[* 1] der Inbegriff aller Arbeiten, mittels welcher nutzbare Fossilien in der Masse des Erdkörpers aufgesucht, gewonnen,
zu Tage geschafft und auf mechanischem Weg durch Aufbereitung (s. d.) von unnutzbaren Bestandteilen
befreit werden. Die dabei
gewonnenen Rohprodukte sind entweder schon Handelsware (Steinkohlen, Braunkohlen, Steinsalz, Braunstein),
oder bedürfen noch einer chemischen Behandlung (durch Hüttenprozesse) zum Behuf der Ausscheidung der Metalle und deren Verbindungen
sowie gewisser Nichtmetalle (Schwefel, Antimon, Arsen etc.). Die Berechtigung zum Betrieb des Bergbaues wird auf Grund eines Berggesetzes
durch landesfürstliche Verleihung erteilt, und man versteht unter Bergwerk den Inbegriff aller durch eine solche
Verleihung erworbenen Besitzungen.
Zur Orientierung über die Lagerungsverhältnisse der Lagerstätten nutzbarer Mineralien sowie über Lage und Ausdehnung der
unterirdischen Baue und ihre Beziehungen zur Tagesoberfläche dient die Markscheidekunst (s. d.), ohne deren Hilfe Bergbau überhaupt
nicht geführt werden kann. Die Beschreibung der Veranstaltungen und Vorrichtungen zur Aufsuchung und Gewinnung von Mineralien
und die Aufstellung der hierbei zu befolgenden Regeln ist Zweck der Bergbaukunde.
Vorkommen der nutzbaren Fossilien und ihre Aufsuchung.
Die nutzbaren Fossilien finden sich in der Erdrinde auf Gängen, Lagern und Flözen, Stöcken, Stockwerken, Nestern oder Putzen,
Nieren, Seifen und oberflächlichen Lagerstätten. Gänge sind plattenförmige Lagerstätten
[* 1]
(Fig. 1 a) hauptsächlich
metallischer Fossilien von variabler Dicke (Mächtigkeit), welche als ausgefüllte Gangspalten das Gebirge A (Nebengestein), in
welchem sie vorkommen (»aufsetzen«),
seiner Schichtung nach »durchschneiden«. Steht der Gang nicht senkrecht, so nennt man
das darüber befindliche Gestein Hangendes, das darunter befindliche Liegendes. Die Richtung der Gangebene der Länge nach heißt
die Streichungslinie und der Winkel, den sie mit der magnetischen, durch den Kompaß zu ermittelnden Mittagslinie
bildet, das Streichen, während man mit Fallen den nach dem Gradbogen zu bestimmenden Winkel bezeichnet, unter welchem der Gang
in die Tiefe setzt.
Lager und Flöze
[* 1]
(Fig. 1 b) sind zum Unterschied von den Gängen den Schichten parallel gelagert und zwar
erstere in ältern, letztere in jüngern Formationen (von der Steinkohle an nach oben). Man findet auf diese Weise sowohl metallische
Fossilien als auch besonders Stein- und Braunkohlen sowie Steinsalz in der verschiedensten Mächtigkeit und häufig in mehreren
durch taubes Gestein getrennten Lagen übereinander abgelagert. Stöcke sind Lagerstätten von sehr großer
Mächtigkeit, nach einer bestimmten Längenerstreckung ausgedehnt und danach liegende oder stehende Stöcke
[* 1]
(Fig. 1 c) genannt.
Stockwerke bestehen aus einem System sich vielfach kreuzender kleiner Erzgänge. Nester oder Putzen sind kleine Stöcke von Fossilien,
welche von dem sie umgebenden Gestein völlig verschieden und unregelmäßig darin verteilt sind. Nieren
enthalten bei knollenförmiger Gestalt die Massen um gewisse Zentren der Anziehung angeordnet, während Seifen von ihrer ursprünglichen
Lagerstätte fortgeschwemmte Trümmer bilden, welche Metalle oder metallische Verbindungen (Gold,
^[Abb.: Fig. 1. Gänge, Lager und Flöze. c Stöcke. A Nebengestein.]
mehr
Platin, Zinnerze) führen können. Oberflächliche Lagerstätten bilden sich noch vor unsern Augen, z. B. Raseneisensteine,
Torfmoore.
Deutet die geognostische Beschaffenheit eines bestimmten Terrains auf das Vorhandensein von nutzbaren Lagerstätten, so schreitet
man zur Auf- und Untersuchung derselben durch Schürfen bei höherer und durch Bohren bei tieferer Lage unter der Erdoberfläche
(unter Tage). Die eigentlichen Schurfarbeiten bestehen in der Ausführung von Schurfgraben oder Röschen
in der Richtung des Streichens der Gebirgsschichten beim Vorhandensein eines Ausgehenden oder quer gegen das Streichen zur Aufsuchung
des Ausgehenden, ferner in der Anlage einzelner, nicht weit voneinander entfernter Schurfschächte von mäßiger Tiefe und
bei wechselnden Niveauverhältnissen der Oberfläche, auch wohl in der Anlage eines horizontalen Schurfstollens
von einem tiefer gelegenen Punkt, einem Thal, aus.
Ist die Lagerstätte mit jüngern Gebilden von größerer Mächtigkeit überdeckt, so bringt man auf derselben Bohrlöcher
nieder und zwar in Massen von geringem Zusammenhalt (Dammerde, Lehm, Thon) mittels eines Schnecken- oder Erdbohrers, bei
größerer Festigkeit mittels eines Schlangen- oder Schraubenbohrers und bei sehr hartem Gebirge mittels eines Meißelbohrers,
welcher unter zeitweiliger Drehung (Umsetzen) an einem festen Gestänge oder an einem Seil in stoßende Bewegung versetzt wird.
Die mittels eines Löffels (Schmandlöffel) von Zeit zu Zeit aus dem Bohrloch herausgeholte zerkleinerte Masse (Bohrmehl, Bohrschmand)
läßt Schlüsse auf die Beschaffenheit der durchbohrten Schichten zu.
Die Gewinnungs- oder Häuerarbeiten gestalten sich je nach den Verhältnissen sehr verschieden und werden teils durch die
Hand des Arbeiters, teils durch Maschinen ausgeführt. Die Arbeit des Wegfüllens findet ihre Anwendung für lose, lockere Massen,
als Dammerde, Seifengebirge, Sand, Gruß, Braunkohle und bereits gewonnene und aufgestürzte Fossilien, die
von dem Ort, wo sie lagern, nach einem andern gebracht werden. Das Werkzeug (Gezähe), welches bei dieser Arbeit in Gebrauch kommt,
besteht aus Schaufeln, Kratzen, Gabeln, dem rechenartigen Kräl, Spaten und Trögen.
Die Keilhauenarbeit für schon zusammenhängende, aber doch milde Gesteine wird behufs der Gewinnung von
Lehm, Letten, Schieferthon, Gips, Steinsalz, Steinkohlen in Anwendung gebracht. Als weiteres Gezähe benutzt man die Doppelkeilhaue,
Schrämhammer, Breithaue, Schrämspieß und Axt. Die zu gewinnenden Massen werden durch einen Schram, meist parallel der Lagerungsfläche
oder horizontal, häufig auch durch einen Schlitz rechtwinkelig gegen den Schram frei gemacht.
Die Schlägel- und Eisenarbeit, früher bei Gesteinen von allen Festigkeitsgraden mit Ausnahme der höchst
festen und höchst milden sowie der lockern Massen angewandt, erfordert als Gezähe das Fäustel (Schlägel) und das Eisen. Bei
der Arbeit wird die kulpige Spitze des Eisens, das Örtchen, angenäßt, an das Gestein gesetzt und mit dem
Fäustel auf den obern Teil geschlagen, wodurch streifenweise die Gesteinsmassen abgesprengt werden. Diese Arbeit hat an Wichtigkeit
ungemein verloren seit Anwendung der weit wirksamern Sprengarbeit, welche sich des Sprengpulvers bedient und in neuerer Zeit
durch Einführung kräftigerer Sprengmittel (Dynamit etc.) und sicherer Zündungen ungemein ausgebildet worden ist (vgl. Sprengen).
Dem Bohrloch, welches mit Bohrer und Fäustel hergestellt, mit Sprengmaterial gefüllt, mit quarzfreiem,
geschlämmten
Lehm, Thonschiefermehl etc. besetzt und mit Zündung versehen wird, muß eine Vorgabe gegeben werden, es muß
Gestein über und unter sich haben, damit der Schuß genügend wirken kann. Nach abgethanem Schuß werden die nicht herabgefallenen,
noch lose am festen Gestein sitzenden Partien mittels Brechstangen, Spitzhämmer, durch Eintreiben ungelochter
Keile (Fimmel, Wölfe) mittels schwerer Hämmer (Treibfäustel) in entstandene Ritzen hereingewonnen (das Abräumen, Hartmachen).
Die Sprengarbeit soll 1613 durch Martin Weigel oder Weigold in Freiberg erfunden sein, kam erst 1632 nach Klausthal und wurde
auch in Sachsen erst seit 1643 allgemeiner gebräuchlich. Sie hat auch das uralte, von Ägyptern und Römern
geübte, bei sehr festem Gestein gebräuchliche Feuersetzen verdrängt, bei welchem Holzstöße nach bestimmten Regeln gegen
und vor die zu bearbeitenden Stellen aufgerichtet und verbrannt wurden. Das durch die Hitze ausgedehnte Gestein erhält Risse,
fällt zum Teil herab oder kann mittels Brechstangen, Bohr- und Schießarbeit nun leichter gewonnen werden.
Wasser wird zur Gewinnung verwendet namentlich in Salzbergwerken zur Bildung von Salzsolen in Bohrlöchern oder Sinkwerken, auch
bei der Ausbeutung von Seifen, indem ein kräftiger Wasserstrahl die Seifenmassen fortführt und eine Scheidung der schweren
Erzteile von dem leichtern tauben Gestein herbeiführt. In neuerer Zeit hat man auch im Grubenbetrieb
die Handarbeit durch Maschinen zu ersetzen gesucht, namentlich hat man Bohrmaschinen angewandt, welche durch die Hand, durch
gepreßtes Wasser oder komprimierte Luft, seltener durch Dampf, betrieben werden und große Vorteile gewähren. Weniger Bedeutung
haben bis jetzt die Schrämmaschine (s. d.) und die Maschinen zur Vermeidung der Schießarbeit in Gruben,
welche durch schlagende Wetter stark gefährdet sind.
Durch die aufgeführten Gewinnungsarbeiten werden ober- und unterirdische Räume gebildet, welch letztere den allgemeinen Namen
Grubenbaue führen. Die Gesamtheit planmäßig betriebener Grubenbaue nennt man Grubengebäude, Grube, Zeche. Die Grubenbaue sind
hinsichtlich ihrer Einrichtung höchst mannigfach; die meisten derselben verlangen aber wegen der einzubringenden
Zimmerung oder Mauerung eine sehr regelmäßige Gestalt. Dem Zweck nach teilen sie sich in Versuchs- oder Hoffnungs-, in Ab-
und Hilfsbaue.
Die Versuchsbaue haben die Bestimmung, bauwürdige Mittel aufzufinden. Die Abbaue haben lediglich die Gewinnung der nutzbaren
Fossilien zum Zweck; die Hilfsbaue aber tragen dazu bei, dieselbe zu ermöglichen, indem der Bergmann durch
sie in den Stand gesetzt wird, zu den nutzbaren Bergwerksprodukten zu gelangen, die Förderung zu bewirken und die schädlichen
Wetter und Wasser abzuführen. Hierher gehören Förder-, Kunst-, Wetterschächte, Radstuben etc. Ihrer Form nach unterscheidet
man stollen- und schachtartige Grubenbaue. Erstere werden von dem Querschnitt eines Prismas im wesentlichen
in horizontaler Richtung auf größere oder geringere Längen ins Gebirge hineingetrieben und eigentliche Stollen (c d in
[* ]
Fig.
1) genannt, wenn sie eine Tagesöffnung (Mundloch c) haben, dagegen Strecken, wenn dieses nicht der Fall ist, sondern die mehr
oder weniger horizontalen Kanäle nur innere Grubenräume untereinander verbinden (b in
[* ]
Fig. 2). Das Ende
der Stollen und Strecken nennt man Ort, ihre Decke Firste, den Boden Sohle und die Seitenwände Ulmen oder Stöße. Sie stehen entweder
im Festen, oder sind durch Mauerung
mehr
oder Zimmerung unterstützt; eine hölzerne, horizontale Scheidewand (d in
[* ]
Fig. 4, Tragewerk) teilt
die Stollen in zwei Räume, von denen der obere zur Befahrung und Förderung, der untere g (Wassersaige) zur Wetterlosung und
Wasserabführung dient. Außerdem kann der Zweck eines Stollens das Zugängigmachen (Aufschließen, Ausrichten) der Lagerstätte
sein, um von dort aus nach der Höhe vorhandene Fossilien zu gewinnen, wenn die Lagerstätte nicht von
jüngern Formationen überlagert ist und die Oberfläche nicht erheblichere Niveauverschiedenheiten besitzt.
Ist dieses der Fall, so muß die Lagerstätte durch mehr oder weniger vertikale Grubenbaue (Schächte) zugänglich gemacht werden
(e in
[* ]
Fig. 1), welche dann gleichzeitig zur Förderung (Treibschacht), zur Fahrung (Fahrschacht), zur Wasserhebung
(Kunstschacht), zur Wetterzirkulation (Wetterschacht), zum Einlassen von Materialien (Hängeschacht) etc.
dienen können. Zuweilen sind aber für einzelne dieser Zwecke besondere Schächte vorhanden. Nur bis auf Stollen des Wetterwechsels
wegen niedergehende Schächte nennt man Lichtlöcher.
Die Schächte, deren Tagesöffnung Hängebank und die Seitenwände Stöße heißen, sind entweder in den
Lagerstätten niedergebracht (abgesunken, abgeteuft), folgen dann deren Fallwinkel, sind danach mehr oder weniger geneigt
(tonnlägig) und finden sich hauptsächlich beim Gangbergbau, oder man teuft die Schächte vertikal (seiger) ab. Im erstern
Fall sind sie rechteckig, im letztern rechteckig, quadratisch, rund, elliptisch und regelmäßig polygonal
im Querschnitt, je nach Gewohnheiten der Lokalität, dem vorhandenen Gebirgsdruck und der Art der Unterstützung.
Die Dimensionen der Schächte richten sich hauptsächlich nach ihrem Zweck, der Größe der Förderung etc. Behufs des Abbaues
treibt man meist vom Schacht aus nach der Lagerstätte in gewissen Abständen untereinander horizontale Kanäle (Strecken), welche
durch Schächtchen in gewissen Entfernungen miteinander verbunden werden, teils der Wetterzirkulation wegen, teils um den
Abbau vorzurichten
[* ]
(Fig. 2 a Schacht, b Strecken, c Absinken, d Abbau), teils zum Herabstürzen gewonnener Erze auf Plätze (Füllörter),
von wo der Transport sich bequem beschaffen läßt (Rollschächte).
Das Abteufen der Schächte geschieht von Tage nieder in festem oder ziemlich festem Gebirge durch Schießen
eines Einbruchs und Nachnehmen der Schachtstöße, welche durch Zimmerung, Mauerung oder Eiseneinbau geschützt werden. In
sehr brüchigem oder schwimmendem Gebirge teuft man mittels Abtreibezimmerung oder mittels eingesenkter Mauer- oder Eisenschächte
ab. Kinds Verfahren besteht im Abbohren mit nachheriger Verdichtung der Schachtwände im toten Wasser. In
Amerika bohrt man auf der Schachtsohle eine größere Zahl von 60 m tiefen Löchern mittels Diamantbohrer, füllt sie wieder
mit Sand, beschickt sie in 1-1,25 m Tiefe mit Dynamit und entzündet sämtliche Ladungen gleichzeitig, so daß die ganze Schachtscheibe
in der Mächtigkeit, welche die Tiefe der Ladung bedingt, losgelöst wird. Im schwimmenden Gebirge hat
man in
neuester Zeit mit Erfolg künstliche Temperaturerniedrigung angewandt. Man bringt in dem Gebirge eine einfache Rohrleitung
an und läßt in dieser auf einer Eismaschine stark abgekühlte Chlorcalciumlauge zirkulieren, bis die den abzuteufenden Schacht
umgebenden Massen vollständig gefroren sind und nun hinreichende Festigkeit besitzen.
Abbaumethoden.
Die Abbaumethoden, die Art und Weise, wie die zugängig gemachten Lagerstätten in Bau genommen werden, richten sich hauptsächlich
nach ihrem lokalen Charakter, nach ihrem Fallen, der Mächtigkeit, der Beschaffenheit des Nebengesteins etc. Im allgemeinen richtet
man auf Gängen Firsten-, Strossen- und Querbau, auf Lagern und Flözen Strebe- u. Pfeiler-, auf Stöcken Bruch-
u. Stockwerksbau ein. Beim Firstenbau wird vom Schacht a
[* ]
(Fig. 3) aus eine Grundstrecke b getrieben, diese mit Zimmerung od.
Mauerung versehen und oberhalb der Zimmerung (Firstenkasten) oder Mauerung der Firste (Firstengewölbe) c bis zum Punkte d
ein Stoß vom Schacht abgetrieben, über diesem ein zweiter bis e, darüber ein dritter bis f. Dadurch entstehen
treppenförmige Arbeitspunkte bei d, e und f für die auf dem ausgehaltenen tauben Gestein g (Bergversatz) stehende Mannschaft.
Durch das Rollloch h in der Zimmerung oder Mauerung gelangt das Erz auf die Förderstrecke. Der jetzt meist verdrängte Strossenbau
ist eine Umkehrung des Firstenbaues. Er geht von einer Strecke aus in terrassenförmigen Absätzen, statt
nach oben, nach unten, und der Arbeiter steht, statt auf dem Bergversatz, auf der zu gewinnenden Gangmasse seiner Strosse; über
sich hat er in dem ausgehauenen Raum Zimmerung (Kastenschlag), auf dieser den Bergversatz. Man wendet den
Strossenbau mehr bei edlen Erzen an, um diese auf einer soliden Unterlage ohne Verlust ausklauben zu können.
Wenn ein Gang die Mächtigkeit von 2 Lachtern überschreitet, so kann der Firsten- oder Strossenbau wegen zu großer Kosten bei
der Verzimmerung nicht mehr in Anwendung kommen. Man hat daher zu Schemnitz in Ungarn auf dem äußerst
mächtigen Spitabergang eine besondere Art des Abbaues, den sogen. Querbau, eingeführt. Bei ihm wird am Liegenden der Lagerstätte
eine Strecke, welche mit dem Förderschacht in Verbindung steht, getrieben, das ganze Mittel in mehrere horizontal übereinander
liegende, 1 Lachter hohe Abteilungen (Stöcke) gebracht und hierauf eine derselben in Angriff genommen.
Der eigentliche Abbau erfolgt nunmehr auf rechtwinkelig von der Förderstrecke nach dem Hangenden hinüberlaufenden, 2-2,8
m breiten Örtern (Querstrossen), in denen das fallende taube Gestein zur Seite verstürzt, die Ausfüllung aber sofort vollkommen
bewirkt wird, wenn die ganze Querstrosse ausgehauen ist. Übrigens kann man in Distanzen von 6 zu 6 Lachtern
so viel Querstrossen in Angriff nehmen, als für den Grubenhaushalt zweckmäßig erscheint. Sobald eine Sohle abgebaut ist,
rückt der Bau in eine höhere oder in eine tiefere vor. Außer in Ungarn ist der Querbau
auf mächtigen Steinkohlenflözen, z. B. in Schlesien, aber mit dem Unterschied in Anwendung, daß die Hauptstrecke im Hangenden
liegt. Der Strebebau wird auf Lagerstätten mit geringem Fallen oder söhliger Lagerung angewandt, welche außer hinreichenden
Massen zum Vorsatz nicht über 1-1,25 m große Mächtigkeit besitzen und gutes Nebengestein haben. Er wird daher
bei flach fallenden Lagern und Flözen vorzugsweise angewandt. Wie auf Gängen der Häuer die Erze strossen- oder firstenweise
herausarbeitet, bewerkstelligt er es hier strebeweise.
Vor dem Beginn des Abbaues treibt er von einem Schacht aus eine streichende oder Kunststrecke, Fall- und Steigörter, wodurch
Quadrate von anstehenden nutzbaren Fossilien entstehen, die, auf einer Ecke angegriffen, nach und nach
herausgeschlagen werden. Die eigentlichen Streben sind nichts andres als liegende Strossen, in denen die Arbeiter, anstatt aufrecht
zu stehen, wegen des beschränkten Raumes in liegender Stellung mit Keilhaue, Schlägel und Eisen die Gewinnung, indem sie über
die Achsel arbeiten, ermöglichen.
