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Meyers Konversationslexikon

Autorenkollektiv, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien, Vierte Auflage, 1885-1892

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Schlagende Wetter (Untersuchungen ihrer Bestandteile).

Anmerkung: Fortsetzung des Artikels 'Schlagende Wetter'

nen angeben, welche Kohle bezüglich der Schlagwetterbildung die gefährlichste ist, da in den einzelnen Ländern hierin die größten Verschiedenheiten herrschen. Als Regel gilt, daß aus geologisch jüngern Kohlen neben Methan höhere Kohlenwasserstoffe entweichen, ältere Kohlen vorzugsweise nur Grubengas und die ältesten Kohlen neben Methan noch Wasserstoff liefern.

Die ersten Untersuchungen schlagender Wetter wurden nach 1820 von Henry, Davy und Thomson ausgeführt. Neben Methan wurde in geringerer Menge Äthan und sonst hin und wieder vielleicht noch Propan, Butan und Butylen nachgewiesen. Kohlenoxyd kommt nur ausnahmsweise vor, während Kohlensäure ein ständiger und Stickstoff und Sauerstoff häufige Begleiter der Kohlenwasserstoffe sind. Beziehungen der Gase zum geognostischen Alter der Kohle, wie sie oben angedeutet sind, werden von andrer Seite geleugnet und Schondorf hat in fast allen von ihm untersuchten Wettern Wasserstoff nachgewiesen. Örtliche Verhältnisse, wie Druck, Temperatur, mineralische Beimengungen, Zersetzung tierischer Reste, sind jedenfalls von hervorragendem Einfluß auf die Beschaffenheit der Gase. Am wichtigsten ist das Methan CH4. Da es spezifisch leichter als Luft ist, sammelt es sich zunächst an den höchsten Stellen der Gruben, verbrennt mit bläulicher heißer Flamme, ist farb- und geruchlos und kann eingeatmet werden, solange es nicht in so großer Menge vorhanden ist, daß der Sauerstoffgehalt des Gasgemisches ein zu niedriger wird. Ein Volumen Methan erfordert zur Verbrennung 2 Vol. Sauerstoff, und es entstehen 1 Vol. Kohlensäure und 2 Vol. Wasserdampf. Da letzterer zu Wasser sich verdichtet, so bleibt nur 1 Vol. Kohlensäure übrig.

Nach Mallard und Le Chatelier beginnt die Explodierbarkeit der Gase bei einem Gehalt von 7,7 Proz. Methan, erreicht ihr Maximum bei 10,8 Proz. und hört auf bei 14,5 Proz. Nach den Beobachtungen der Schlagwetterkommission sind auch Gemenge mit 4-6 Proz. nicht als gefahrlos anzusehen. Die Entzündungstemperatur beträgt für obige Gemenge ziemlich unabhängig von den Mischungsverhältnissen 740°. Die Entzündung erfolgt aber nicht in dem Augenblick, wo die Gasmasse oder ein Teil derselben auf diese Temperatur gebracht wird, sondern das Gas muß erst mehrere Sekunden deren Einwirkung ausgesetzt sein, ehe die Explosion eintritt. Daraus erklärt sich der Umstand, daß bei dem rotglühend gewordenen Drahtnetz der Sicherheitslampe die Schlagwetter infolge ihrer fortwährenden Erneuerung um die Drähte sich gewöhnlich nach außen nicht entzünden. Bei steigender Temperatur nimmt indes die erwähnte Verzögerung ab. Die explosivsten Gasgemische sind keineswegs die endzündlichsten, sondern diejenigen mit 6,0 Proz. Methan. Größere Geschwindigkeit des Gasstromes bedingt eine höhere Zündungstemperatur, eine geringere Geschwindigkeit erleichtert die Entzündung. Kein bewegtes Grubengasgemisch konnte durch schmelzenden Silberdraht (954°) entzündet werden. Glühende Drähte zünden im allgemeinen um so leichter, je größer ihre Oberfläche ist. Bei der Explosion erfolgt durch die hohe Verbrennungstemperatur des Methans (2200°) plötzlich eine sehr starke Ausdehnung der Gase, also ein gewaltiger Stoß, dem ein zweiter Stoß (Rückschlag) folgt, weil die äußere Luft in den leer gewordenen Raum (die Raumverminderung beträgt bei 9,5 Proz. Methan 20 Proz.) eindringt. Die Fortpflanzung einer Schlagwetterentzündung und die Heftigkeit einer Explosion ist wesentlich ↔ davon abhängig, unter welchen Umständen und an welcher Stelle das Gasgemisch entzündet wird. Erfolgt in Grubenstrecken, welche nur nach einer Seite offen sind, die Entzündung an einem Ort, wo starre Wände die Wetteransammlung umschließen, so wird die ganze flammende Gasmasse unter verheerender mechanischer Wirkung schußartig durch die Strecke und aus derselben herausgeschleudert. Geht jedoch die Entzündung in umgekehrter Richtung, vom Eingang der Strecke her, vor sich, so wirkt, wenn überhaupt eine Explosion entsteht, die hintere Gasmasse als Luftkissen, welches den Hauptstoß auffängt und abschwächt.

