей стране сразу же возникла готовность улучшить условия в своих шахтах и воспользоваться всеми исследованиями, проведенными правительством, тем самым ясно показав, что катастрофы прошлого были связаны с недостатком достаточной информации, а не с умышленным игнорированием ценности человеческих жизней.

Еще одним косвенным преимуществом работы станции стало ее исследование взрывчатых веществ для Панамского канала. В течение нескольких лет Комиссия Панамского перешейка была одним из крупнейших потребителей взрывчатых веществ в мире, и при закупке огромных требуемых количеств было признано необходимым установить систему тщательного изучения и инспекции. Это было сделано для обеспечения безопасности взрывчатых веществ, доставляемых на перешеек, а также для того, чтобы убедиться, что стандарты, указанные в контракте, соблюдаются во все времена. С имеющимся штатом химиков и инженеров было естественно, что эта важная работа должна была быть взята на себя Технологическим отделением Геологической службы США, и в течение последних трех лет многие миллионы фунтов динамита были проинспектированы, а образцы проанализированы химиками, связанными с Питтсбургской испытательной станцией, тем самым обеспечивая высокий стандарт этих материалов.

Один из многих способов, которым эта работа для Комиссии по каналу доказала свое преимущество, виден из того факта, что в результате исследований на испытательной станции сегодня производятся электрические детонаторы, которые по своим водонепроницаемым качествам значительно превосходят любой аналогичный продукт. Поскольку улучшения этих детонаторов были сделаны сотрудником испытательного персонала, все денежные преимущества, вытекающие из них, перешли непосредственно правительству, которое сегодня получает превосходные электрические детонаторы по цене около одной трети от стоимости прежних материалов.

Вся работа Технологического отделения ведется по исключительно практическим направлениям и далека от той работы, которую могут с выгодой взять на себя частные или государственные агентства. Работа Отдела по несчастным случаям на шахтах была предпринята прежде всего для сокращения числа несчастных случаев на шахтах и повышения общих условий безопасности в горном деле. По мере продвижения работы этого Отдела было обнаружено, что она приносит большую пользу шахтеру и владельцу шахты, в то время как конечные результаты исследований будут иметь еще большую ценность для каждого потребителя угля, поскольку они обеспечат постоянное снабжение этим ценным продуктом по более низкой цене, чем если бы нынешние методы, расточительные как в отношении жизней, так и в отношении угля, продолжали использоваться еще одно десятилетие.

Г-н Барточчини. А. Барточчини, ассоциированный член Американского общества гражданских инженеров (в письме). — Автор провел личное расследование катастрофы на шахте в Черри, штат Иллинойс. Он взял интервью у людей, спасшихся в день аварии, а также у нескольких человек, которые были спасены неделю спустя. Он также допросил управляющего и инженера шахты и получил всю запрошенную информацию, а также планы шахты, показывающие ход работ.

После тщательного расследования автор установил, что на момент катастрофы на шахте существовали следующие условия:

Первое. — В шахте отсутствовали средства для тушения пожаров.

Второе. — Отсутствовали какие-либо системы сигнализации. Если бы шахта была оборудована электрическими сигналами и телефонами, как некоторые из самых современных шахт в Соединенных Штатах, большинство людей можно было бы спасти, установив связь с поверхностью и работая совместно со спасателями.

Третье. — Шахтеры никогда не получали инструкций о том, как вести себя в случае пожара.

Четвертое. — Главные штреки и конюшни освещались открытыми факелами.

Пятое. — Организация работы шахты была в чем-то дефектной, так как во время катастрофы приказы поступали со всех сторон.

Шестое. — Вентиляционный ствол использовался также как подъемный ствол.