Die Zimmerung in den Streben bewerkstelligt der Bergmann mittels kurzer Stempel, die er von der Sohle nach
dem Dach antreibt. Die leeren Berge verstürzt er unmittelbar hinter sich. Diese Abbaue finden sich auf den mansfeldischen und
andern Kupferschieferflözen, auf den Bleierzniederlagen zu Tarnowitz in Schlesien, auf Steinkohenlagern ^[richtig: Steinkohlenlagern]
in England, Frankreich, Belgien, Deutschland. Die Abbaue auf wenig mächtigen, unbedeutend fallenden Flözen
sind bei weitem leichter als solche auf starken und mehr einschießenden Lagern.
Für letztere muß der Pfeilerbau gewählt werden, vorausgesetzt, daß die in Angriff zu nehmenden Massen eine ziemlich gleichmäßige
Lagerung und nicht übermäßig starkes Fallen haben. Man wendet denselben in Stein- und Braunkohlenflözen,
in Steinsalzlagern und auch mit gewissen Modifikationen in Steinsalzstöcken an, und er unterscheidet sich von der vorhergehenden
Abbaumethode dadurch, daß er keines Bergversatzes, wohl aber der Vorrichtung der Lagerstätte durch besondere Betriebe bedarf,
bevor sich der Abbau einleiten läßt.
Die Punkte, von denen aus Abbaue vorgerichtet werden, sind entweder Stollen oder Schächte; letztere sinkt
man durch die Flöze ab und legt die Hauptförder- und Abbaustrecken so, daß sie unmittelbar unter den Schächten ausmünden.
Sammeln sich in einem Kunstschacht sehr viele Wasser, so daß bei der geringsten Stockung der Maschinen dieselben in der Hauptförderstrecke
auftreten, so ist die Anlage einer Wasserstrecke (Sumpfstrecke) im Flöz selbst oder im Quergestein unerläßlich.
Diese Sumpfstrecken werden je nach dem Fallen des Flözes 2-5 Lachter unter der Grundstrecke getrieben. Sie dienen sowohl zur
Aufnahme der Wasser, wenn etwas an der Maschine zu reparieren ist, als auch dazu, letztere einige Stunden, ja sogar mehrere
Tage stillstehen zu lassen, um Brennmaterial zu sparen und Reparaturen vorzunehmen, hauptsächlich aber zur Sicherung des Lebens
der Arbeiter. Das Ansteigen des Pfeilerabbaues darf 5° nicht überschreiten, weil der Wagenstößer sonst das Gefäß herabwärts
nicht halten, hinaufwärts, wo es leer ist, nicht mehr stoßen kann.
Man legt sie aus diesem Grund nur auf Flözen von 15 bis 20° Fallen an. Der Stockwerksbau wird auf Stöcken
und großen Erznieren betrieben. Sobald ein Hauptschacht abgeteuft ist, legt man von
demselben in verschiedene Sohlen Strecken
oder Längenörter nach allen Richtungen an. Wird ein reiches Mittel getroffen, so gewinnt es der Bergmann durch Schlägel-
und Eisenarbeit, Sprengen oder Feuersetzen herein. Sobald diese Arbeit vollendet ist, geht er in derselben Sohle wieder in andern
Richtungen fort, bis sich von neuem ein bauwürdiges Mittel findet.
Der Bruchbau entsteht, wenn Teile der Stockwerksbaue zu Bruche gehen. Man treibt alsdann im festen Gestein einen Schacht und von
diesem aus Örter in den Bruch hinein; sind dieselben zu dem Punkt gelangt, an welchem die Gewinnung vorgenommen
werden soll, und ist das Gestein lebendig, so ist die Gewinnung außerordentlich leicht. Die Örter greifen nur wenig in den
Bruch hinein, werden aber am Ende mit sehr starken Thürstöcken versehen und ringsum gut mit Pfählen
gedeckt.
Ein Arbeiter regt hierauf das Gestein mittels einer langen Stange an und läßt es in das Ort hineinschieben. Sobald die Masse
in sich wieder ruhig geworden ist, sondert er die erzhaltigen Teile aus und »läuft
die Berge weg«. Der Weitungsbau (Kammerbau) bezweckt die Gewinnung sehr großer Massen von bedeutender Sündhaftigkeit,
die im ganzen bauwürdig sind und rein ausgewonnen werden müssen. Man findet ihn auf mächtigen Gängen und Bleierzstöcken
in Ungarn, auf Eisensteinstöcken in Schweden, am Rammelsberg bei Goslar, auf Steinsalz in Wieliczka etc. Entweder wird die Weitung
bei ihrem Fortschreiten durch die beim Betrieb gewonnenen oder durch hereingeförderte Berge gefüllt,
oder die gewonnenen Massen (Erze) bleiben liegen, um dem Arbeiter einen Fuß zu geben, und werden erst später ausgefördert,
oder die Weitung wird sogleich ganz ausgehauen, wie es z. B. beim Steinsalz stattfindet. Über Sinkwerke s. Salz.
Ausbau der Gruben.
Der Grubenausbau wendet geeignete Mittel an, durch welche das durchfahrene Gestein abgehalten wird, die
gebildeten Räume wieder zu verschütten. Viele Gebirgsmassen stehen von selbst so gut, daß man alle Arten von Bauen in ihnen
treiben kann, ohne den geringsten Ausbau nötig zu haben; man hat in diesen Fällen nur auf die Form, welche die Örter, Strecken
und Schächte erhalten, Rücksicht zu nehmen und wählt am liebsten die elliptische, weil diese dem Druck
am besten begegnet.
Gesteine, die zu zerklüftet und »gebräch« sind, müssen dagegen vor
dem Hereingehen durch Zimmerung, Bergversatz und Mauerung gesichert werden. Unter Grubenzimmerung versteht man die Unterstützung
ausgehauener Räume durch Holz und unterscheidet Strecken- und Schachtzimmerung. Bei der Streckenzimmerung
ist die Firsten-, Thürstock- und Getriebezimmerung hauptsächlich hervorzuheben. Bei der Firstenzimmerung werden runde Stücke
Holz so von dem Liegenden nach dem Hangenden angetrieben, daß sie das letztere vor dem Hereingehen bewahren.
In der Regel wird dieselbe mit Schwarten oder Pfosten gedeckt, worauf Berge gestürzt werden. Sobald außer
der Firste noch eine oder zwei Seitenwände oder Ulmen unterstützt werden müssen, kommt die Thürstockzimmerung in Anwendung.
Soll außer der Firste nur eine Ulme unterstützt werden, so wählt man halbe, sind beide Ulmen zu unterfangen, ganze Thürstockzimmerung
[* ]
(Fig. 4). Thürstöcke sind runde Stücke Stammholz a, die mehr oder weniger rechtwinkelig mit der Firste
des Gesteins gestellt und an
letzterer mit einer sogen. Kappe b verbunden werden. c Pfähle zwischen Gestein und Kappe, um das Hereinfallen einzelner Gesteinsblöcke
(Wände) zu verhindern. d Spreize, darauf das Laufbrett e und die Schienen f, darunter bei g die Wassersaige. Bei geringem Druck
stehen die Thürstöcke vertikal, bei viel Seitendruck unten divergierend. Öfters müssen aber Bergarbeiten
in solchen Gesteinen ausgeführt werden, die außerordentlichen Druck ausüben und so lose und mit Wasser geschwängert sind,
daß sie beim Anhauen fortfließen (schwimmendes Gebirge), die ausgehauenen Räume erfüllen und, soviel wie dann auch weggefördert
werden mag, durch die einmal entstandene Öffnung immer wieder nachtreten.
Hier und bei mehreren andern nicht stehenden Gesteinen und in dem Bruchbergbau wendet man die sogen. Getriebezimmerung
an. Bei ihr setzt der Arbeiter zuerst ein Paar Thürstöcke, ist die Sohle nicht fest, auf die Grundsohle, nimmt 5-8 cm starke, 1 Lachter
lange und 6-20 cm breite Pfähle, steckt mit denselben um Thürstöcke und Kappe an und treibt sie ein Stück
in das lose Gestein ein. Hierbei wird, um das Vorschießen des Sandes oder rolligen Gesteins auf die Strecke zu verhüten, ein
Schutz von starken Pfosten hinter die Thürstöcke gestellt.
Sind die Pfähle 1 m weit vorwärts getrieben, so nimmt man einzelne Pfosten, von oben anfangend, aus dem
Versatz heraus, füllt das Gestein weg und fährt auf diese Weise bis zu der Bodenpfoste fort. Hat man durch diese Wegfüllbarkeit
das Ende der Ansteckpfähle erlangt, so setzt man ein Paar Helferthürstöcke, treibt die Pfähle noch 1 m weiter vor und baut
nunmehr die Pfändung. Übt das durchtriebene Gebirge sehr starken Druck aus, so müssen zwischen zwei Paar
Ansteckthürstöcken auch zwei Paar Helfer stehen.
Bei ganz ungewöhnlichem Druck werden die Abtreibepfähle, in seltenen Fällen auch die Thürstöcke von Eisen hergestellt.
Die Getriebezimmerung wendet man auch dann an, wenn gewöhnliche Thürstöcke bei einigermaßen starkem Druck morsch geworden
und neu einzuwechseln sind; sie heißt dann Abtreibearbeit. Die Schachtzimmerung dient nicht allein zur Unterstützung des
Gesteins, sondern ist auch erforderlich, um Fahrung und Befestigung der verschiedenen Maschinenteile herzustellen.
Bei der Unterstützung des Gesteins ist dieselbe von doppelter Art, nämlich gewöhnliche Schacht- und Schachtgetriebezimmerung.
Sind nur die kurzen Stöße, was bei Gängen, auf denen Schächte abgesunken werden, der Fall ist, zu verzimmern,
so müssen, wie bei dem Kastenverschlag (doch hier in fallender Richtung), starke Rundhölzer (Stempel) vom Hangenden nach dem
Liegenden angetrieben, dieselben mit Schwarten verschossen und dahinter mit Bergen versetzt werden.
Ist das ganze Schachtgestein nicht haltbar, so sucht man irgend eine feste Stelle aus, haut hier tiefe
Bühnlöcher und legt in die beiden kurzen Stöße zwei sogen. Tragstempel rechtwinkelig auf das Fallen des Schachtes. Diese
Tragstempel sind besonders starke Stücke Holz, auf welche die eigentlichen Schachtgeviere, die aus zwei langen und zwei kurzen,
an ihren Enden eingeschnittenen Jöchern bestehen, so zu liegen kommen, daß sie am Einschnitt zur Hälfte
übereinander greifen.
Führen einzelne Schichten des durchsunkenen Gebirges sehr viele Wasser, so wird, um diese dem Tiefsten der Schächte nicht zufallen
zu lassen, mit wasserdichter Zimmerung durch dieselben gegangen. Diese erfordert sehr viel Sorgfalt bei der Herstellung und
eine gute Verdämmung mit Thon und Belegung von in Fett getränktem Hanf. Der
Bergversatz findet fast nie
allein, sondern in Verbindung mit Zimmerung hauptsächlich in Abbauen seine Anwendung. Durch ihn werden die ausgehauenen Räume
teilweise oder ganz mit vorrätigen Bergen ausgesetzt.
Die Füllung geschieht auf die Weise, daß man von Unterzugstempel zu Unterzugstempel von den größten
Bergwänden eine Art Mauer aufführt und hinter derselben die klaren Berge bis zur Firste aufstürzt. Der Bergversatz wird auf
Quer- und Strebebauen, insofern letztere auf Erzgängen stattfinden, ziemlich rein, beim Abbau mächtiger Steinkohlenablagerungen
aber in Verbindung mit Stempelung angewendet. Bei letzterm ist er von außerordentlicher Wichtigkeit, und
die verstürzten Berge werden hier nach Verlauf einiger Jahre so fest, daß sie bei weitem besser stehen als die »unverritzten«
Steinkohlen selbst.
Die Grubenmauerung dient zur Unterstützung der ausgehauenen Räume durch Einbauen von Steinen. Die Mauerung ist teurer als
die Zimmerung, leistet aber dafür auch bei weitem mehr Widerstand, sichert die Grubenräume besser und
hält lange aus. Ist in einer Gegend das Holz sehr teuer, sollen die Zechen lange Jahre auf erhalten werden, und fällt nicht
immerwährend Wasser auf die Zimmerung, so wählt man lieber Mauerung; auch bringt man sie gern da an, wo nur durch sehr starke
Zimmerung dem Druck begegnet werden kann.
Die anzuwendenden Materialien sind Steine und Luft- oder Zementmörtel. Man unterscheidet Strecken- und Schachtmauerung. Jene
ist sehr verschieden, je nachdem die Firste und die Sohle der Strecke oder des Stollens fest ist oder nur eine oder beide Ulmen
unterstützt werden müssen. Man errichtet im ersten Fall eine gewöhnliche Scheiben- oder, wenn der Druck
stark ist, eine flach gekrümmte Bogenmauerung. Ist dagegen die Firste allein zu verwahren, so sprengt man in derselben einen
Bogen.
Sobald Firste und Ulmen nicht stehen, wird elliptische Mauerung angebracht. Ist auch die Sohle nicht fest genug, um das Gewölbe
unmittelbar daraufstellen zu können, so legt man einen Grund von Quadern und stellt darauf ganze Ellipsenmauerung.
Jeder Streckenmauerung muß eine leichte Verzimmerung vorangehen; dann werden Widerlagen gehauen, wo sie notwendig sind, Lehrbogen
aufgestellt, dieselben verschalt und nun die Mauerung ausgeführt. Zum Streckenbetrieb in lockern und schwimmenden Massen
ist die Mauerung nicht anwendbar.
Eine ganz besondere und höchst eigentümliche Art der Schachtmauerung ist die Senkmauer, zum Abteufen seigerer Schächte im
losen Gebirge sehr geeignet. Zuerst teuft man mit Abtreibearbeit soweit wie möglich nieder, setzt in diese Verzimmerung die
Senkmauerung ein, zu welchem Behuf man auf die Sohle des Schachtes einen Kranz von Eichenholz legt, der aus
einer doppelten Lage starker Bohlen besteht, die mit Pflöcken aufeinander befestigt sind, und dessen äußerer Rand mit einem
scharf zulaufenden eisernen Schuh versehen ist.
Diesem eichenen Ring korrespondierend, wird 2 m weiter oben ein zweiter, der gegen den untern mit Latten abgespreizt wird,
angebracht. Jetzt mauern die Bergleute den Raum zwischen beiden Kränzen aus und bilden dadurch einen Cylinder
von Steinen, unter welchem nach und nach ganz vorsichtig das schwimmende Gebirge hinweggenommen wird, worauf sich der Cylinder
um so tiefer senkt, je mehr Lagen von Steinen oben aufgemauert werden. Statt der Senkmauerung beim Durchteufen schwimmender
Massen und auch zur wasserdichten Auskleidung runder Schächte bedient man sich zuweilen übereinander
mehr
stehender gußeiserner Ringe, jeder aus einzelnen Segmenten bestehend. Diese Stücke stützen sich sämtlich mittels vorspringender
Ränder gegeneinander, welche bei Senkarbeit nach innen und dann durch Schrauben verbunden, sonst aber nach außen gekehrt
sind. Die Fugen verdichtet man durch zwischengelegte dünne Holzbrettchen und Verkeilen.
Fahrung. Wetterführung. Beleuchtung.
Fahrung. Das Ein- und Ausfahren der Arbeiter erfolgt in der Regel auf Fahrten oder Leitern, die, seltener
frei schwebend und nur durch Seile verbunden, meistens an den Seitenwänden der Schächte mit Haken an der Zimmerung befestigt
sind und auf in Zwischenräumen von 7,5-9 m angebrachten Bretterböden (Bühnen) ruhen. Zur bequemen Fahrung müssen die Fahrten
geneigt stehen, am zweckmäßigsten unter einem Winkel von 70-75°. Diese Vorrichtung ermüdet bei großer Teufe der Schächte
den Fahrenden sehr stark, nimmt viel Zeit in Anspruch und wirkt auf die Gesundheit der Arbeiter schädlich.
Treppen oder ins Gestein eingehauene Stufen sind nur bei geringerer Neigung der Schächte anwendbar; Rutschen (nur für
das Einfahren) sind geneigte runde oder zum Sitz passend bearbeitete Balken oder zwei dicht nebeneinander gelegte abgerundete
Pfosten, auf welchen der Fahrende sitzend hinabgleitet, indem er sich an einem seitwärts befindlichen Seil hält (Salzkammergut).
In tiefen Schächten findet man jetzt fast überall die Fahrung am Seil, d. h. das Ein- und Ausfördern
der Belegschaft mittels der gewöhnlichen Fördermaschine auf dem Fördergestell.
Allerdings wird dadurch ein Teil der Zeit der Förderung im Schacht entzogen, aber es wird ohne irgend welche kostspielige
Einrichtung die Zeit und Kraft des Arbeiters geschont, welche er nun der Gewinnung und Förderung der Mineralien widmen kann.
Hauptbedingung bei dieser Methode ist die sorgsamste Überwachung des ganzen Apparats, namentlich eine
mindestens täglich einmal vorzunehmende genaue Revision aller gehenden Teile. Einen wichtigen Fortschritt bezeichnen die 1833 von
Dörell erfundenen Fahrkünste (s. d.).
Wetterführung (Wetterlosung) ist die Besorgung der Gruben mit frischer Luft und die Verteilung derselben auf die Grubenbaue.
In diesen letztern wird die Luft durch das Atmen und die Hautausdünstung der Arbeiter und der Tiere, durch
die Lichter und Lampen, durch die Sprengarbeiten, durch Fäulnis- und Vermoderungsprozesse, durch die Oxydation mancher Gesteinsbestandteile
und durch Gase verdorben, welche aus dem Gestein, besonders aus Steinkohlen, entweichen.
Die reine Luft (gute Wetter) wird durch die genannten Prozesse ihres Sauerstoffgehalts teilweise beraubt
(matte, schlechte Wetter) und dagegen mit Kohlensäure, aber auch mit andern Gasen beladen. Letztere sind zum Teil entzündlich
(Grubengas) und explodieren, mit Luft gemischt, bei Annäherung einer Flamme (schlagende Wetter), oder sie sind direkt giftig,
wie das Kohlenoxyd (brandige Wetter), oder wirken erstickend, wie die Kohlensäure (Schwaden). Diese kohlensäurereichen
(schweren) Wetter sammeln sich mehr am Boden der Strecken an, besonders in Räumen, welche wenig oder gar nicht betreten werden,
und führen Unglücksfälle herbei, wenn die Arbeiter unvorsichtig in solche Räume gelangen.
Gegen die schlagenden Wetter wendet man die Sicherheitslampen an,
deren Erfolg indes aus verschiedenen
Gründen kein völlig befriedigender ist. Viel bedeutsamer ist die Ventilation, der natürliche und künstliche Wetterwechsel
in den Gruben, welchem in neuerer Zeit die größte Aufmerksamkeit geschenkt wird. Den natürlichen Wetterwechsel sucht man
mit allen Mitteln zu befördern, doch bleibt derselbe unsicher, da er völlig abhängig ist von dem Unterschied
der Temperatur und der Dichtigkeit der Luft über und unter Tage und bisweilen den Luftzug völlig umkehrt, so daß die Wetter
dort ausziehen, wo sie zu andern Zeiten eingezogen sind.
Jedenfalls reicht der natürliche Wetterwechsel bei weitem nicht hin, um die Reinheit der Luft in den Bergwerken
zu garantieren, u. man wendet daher verschiedene Mittel an, um künstlich Wetterwechsel herbeizuführen. Wetteröfen erbaut
man über Tage neben dem Schacht, aus welchem ein besonderer Kanal zum Ofen führt, welcher die Wetter aus dem Schacht zieht; zur
Belebung des Zugs baut man über dem Ofen wohl noch einen Turm. Häufiger benutzte man bisher Wetteröfen
unter Tage.
Man stellt sie stets seitlich von dem ausziehenden Wetterschacht und verbindet sie mit diesem durch einen mäßig ansteigenden
Kanal. Die Öfen sind gemauert, mit Gewölben und meist sehr großen Rostflächen versehen. Indem sie eine stark erhitzte Luftsäule
schaffen, erzeugen sie einen lebhaften Zug
in dem Schacht. In neuerer Zeit gibt man den Wettermaschinen ganz
allgemein den Vorzug, weil sie weitaus am zuverlässigsten funktionieren. Sie wirken entweder luftverdünnend, saugend oder
luftverdichtend, blasend und werden meist durch Dampfmaschinen betrieben. Der Harzer Wettersatz
[* ]
(Fig. 5) besteht aus einem
oben offenen Kasten a b c d, in welchem ein zweiter, unten offener, oben geschlossener Kasten e f g h durch
mechanische Kraft auf- und abbewegt werden kann.