Schlagwetter mit weniger als 5,5 Proz. Methan brennen nur in der Nähe einer Flamme. Der Bergmann beobachtet in solcher Luft, daß seine Grubenlampe schlecht brennt, die Flamme wird lang, matt, rußt, weil das sie umgebende Methan bei seiner Verbrennung der zuströmenden Luft Sauerstoff entzieht. Schraubt der Bergmann, der solche Erscheinungen beobachtet, die Flamme seiner Sicherheitslampe am Boden der Grube möglichst klein, so sieht er, daß das kaum noch leuchtende Flämmchen immer höher wird, je mehr er die Lampe in die obern Luftschichten bringt und er kann aus dieser Verlängerung den Gehalt der Luft an Methan annähernd richtig taxieren. Enthält die Luft in der Grube mehr als 5,5 Proz. Methan, dann füllt sich die Grubenlampe vollständig mit einer bläulichen Flamme oder es treten kleine Verpuffungen in der Lampe ein, durch welche die Lampe häufig erlischt. Die Lampe warnt also den Bergmann, der, sobald er die genannten Erscheinungen beobachtet, den gefährlichen Ort vorsichtig, ohne hastige Bewegungen mit der Lampe zu machen, verlassen und für kräftige Ventilation desselben sorgen muß. Wird die Warnung unbeachtet gelassen, verliert der Bergmann den Kopf, macht er hastige Bewegungen oder öffnet er in sträflichem Leichtsinn die Lampe, dann tritt die Explosion ein und kann die ganze Belegschaft der Grube in den Tod führen.

Im allgemeinen wird die sich entwickelnde Menge des Grubengases um so größer sein, je größer die Oberfläche der bloßgelegten Kohle ist, je mehr Kohle gewonnen wird und je zahlreicher die Arbeitspunkte sind. Es kommen aber auch Ansammlungen von Grubengas in der Kohle vor, aus denen es plötzlich, oft mit großer Heftigkeit, herausströmt (Bläser) und weite Räume mit Schlagwettern anfüllt. Die Gasmenge, welche die Bläser liefern, ist sehr verschieden. Man hat solche beobachtet, die 196 cbm in einer Minute lieferten, und während ihre Ergiebigkeit in wenigen Jahren erschöpft zu sein pflegt, haben größere Bläser mehrere Jahre, selbst Jahrzehnte angedauert. Ähnliche Erscheinungen wie die Bläser bieten Kohlen, in denen sich Gas unter hohem Druck befindet. Wird derartige Kohle abgebaut, so entweicht das Gas oft mit solcher Gewalt, daß große Kohlenstücke fortgeschleudert werden. In England und Belgien hat man Spannungen bis zu 32 Atmosphären in der Kohle festgestellt. Stürzt die Decke (das Hangende) eines verlassenen, mit Schlagwettern gefüllten Raumes (Alter Mann) plötzlich ein, so werden die schlagenden Wetter in die gangbare Grube hineingedrängt. Dies geschieht auch bei Barometerschwankungen, wenn infolge der Abnahme des Luftdruckes das Gasgemisch im Alten Mann sich ausdehnt. Ansammlungen von schlagenden Wettern im Alten Mann hat man auf 200,000, selbst auf 1 Mill. cbm berechnet. Schlagwetterexplosionen entstehen endlich auch durch Kohlenstaub. Durch einen

Anmerkung: Fortgesetzt auf Seite 811.