Der erste Kasten ist bis i k mit Wasser gefüllt, durch seinen Boden geht eine Röhre l m, welche nach unten mit der Lutte n verbunden,
bei l durch ein sich nach oben öffnendes Ventil geschlossen ist. Ein ähnliches Ventil o befindet sich auf
dem Deckel des Kastens e f g h. Beim Aufziehen des Kastens wird Luft durch n m l angesogen und beim Niedergang ausgestoßen,
der Apparat wirkt also saugend. Die Wettertrommel besteht aus einer Flügelwelle innerhalb eines Gehäuses,
welches mit einer zentralen Saug- und einer tangentialen Ausblaseöffnung versehen ist, und wirkt, je nachdem man die Lutten
an die eine oder die andre Öffnung anbringt, saugend oder blasend.
Man hat auch Wettertrommeln konstruiert, welche zu gleicher Zeit blasend und saugend wirken. Die Flügel können radial stehen,
konvex oder konkav gekrümmt sein (Eckart, Rittinger). Ventilatoren für ganze Grubengebäude werden stets
saugend angewendet, sind an der Peripherie offen und somit in der Regel ohne eigentliches Gehäuse, indem sie zwischen zwei
vertikalen, parallelen Mauern aufgestellt sind. Sie haben den Vorteil, daß sie beim Stillstand den Schacht nicht verschließen,
vielmehr den Wetterzug auf natürlichem Weg bestehen lassen (Guibal, Latoret). Zu den Wetterrädern gehört
der Ventilator von Fabry
[* ]
(Fig. 6). Derselbe entspricht den Rotationspumpen und besitzt auf beiden
Seiten der Achse eines jeden Rades ein Gußstück mit drei radialen Armen und
Verstärkungsrippen, über welche der Länge nach, parallel mit der Achse, Bretter gelegt werden, so daß Radialschaufeln entstehen,
an welchen Kreuzschaufeln aus Holz sitzen. Das Gehäuse ist gemauert, und damit ein möglichst dichter Schluß stattfindet,
bekleidet man die Innenseite desselben mit Zement. Soll der Ventilator saugend wirken, so macht man die
Drehung der Räder einander zugewendet. Tiefbaue müssen mit mindestens zwei Öffnungen gegen die Tagesoberfläche versehen
werden, weil nur beim Vorhandensein von zwei Luftsäulen ein ausgiebiger Luftwechsel erzielt werden kann.
Vorteilhaft wird der Wetterstrom geteilt, um jeder Bauabteilung einen besondern Zweig zu überreichen und nicht den ganzen
Strom ungeteilt durch alle Abteilungen leiten zu müssen, da in diesem Fall die letzte Abteilung bereits
sehr verschlechterte Wetter erhält. Zur Regulierung des Wetterstroms, der, sich selbst überlassen, den Weg einschlagen würde,
welcher ihm den geringsten Widerstand bietet, dienen Wetterblenden, Wetterdämme und Wetterthüren. In Fällen, wo die gewöhnlichen
Ventilationsvorrichtungen versagen, oder wenn es sich um die Rettung eines Menschenlebens handelt, muß
man zu Chemikalien seine Zuflucht nehmen. Zu letztern gehören Ätzkalk und Chlor.
Mittels des Ätzkalks schafft man Kohlensäure aus Räumen weg, in denen sie sich angesammelt und von deren Anwesenheit man sich
durch ein vorgeschobenes Licht überzeugt hat. Der Kalk wird in Wasser abgelöscht und als Kalkmilch, noch
besser als Kalkwasser durch besondere Gefäße mittels einer Spritze oder mittels ins Kalkwasser eingetauchter Tannenzweige
in die angefüllten Gasräume gebracht. Das Chlor zerstört Miasmen, die durch Faulen von Vegetabilien und Animalien oder Zersetzung
von Mineralien entstanden sind. Man senkt z. B. in ein Absinken Chlorkalk oder ein Fläschchen mit Braunstein
und Salzsäure ein und treibt später die chlorhaltige Luft durch Bewegung mittels auf- und abgelassener Tannenzweige aus (das
»Büscheln«).
Zur Beleuchtung der Gruben dienen meist Kienspäne, Fackeln, gewöhnliche Lichter, offen und in Laternen, meist aber Lampen von
mannigfacher Konstruktion, welche die Mannschaften selbst bei sich führen. Als Leuchtmaterial benutzt
man meist Rüböl, da die Mineralöle mancherlei Mängel zeigen, namentlich in matten Wettern und bei Zugluft nicht gut brennen,
auch leicht verlöschen. Eine besondere Lampe, die Sicherheitslampe, schützt gegen die Gefahren, welche durch schlagende Wetter
entstehen. Stationäre Beleuchtung wird an Hauptfüllörtern und in Hauptförderstrecken in Anwendung gebracht
und besteht ebenfalls in Lampen, die mit fettem Öl oder mit Erdöl gespeist werden; doch sind auch Gasbeleuchtung und elektrisches Licht
mehrfach eingeführt worden.
Förderungsmethoden und Wasserhaltung.
Die Förderung hat den Zweck, die gewonnenen Fossilien von
einem Ort zum andern zu schaffen. Die Fortbewegung der Massen erfolgt
in söhliger, in fallender und in steigender Richtung, und man teilt sie hiernach in Strecken- und in Schachtförderung.
Die Streckenförderung wird auf abfallendem und söhligem, selten auf 5-6° steigendem Terrain angewandt. In Pfeiler-, Strebe-,
Bruchbauen und beim Ortsbetrieb füllen die Bergarbeiter die Fördergefäße an Ort und Stelle und schaffen sie nach dem Punkt
ihrer Bestimmung.
Bei Strossen-, Firsten- und Querbauen ist eine Zwischenförderung, die durch Tragen in kleinen Gefäßen, durch Stürzen in Rolllöcher
und durch Ziehen mit dem Haspel bewerkstelligt wird, notwendig. Die eigentliche Streckenförderung erfolgt durch Tragen auf
dem Rücken, durch Fahren im Karren, im Schlepptrog, in Hunden, in Wagen und in Schiffen. Die Laufkarrenförderung
ist für kleine Gruben, meist Erzgruben, die wenigst kostspielige. Des Schlepptroges, der aus einem auf zwei an ihren Enden
sehr gebogenen Kufen von hartem Holz ruhenden Kasten besteht, bedient man sich auf sehr niedrigen Strecken in Kohlen- und Kupferschieferabbauen.
Er wird mittels eines Siehlens (Tragbandes) von dem Arbeiter gezogen und dient hauptsächlich in Steinkohlen-
und andern Flözbergwerken zur Förderung aus Abbauen in die eigentlichen Förderstrecken.
Hunde und Förderwagen sind Gefäße von rechteckiger Form bei verschiedener Höhe, die vier Räder haben und entweder auf den
Sohlen der Strecken selbst, oder auf Pfosten, mit welchen dieselben belegt sind, oder aus eingebauten hölzernen
und eisernen Schienenwegen gestoßen werden. Die Hunde besitzen verschieden hohe Vorder- und Hinterräder, bei Wagen sind dieselben
gleich. Der ungarische Hund hat zwei Paar Räder, von denen die vordern 10, die hintern 20 cm Höhe haben und 15,5 cm voneinander
entfernt sind.
Die großen Räder, auf denen der Hund fortbewegt wird, müssen unmittelbar hinter dem Schwerpunkt liegen,
damit der Arbeiter durch einen leisen Druck auf den ihm zugekehrten Teil des Gefäßes die Last auf diese zu liegen bringt. Die
vordern Räder werden wenig und nur von ungeübten Stößern benutzt. Die Fortbewegung geschieht auf 15-30 cm breiten und 5 cm
starken Pfosten, die durch versenkte Nägel auf die Einstriche befestigt sind. Der deutsche Hund spurt weiter, läuft auf einem
besondern Gestänge auf allen vier Rädern und stößt sich deshalb leichter. Die Förderquantität, welche auf den deutschen
Hund kommt, beträgt vier Kübel, die Gesamtleistung steht der des ungarischen Hundes um ¼ nach. Der Schlepp-
oder Flözhund
[* ]
(Fig. 7) wird in niedrigen Bauen, z. B. im Mansfeldischen, benutzt; er läuft auf vier Rädern und wird von
dem Schlepper am Fuß, in höhern Strecken mit dem Sielzeug gezogen. Sowohl die deutsche als die englische Wagenförderung,
durch welche die bei weitem überwiegendsten Fördermassen in den Gruben bewegt und
aus denselben geschafft werden, bedürfen, wie die deutschen Hunde, besonderer Unterlagen (Gestänge) zur Fortbewegung und
Leitung. Die deutschen Wagen dienen auf eisernen und hölzernen Bahnen zur Strecken-, Bremsberg- und Schachtförderung, fassen
bis 9 Scheffel Kohlen und haben sehr verschiedene Konstruktion, bilden im allgemeinen aber ein längliches Viereck, das von vier
mit Eisen beschlagenen, 3,2 cm starken eichenen Bohlen und einem Boden umschlossen wird.
Das vordere schmale Brett kann zur bequemen Entladung des Wagens ausgehängt werden und ist deshalb wie eine Thür geformt.
Die Räder liegen größtenteils unter den Wagen, besonders dann, wenn sie sogleich durch den Förderschacht zu Tage gehen.
Sind sie nur auf Stollen und Strecken im Gebrauch, so sind erstere außerhalb des Kastens angebracht. Bei dem englischen Wagen
sind die Räder von Gußeisen, die aus Schmiedeeisen bestehenden Radachsen 2 cm dick, für die Fassung der Nabe 6,5 cm, im ganzen
aber 65 cm lang und ruhen auf Achsenlagern, die mittels zweier Schrauben an dem Wagenkasten befestigt sind.
Die Förderung durch Schiffe kommt selten und nur auf Strecken oder Hauptstollen vor und ist nur da anwendbar, wo sehr große
Förderquantitäten fortzuschaffen und keine Tiefbaue vorhanden sind, weil die Wasser sonst denselben zufallen würden. Diese
Förderungsmethode setzt genügende Tiefe der Wassersaige und eine genügende Menge Wasser voraus und schließt
sich zuweilen an Wasserwege über Tage an. Die Schachtförderung ist hauptsächlich bei solchen Gruben von Wichtigkeit, in
denen Tiefbauarbeiten im Umschwung sind.
Sie zerfällt in Haspel- und Göpelförderung. Die Schächte müssen, soll die Förderung immer schnell und ohne Stockung von
statten gehen, sehr regelmäßig hergestellt sein. Mit der Haspelförderung, wobei ein leerer Kübel in
die Tiefe geht, sobald ein voller herausgewunden wird, geht man nicht gern über 20 Lachter Tiefe. Die Förderung aus größern
Teufen geschieht mittels der Göpel, welche durch Tier-, Wasser- (Wasserräder, Turbinen, Wassersäulenmaschinen) und Dampfkraft
in Bewegung gesetzt werden.
Die Gefäße, welche in Maschinenschächten gehen, sind entweder Tonnen von runder Form, oder viereckige Kasten, oder Förderwagen.
Diese Gefäße sind entweder mittels einer eisernen Kette an dem Förderseil befestigt und werden aus mehreren andern Gefäßen
am Anschlagspunkt (Füllort) gefüllt, oder die Fördergefäße ruhen auf Gestellen (Förderschalen, Rahmen, Körben) und
werden beim Füllen und Leeren aus letztern transportiert, welche Einrichtung bei großen Förderungsquanten bedeutende Ersparung
an Zeit und Kosten gewährt.
Die runden Gefäße der erstern Art gehen in den seigern oder vertikalen Schächten ohne Leitung; die eckigen dagegen müssen
nicht nur in seigern, sondern auch in flachen Leitungen haben. Um zu verhüten, daß Stücke der Fördermasse
oder ganze Gefäße beim Abhängen in die Grube hineinfallen, die Schächte beschädigen und das Leben der Arbeiter gefährden,
wird die Hängebank mit Schiebern oder Fallthüren versehen, die man über den Schacht schiebt, oder die für sich zufallen,
sobald
die volle Tonne denselben verläßt.
Die Wasserhaltung begreift alle diejenigen Arbeiten in sich, durch welche der Bergmann die den Tiefbauen zusetzenden
Wasser zu Tage bringt. Die unterirdischen Wasser entstehen durch atmosphärische Niederschläge, durch Tau, Regen und Schnee. Ist
ein Schacht noch nicht tief niedergebracht, und steht er mit keinem Stollen in Verbindung, so werden die einfallenden
Tagewasser entweder in Kübeln oder in ledernen Säcken durch Haspelförderung in die Höhe gezogen (Wasserziehen).
Der Bergmann arbeitet zu diesem Behuf in den kurzen Schachtstößen Vorgesümpfe aus, in welchen sich die Wasser ansammeln,
und »pfützt« sie durch Kannen in Kübel. Wird der Zugang der Wasser stärker, ohne daß die Einbauung einer
Maschine ratsam erscheint, so bedient man sich der Handpumpen. Je tiefer der Schacht niederkommt, desto mehr Handpumpen, von
denen eine der andern das Wasser zuhebt, müssen eingebaut werden. Bei sehr tiefen und ausgebreiteten Bergwerken, wo die Herausschaffung
durch Menschenhände nicht mehr zu bewerkstelligen sein würde, sind das beste Mittel, die Wasser wegzuschaffen,
Stollen; da jedoch die Lage der Gruben nicht immer gestattet, mittels der Stollen das Tiefste der nutzbaren Fossilienniederlagen
zu erreichen, so müssen Wasserhaltungsmaschinen gewählt und durch dieselben das Wasser bis zu dem tiefsten Stollen, ist keiner
vorhanden, bis zu Tage ausgehoben werden.
Als solche Maschinen sind Pumpen in Anwendung, welche einzeln (Pumpen- oder Kunstsätze) durch den ganzen
Schacht hindurch übereinander ausgestellt sind. Das Auf- und Abbewegen der Kolbenstangen geschieht mittels eines Hauptgestänges
(Kunst- oder Schachtgestänges), an welchem erstere mittels Stangenhaken befestigt sind. Jeder untere Satz hebt einem höhern
zu, indem er in einen Kasten (Sumpfkasten) ausgießt, aus welchem letzterer schöpft. Je nach der Lage
der Ventile wirkt die Pumpe als Saug- oder Druckpumpe. Die Bewegung der Maschinen geschieht seltener durch Tierkraft (Roßkünste)
als durch Dampfkraft und hydraulische Motoren (Wasserräder, Wassersäulenmaschinen).
Wasserbau und Wasserwirtschaft. Die meisten bergmännischen Arbeiten können nur mit Hilfe von Maschinen ausgeführt werden,
und die billigste Umtriebskraft hierfür ist das Wasser (Aufschlagewasser), wenn dasselbe andauernd in
genügender Menge zu Gebote steht. Es ist deshalb häufig ein wichtiger Gegenstand, während der trocknen Jahreszeit das Wasser
geräumigen Reservoirs (Sammelteichen) durch Gräben, Wasserläufe, Wasserleitungen oder Röhrentouren zuzuführen, und die
Herstellung derartiger Vorrichtungen begreift man unter Wasserbau. Es genügt aber nicht nur, das Wasser
zu sammeln und zweckentsprechende Vorrichtungen hierfür zu schaffen, sondern dasselbe muß auch den einzelnen Maschinen zweckmäßig
und ökonomisch zugeteilt werden. Hiermit beschäftigt sich die Wasserwirtschaft.
Geschichte des Bergbaues.
Der Bergbau gehört zu den ältesten Gewerben. Zwar hat sich keiner der alten Schriftsteller über die Art
mehr
und Weise, wie der in der Vorzeit betrieben wurde, genügend verbreitet; wir dürfen indes annehmen, daß, wie bei den meisten
andern Gewerben des Altertums, so auch hinsichtlich des Bergbaues die Regeln und erlangten Vorteile von einer Generation zur
andern durch praktische Unterweisung und mündliche Belehrung übertragen wurden. Die im gediegenen Zustand
auf der Erde vorkommenden Metalle kamen jedenfalls zuerst in Gebrauch, und die Beobachtung, daß sie im Feuer schmelzen, mag auf
den Gedanken geführt haben, schwere Erze einer Schmelzhitze auszusetzen, um Metalle aus ihnen darzustellen.
Über die Bergwerke der Vorzeit haben wir außer der Beschreibung der ägyptischen von Agatharchides, den
Strabon und Diodor benutzten, und von denen letzterer angibt, daß das Verfahren, Erze durch Feuersetzen zu gewinnen, schon bei
den ältesten Königen Ägyptens bekannt gewesen sei, keine geschichtlichen Nachweise. Den großartigen und äußerst wichtigen
in Kleinasien, Griechenland, Makedonien und selbst den weit spätern in Spanien kennen wir nur aus einzelnen
Andeutungen.
Auch aus der letzten Römerzeit besitzen wir höchst ungenügende Nachrichten, und über das Verfahren der Alten bei der Ausscheidung
der Metalle aus ihren Erzen ist daher so gut wie gar nichts bekannt. Die Küsten des Mittelländischen Meers, vorzüglich die
syrischen, waren es, von welchen aus seit den ältesten Zeiten, zu denen nur Mythen hinanreichen, Industrie,
Gewerbe und Handel nach dem Innern Asiens, Afrikas und Europas vordrangen. Dort scheint auch der Bergbau seinen Anfang genommen zu haben,
und höchst wahrscheinlich brachten die Phöniker, die mit den alten Ägyptern in engen Handelsverbindungen standen, den
und das Hüttenwesen auf eine hohe Stufe der Vollkommenheit.
Von dort wurde er nach Griechenland, Karthago, Italien, Spanien, Portugal und endlich auch nach Deutschland verpflanzt. Die Kunst
der Darstellung der Metalle ging demnach von der asiatischen Küste aus und scheint daselbst schon weit ausgebildet worden zu
sein, da sich nirgends eine Nachricht findet, wonach sich viele Zugutemachungsprozesse später wesentlich
geändert hätten. Hierfür dürfte auch der Umstand sprechen, daß die Römer, welche Jahrhunderte hindurch die Oberherrschaft
über die bekannten Teile der Erde behaupteten, sich gar nicht um diesen Zweig der Nationalindustrie bekümmerten, sondern
den Betrieb lediglich den eroberten Provinzen überließen und nur die Ausbeute an sich zogen. Sie übernahmen
den großartigen, so reichen Gewinn bringenden spanischen Bergbau von den Karthagern, die ihn nach phönikischem Muster betrieben
hatten. Ähnlich verhielt es sich mit dem in Makedonien, Griechenland und Kleinasien.
Die Geschichte des Bergbaues zerfällt in drei Perioden. Die erste begreift den Zeitraum vom grauesten Altertum
bis zur Unterjochung Griechenlands durch die Römer; von ihm haben wir wenige und dazu nicht sichere Nachrichten. Die zweite
umfaßt den Zeitraum der Römerherrschaft über alle damals bekannten Erdteile, wo der in Spanien, Italien, Illyrien, Kleinasien,
Makedonien, Britannien und Gallien auf einer ziemlich hohen Stufe der Vollkommenheit stand. Infolge der Besitzergreifung
Galliens von seiten der Germanen und der immerwährenden Kriege germanischer Volksstämme mit den Römern lernten auch jene den
Bergbau kennen und verpflanzten ihn nach Deutschland.
Mit dem Untergang des römischen Reichs beginnt die dritte Periode des Bergbaues. In ihr ging der in Asien mehr und mehr zurück,
kam dagegen in Europa, namentlich
in den Küstenländern des Mittelländischen Meers, immer mehr in Aufnahme. Die Bergschätze
Deutschlands wurden erst dann ausgebeutet, als seine Bewohner selbst ihren Wert schätzen gelernt hatten. Beim Beginn des deutschen
Bergbaues betrieb jeder Grundbesitzer entweder seine Bergwerke selbst, oder ließ sie durch Sklaven bearbeiten, ohne
dazu eine Belehnung nötig zu haben.
Die fränkischen Könige zogen auch die Bergwerke, die sie als eine Quelle des Wohlstandes erkannten, an sich und ließen sie
durch ihre Landvögte und andre Beamte bewirtschaften. Von da an beginnt der Akt der Belehnung mit Berg- und Salzwerken an Vasallen,
welche in besonderer Gunst standen. Soweit man nachzukommen im stande ist, hat die älteste derselben
der Abt von Korvei auf Salzwerke durch den Kaiser Ludwig den Frommen 833 erhalten; die zweite empfing das Kloster Berg und zwar auf
alle Metalle und Mineralien durch Kaiser Heinrich V. 1122. Der erste Herzog, der in seinem Land mit dem Bergregal
durch den Kaiser beliehen wurde, war Ludwig von Bayern.
Später erhielten es die meisten deutschen Fürsten, und es ist demnach das deutsche Bergregal ein durch Schenkung der Kaiser
an die Souveräne übergegangenes Hoheitsrecht, welches dann von diesen an ihre Unterthanen in kleinerm Maß und unter der
Bedingung abgetreten wurde, daß der zehnte Teil des Gewonnenen an sie abgegeben werden mußte (vgl.
Bergrecht). Mit jedem folgenden Jahrhundert hob sich der in dem gegenwärtigen aber stieg er zu einer Höhe, von welcher man in
der frühern Zeit nicht die entfernteste Ahnung haben konnte.
Die Anwendung großartiger Dampf- und Wassersäulenmaschinen ermöglicht es, in sehr große Tiefen der
Erdrinde einzudringen. In England werden die Steinkohlenlager bereits in Tiefen von mehreren Tausend Fuß, an einigen Stellen
sogar unter dem Meeresbett ausgebeutet und auf dem festen Land zu Tage gefördert. In Tirol wird Salzsole mit Einem Hub über
einen hohen Alpenkamm gepumpt. In Belgien geht man durch sehr stark zusetzende Wasser mittels wasserdichter
Zimmerung in große Tiefen nieder.
Insbesondere hat auch das Eisenhüttenwesen eine erstaunenswerte Ausdehnung erlangt. Während die alten Völker mit großer
Anstrengung in einem Tag in ihren Erzschmelzöfen 20 Pfd. Eisen erlangten, bringt man jetzt in kolossalen Hochöfen in
gleicher Zeit Tausende von Zentnern aus. Während die Berber und Araber mit ihrem ungestalten Handblasebalg in der Minute dem
mit Eisenerz und Kohlen gefüllten kegelförmigen Ofen nur einige Kubikfuß Luft zuzuführen vermögen, gibt bei uns ein durch
starke Dampfmaschinen in Bewegung gesetztes Cylindergebläse viele Tausende derselben her.
Erstaunlich groß ist auch die Masse der Metalle und fossilen Brennmaterialien, welche in den größern Bergwerksstaaten
Europas täglich der Erde entnommen, in den Hütten verarbeitet und zu gute gemacht werden. Die vor mehreren Jahrhunderten am
meisten gesegneten Bergwerksstaaten, Spanien und Portugal, verpflanzten ihre bergmännischen Kenntnisse nach der Entdeckung
von Amerika in die südlichen Gegenden jenes großen Weltteils. Die jungfräuliche Erde, von den Ureinwohnern
nur auf der Oberfläche berührt, lieferte unter dem Schlägel und Eisen des spanischen und portugiesischen Bergmannes ungeahnte
Massen von edlen Metallen, die den Mutterländern in großen Flotten zugeführt wurden. Der außerordentliche Reichtum, welcher
hierdurch in die Hände der Bewohner jener großen Halbinsel kam, verweichlichte das Volk; die einheimischen
Bergwerke
mehr
wurden als nicht mehr lohnend vernachlässigt und verfielen endlich ganz. Auf diese Weise gingen die im Beginn der dritten
Periode am blühendsten dastehenden Bergwerksstaaten, Spanien und Portugal, zu Grunde; dagegen erwachte die Thätigkeit des deutschen
Bergmannes, welcher am Harz und im sächsischen Erzgebirge große Silbermassen zu Tage förderte. Er betrieb
den Bergbau so regelrecht, daß sich derselbe nicht allein bis auf die Gegenwart erhalten hat, sondern auch noch viele
Jahrhunderte hindurch den deutschen Nationalreichtum zu vergrößern im stande ist.
Schweden und Norwegen blieben beim allgemeinen Fortschreiten nicht zurück und versehen einen großen Teil der europäischen
und selbst der überseeischen Länder mit dem vortrefflichsten Schmiedeeisen. Obschon der Steinkohlenbergbau
in England, Frankreich, Belgien, Deutschland nicht neu ist, so erlangte derselbe doch erst seit den letztverflossenen 40 Jahren
seine größte Ausdehnung. Infolge der erstaunlichen Fortschritte, welche die Chemie in neuester Zeit machte, vergrößerte
sich die Zahl der Metalle auf das Drei- und Vierfache. Zu den sieben, welche die Alten kannten, zu Gold,
Kupfer, Silber, Zinn, Blei, Quecksilber und Eisen, fanden sich noch: Chrom, Vanadin, Molybdän, Wolfram, Tantal, Titan, Osmium, Iridium,
Platin, Palladium, Rhodium, Uran, Wismut, Cadmium, Zink, Nickel, Kobalt, Mangan, Cerium, Aluminium und andre weniger wichtige Metalle.
Litteratur.
Vgl. Bergbau v. Cotta, Erzlagerstätten (Freiberg 1859 u. 1861, 2 Bde.);
Grimm, Die Lagerstätten nutzbarer Mineralien (Prag 1869);
Hartmann, Handbuch der Bergbau- und Hüttenkunde (Weim. 1857);
Ponson,
Traité de l'exploitation des mines (Lüttich 1854; deutsch von Hartmann, Leipz. 1856);
Rittinger, Mitteilungen über bergmännische
Maschinen (Wien 1855);
Dannenberg und Frantz, Bergmännisches Wörterbuch (Leipz. 1882);
Haupt, Bausteine zur Philosophie der Geschichte des Bergbaues
(das. 1867);
Karsten, Archiv für und Hüttenwesen (Bresl. u.
Berl. 1818-31, 20 Bde.; fortgesetzt
als »Archiv für Mineralogie, Geognosie, und Hüttenkunde«, Berl. 1829-55, 26 Bde.);
»Studien des Göttinger Vereins bergmännischer Freunde«, herausgegeben von Hausmann (Götting. 1824-38, 4 Bde.);
»Kalender für
den sächsischen Berg- und Hüttenmann«, herausgegeben bei der Bergakademie in Freiberg (Freib. 1827-29; fortgesetzt als »Jahrbuch
für den Berg- und Hüttenmann«, das. 1830-1872; neue Folge: »Jahrbuch für das Berg- und Hüttenwesen im
Königreich Sachsen« 1873 ff.);
[* 1] Von den Unfällen, zu welchen der Bergbau Veranlassung gibt, sind am furchtbarsten
die Explosionen schlagender Wetter, weil sie in der Regel einen großen Teil der Belegschaft treffen, wobei dann zuweilen Hunderte
von Bergleuten getötet werden. In den mit schlagenden Wettern behafteten Gruben werden Sicherheitslampen (Wetterlampen), erfunden
von Davy, verbessert von Müseler, Herold, Stephenson, Neuland, Heinbach, Rosenkranz u. a., verwendet; doch
bieten dieselben keine absolute Sicherheit, da die durch das Drahtnetz dieser Lampe bewirkte Abkühlung bei konzentrierten
Wettern besonders unter Hinzutritt eines kräftigen Luftstroms nicht ausreicht, um ein Durchschlagen der Flamme und eine Entzündung
der Wetter zu verhüten.
Immerhin aber ist die Lampe dadurch wertvoll, daß sich beim Vorhandensein schlagender Wetter je nach deren
Mengenverhältnis in der Luft ein mehr oder weniger deutlicher bläulicher Schein über der Flamme (Aureole) einstellt. Die Lampe
dient somit als Warnungszeichen. Häufig kommen Unglücksfälle vor, welche nachweislich dadurch entstanden sind, daß die
Bergleute, um die Flamme zu regeln oder wieder anzuzünden, die schützende Drahthülle abgenommen haben.
Um dies zu verhüten, sind Lampen konstruiert, welche nur mit bestimmten, den Arbeitern nicht zur Hand stehenden Mitteln geöffnet
werden können, wobei dann die Anzündung wie Regulierung der Lampe von außen ohne Abnahme des Drahtnetzes geschieht.
Hier hat sich besonders die Wolfsche Lampe bewährt, welche zugleich, da sie zum Brennen von Benzin eingerichtet
ist, ein bedeutend helleres und gleichmäßigeres Licht gibt als die Öl- und Petroleumlampen, so daß man für den gleichen
Leuchteffekt ein bedeutend engeres und somit sicheres Drahtnetz verwenden kann. Die Anzündung der Lampe erfolgt mit Hilfe
eines im Innern befindlichen Feuerzeugs, welches durch einen außen angebrachten Knopf in Thätigkeit
versetzt wird. Verschlossen wird die Lampe durch eine Vorrichtung, die nur mit Hilfe eines sehr starken Elektromagnets geöffnet
werden kann, so daß unerlaubtes
Öffnen durch
den Arbeiter wenigstens sehr erschwert wird. Zur Erkennung der schlagenden Wetter sind besondere Wetteranzeiger
(Indikatoren) konstruiert, welche zum Teil auf der Erscheinung der Endosmose und Exosmose beruhen und im
Prinzip aus einem dünnwandigen, mit Luft gefüllten Gummiball bestehen, welcher durch Eindringen von Grubengas anschwillt und
mittels eines auf ihm liegenden Hebels ein Läutwerk auslöst. Der Patentgasindikator von Lirling besteht aus zwei Spiralen
aus feinem Platindraht, deren eine in einer mit reiner Luft gefüllten Glasröhre eingeschlossen ist,
während die andre den Wettern ausgesetzt ist.
Beide werden durch einen elektrischen Strom zum Erglühen gebracht und zwar die erstere gleichmäßig, die letztere je nach
dem Gehalt der Wetter an Grubengas mehr oder weniger stark, so daß sich aus einer Vergleichung der Lichtstärke mittels eines
Photometers auf die Gegenwart und Menge des Grubengases schließen läßt. Alle diese Apparate sind jedoch
entweder nicht empfindlich oder nicht dauerhaft genug, um eine sichere Wetteranzeige zu gewährleisten. Das sicherste Mittel
zur Erkennung der schlagenden Wetter besteht in dem Abprobieren mittels der Wetterlampe durch einen damit beauftragten Feuermann.
Hierbei wird die Lampe an verschiedenen Stellen langsam von der Sohle bis zur Firste und, wenn sich schlagende Wetter
durch das Wachsen des blauen Scheins kenntlich machen, ebenso langsam wieder zurückbewegt. Bei größern Mengen von Grubengas
wird der blaue Saum an der Lichtstamme zu einem blauen Kegel, welcher an Größe zunimmt, bis die ganze
Lampe mit heller (nicht mehr blauer) Flamme erfüllt ist. Dann ist höchste Gefahr vorhanden, und man hat den Docht schnell ganz
niederzuziehen und die Flamme durch Bedecken mit der Kleidung zu ersticken.
Während nun die gewöhnlichen Wetterlampen erst von 2 Proz. Grubengasgehalt an die Aureole zeigen, genügt dazu bei der
speziell zum Abprobieren bestimmten Lampe von Pieter schon ein Gehalt von 0,2 Proz. Bei dieser Lampe wird als Brennmaterial
Spiritus benutzt und die an und für sich schon wenig leuchtende Spiritusflamme noch mit einem Blechschirm umgeben, um
die Erkennung der Aureole möglichst zu erleichtern. Als Mittel zur Beseitigung der schlagenden Wetter ist
der Körnersche Apparat versucht worden.
Derselbe besteht aus einer Ligroinlampe, deren fünf Brenner mit rotglühend erhaltenem Asbest- und Palladiumschwamm versehen
sind, an welchem die Wetter langsam verbrannt werden sollen (zur explosiven Entzündung gehört Weißglut). Dieser Apparat ist
aber nicht leistungsfähig genug, funktioniert bei wenig konzentrierten Grubengasen überhaupt nicht und
bewirkt, wenn er arbeitet, eine bedeutende Verschlechterung der Wetter durch die Verbrennungsprodukte. Das beste Mittel zur
Beseitigung der schlagenden Wetter ist und bleibt eine gute Grubenventilation.
Viele Explosionen schlagender Wetter werden durch die Schießarbeit, d. h. durch das Lossprengen der Massen mittels Sprengstoffe
(Pulver, Dynamit, Schießbaumwolle 2c.), veranlaßt und zwar entweder schon durch das Anzünden der Schüsse
oder durch die bei der Explosion der Sprengstoffe entstehende Flamme, welche besonders bei überladenen Bohrlöchern oder den
sogen Lochpfeilern (d. h. unwirksamen Schüssen) zu beobachten ist. Dennoch muß an der Benutzung
der Schießarbeit aus Mangel eines geeigneten Ersatzes festgehalten werden, so groß auch der Widerspruch
sein mag, der darin liegt, daß in derselben Grube das offene Licht verboten,
mehr
Schießarbeit aber gestattet ist. Die Gefahr beim Anzünden der Schüsse würde durch allgemeine Einführung der elektrischen
Zündung zu vermeiden sein. Um die Zündung durch die Explosionsflamme zu verhüten, ist die Anwendung von Wasserbesatz (d. h.
Anfüllung der Bohrlöcher über der Sprengpatrone mit Wasser) versucht worden, wodurch beim Sprengen mit Dynamit die
Flammenbildung auch bei Anwesenheit von Grubengas verhindert wird, während bei Pulverschüssen die Wirkung des Wasserbesatzes
nur geringfügig ist.
Verschiedene Versuche sind ferner gemacht, um die Schießarbeit ganz zu umgehen. So besetzen Schmith, Moore u. Komp. in Derby
Bohrlöcher mit frischem gebrannten Kalk, welcher nach Art des prismatischen Pulvers zu festen Kernen zusammengepreßt
ist, und pressen durch eine Druckpumpe mittels eines Röhrchens Wasser in der zum Löschen des Kalks nötigen Menge hinein. Durch
das hierbei erfolgende Aufblähen des Kalks, bez. durch die Wasserverdampfung werden die Massen losgesprengt.
Jedoch ist die hierbei erzeugte Sprengkraft nur ungefähr 0,1 derjenigen des Schießpulvers und deshalb ein
Erfolg des Kalksprengens nur unter besonders günstigen Umständen zu erwarten. Versuche, damit sind bei Saarbrücken, bei
Aachen, in Westfalen, bei Karwin u. a. O. gemacht worden. Zahlreich sind die Anwendungen des Keils. Der Levetsche Keil wird, zwischen
zwei halbrunden Eisenbacken gelagert, mit dem dicken Ende nach vorn ins Bohrloch eingeführt und dann
mit Hilfe einer besonders konstruierten hydraulischen Presse langsam, aber mit großer Gewalt herausgezogen und zwar derart,
daß die im Bohrloch zurückgehaltenen Eisenbacken gewaltsam auseinander getrieben werden, wodurch die vorher unterschrämte
Kohlenbank abgetrennt wird.
Diese Vorrichtung soll sich bei weichen Kohlen gut bewährt haben. Ähnlich wirkt der Steinkohlenbrechapparat von Walcher,
bei welchem statt des Keils zwischen einem von der hydraulischen Presse herauszuziehenden Mittelstück
und der Innenwand der Backen harte gußstählerne, an ihren Enden kugelförmig abgerundete Stelzen in entsprechend ausgefräste
Lager eingebettet sind. Beim Herausziehen des Mittelstücks suchen die Stelzen sich aufzurichten und drängen dabei die Backen
auseinander.
Der Demanetsche Keil wird in Verbindung mit der stoßenden Bohrmaschine von Dubois und François (Bosseyeuse)
angewendet und besteht aus gelenkig verbundenen Keilbacken, zwischen welche ein Keil durch die Bosseyeuse, an der man statt
des Bohrers ein schweres Schlagstück angebracht hat, eingetrieben wird, bis die Kohle hereinbricht. Hiermit sind in Frankreich
und Belgien gute Resultate erzielt. Die angegebenen Apparate und Methoden bieten zwar die Möglichkeit, die
Sprengmaterialien zu ersetzen, jedoch immer auf Kosten der Leistung, deshalb wird man sie immer nur im höchsten Notfall anwenden.
Auch läßt sich hoffen, daß sich die Notwendigkeit ihrer Verwendung durch Einführung der brisantesten Sprengmittel (Schießbaumwolle,
Sprenggelatine, Kinetit, Karbonit), welche eine Zündung der Schlagwetter nicht herbeiführen sollen, vermindern
wird.
Eine anderweitige Quelle von Unglücksfällen bilden die Fahr- und Fördervorrichtungen, besonders die Seilfahrung in Schächten.
Die hierzu nötige Fördervorrichtung ist als ein zweitrumiger Dampfaufzug
zu bezeichnen (s. Aufzüge, Bd. 2). Die Fahrenden
befinden sich dabei im Förderkorb (Fördergestell), welcher so verschlossen sein muß, daß während
der Fahrt niemand durch Ausstrecken eines Körperteils Schaden nehmen kann. Unglücksfälle kommen bei der
Seilfahrung vor durch Reißen des Seils, durch zu spätes Bremsen der Fördermaschine und durch Hinabstürzen in den offenen
Schacht. Um bei Seilbrüchen die Fördergestelle nicht in den Schacht hinabstürzen zu lassen, werden Fangvorrichtungen
angebracht, welche bei der Tiefe der Schächte und den vorkommenden großen Fördergeschwindigkeiten (nach den preußischen
Polizeivorschriften bis 6 m) besonders schwierige Bedingungen zu erfüllen haben. Wenn auch von den zahlreichen hierher gehörigen
Konstruktionen noch keine unbedingtes Vertrauen verdient, so sind doch Fälle genug bekannt, in welchen Fangvorrichtungen gute
Dienste geleistet haben, weshalb auch in Preußen für alle Förderkörbe, welche zum Ein- und Ausfahren
der Arbeiter benutzt werden, eine gute Fangvorrichtung polizeilich vorgeschrieben ist.
Die meisten Fangvorrichtungen beruhen darauf, daß durch das Förderseil eine Federkraft gespannt erhalten wird, welche nach
eingetretenem Seilbruch mittels eines passenden Mechanismus das Festklemmen des Förderkorbes an den Führungsschienen
bewirken soll. Geschieht das Festklemmen bei großer Geschwindigkeit des Förderkorbes plötzlich, so müssen entweder die
darin fahrenden Personen mit einer der Geschwindigkeit entsprechenden Kraft etwa in derselben Weise beschädigt werden, als wenn
sie mit gleicher Geschwindigkeit herabfielen, oder aber es tritt infolge des heftigen Stoßes eine Zertrümmerung
der Führungen oder der Fangvorrichtung ein, so daß nun der Förderkorb dennoch hinunterstürzt.
Hieraus leuchtet die Notwendigkeit ein, die Fangvorrichtungen so zu konstruieren, dah sie nicht mit plötzlichem Stoße, sondern
durch allmähliche Bremsung wirken. Zu den besten derartigen Vorrichtungen gehören die Keilfangvorrichtungen. Bei diesen
befinden sich zwischen dem Gestell und der Führungsschiene zu beiden Seiten eiserne Keile, deren dickes
Ende nach unten gerichtet ist. Bei gespanntem Seil sind die Keile durch Hebel abwärts gedrückt, beim Seilbruch werden sie
durch Federkraft nach oben gezogen, klemmen sich bei weiterm Fallen dos Korbes immer fester und zehren
[* ]
^[Abb.: Fig. 1. Keilfangvorrichtung von Libotte.]
so die lebendige Kraft desselben allmählich auf.
[* ]
Fig. 1 zeigt die Keilfangvorrichtung von Libotte
in Gilly. Der Korb hängt an den Ketten a, welche an den Stangen d angreifen. Diese stehen durch die bei c drehbaren Hebel d mit
den Keilen e in Verbindung, welche sich mit ihrem Rücken gegen die Flächen f legen. Durch das Gewicht des
Förderkorbes werden die Federn g gespannt erhalten, so daß die Keile nach unten gedrückt werden und zwischen sich und der
Führungsschiene h einen Spielraum lassen. Sobald jedoch das Seil bricht, kommen die Federn g zur Wirkung, drehen mittels der
Stangen b die Hebel d in der Pfeilrichtung und stoßen so die Keile aufwärts, so daß sie sich zwischen
Schiene h und Flächen f festklemmen und so hemmend wirken. Bei der Hoppeschen Fallbremse
[* ]
(Fig. 2) ist der
obere und untere Rahmen der Förderschale auf den Langseiten durch kreuzweise
mehr
angeordnete federnde Streben s verbunden. An letztern sitzen, etwas schräg nach unten geneigt, die Stangen a, deren je zwei
eine eiserne Bremsbacke b tragen. Diese gleiten an der Leitschiene und werden beim Seilbruch mit Hilfe von vorher gespannt
gewesenen Federn durch die Stange c in die Höhe gezogen, jedoch nur so weit, bis die Arme a nahezu horizontal
stehen, in welcher Stellung sie eine Hubbegrenzung finden. In diese Stellung können die Arme nur dadurch gelangen, daß die
Streben s einige Zentimeter zurückgedrängt und dabei vermöge ihrer federnden Wirkung gespannt werden.
Mit einer dieser Spannung entsprechenden Kraft werden die Bremsbacken gegen die Leitschiene gedrückt und
durch die so erzielte Reibung die Förderschale allmählich festgebremst. Originell ist die amerikanische Pendelfangvorrichtung
von Sellers in Philadelphia. Hierbei ist der Leitbaum an seiner vordern Fläche von oben bis unten mit einer schlangenförmig
laufenden Furche versehen. Am Förderkorb hängt ein Pendel, welches mit einem Stift in die Furche eingreift
und mit Hilfe desselben beim Auf- und Niedergehen des Korbes infolge der hin- und hergehenden Krümmungen der Schlangenfurche
in schwingende Bewegung versetzt wird.
Das Pendel greift außerdem mit einer Umbiegung, die aufwärts gerichtete Zähne trägt, derart unter den Boden des Förderkorbes,
daß diese Zähne einer mit abwärts gerichteten Zähnen versehenen, am Förderkorb befestigten Platte gegenüberstehen.
Bei normalem Betrieb schwingen nun die Zähne des Pendels in einigem Abstand von denjenigen des Korbes hin und her, beim Seilbruch
jedoch greifen diese Zähne ineinander, hindern die Pendelschwingung und bringen den Korb zum Stillstand.
Auch an den Fahrkünsten sind Fangvorrichtungen angebracht, welche beim Bruch der Gestänge Unglücksfälle
verhüten sollen. Sie bestehen bei zweitrumigen Fahrkünsten aus Fangrollen, welche in bestimmten Entfernungen voneinander
zu beiden Seiten der Gestänge angebracht sind, und über welche von einem Gestänge zum andern starke Ketten gelegt sind. Diese
Ketten und Rollen werden bein Auf- und Niedergehen der Gestänge stets mitbewegt. Bricht nun eins der Gestänge,
so wird es durch die Kette der nächst unteren Fangscheibe am Fallen gehindert.
Das sicherste Mittel gegen Unglücksfälle durch Seilbrüche ist eine tägliche sorgfältige Revision der Seile, eine Erneuerung
derselben nach 1½-2 Jahren sowie möglichste Fernhaltung derjenigen Umstände, welche eine Zerstörung der Seile
beschleunigen. In letzterer Beziehung ist besonders die Vermeidung des sogen. Hängeseils von
Wichtigkeit. Um die Förderkörbe oben und unten genau in der richtigen Höhe einstellen zu können, brinqt man Vorrichtungen
an, auf welche sich die Förderkörbe aufsetzen können (Schachtfallen, Kaps).
Diese bestehen aus sperrklinkenartigen Körpern,
welche in den Schacht hineinragen, beim Aufwärtsgehen
des Förderkorbes diesen ausweichend hindurchlassen, aber gleich hinter ihm wieder hervortreten und ihn tragen. Um den oben
stehenden Förderkorb hinabzulassen, müssen die Kaps mit Hilfe von Hebeln ausgerückt werden. Das ist aber erst möglich, wenn
der Förderkorb vorher etwas angehoben ist. Dadurch bildet sich bei den zweitrumigen Seilförderungen
(wie sie fast ausschließlich in Gebrauch sind) über dem im andern Trum unten stehenden Förderkorb ein Hängeseil (d. h.
das Seil staucht und biegt sich etwas zur Seite aus), welches bei dem darauf folgenden Abwärtsgehen des obern Förderkorbes
schnell und deshalb mit heftigem Stoß weggeholt zu werden pflegt.
Hierin ist der Grund dafür zu suchen, daß die Förderseile am untern Ende so schnell brüchig werden
und deshalb zur Verhütung von Unfällen häufig abgehauen werden müssen. Zur Vermeidung des Hängeseils sind besondere
Kaps angegeben worden, von denen die hydraulischen Kaps von Frantz besondere Erwähnung verdienen. Diese bestehen aus hydraulischen
Cylindern mit Tauchkolben, deren jeder mit einem zweiarmigen Hebel versehen ist, welcher seinen Drehpunkt
im Kolben hat.
Das eine Ende der Hebel greift unter einen festverlagerten Bolzen, während das andre Ende als Stützpunkt für den Boden des
Förderkorbes dient. Die Aufwärtsbewegung der Kolben wird durch einen mit Wasser gefüllten Akkumulator besorgt, der durch
ein Rohr mit den Cylindern in Verbindung steht. Der heraufkommende Förderkorb dreht den Hebelarm aufwärts, letzterer wird
dann sofort nach dem Passieren des Bodens durch das Übergewicht des andern Hebelarms wieder in die horizontale Lage gebracht.
Der Förderkorb setzt sich auf und wird von den Hebeln getragen, wobei die Drehpunkte der Hebel von den
Kolben, bez. von dem unter diesen stehenden, durch einen Hahn abgesperrten Wasser getragen werden. Soll das Gestell niedergehen,
so wird der Hahn geöffnet und dadurch die Verbindung zwischen den Cylindern und dem Akkumulator hergestellt, so daß das Gewicht
des Fördergestelles die Kolben niederdrückt, bez. das Wasser in den Akkumulator hineindrängt, bis der
Förderkorb an dem sich senkenden und zugleich zur Seite drehenden Hebelarm vorbeigehen kann. Dann bringt das im Akkumulator
stehende Wasser die Kolben wieder in ihre höchste Stellung, worauf der Hahn wieder geschlossen wird. Die Westmeyersche Schachtfalle
[* ]
(Fig. 3) beruht auf der Wirkung eines Kniegelenks. Die bei a drehbar gelagerten Stützen haben das einseitig
einknickbare Gelenk b, ihr Kopf hängt oben in dem Hebel c. Beim Aufgehen des Förderkorbes e weichen die Stützen in steifer,
nicht eingeknickter Stellung vermöge ihrer beweglichen Verbindung mit dem Hebel c zur Seite, wobei die Achse a
die Drehung mitmacht. Nach dem Vorbeigehen des Förderkorbes fallen die Stützen immer noch in steifer Stellung zurück, und
der Förderkorb e setzt sich auf die Köpfe der Stützen. Soll nun der Förderkorb niedergelassen werden, so dreht man ohne
vorheriges Anheben des Förderkorbes die Achse a mittels des Handhebels d in der Pfeilrichtung, so daß
die Stützen, indem sie einknicken, in die punktiert gezeichnete Lage gebracht werden. Der Förderkorb kann alsdann ohne Widerstand
hinabgleiten. Hierauf werden die Stützen durch Zurückdrehen des Hebels d wieder in die steife Lage gebracht.
Bei Unaufmerksamkeit des Maschinenwärters oder einer Unordnung im Steuerungsmechanismus der Maschine kann
es vorkommen, daß der Förderkorb bis gegen die über dem Schacht angebrachten Seilscheiben gehoben wird, heftig dagegen stößt
und dadurch ein Reißen des Seils herbeiführt, worauf der Korb entweder auf die Kaps oder in den Schacht zurückfällt. Sind
Menschen auf dem Korb, so verunglücken sie in der Regel dabei. Das sicherste Mittel zur Verhütung dieses
Überwindens über die Seilscheibe ist die Anwendung von selbstthätigen Bremsen, welche sofort und sicher in Thätigkeit treten,
sobald der Förderkorb über eine bestimmte Höhe hinausgekommen ist. Auch hat man wohl selbstthätige Seilauslöser angebracht,
oder man läßt die Führungsschienen oberhalb der Schachtmündung (der sogen. Hängebank) etwas konvergieren,
so daß der Körb sich festklemmt.
Zur Vermeidung von Unfällen ist es nötig, die Schächte während des Ganges der Förderkörbe zu verschließen und zwar entweder
durch Gitter, welche mit der Hand auf- und abgezogen werden, oder durch Thüren, Barrieren etc. In neuerer Zeit verwendet man
zweckmäßig selbstthätige Schachtverschlüsse, die in einfachster Weise aus leicht gebauten eisernen
Gittern bestehen, welche sich an Drahtseilen oder an Stangen von Rundeisen führen, von den Förderkörben beim Aufgang gehoben
und beim Niedergang wieder herabgelassen werden.
[* ]
Fig. 4 zeigt einen Schachtverschluß von Schüller. Beim Aufsteigen des Förderkorbes greift derselbe an den Hebel A und drückt
ihn in die Höhe. Dieser Hebel ist einerseits mit dem Gewicht B, anderseits durch Vermittelung des Zahnrades C, an dessen Stift
J er angreift, mit dem an diesem hängenden Gewicht D belastet. Das Zahnrad C greift in ein kleineres auf der Welle E sitzendes
Zahnrad. Welle E trägt eine Kettenscheibe F. Infolge der Aufwärtsbewegung des Hebels A wird sein entgegengesetzter
Arm von dem Stift J des Rades entfernt, so daß das Zahnrad frei wird und das Gewicht D niedersinkt und das Rad C nebst dem kleinen
Zahnrad und der Kettenscheibe in Umdrehung versetzt.
Letztere wickelt
die an ihr befestigte Kette auf. Da diese Kette aber mit den Ketten der Sicherheitsthüren
K durch das Gegengewicht G verbunden ist, so werden die Sicherheitsthüren geöffnet (in
[* ]
Fig. 4 punktiert
gezeichnet). Geht anderseits der Förderkorb in den Schacht hinab, so sinkt der Hebel A infolge des an ihm hängenden Gewichts
B ebenfalls nieder und nimmt das Zahnrad C mit, wobei das etwas leichtere Gewicht D wieder gehoben wird.
Jetzt dreht sich die Kettenscheibe in der dem Abwickeln der Kette entsprechenden Richtung, und die Sicherheitsthüren K werden
geschlossen. HH sind sogen. Luftbremsen zur Mäßigung der Bewegung der Gewichte B und D. Auch die zur Förderung
in die Tiefe innerhalb des Bergwerks dienenden Bremsberge sind mit womöglich selbstthätigen Verschlüssen zu versehen, um
das Hinabstürzen der Arbeiter zu verhüten.
[* ]
^[Abb.: Fig. 4. Selbstthätiger Schachtverschluß von
Schüller.]
Hygienisches über den Bergbau.
Der Bergbau zählt seit jeher zu den ungesunden Beschäftigungen, weil er die Bergleute mannigfachen Gefahren aussetzt. Weitaus
die meisten Unglücksfälle entstehen durch Verschüttungen, Brüche, Loslösungen von unterschrämten Massen, Einsturz von
Hohlräumen aller Art infolge unzureichender Unterstützung, unsoliden Grubenausbaues etc. Zahlreiche
Gefahren birgt die An- und Ausfahrt der Belegschaft, zu deren Abwendung viele mechanische Vorrichtungen vorgeschlagen und eingeführt
sind. In hygienischer Hinsicht scheint die Seilfahrt die größte Empfehlung zu verdienen; jede Grube sollte
aber auch von mindestens zwei Seiten her befahrbar sein, und der ausfahrende, schweißbedeckte Bergmann sollte in einem bedeckten
Gang zur Kaue, wo der Kleiderwechsel etc. stattfindet, gelangen.
Gruben- und Schachtförderung stellen teils an die Muskelkraft der Bergleute große Anforderungen, teils bedrohen die mechanischen
Vorrichtungen die bei denselben beschäftigten Arbeiter mit großen Gefahren. Von größtem hygienischen
Belang ist die Wetterführung, d. h. die Ventilation der Gruben. Bei drückender Hitze kann sich der Zug
im Wetterschacht umkehren,
es entstehen »matte« Wetter und bei vielen Bergleuten die Erscheinungen des Hitzschlags. Unzureichende Ventilation läßt die
Luft in den Gruben zu feucht werden, und da es überdies an zahlreichen Gelegenheiten zur Durchnässung
der Bergmannskleider bei der Arbeit nicht fehlt, so leiden die meisten Bergleute an sogen. Erkältungskrankheiten oft sehr
schwerer Art. Von akuter Wirkung sind die »bösen« Wetter, die durch Verminderung des Sauerstoff- und Anhäufung des Kohlensäuregehalts
entstehen. Atmungsgase, Lampenruß, Fäulnisprozesse, Kohlenstaub tragen dazu bei, die Luft zu verschlechtern.
Bisweilen tritt auch
mehr
Schwefelwasserstoff auf, bei Grubenbränden Kohlenoxyd und bei gewissen Betrieben Quecksilber- und Arsenbrände; am gefürchtetsten
sind die »schlagenden« Wetter, und gegen alle diese Gefahren bleibt ausreichende Ventilation das wirksamste Mittel. Die Einatmung
des Staubes erzeugt das sogen. Schwarzspucken, Asthma, Lungenemphysem, Anthrakosis etc. Infolge der mangelhaften Beleuchtung der
Gruben tritt Augenzittern (Nystagmus) auf und bei schlechter Ernährung Anämie, welche bisweilen aber auch
durch Eingeweidewürmer (Anchylostomum) erzeugt wird.
Infolge der übermäßigen Anstrengung der Muskeln, Gelenke und Selben entstehen Herz- und Gelenkleiden u. andre Krankheiten.
Quelle vieler Erkrankungen ist ferner die Einatmung der Explosionsgase bei der Schießarbeit, gegen welche außer durch
Ventilation auch durch die Bemühungen angekämpft wird, einen Sprengstoff zu finden, der möglichst wenig
schädliche Gase erzeugt. Alle diese übeln Einflüsse bedingen es, daß der Bergmann in verhältnismäßig jungen Jahren arbeitsunfähig,
»bergfertig« wird, und die Behörden wie die Grubenverwaltungen haben sich
daher schon seit längerer Zeit veranlaßt gesehen, durch Gesetze, Verordnungen, wirtschaftliche und technische
Einrichtungen die größten Übelstände zu beseitigen oder doch herabzumindern. Im allgemeinen bestehen daher auch beim
Bergbau bessere Einrichtungen als auf den meisten Gebieten der übrigen Industrie, wenngleich im einzelnen noch sehr viel zu wünschen
übrigbleibt.
Für die Nachbarschaft wird der Bergbau bedeutungs- und oft verhängnisvoll durch Bodensenkungen, Wasserentziehungen,
die ausziehenden Grubenwetter, Gase und Dämpfe und durch die Grubenwässer. Die Senkungen, verursacht durch
die Bildung großer Hohlräume, wo vordem das nutzbare Mineral lag, oder durch Entwässerung sehr wasserhaltiger Gebirgsschichten
beim Bergbau, erfolgen allmählich oder plötzlich und sind dem entsprechend mit größern oder geringern Gefahren verbunden.
Die durch den Bergbau verursachten Wasserentziehungen nötigen den Bergbau oft zu erheblichen
Entschädigungen, auch werden zur Sicherung von Heilquellen strenge bergpolizeiliche Vorschriften erlassen. Die Ausströmungen
aus Schächten und Spalten werden meist nur beim Feuersetzen, welches jetzt bei uns eingestellt ist und bei Grubenbränden lästig.
Auch Haldenbrände können gesundheitsschädlich wirken. Grubenwässer sind wie Haldenwässer von sehr
verschiedener Beschaffenheit, sie enthalten bisweilen Metallsalze, reagieren stark sauer und setzen an der Luft Ocker ab. Sollen
sie in öffentliche Wasserläufe geleitet werden, so ist erforderlich, Säuren und Salze zuvor durch gebrannten Kalk zu beseitigen.
Zur Litteratur: Festenberg-Packisch, Der deutsche Bergbau (Berl. 1885);
In
dieser Gesamtsumme von 6660 Mill. Mk. figurieren die Kohlen allein mit 2559 Mill., was mehr als 40 Proz. der gesamten Bergbauproduktion
ausmacht. Der Wert der Edelmetalle kommt nur etwa einem Drittel des Wertes der Kohlenproduktion gleich.
Frankreich produzierte 1779: 250,000 Ztr. Kohle, die den Bedarf deckten. 1888 betrug die Produktion 22,102,000 Ton., der Verbrauch
aber 32,600,000 T., und es mußten mithin gegen 10,5 Mill. T. eingeführt werden. Von diesen
stammten 5,1 Mill. T. aus Belgien, 4,1 Mill. T. aus England und 1,3 Mill. T. aus Deutschland.
Die größte Kohlenproduktion der Welt hat England mit 169,935,219 T. im J. 1888. Dann folgen die Vereinigten Staaten mit 169,548,844,
Deutschland mit 81,873,848, Österreich mit 23,647,000, Frankreich mit 22,102,000, Rußland mit 4,580,223 T. Die Zahl der Kohlenarbeiter
betrug in England 534,945, in den Vereinigten Staaten 283,125, in Deutschland 258,388, in Rußland 33,000.
Die Gesamtzahl der Kohlenarbeiter auf der Erde betrug 1,475,094. Am teuersten stellte sich die Kohle in Frankreich, hier kostete
die Tonne durchschnittlich 7,7 Mk., in Deutschland nur 4,4 Mk. und in Österreich 3,9 Mk. Der Kohlenverbrauch auf
den Kopf der Bevölkerung betrug in England 4550, in den Vereinigten Staaten 2945, in Belgien 2400, in Deutschland 1600, in Frankreich 854 kg.
In Frankreich arbeiteten 1888: 226 Bergwerke mit einem Gewinn von 41,360,461 Frank und 201 mit einem Verlust von 5,523,606 Fr.
Die Zahl der Unglücksfälle in den Bergwerken nimmt beständig ab. Sie betrug in England 1851-60: 407 pro
Jahr, 1871-80: 233 und 1881-87: 199.
[* 1] Daß die Explosionen der Schlagenden Wetter (s. Bd. 14, S.496), des Schreckens der Bergleute,
in Kohlenbergwerken durch die Gegenwart von trocknem Kohlenstaub leichter herbeigeführt und in ihren unheilvollen Wirkungen
verstärkt werden, steht nach den Erfahrungen in der Praxis und nach den Ergebnissen umfassender wissenschaftlicher Untersuchungen
(namentlich von seiten der preußischen Schlagwetter-Kommission) unzweifelhaft fest. Man hat sich die Wirkung
des Staubes dabei so zu denken, daß die Kohlenteilchen durch die Hitze einer Zündflamme einer Destillation unterzogen werden
und die Destillationsprodukte das explosible Gasgemisch anreichern.
Dieser Destillationsvorgang schreitet mit ungeheurer Schnelligkeit von der Zündstelle aus nach allen Richtungen hin vor. Es
war naheliegend, zu versuchen, ob sich die durch den Staub gegebene Gefahr nicht durch Anfeuchten mit Wasser
beseitigen ließe, und derartige Versuche haben denn auch ergeben, daß der angefeuchtete Staub viel weniger gefährlich ist.
Die Schwierigkeit ist dabei nur die, wirklich allen Staub mit der Brause zu treffen. Das fortwährende Besprengen der Betriebspunkte
und -Strecken hat sich als nicht genügend erwiesen, es mußte vielmehr auch das Aufwirbeln des bei den
Hereingewinnungsarbeiten (beim Schrämen, Schlitzen und besonders beim Abkohlen, d.h. beim Niederbrechen der unterschrämten
Kohlenblöcke) erzeugten oder frei gewordenen trocknen Kohlenstaubes vermieden werden, weil sonst bei der fortschreitenden
Arbeit trotz alles Vesprengens der Strecken immer wieder neue Staubmassen frei werden, die sich, durch
den Wetterstrom fortgetragen und an schwer oder ganz unzugänglichen Orten abgesetzt, nachher nur mühsam oder gar nicht entfernen
lassen. Um diesen Übelständen und der damit verbundenen Gefahr thunlichst zu begegnen, ist man bei dem Betrieb der königlichen
Steinkohlengruben Camphausen und Steingräben auf
den Gedanken gekommen, den Kohlenstaub schon vor seinem
Austritt aus der Kohle, also solange er sich noch im Kohlenstoß befindet, durch Anfeuchtung unschädlich zu machen.
Die Kohlenstaubentwickelung ist um so stärker, unter je größerm Gebirgsdruck die Kohle steht. Anderseits aber verringert
starker Gebirgsdruck die Festigkeit der Kohle und lockert den Zusammenhang der einzelnen Schichten so weit,
daß es möglich ist, die Kohle mit Wasser zu durchtränken und so den Staub an seinem Ursprungsort zu befeuchten, und dies geschah
auf den genannten Gruben mittels Bohrlöcher, in welche man Druckwasser hineinleitete. Hierzu wurden die Bohrlöcher mit konischen,
längs gebohrten Holzpfropfen verschlossen, durch deren Bohrung ein Wasserrohr eingeführt wurde.
Während sich früher beim Hereinbrechen des Kohlenstoßes an den Versuchsstellen dichte Wolken von Staub ablösten, zeigte
sich nach der voraufgegangenen Durchtränkung gar kein Staub mehr. Dieser saß, völlig mit Wasser gesättigt, auf den herausgehauenen
Kohlenstücken, welche sich selbst überall feucht anfühlten. Die Luft im Arbeitsraum blieb dabei vollständig klar.
Das sonst sehr starke Sprühen der Lampe, welches durch die Verbrennung des in der Luft verteilten Kohlenstaubes verursacht
wird, war kaum zu bemerken.
Die Bergmittel waren durch das Wasser aufgeweicht und ließen sich leichter herausschrämen. Mit der Abförderung der gewonnenen
Kohlen zu Tage wurde zugleich der auf ihnen haftende Staub aus der Grube geschafft, also auf die einfachste
Weise entfernt. Die Bergleute werden natürlich, wie bei allen Neuerungen, die Mehrarbeit erfordern, so auch an die Ausführung
dieses neuen Befeuchtungsverfahrens zuerst nur widerstrebend herangehen, aber mit der Zeit, wenn ihnen erst die Vorteile
des Verfahrens für ihre eigne Gesundheit und Sicherheit klar werden, sich daran gewöhnen. Es ist wohl
zu erwarten, daß das Verfahren auch auf andern staubreichen Kohlengruben Anwendung finden wird.
Bei den Schachtförderungen der Bergwerke sind durch das Übertreiben der Förderschalen, d. h. durch das Emporwinden der
Förderschalen bis gegen die Seilscheiben, wie es bei zu spät vorgenommener Dampfabsperrung und Bremsung
an der Fördermaschine vorkommt, häufig Unglücksfälle herbeigeführt worden. Um diese zu vermeiden, wendet man zum Aufhängen
der Förderschalen an den Seilen Sicherheitshaken an, welche sich selbstthätig auslösen, sobald die Förderschale bis in
die Nähe der Seilscheibe gehoben wird.
Damit die nunmehr vom Seil abgelöste Schale nicht in den Schacht hinabstürzt, wird sie von einer an ihr
angebrachten besondern Fangvorrichtung oder von der Auslösevorrichtung selbst aufgefangen. Der in England häufig verwendete
und sich durch Dauerhaftigkeit und leichte Handhabung auszeichnende Sicherheitshaken von Ormerod
[* ]
(Fig. 1-3) gehört zu denjenigen
Einrichtungen, welche zugleich zum Auslösen des Seiles und Auffangen der Förderschale dienen. Er besteht
aus drei Platten, von denen die mittlere gegen die beiden äußern um einen Bolzen in gedreht und in schrägen Langlöchern
verschoben werden kann. Während des regelmäßigen Betriebes tragen nur die beiden äußern Platten mittels der Hängebügel
A und B die Last, und zwar liegt A in einem hakenförmigen, oben offenen Ausschnitt d der Platten, B in dem
wagerechten Teil eines rechtwinkelig nach unten umgeknickten geschlossenen Ausschnitts d1 ^[d1]. An B hängt die Förderschale,
A ist mit dem Förderseil verbunden. Die Mittelplatte wird durch einen leichten Kupferstift p in der in
[* ]
Fig. 1
mehr
dargestellten Lage erhalten. Oben am Gerüst der Seilscheibe ist ein sich nach oben verengender Hohlkörper C angebracht, durch
welchen das Förderseil hindurchgeht. Sobald der Haken in diesen eintritt, wird der untere, seitlich vorstehende Teil der
Mittelplatte zwischen die Außenplatten hineingedrängt. Die Mittelplatte dreht sich dabei nach Abscherung des Kupferstiftes
p um m, drängt mit dem obern Teil den Hängebügel aus dem hakenförmigen Ausschnitt d heraus und trennt
dadurch die Schale vom Seil
[* ]
(Fig. 2). Die herabfallende Schale wird an der Oberkante von C von Vorsprüngen v aufgefangen.
Daß die Platten sich zurückdrehen und dabei die Vorsprünge v zurückziehen, ist dadurch unmöglich
gemacht, daß bei der Drehung der Platten der untere Hängebügel nach rechts abgelenkt und in den senkrechten Teil des Schlitzes
d eingefallen ist. Um nun die Verbindung mit dem Seil wiederherzustellen und die Schale zu senken, wird zunächst der Hängebügel
A bei x mit der Mittelplatte verbunden und der Bolzen c, welcher eine Verschiebung der drei Platten gegeneinander
hindert, gelöst.
Dann wird das Seil etwas angezogen, wobei die Außenplatten in den schrägen Langlöchern n n1 der Mittelplatte gegen diese
schräg ababwärts gleiten
[* ]
(Fig. 3), so daß zwischen den Vorsprüngen v und den Kanten von C genügend Zwischenraum bleibt
und somit die Platten beim Nachlassen des Seiles frei hindurchschlüpfen können. Ist dann die Förderschale
auf die Kaps an der Hängebank niedergelassen, so werden die Platten und die Bügel A und B in die erste Lage
[* ]
(Fig. 1) zurückgebracht,
die Bolzen c wieder eingeschraubt und ein neuer Kupferstift p angebracht.
Bei den Schächten werden die Signale mittels eines primitiven Apparats gegeben, der in einem im Maschinenhaus
über einem Brett schwebenden Hammer und einem in den Schacht hineinreichenden Drahtzug besteht. Zieht man am Draht, so schlägt
der Hammer gegen das Brett. Diese Vorrichtung ist wenig zum Signalisieren von der in Bewegung befindlichen
Schale aus geeignet, am allerwenigsten, wenn die Schale aufwärts geht. Wincklers Patent-Schacht-Signal-Einrichtung soll gestatten,
an allen Punkten des Schachtes, auch von der Förderschale aus, sowohl beim Niedergang als auch beim Aufgang der selben, leicht
Signale zu geben.
Sie besteht in einem über dem Schacht angebrachten eisernen Gehäuse a
[* ]
(Fig. 4), in welchem eine Stange
b senkrecht geführt ist. An ihrem untern Ende ist ein Zugdraht s
angebracht, welcher bis zum Schachttiefsten reicht und
dort ein Gewicht trägt. Dieses Gewicht und das Gewicht des Seiles wird durch eine Feder f, welche sich gegen den Ring c der Stange
b stemmt, schwebend erhalten. Auf der Stange sind noch zwei Kontaktscheiben d1 ^[d1] und d2 ^[d2]
derart angebracht, daß die erstere bei einer geringen Bewegung der Stange b nach unten den Arm e1 ^[e1] einer Kontaktfeder
berührt, während eine geringe Aufwärtsbewegung der Stange eine Berührung zwischen d2 ^[d2] und dem Arm e2 ^[e2]
dieser Kontaktfeder herbeiführt. In beiden Fällen wird durch den Kontakt ein elektrischer Strom geschlossen, der einen Signalapparat
zum Ertönen bringt.
In der mittlern Schwebelage, welche die Stange unter der Einwirkung der Feder f und des Gewichtes einnimmt, steht die Kontaktscheibe
d1 ^[d1] in kleiner Entfernung über e1 ^[e1], und d2 ^[d2] in geringem Abstand unter e2 ^[e2].
Berührt man nun bei der Einfahrt den Zugdraht nur ganz leicht, so wird dadurch, daß der Förderkorb in der Abfahrt begriffen
ist, auf den Zugdraht ein geringer Zug
nach unten ausgeübt, der genügt, um den Draht der Feder f entgegen mit der Stange
und den Kontaktscheiben so viel zu senken, daß zwischen e1 ^[e1] und d1 ^[d1] Berührung stattfindet, der Strom geschlossen
wird und das Signal ertönt.
Beim Ausfahren dagegen wird die leiseste Berührung des Zugdrahts hinreichen, die Feder f etwas zu entlasten, dadurch den Draht
und die Stange ein wenig zu heben und den Kontakt zwischen d2 ^[d2] und e2 ^[e2] herzustellen, so
daß wiederum das Signal ertönt. Sobald die Hand den Signalzug verläßt, geht die Feder f in ihre Ruhelage zurück, und der
Kontakt ist aufgehoben. Die Berührung des Seiles geschieht zweckmäßig nicht direkt mit der Hand, sondern mit einer einfachen
Federklemme, die an der Förderschale angebracht ist. Sie ist für gewöhnlich geöffnet und läßt den Zugdraht zwischen
ihren Backen frei hindurchgehen. Beim Signalisieren wird sie geschlossen und legt sich dann mit leichtem Druck von zwei Seiten
gegen den Draht. Die Möglichkeit, Signale zu geben, ist von der Geschwindigkeit der Fahrt unabhängig. Der
Apparat wird von O. Winckler in Dresden-Neustadt ausgeführt.
[* 1] die Aufsuchung und Gewinnung nutzbarer Mineralien. Diese kommen in besondern Lagerstätten vor, deren Aufsuchung
durch Schürfen (s. d.) und mittels Bergbohrer (s. d.) erfolgt. Die Gewinnung geschieht durch Häuer- oder Gewinnungsarbeiten
mit Hilfe von Werkzeugen, sog. Gezähen, und Maschinen. Die verschiedenen Gewinnungsarbeiten sind:
1) Wegfüllarbeit für rollige Massen, wie Gerölle, Sand, gewonnene Erze, Kohlen u.s.w.;
2) Keilhauenarbeit;
3) Schlägel-und Eisenarbeit;
4) Hereintreibearbeit;
5) Sprengarbeit;
6) Feuersetzen;
7) Arbeiten unter Zuhilfenahme von Wasser. Die Wegfüllarbeit erfolgt bei Massen von feinem Korn oder wenigstens mit glatter
Unterlage mit der Schaufel, sonst besser mit Kratze und Trog. – Die Keilhauenarbeit wird bei milden Gebirgsmassen,
wie Letten, Schieferthon, Gips, Steinsalz, Kohlen angewendet. Das dabei benutzte Gezähe ist die Keilhaue. Die einfache Keilhaue
[* ]
(Fig. 1) besteht aus einem etwas gebogenen eisernen Blatt mit verstahlter Spitze; die doppelte
[* ]
(Fig. 2) kann
vom Helm gelöst werden; bei der Keilhaue mit gußstählernen Einsatzspitzen
[* ]
(Fig. 3) brauchen nur die letztern nach der Schmiede
und bis zur Arbeit geschafft zu werden, ebenso das Blatt d der Mansfelder Keilhaue
[* ]
(Fig. 4), das mit dem Schwanz b eingesteckt
wird.
Die wichtigste Anwendung der Keilhaue ist das Herstellen von Schrämen und Schlitzen d.h. schmalen Einschnitten im Flöz parallel
oder rechtwinklig zur Flözebene, um bei leichterer Gewinnung möglichst viel Stückkohlen zu erzielen. Diese beschwerliche
Arbeit durch Schrämmaschinen zu besorgen ist bisher noch wenig gelungen. Die Schlägel- und Eisenarbeit ist seit Einführung
der Sprengarbeit keine eigentliche Gewinnungsarbeit mehr. Gegenwärtig stellt man mit ihr ebene Gesteinsflächen für verschiedene
Zwecke her. Das dabei verwendete Gezähe sind der Schlägel und das Bergeisen. Das Bergeisen
[* ]
(Fig. 5) wird mit der Spitze auf
das Gestein gesetzt und das letztere durch Aufschlagen mit dem Fäustel
[* ]
(Fig. 7 und 8) abgesprengt. –
Die Hereintreibearbeit wendet man zur Gewinnung von schon teilweise gelösten Gesteinsmassen oder von unterschrämter Kohle
an, indem man Keile mit schweren Fäusteln eintreibt. Auch der Spitzhammer
[* ]
(Fig. 6) und die Brechstange werden dabei verwendet.
– Die Sprengarbeit oder Bohr- und Schießarbeit
BergbauI 1. Fahrkunst im Königin-Marien-Schachte bei Clausthal. 2. Erzstoß im Burgstädter Hauptgang
bei Clausthal. 3. Bohrmaschinenarbeit
im Rammelsberge bei Goslar.
ist die wichtigste aller Häuerarbeiten. Sie ist aus Ungarn zuerst 1632 am Harze und durch einen Harzer Bergmann 1644 in Sachsen
eingeführt. Dieselbe besteht darin, daß man in die zu gewinnenden Massen Löcher bohrt, die letztern zum Teil mit Sprengmitteln,
sodann unter Offenhaltung eines Zündkanals mit Besatz füllt und das Sprengmittel zur Entzündung bringt.
Durch die Spannkraft der dabei entwickelten Gase wird das Gestein abgesprengt. Die hauptsächlichsten Gezähe sind das Fäustel
[* ]
(Fig. 7, 8), der Bohrer (Fig. 9, 10), der Krätzer
[* ]
(Fig. 11), der Stampfer
[* ]
(Fig. 12) und die Räum- oder Schießnadel
[* ]
(Fig.
13).
Die Bohrer waren anfänglich Kolben-, dann Kronenbohrer, gegenwärtig werden nur noch Meißelbohrer, beim Bohren in Kohle und
Salz auch Schlangenbohrer mit zwei Spitzen angewendet. Die meist stählernen Meißelbohrer
[* ]
(Fig. 9, 10)bestehen aus einer Stange,
an deren einem Ende eine Schneide von 70 Grad und der Breite des Bohrloches angeschmiedet ist; auf das
andere Ende wird mit dem Fäustel geschlagen und die Bohrstange nach jedem Schlage gedreht. Beim Sprengen mit Pulver führt
man die aus geleimtem Papier bestehende Patrone, in welche die kupferne Schießnadel gesteckt ist, in das mit dem Krätzer
gereinigte Bohrloch ein, bringt zunächst etwas plastischen Letten auf und füllt den übrigen Bohrlochraum
mit quarzfreiem, feingepochtem Schiefer oder trocknem Lehm, welchen man mit dem Stampfer, der eine Nut für die Schießnadel
besitzt, vorsichtig feststampft; sodann wird die Räumnadel herausgezogen und in die offene Zündspur ein mit getrocknetem
Pulverbrei gefüllter Strohhalm oder ein Papierdütchen (Schwedel) gesteckt, an deren oberm Ende ein Stückchen
Schwefelfaden (Schwefelmännchen) angebracht ist.
Derselbe ist etwa 10 cm lang, so daß der Bergmann nach dem Anzünden Zeit hat, sich in Sicherheit zu bringen. Beim Sprengen
mit sprengölhaltigen Materialien bedient man sich der Bickfordschen Sicherheitszündschnur, die mit dem einen
Ende in ein Zündhütchen und mit diesem in eine Schlagpatrone gebracht wird. Die letztere legt man auf die eigentliche Sprengpatrone
und besetzt das Bohrloch wie gewöhnlich. Wenn mehrere Bohrlöcher gleichzeitig wegzuthun sind, bewirkt man die Zündung am
besten mit dem durch Reibungsmaschinen von Abegg, Mahler+Eschenbacher und Bornhardt erzeugten elektrischen Funken.
Tafel: Bergbau I,
[* ]
Fig. 2, zeigt Bergleute, die mit der Gewinnung von Erz mittels Sprengarbeit im Burgstädter Hauptgang bei Clausthal
beschäftigt sind. Eine hervorragende Wichtigkeit haben die Gesteinsbohrmaschinen (s. d.)
erlangt. Von den mit der Hand betriebenen ist besonders in Salzbergwerken die Lisbetsche zu
erwähnen. Dieselbe besteht aus
einem am hintern Ende mit Schraubengewinde versehenen Schlangenbohrer, der mit einer Kurbel durch eine
in einem Gestelle befestigte Schraubenmutter hindurchgedreht wird.
Von den mechanischen Bohrmaschinen unterscheidet man stoßende und drehende. Die ältern stoßenden Maschinen (Sachs, Someiller,
Schwarzkopf u. a.) sind nur noch wenig in Anwendung, weil sie wegen vieler bewegter Hebel und
Drehbolzen öfter Reparaturen bedürfen, was bei den einfacher gebauten neuen Maschinen (Schram, Frölich,
Jäger, Broßmann+Kachelmann, Darlington, Neill) nicht der Fall ist. Die stoßenden Maschinen werden durch Druckluft, in neuerer
Zeit auch durch elektrischen Strom in der Art betrieben, daß ein Kolben und der damit verbundene Meißel vorgestoßen und
zurückgezogen wird.
Von den drehend arbeitenden Maschinen, die mit Druckwasser betrieben werden, ist die von Brandt sehr viel
benutzt. Auf Tafel: Bergbau I,
[* ]
Fig. 3, ist eine stoßende Maschine (Sachs) auf einem fahrbaren Gestell, wie sie im Rammelsberg
bei Goslar arbeitet, dargestellt. Wo keine Gleise sind, wendet man Bohrspreizen oder hydraulische Bohrsäulen als Gestelle
an. Die erstern spannt man dadurch zwischen den Gesteinswänden fest, daß man eine Schraubenspindel aus einem Cylinder herausschraubt,
während bei den Bohrsäulen eine Kolbenstange durch eine hydraulische Presse aus einem ebensolchen Cylinder herausgedrängt
wird. – Das Feuersetzen wird noch hier und da bei sehr festem Gestein angewendet. Durch die Wirkung
der Hitze springen die Gesteinsschalen ab und werden dann zerkleinert. – Das Wasser wirkt beim Salzbergbau in Sinkwerken
auflösend, die gesättigte Lösung wird durch Pumpwerke zu Tage geschafft und weiter auf Speisesalz verarbeitet. In Kalifornien
spült man mit starken Wasserstrahlen goldhaltigen Sand in Gerinnen nach den Goldwäschereien (s.
Seifen).
Abbaumethoden. Nachdem man eine Lagerstätte durch Stollen, Schächte und Querschläge «ausgerichtet»,
d. h. zugänglich gemacht und durch andere Grubenbaue (Strecken, Bremsberge u. s. w.) zum Abbau «vorgerichtet», d. h. in Abteilungen
von angemessener Größe gebracht hat, beginnt der Abbau selbst. Derselbe besteht darin, daß man die in den Lagerstätten
enthaltenen nutzbaren Mineralien aus ihrem natürlichen Zusammenhange löst und der Förderung übergiebt.
Die durch den Abbau entstandenen Hohlräume werden mit tauben Bergen versetzt, d. h. ausgefüllt:
1) wenn man sich damit eine Sohle schaffen muß, z. B. bei mächtigen Lagerstätten mit steilem Einfallen, 2) wenn man beim
Abbau Berge mit gewinnt, z. B. bei wenig mächtigen, flach liegenden Lagerstätten,
3) wenn die Tagesoberfläche geschont werden muß. Die wichtigsten Abbaumethoden mit Bergeversatz sind Strossenbau, Firstenbau,
Strebbau, Querbau; ohne
mehr
Bergversatz Pfeilerbau, Kammerbau u. s. w. Der Strossenbau oder Sohlenbau (s.
Tafel: Bergbau II,
[* ]
Fig. 2) und Firstenbau
[* ]
(Fig. 3) sind treppenartige
Abbaue, die zwischen einer untern und obern Sohlenstrecke getrieben werden, und zwar hat man beim Strossenbau das Erz unter
sich in der Strosse (Sohle), beim Firstenbau über sich in der Firste. Die einzelnen Stufen heißen Strossenstöße
oder Strossen und Firstenstöße. Erze und Wasser müssen beim Strossenbau, wenn der tiefste Punkt nicht ein Hauptschacht ist,
mit Menschenkraft aufwärts gebracht werden, während beide beim Firstenbau nach unten fallen und auf horizontaler Bahn dem
Schachte zugeführt werden. Die Erze stürzt man in «Rollen» hinab, die im Bergeversatz mitgeführt werden.
In den folgenden Abbildungen auf Taf. II sind verschiedene Abbaumethoden veranschaulicht, die
lediglich in Flözen und Lagern vorkommen. Es sind dies der Strebbau, der außer streichend
[* ]
(Fig. 6), auch schwebend
[* ]
(Fig.
4) und diagonal
[* ]
(Fig. 5) geführt werden kann und in Flözen von geringerer
Mächtigkeit und flacher Lagerung bei gutem Hangenden angewendet wird. Die Pfeile bedeuten die Richtung der Wetterströme
und zwar -- den einziehenden, o- den ausziehenden. In
[* ]
Fig. 4 ist A der einziehende, B der ausziehende Schacht: die frischen
Wetter gehen in den Strecken a (Hauptstrom), b und c (Nebenströme) vor und gelangen in der Wetterstrecke
nach Bergbau.
Figur 15:
Figur 14:
Bei mächtigen Flözen mit geringem Einfallen sowie bei wenig mächtigen Flözen von steilem Einfallen und brüchigem Hangenden
kommt der Pfeilerbau in Anwendung, welcher meistens streichend angewendet wird (s. beistehende
[* ]
Fig.
14). Von einer streichend getriebenen Grundstrecke aus, unterhalb deren gewöhnlich eine Sumpfstrecke
zum Ansammeln der Grubenwasser nachgeführt wird, werden bis zu einer obern Sohlenstrecke gewöhnlich Bremsberge, seltener
Diagonalen durchgeführt, von denen aus streichende Abbaustrecken in solchen Abständen getrieben werden, daß Pfeiler von 10 bis 12 m
Stärke stehen bleiben. Diese Pfeiler werden, in den äußersten Ecken der Abbaufelder beginnend, nach
rückwärts abgebaut. Die dadurch entstehenden Hohlräume läßt man hinter sich zu Bruch gehen. Querbau ist eine sowohl bei
Gängen, als auch bei Flözen und Lagern vorkommende Abbaumethode, bei der der Abbau in horizontalen Abschnitten quer gegen
das Streichen geführt wird. Die sog. Sinkwerke (s. nachstehende
[* ]
Fig. 15) bestehen aus künstlich
hergestellten Räumen in mit Salz imprägnierten Gebirgen, die mit Wasser gefüllt und auf diese Weise ausgelaugt werden.
Dieselben gründen sich mithin auf die Gewinnung gesättigter Salzsole mittels hohler Räume. Die hierzu benötigte Wassermenge
wird, wenn sie im
Gebirge nicht selbst auftritt, durch flache Schächte, «Butten», zugeleitet, und die gesättigte Sole
läßt man entweder durch Ablaßrohre zum Stollen C hinaus, oder man schöpft oder pumpt sie heraus. Man unterscheidet Ebenwehre
B und Buttenwehre A, oder spricht von liegenden und stehenden Wehren, die in der Hauptsache nur den dichten Abschluß des Sinkwerks
zum Zwecke haben.
Die Salzgewinnung durch Sinkwerke ist im oberösterr. Salzkammergute zu Hallstadt, Ischl und Edensee,
im steiermärk. Salzkammergute bei Aussee und im Salzburgischen zu Hallein üblich. Ausgedehnte Sinkwerke befinden sich ferner
zu Berchtesgaden in Bayern, woselbst die Salzsole mittels großer Wasserhebungsmaschinen in einer Länge von 15 Stunden über
Reichenhall nach Rosenheim zum Versieden geleitet wird. Der Grubenausbau hat den Zweck, ein Zubruchegehen
von Grubenbauen und Schächten zu vermeiden und eine Gefährdung der Arbeiter zu beseitigen. Es geschieht dies teilweise dadurch,
daß man Teile der Lagerstätte stehen läßt oder daß man die ausgehauenen Räume durch Bergversatz ausfüllt, teils aber
auch dadurch, daß man die betreffenden Grubenbaue in Zimmerung, Mauerung oder Eisenausbau setzt und
so verwahrt. In allen Fällen ist sowohl die Größe als auch die Richtung und die Verteilung des Drucks sowie die Beschaffenheit
des Gesteins in Betracht zu ziehen; es fragt sich hierbei, ob der Druck auf dem Gesteine gut abzulagern oder der Ausbau derart
einzurichten ist, daß er in sich die ganze Kraft aufnimmt, sich selbst das Gleichgewicht hält.
Die Zimmerung trennt sich in solche, die aus dem freien Raume fortgeht, z. B. die Abtreibezimmerung, dann in solche, die nur
zur Verwahrung dient, und endlich in solche, die zur Fahrung, Förderung und Wasserhaltung nötig ist; sie teilt sich ferner
je nach dem Raume ein in Strecken-, Schachtbau- und Maschinenraumzimmerung. Die Streckenzimmerung besteht in dem Legen von
Stempeln (Hölzern, die dazu dienen, zwischen dem Hangenden und Liegenden einen Druck rechtwinklig gegen seine Länge
aufzunehmen) und in dem Setzen von Bolzen (Hölzern, welche als Säule wirken und den Druck in der Richtung
seiner Länge aufnehmen).
Der Stempel wird im Liegenden des Gesteins in ein Loch, das Bühnloch genannt, eingesetzt und gegen das Hangende, den Anfall,
mit einem Fußpfahle angetrieben. Für weite Strecken wendet man wohl auch die Sparrenzimmerung an oder den gewöhnlichen
Firstenverzug in Verbindung mit Unterzügen und Bolzen. Beim Salzbergbau werden sogar ganze Kästen und Pfeiler
von Holz in Form von Holzschragen aufgeführt. Wenn es gilt, zwei Flächen einer Strecke, also die Firste und eine der Ulmen
oder Wangen, zu verwahren, so wendet man den Thürstock an (eine Verbindung von zwei
mehr
Figur 19:
Figur 18:
Figur 17:
Figur 16:
Hölzern, s. nachstehende
[* ]
Fig. 16), bei welchem der eigentliche
Thürstock und die Kappe zu unterscheiden sind. Dies ist die einfache Thürstockzimmerung, während die doppelte
[* ]
(Fig.
17, 18, 19) aus zwei Thürstockhölzern und der Kappe besteht. Sowohl die Kappen als Thürstockhölzer werden nach
Befinden verschalt und wie jede andere Zimmerung mit Bergen gut hinterfüttert. Zu der Streckenzimmerung, die mit dem freien
Raum fortgeht, gehört die Abtreibe- oder Getriebezimmerung
[* ]
(Fig. 20).
Figur 20:
Diese ist eine Verbindung von Hölzern, die aus lauter einzelnen, zusammenhängenden und unter sich gleichen Abteilungen besteht:
eine solche Abteilung heißt ein Getriebe und die Arbeit das Abfangen. Diese Art von Zimmerung wird unter
oft sehr schwierigen Umständen beim Durchführen von zu Bruche gegangenen Bauen, rolligen Massen oder schwimmenden Gebirgen
angewendet. Das Verfahren bei Herstellung eines Getriebes ist folgendes: Es wird zunächst ein Stempel, Anstecker genannt,
vor dem Stoße, wo das Abtreiben beginnen soll, gelegt, über denselben sodann mit etwas Ansteigen gut
gesäumte, vorn zugespitzte Schwartenpfähle bis etwa 1 m Länge vor den Bruch hineingetrieben, sodann ein zweiter Stempel,
der Helfer genannt, gelegt und hierauf die Pfähle auf ihre ganze Länge eingetrieben.
Alsdann wird die Pfändung, d. i. ein schwächeres Holz, gelegt und darunter der Anstecker zum zweiten
Getriebe und so fort. Das Abtreiben mit ganzen Streckengetrieben ist ganz analog dem Firstengetriebe, und im ganzen nichts
weiter als eine Thürstockzimmerung, wobei jeder Helfer höher als der Anstecker ist. In schwimmendem Gebirge, wo die Sohle
ebenfalls schlecht, ist auch das Ort stets wieder zu verwahren, und zwar aus dichtschließenden Pfosten
und Zumachbrettern, und die Thürstöcke sind hier auf Grund- oder Sohlschwellen aufzustellen.
Figur 21:
Die Schachtzimmerung (s. beistehende
[* ]
Fig. 21), die entweder in der Verwahrung
fortlaufender Flächen, in dem sog. Stoßverziehen, oder in der Verwahrung aller vier Schachtstöße durch
die Joch- oder Geviertezimmerung besteht, ist gegen die Streckenzimmerung verschieden. Denn während bei
letzterer alles für sich auf der Sohle steht, ist bei der Schachtzimmerung aller Druck in der Zimmerung selbst aufzunehmen;
dieselbe muß von unten und in gewissen Absätzen auf sog. Tragestempeln aufgelagert werden.
Ist der Schacht in allen vier Stößen zu verwahren, so kann die Zimmerung je nach der Brüchigkeit oder
Flüchtigkeit des Gesteins in ganzem oder halbem Schrote bestehen. Man nennt den Schrot ganz, wenn Geviert an Geviert sich
reiht, und halb, wenn die Gevierte in gewissen Entfernungen sich befinden, und man spricht von Bolzenschrot, wenn
die Gevierte
in den Schachtwinkeln durch Bolzen abgesteift sind. Bei allen diesen Zimmerungen kommen zur Erhöhung der
Festigkeit die Wandruten, d. h. lange, an den Winkeln eingesetzte und unter sich versteifte
Hölzer, in Anwendung.
Da man ferner, namentlich beim Flözbergbau, durch sehr wasserreiches, infolgedessen sehr druckhaftes Gebirge Schächte niederzuteufen
hat, so ist der betreffende Schachtausbau, zur Verhütung von Unglücksfällen und damit der Schacht nicht
zusammengedreht wird, ganz wasserdicht herzustellen und heißt dann Picotage. Obschon sich dies in Holz recht wohl herstellen
läßt, so hat man doch in neuerer Zeit, so im Mansfeldischen, in Westfalen, Frankreich u. s. w., auch Eisen in Anwendung gebracht,
indem man an Stelle der Jochgevierte eiserne, unter sich dicht abschließende Kränze eingebaut hat. Die
Gesamtheit dieser Kränze zum Behufe des wasserdichten Ausbaues wird als Cuvelage oder Küvelierung bezeichnet.
Figur 25:
Figur 24:
Figur 23:
Figur 22:
– Eine zweite Hauptunterstützungsart für jeden beliebigen Grubenraum ist die Mauerung (s. die
beistehenden
[* ]
Fig. 22, 23, 24, 25), eine Unterstützungsweise, die an sich zwar sehr einfach erscheint,
in ihrer Anwendung aber trotz der bei weitem größeren Dauerhaftigkeit beim Bergbau noch keineswegs sehr alt ist.
Erst im 16. Jahrh. trat dieselbe zuerst in Schneeberg, dann in Freiberg ins Leben, aber auch nur ganz untergeordnet, weil das
Holz noch im Überfluß vorhanden, daher sehr billig war.
Gegenwärtig wird dagegen bei der großartigen Ausdehnung und Vielseitigkeit des Bergbau von der Mauerung in der umfassendsten
Weise Gebrauch gemacht, zumal man in den Back- und Ziegelsteinen ein billiges, leicht zu verarbeitendes und ganz besonders
bei wasserdichter Verwahrung verwendbares Material besitzt. Sind beim Schachtabteufen die Wasserzugänge
so stark, daß man sie schwer oder gar nicht bewältigen kann, so wendet man in festem Gestein Bohrschächte an, d. h. man
stellt ein Tiefbohrloch von 4,10 m Weite her, bringt in dasselbe eine wasserdichte, eiserne Cuvelage ein, füllt den Raum
zwischen dieser und den Schachtwänden mit Beton aus, der nach dem Erhärten auch am Fuße der Cuvelage
dem Wasser das Eindringen in das Innere des Schachtes verwehrt, schafft das abgesperrte («tote») Wasser aus dein
Schachte heraus und kann nunmehr im trocknen Gebirge unbehindert weiter abteufen. In wasserreichem Schwimmsand werden Schächte
in der Weise abgeteuft, daß man einen aus Mauerung oder Eisen hergestellten Ausbau einsinken läßt und
denselben über Tage aufsetzt, indem man den Schwimmsand nach Art der Baggerarbeiten mit Sackbohrern von der Sohle des Schachtes
heraufbefördert (Senkschächte). Neuerdings verwandelt man auch nach dem Verfahren von Poetsch
mehr
zunächst das Wasser des Schwimmsandes in Eis und teuft in demselben ab, oder man preßt nach dem Verfahren von Haase eine aus
Röhren bestehende, geschlossene Spundwand nach Art der Getriebepfähle durch den Schwimmsand hindurch und teuft innerhalb
der Spundwand ab. Die Förderung der gewonnenen Massen bis zu Tage bildet für den Bergmann eine der wichtigsten
Aufgaben, denen seit den letzten Jahrzehnten, seit der Kohlenbergbau seine heutige volkswirtschaftliche Bedeutung erlangt
hat, die größte Aufmerksamkeit seitens der Fachleute zugewendet worden ist. In Befolgung des allgemeinen Grundsatzes, nicht
mehr Massen zu Tage auszufördern, als unbedingt notwendig ist, wird schon in der Grube, in den Verhauen
eine Trennung des Haltigen vom Unhaltigen oder Tauben vorgenommen.
Öfteres Umfüllen sowie jede Zwischenförderung muß thunlichst vermieden werden, da dies nur Geld und Zeit erfordert, bei
Kohlen die Qualität verschlechtert und bei reichen Erzen eine Verzettelung derselben zur Folge hat. Man unterscheidet die
Grubenförderung, d. i. der Transport der Massen aus den Abbauen und auf den Verbindungsstücken nach dem
Schachte, und die Schachtförderung, d. i. der Transport durch den Schacht bis zu der über Tage gelegenen, Hängebank genannten
Schachtöffnung.
Die Grubenförderung erfolgt in verschiedener Weise, je nachdem die Abbaue nahe oder entfernt, in horizontaler oder geneigter
Lage sich befinden, ferner je nachdem die Förderstrecken hoch oder niedrig, weit oder eng sind.
Man bedient sich hierbei des Troges, der Karren, Körbe, Kübel, Tonnen, der ungar. Hunde und größerer vierräderiger Wagen,
die auf gußeisernen oder gewalzten Schienen laufen, wo es sich um Fortbewegung großer Massen auf größere Entfernungen
handelt, auch oft zu größern Zügen verbunden von Pferden oder auch Maschinen fortbewegt werden.
Das Zufördern aus den Abbauen erfolgt ferner entweder durch Bremsberge, das sind schiefe Ebenen, auf denen die gefüllten
Förderwagen bergab rollen und die leeren bergan gehen, oder durch Rollen, Rollschächte, wie beim Erzbergbau, die mit dem
Vorwärtsschreiten des Aushiebes gleichzeitig nachgezogen und von Bergwänden aufgemauert werden. Die
Bremsberge, fast nur beim Flözbergbau angewandt, sind oft sehr stark geneigt, treten wohl auch saiger (senkrecht) als
Bremsschächte auf; das Minimum der Neigung ist abhängig von der Höhe, von der Reibung der Bremsmaschine, von der Größe
der Last und der Beschaffenheit der Förderbahn.
Die Einrichtungen zur Schachtförderung sind verschieden für saigere und für flache Schächte, ferner bedingt durch die Größe
des Förderquantums, die Förderteufe und die erforderliche Geschwindigkeit. Die einfachste und zugleich älteste Schachtförderung,
die jetzt nur noch ganz untergeordnet bei der Zwischenförderung vorkommt, ist die mittels des gemeinen Berghaspels. An
sie reiht sich die Förderung mittels Göpels. Man unterscheidet je nach der aufgewendeten Kraft: Pferdegöpel, Wasserrad-
oder Kehrradgöpel, Turbinengöpel und Dampfgöpel. Es kommen hierbei als Fördergefäße die Tonnen oder unter Anwendung
besonderer Förderschalen die Förderwagen direkt zur Ausförderung.
Allen Göpeln ist gemeinsam, daß die beiden Förderabteilungen im Schachte, wovon die eine für das aufgehende,
die andere für das niedergehende Fördergefäß bestimmt ist, mit bestimmten Leitungsvorrichtungen versehen sein müssen,
die je nach dem Querschnitte des Schachtes, je nach der Art der Förderung selbst sowie je nach der Einrichtung der Fördergefäße,
beziehentlich der Fördergestelle, sehr verschiedene sind. Der Ort, wo das Füllen der Tonnen u. s. w.
erfolgt, heißt das Füllort, die Arbeit des Füllens das Anschlagen und das Entleeren der Fördergefäße an der Hängebank
das Stürzen.
Die Verbindung der Fördergefäße mit der Maschine erfolgt durch Seile, welche entweder aus Hanf, Aloe, Eisen- oder Gußstahldraht
bestehen können. Um dem Hinabstürzen eines Fördergefäßes bei einem etwaigen Seilbruche vorzubeugen,
hat man, vorzugsweise in saigern oder stark geneigten Schächten, in Verbindung mit dem Fördergestelle oder der Treibetonne
Fangvorrichtungen angebracht, deren es sehr verschiedenartige giebt, die sich aber sämtlich mehr oder weniger auf das Vorhandensein
von hölzernen Leitbäumen (oder Ruten) oder eisernen Leitschienen zu jeder Seite des Förderturms, d.
i. Förderschachtabteilung, gründen. Im allgemeinen lassen sich dieselben nach drei Richtungen hin einteilen.
Entweder sind an dem Gestelle vorspringende Riegel oder Hebel angebracht, die im Falle des Seilbruchs an der Schachtzimmerung
Halt finden sollen, oder es wird der Leitbaum durch den Fangapparat von innen nach dem Stoß zu gedrückt,
oder es werden die Leitbäume von zwei Seiten her zugleich gepackt, sei es durch gezahnte Excenter, oder durch Klauen an Hebeln,
oder durch vorgestoßene Schneiden und Keile, die im Moment des Seilbruchs durch Federn herausgeschnellt werden. (Vgl. die
Fangvorrichtungen unter Aufzug, S. 102b.) Als Motoren für die Förderung bedient man sich in Schächten
von geringer Tiefe der Haspel. Bei größern Tiefen wurden früher sehr häufig Pferdegöpel (s. Taf. II,
[* ]
Fig. 7)
angewendet.
Diese haben eine stehende Welle mit cylindrischen Seiltrommeln zum Auf- und Abwickeln der Seile. Die stehende Welle wird gedreht
durch einen langen, horizontalen Balken, an dem die Pferde mit einer Deichsel angespannt sind. Sodann haben
die Wassergöpel eine hervorragende Bedeutung für viele Bergbaubezirke. Die dabei angewendeten Maschinen sind Kehrräder, d. h.
Wasserräder, die aus zwei einfachen Rädern mit entgegengesetzt gerichteter Schaufelung bestehen und sich deshalb abwechselnd
nach der einen oder andern Richtung drehen können; ferner Turbinen und Wassersäulenmaschinen. Die besten
Fördermaschinen sind die Dampfgöpel. Man kann sie überall aufstellen, ist nicht von wechselnden Wasserzuflüssen abhängig
und kann mit ihnen die Geschwindigkeit bequem regulieren.
Fahrung. Wenn der Bergmann sich in die Grube begiebt, so «fährt er an», verläßt er
die Grube, so «fährt er aus». Dies Fahren geschieht bei einer
Neigung unter 50° am bequemsten auf Treppen, abwärts auch auf Rutschen, wie z. B. in Berchtesgaden. Der Fahrende setzt sich
mit dem um die Lenden geschnallten und hinten bis zu den Waden reichenden Bergleder auf die Rutschbahn und läßt sich hinabgleiten,
wobei er zur Führung durch eine mit einem Handschuh versehene Hand ein lose gespanntes Seil laufen läßt.
In allen saigern Schächten, selbst da, wo für gewöhnlich eine andere Fahrmethode angewendet wird, sind Fahrten (Leitern)
im Gebrauch. Hierbei sind die Schächte in mehrere Abteilungen durch die Ruhebühnen, wo der Fahrende sich ausruhen kann, eingeteilt.
Auf diesen
mehr
Bühnen stehen die Fahrten in etwas geneigter Stellung. Da das An- und Ausfahren auf den Fahrten sehr viel Zeit und Kraft in
Anspruch nimmt, so daß die Häuer schon durch die Fahrt allein ermüdet vor Ort und durch das Ausfahren fast erschöpft zu
Tage gelangen, daher auch bald kurzatmig («bergfertig»)
werden, so hat man seine Zuflucht zu maschinellen Mannschaftstransporten genommen und treibt die Bergleute entweder mit dem
Göpel am Seile unter Anwendung von besondern Sicherheitsvorkehrungen aus und ein, oder baut, wo es die Dimensionen der
Schächte erlauben und wo man Wert darauf legen muß, daß der Fahrende zu jeder beliebigen Zeit
und an jeder beliebigen Stelle im Schachte die Fahrung beginnen oder unterbrechen, aus- oder einfahren kann, sog. Fahrkünste
ein.
Man unterscheidet, je nachdem man ein oder zwei Fahrgestänge dazu benutzt, ein- und doppeltrümige Fahrkünste. Die Einrichtung
der erstern besteht darin, daß an einem auf- und niedergehenden Gestänge in Entfernungen, die der Größe
des Hubes entsprechen, Tritte zum Auftreten und Handgriffe zum Anhalten angebracht sind, und an den Stellen des Schachtes, an
denen diese am Gestänge sitzenden Tritte ihre rückgängigen Bewegungen beginnen, also einen Augenblick still stehen, feste
Bühnen zum Abtreten sich befinden.
Steht nun der Anfahrende auf einer der Bühnen, so erwartet er den Moment, wenn der nächste Tritt des Gestänges
in gleiche Höbe mit ihm kommt, ergreift den Handgriff und tritt über. Er geht dann mit dem Gestänge nur eine Hublänge
nieder und tritt auf die nächste feste Bühne ab, die Ankunft eines neuen Trittes bei dem nächsten Hube
erwartend. Durch abwechselndes Auftreten und Abtreten gelangt er so nach und nach in die Tiefe. Beim Ausfahren ist das Umgekehrte
zu beobachten, indem man immer auf den von oben kommenden Tritt steigt und sich zum Abtreten auf die nächste Bühne heben
läßt.
Diese Art der Fahrkünste gestattet nur eine jedesmalige Förderung um eine Hublänge. Die am meisten
angewendeten sind die zweitrümigen Fahrkünste, bei denen die jedesmalige Förderung auf die doppelte Hubhöhe erfolgt.
Sie unterscheiden sich dadurch von den vorigen, daß die festen Bühnen fortfallen und gleichfalls durch Tritte ersetzt werden,
die an einem zweiten Gestänge in ganz gleicher Weise angebracht sind. Man hat Fahrkünste mit so großen
Tritten eingerichtet, daß gleichzeitig mehrere Bergleute auf ihnen Platz haben, und hat fernerhin Einrichtungen dahin getroffen,
daß dieselben, ohne daß sich die Begegnenden einander hindern, gleichzeitig zum Ein- und Ausfahren gebraucht werden können.
Zur Bewegung der Fahrkünste können ebensogut Wasserräder als Dampfmaschinen in Anwendung kommen, und
man hat hier die Umsetzung der rotierenden Bewegung des Krummzapfens (s. Taf. IV,
[* ]
Fig. 3) in die geradlinige vermittelt durch
zwei Kunst- oder Gegenkreuze, die unter sich verbunden sind und ein gegenseitiges Ausbalancieren der Gestänge bewirken.
Bei direkter Übertragung der Bewegung von dem Motor auf das Fahrkunstgestänge werden nur Dampfmaschinen
in Anwendung gebracht, wobei für doppelte Fahrkünste insbesondere dahin Vorsorge zu treffen ist, daß die Gestänge ihre
wechselweise Bewegung vollständig übereinstimmend zurücklegen, was bei der Krummzapfenbewegung von selbst geschieht.
[* ]
Fig. 1 auf
Taf. IV zeigt ein doppeltes Fahrkunstgestänge mit einfachen ungeschützten Tritten (b von vorn, a von
der Seite);
[* ]
Fig.
7 veranschaulicht eine ganze doppeltrümige Fahrkunst nebst den Gegenkreuzen; die
Tritte sind hier gegen das Herabgleiten des Fußes durch Gitter geschützt.
Die im Königin-Marien-Schachte bei Clausthal befindliche Fahrkunst ist nach einer Naturaufnahme in
[* ]
Fig. 1, Taf.
I, abgebildet. Dort, wo die oben genannten Rücksichten nicht zu nehmen sind, wie in der Regel beim Kohlenbergbau,
hat man Seilfahrung in Gebrauch, bei der die Mannschaften mittels der Fördermaschine auf der Förderschale bei einer zulässigen
Geschwindigkeit von höchstens 6 m in der Sekunde sowohl ein- als ausgefördert werden. Die Einrichtungen der Seilfahrung (s.
Taf. III,
[* ]
Fig. 1) sind namentlich bei in großer Förderung stehenden Gruben
aufs großartigste hergestellt. Vor allem ist dabei für die Sicherheit der am Seil fahrenden Mannschaften in umfassender
Weise gesorgt, insbesondere hat man an den Förderschalen die verschiedenartigsten Fangvorrichtungen (vgl.
Aufzug) für den Fall eines Seilbruchs, sowie über dem Fördergestelle zum besondern Schutze der Fahrenden
besondere Blechdächer angebracht.
Wetterführung. Der Bergmann nennt die in den Bergwerken befindliche Luft Grubenwetter oder Wetter, und da es zum unterirdischen
Aufenthalt erforderlich ist, daß die Wetter möglichst gut und atembar bleiben, so ist eine fortgesetzte Erneuerung derselben
geboten. Die schädlichen Bestandteile der Wetter sind im wesentlichen Kohlensäure, leichtes und schweres
Kohlenwasserstoffgas, Kohlenoxydgas, Schwefelwasserstoffgas und in einzelnen Gruben arsenikalische Dämpfe.
Für den Atmungsprozeß ist eine 5 Proz. Kohlensäure enthaltende Luft bereits höchst gefährlich. Das Grubengas (s. d.)
bildet im Gemenge mit atmosphärischer Luft die Schlagenden Wetter (s. d.). Das Grubengas tritt hauptsächlich häufig in
Steinkohlengruben auf, kommt aber auch nicht selten in Steinsalzgruben, in bituminösen Schiefern und
kohligen Gesteinen vor. Eine Eigentümlichkeit desselben ist seine geringe Dichtigkeit, vermöge deren das Gas nach oben strebt,
obere Baue, welche keinen Ausgang haben, ausfüllt, und sich in Aushöhlungen der Firste ansammelt. Natürlicher Wetterzug
wird durch den Temperaturunterschied über Tage und in der Grube hervorgebracht und nimmt zu mit dessen
Größe. Der künstliche Wetterzug dagegen ist überall da, wo die Oberflächenverhältnisse oder gleiche Temperaturen den
natürlichen hindern, unentbehrlich und kommt am höchsten entwickelt vor beim Kohlenbergbau. (Vgl. die Wetterführung beim
Strebbau, S. 758a.)
Die künstliche Ventilation ganzer Grubengebäude beruht lediglich in der Vermehrung des Dichtigkeitsunterschiedes der
im Wetterwechsel stehenden Säulen. Sie wird entweder durch Vermehrung der Temperaturunterschiede, durch ein Erwärmen des
ausziehenden oder durch Abkühlen des einfallenden Wetterstroms, oder direkt durch Vermehrung des Dichtigkeitsunterschiedes
auf mechan. Wege erzielt. Hierbei wird entweder durch saugende Maschinen der ausziehende Luftstrom verdünnt, oder durch blasende
Maschinen der einfallende verdichtet. Zur Erwärmung der Wetter unter Tage bedient man sich der Wetteröfen
und benutzt den Schacht zugleich als Schornstein. Von größerer Bedeutung und weitester Anwendung sind die Wettermaschinen,
die entweder blasend oder saugend wirken. Ihrer Konstruktion nach lassen sich solche mit intermittierender Bewegung unterscheiden,
BergbauIV 1. Fahrkunstgestänge. 2. Saugsatzkolben. 3. Krummzapfen. 4. Seitenansicht einer stehenden Wassersäulenkunst. 5. Vorderansicht
einer stehenden Wassersäulenkunst. 6.
Durchschnitt und Ansicht eines Saugsatzes. 7. Fahrkunst. 8. Doppeltwirkender Hub- und
Drucksatz. 9. Durchschnitt eines Saug- und Druckventilgehäuses.
mehr
wohin die Kolbenmaschinen, Glockenmaschinen und der Harzer Wettersatz gehören, und solche mit rotierender Bewegung, wohin
die Ventilatoren, wie Schrauben- und Centrifugalventilatoren, ferner die Wetterräder von Fabry, Root und Lemille gehören.
Die Kolbenmaschinen sind den einfach wirkenden Kasten- oder Cylindergebläsen nachgebildet; beim Aufgange der Kolben findet
ein Ansaugen und beim Niedergange derselben Kompression der Luft statt. Von ihnen unterscheiden sich die
Ventilatoren als Wettermaschinen dadurch, daß bei diesen mit wenig Pressung große Luftmengen in Bewegung zu setzen sind,
während bei jenen das Umgekehrte stattfindet.
Die Ventilatoren, die in verschiedenen Konstruktionen zur Ausführung kommen, sind ebenso für einzelne Grubenräume, als
auch für ganze Grubengebäude geeignet. Im letztern Falle sind es unter andern die Ventilatoren von Guibal,
Rittinger, Letoret und Pelzer, mit denen man jedes Luftquantum anzusaugen im stande ist. Es giebt Ventilatoren mit Flügelrädern
bis zu 12 m Durchmesser und 2–3 m Weite. Zur Regulierung und Absperrung des Wetterzugs in den Grubenräumen
werden Wetterthüren eingehangen, die entweder von selbst wieder zufallen, oder in Strecken mit lebhafter Förderung von jugendlichen
Arbeitern geöffnet und geschlossen werden. Ferner wird zum Umlauf der Wetter die Wassersaige, die dazu luftdicht abzuschließen
ist, als Wetterführungskanal benutzt, oder es werden, wo eine solche nicht vorhanden ist, an der Firste
der Strecke hölzerne Lutten oder Zinkblechrohre hingeführt.
Zur Bewetterung einzelner Grubenbaue benutzt man kleine Ventilatoren oder Wettertrommeln, ferner Wassertrommeln, bei denen durch
einen Wasserstrahl, der in einer mit Öffnungen versehenen Röhre hinabstürzt, Luft mitgerissen wird. Das Wasser fällt unten
auf einen in einem Kasten stehenden Klotz und fließt ab, während die frei gewordene Luft durch ein Rohr
abgeführt wird. Besonders wichtig ist die Bewetterung der Abbaustrecken in Schlagwettergruben, die so eingerichtet sein muß,
daß ein Wetterstrom, der in einer Strecke schon Grubengase aufgenommen hat, direkt in die Wetterstrecke geführt wird. Man
bewirkt diese Sonderventilation entweder durch zweckmäßige Teilung des Hauptwetterstroms oder durch
Druckluft, die man entweder direkt bis vor die einzelnen Streckenörter führt oder vorher in Körtingsche Injektoren oder
einfach in gewöhnliche Wetterlutten blasen läßt, wodurch die vor Ort gebrachte Wettermenge erheblich vermehrt wird. Auch
gepreßte Wasserstrahlen hat man zu demselben Zwecke mit Vorteil angewendet.
Beleuchtung. Die Grubenräume werden auf Füllörtern, in Maschinenräumen u. s. w.
mit Petroleumlampen, Gasflammen und elektrischen Lampen beleuchtet. Im übrigen führt jeder Bergmann seine Lampe mit sich,
die je nach örtlicher Gewohnheit von verschiedener Form und Größe sind. Am wichtigsten sind die in Schlagwettergruben gebrauchten
Wetterlampen, weniger passend gewöhnlich Sicherheitslampen genannt. Die erste derselben wurde von dem
Engländer Davy konstruiert und besteht aus einem runden Ölgefäß, auf das ein kegel- oder cylinderförmiges Drahtgeflecht
gesetzt ist. Innerhalb dieses Drahtgeflechtes
können die Schlagwetter verbrennen, ohne daß sich die Entzündung sofort auf
die das Netz umgebenden Schlagwetter fortpflanzt. Das feine Metallgewebe verteilt nämlich die Hitze der Flamme so rasch,
daß es erst nach einiger Zeit glühend wird, dann aber auch keine Sicherheit vor Explosionen mehr bietet.
Die jetzt gebräuchlichen Wetterlampen
[* ]
(Fig. 26) haben der bessern Leuchtkraft wegen über dem Ölgefäß einen Glascylidner
(Anmerkung des Editors: richtig: Glascylinder) , auf den das Drahtgewebe gesetzt ist. Auch giebt es solche, die nicht
mit Rüböl, sondern mit Benzin gespeist werden (Wolfsche Lampe) und eine größere Leuchtkraft haben.
Als Wasserhaltung bezeichnet der Bergmann alle Mittel und Wege, die den Grubenbauen kontinuierlich zufließenden Wasser, Grundwasser
genannt, zu beseitigen und die Grubenbaue frei von Wassern zu halten. Die Grundwasser haben alle ihren Ursprung von
den auf der Tagesoberfläche stattgehabten atmosphärischen Niederschlägen und den daselbst vorhandenen Wasserläufen, die
sich auf Klüften oder Spalten, alten Bauen u. s. w. in die Teufe ziehen. Es ist erforderlich, zur Herabminderung der Grubenwasser
Vorrichtungen zu treffen, um dieselben, wenn möglich, ganz abzuhalten oder doch wenigstens nur bis auf eine bestimmte Sohle,
die Stollensohle, wo der Abfluß frei und ohne Beihilfe von Maschinen geschieht, fallen zu lassen.
Man treibt daher in geeigneten Höhen Stollen, die man durch geeignete Zimmerung wasserdicht macht. Die künstliche Wasserhebung
hat dem Bergbau von jeher Schwierigkeiten bereitet, und von den hierzu vorhandenen Mitteln ist in der Regel die
Tiefe abhängig gewesen, bis zu welcher man überhaupt vordringen konnte. Die Griechen und Römer kannten für diesen Zweck
nur das Ausschöpfen in hölzernen oder ledernen Gefäßen und die mit Treträdern bewegte Archimedesschraube, während man
später, als der Gebrauch des Haspels und Seiles aufgekommen war, die Schöpfgefäße, Bulgen oder Pilgen, nicht
mehr bis zu Tage zu tragen hatte, sondern am Seile aufzog. Es entstanden die Bulgen- und Heinzenkünste, welche durch Tret-
oder Wasserräder in Umtrieb gesetzt wurden.
Erst im spätern Mittelalter, etwa um Mitte des 15. Jahrh., kam die Pumpe, die eigentliche
Wasserhebungsvorrichtung für den in Gebrauch. Sie ist die einfachste und in der Wirkung die beste Maschine
und für jede Wasserhebungsteufe anwendbar. Man unterscheidet einfach- und doppeltwirkende Pumpen. Die wesentlichen Bestandteile
der Pumpen sind das Kolbenrohr mit dem Kolben, die Saugröhren, die Steigröhren und die Ventile. Je nach der Einmündung
der Steigröhren über oder unter dem Kolben unterscheidet man Hub- oder Druckpumpen. Ist gar keine Steigröhre
vorhanden, so hat man den gewöhnlichen Saugsatz, der sich vom Drucksatz dadurch unterscheidet, daß ersterer einen hohlen
mit Klappe versehenen Kolben, letzterer einen völlig geschlossenen massiven Kolben hat, ersterer während des Ansaugens
des Wassers zugleich ausgießt, letzterer dagegen abwechselnd ansaugt und ausgießt.
Die Einrichtung eines Saugsatzes sowie doppelt wirkenden Hub- und Drucksatzes,
mehr
desgleichen die Einrichtung eines Saug- und Druckventilgehäuses eines einfach wirkenden Drucksatzes ist auf Taf.
IV,
[* ]
Fig. 6, 8, 9, zu ersehen. Während der Saugsatz aus dem Satzoberstück und dem Satzunterstück mit Saugröhre besteht,
zwischen welchen die Kolbenröhre, in der der Kolben spielt, luftdicht eingesetzt ist, setzt sich der Drucksatz aus
der Nonne mit Stopfbüchse, dem Pumpenkolben oder Mönch, den beiden Ventilgehäusen nebst Ventilen, dem Saugrohre und den
Steigröhren, deren Länge man oft sehr bedeutend macht, zusammen.
Taf. IV,
[* ]
Fig. 2, zeigt einen Saugsatzkolben in Ansicht und Schnitt. Die Übertragung der Bewegung der Pumpen, welche eine geradlinig
auf und nieder gebende ist, erfolgt vom Motor aus durch die Schacht- oder Kunstgestänge. Man bezeichnet
die Umtriebsmaschine in Verbindung mit den Pumpen und dem Schachtgestänge als Kunst oder Kunstgezeug. Je nach der Anwendung
der Betriebskraft hat man Roßkünste, Radkünste, Wassersäulenkünste und Dampfkünste. Letztere werden jetzt am meisten
gebraucht, während Roßkünste oder die Anwendung der Windmühlen zum Heben von Grubenwasser nur ganz
untergeordnet noch vorkommen.
Radkunstgezeuge sind auf Taf. III,
[* ]
Fig. 2 u. 3, abgebildet. – Wassersäulenkünste drücken das Wasser nach Art der unterirdischen
Wasserhaltungsmaschinen ohne Anwendung von langen Schachtgestängen bis zum Abflußstollen empor oder arbeiten, wenn
sie oberirdisch sind, an langen Pumpengestängen. Bei den ältern Wasserhaltungsmaschinen wurde die Bewegung
der Kraftmaschine durch Schachtgestänge direkt auf tiefer stehende Pumpen übertragen. Angewendet werden Wassersäulenkünste
mit Vorteil, wenn man bedeutende Druckgefälle zur Verfügung hat in Verbindung mit ausreichenden und konstanten Aufschlagwassermassen,
wie z.B. am Harz, im Salzburgischen, im Mansfeldischen, in Freiberg und zu Schneeberg in Sachsen, wo man
die von der Maschine verbrauchten Aufschlagwasser, welche einer ausgedehnten Teichwirtschaft entnommen sind, auf tief gelegenen
Stollen zugleich mit den von den Pumpen ausgehobenen Wassern zum Abfluß bringt.
Die Wassersäulenmaschinen, in der Mitte des 18. Jahrh. von dem braunschw. Artilleriemajor
Winterschmidt und dem Oberkunstmeister Höll zu Schemnitz gleichzeitig erfunden, sind seitdem wesentlich
verbessert und vervollkommnet worden. Ihre wesentliche Einrichtung besteht darin, daß auf einem in einem Cylinder befindlichen
Kolben der Druck einer Wassersäule, welche in den Wassereinfallrohren aufgesammelt ist, wirksam gemacht ist und den Kolben
samt der daran hängenden Gestäng- und Pumpenlast emporhebt.
Zwischen dem Treibecylinder und dem Einfallrohre befindet sich, um dem Kolben bei einem bestimmten Hube
die rückläufige Bewegung zu erteilen, der Hauptsteuercylinder mit den Umsteuerkolben sowie dem zugehörigen Hilfssteuerapparate,
welcher durch das in Bewegung gesetzte Kunstgestänge bei Vollendung des Hubes in Bewegung gesetzt wird. Zur Regulierung beziehentlich
Arretierung der Bewegung sind ferner sowohl im Zufluß- als auch im Abflußrohre Hähne oder Drosselklappen
angebracht, ebenso wie aus gleichem Grunde zwischen dem Haupt- und dem Hilfssteuercylinder Hähne eingeschalten sind.
Auf Taf. IV,
[* ]
Fig. 4 u. 5, ist eine stehende Wassersäulenkunst in Seiten- und Vorderansicht abgebildet, während durch
[* ]
Fig.
4, Taf. III, die liegende Wassersäulenmaschine im Königin-Marien-Schachte bei
Clausthal (im Modell von
oben gesehen) dargestellt wird. Von größerer Wichtigkeit für die unterirdische Wasserhaltung, zumal beim Kohlenbergbau,
sind die Dampfmaschinen, die man, da sie nicht wie die Wassermotoren an bestimmte Verhältnisse gebunden sind, in jeder beliebigen
Stärke aufführen kann.
Diese Dampfkünste können ebenso direkt als indirekt wirkend sein. Bei den indirekt wirkenden Dampfmaschinen
wird die Kraft auf die Pumpe entweder durch einen auf und nieder gehenden Balancier, oder durch einen rotierenden Krummzapfen,
oder durch einen Zahnradmechanismus übertragen. Bei den direkt wirkenden Maschinen, welche in der Regel einfach wirkend sind,
geht dagegen der Hub des Dampfkolbens unmittelbar auf die Pumpe über, wobei der unter den Kolben tretende
Dampf das Pumpengestänge hebt, während das Gestänggewicht den Niedergang des Kolbens nebst Pumpengestänge hervorruft,
zu dessen teilweiser Ausgleichung sowie zur Erzielung eines regelmäßigen, gleichförmigen Ganges ein Gegengewicht erforderlich
ist.
Sehr verbreitet sind gegenwärtig die Maschinen mit Expansion, besonders die Woolfschen und die Verbund-(Compound-) Maschinen,
welche teils direkt, teils indirekt wirkend ausgeführt werden. In neuerer Zeit hat man auch unterirdische Dampfmaschinen,
denen der Dampf von Tage zugeführt wird. Ebenso hat man mit Erfolg für Wasserhaltungszwecke Pulsometerpumpen eingebaut.
[* ]
Fig. 1 auf
Taf. II zeigt eine oberirdische Wasserhaltungsmaschine mit Balancier, eine sog. Cornische Maschine (s. d.).
Geschichte des Bergbaues. Obschon die Anfänge des Bergbau bis in das graue Altertum zurückreichen und sich
von ihm bei den meisten asiat. Völkern Spuren finden, so sind doch die geschichtlichen Überlieferungen über ihn sehr kärglicher
Natur. Die Assyrer besaßen schon 2000 v. Chr. Kupferbergwerke in Armenien, am obern Lauf des Tigris, die Inder
waren von jeher berühmt wegen ihres Reichtums an Gold, Silber und kostbaren Edelsteinen, die Ägypter betrieben schon 3000 v. Chr.
bedeutenden in Thebais, Oberägypten.
Eine hohe Blüte erreichte der ägyptische Bergbau besonders unter den Ptolemäern. Die Kunst, das Kupfer zu schmieden,
soll, nach Diodorus, von Osiris in Thebais erfunden sein. Auch die Israeliten waren sehr früh mit Metallen
vertraut. Schon Abraham besaß Gold und Silber, und Blei wird in den Büchern Moses und Hiob wiederholt erwähnt. Die Phönizier
besaßen sehr früh schon die Kunst, Metalle zu schmelzen. Durch sie kam der Bergbau zuerst nach Griechenland, indem der Phönizier
Kadmus, nach Strabo und Plinius, die ersten Gold- und Kupferbergwerke am Berge Pangäus in Thrazien eröffnete.
Durch die Phönizier wurde ferner der Reichtum des südl. Spaniens an edeln Metallen, wenn nicht früher, so doch bereits
um 1100 v. Chr. durch Kolonisierung der Landschaft Tartessis erkannt und ausgebeutet. Zu dem bedeutendsten und vielleicht
auch dem ältesten Bergbau der Griechen gehört derjenige von Attika, besonders in dem an der Südküste sich
hinstreckenden Lauriongebirge mit dem Vorgebirge Sunium an der Südspitze; hier wurde Silber, Blei, Galmei und auch Kupfer gewonnen,
und dessen Ertrag war unter Themistokles ein so ergiebiger, daß von dem Silber eine Kriegsflotte von 200 Schiffen
ausgerüstet werden konnte; auch beruhte auf den Silberbergwerken des Lauriongebirges der Glanz und die Machtentfaltung Athens.
Durch den
mehr
Peloponnesischen Krieg wurde ihr Betrieb unterbrochen, und seit dieser Zeit haben sie nie wieder ihre frühere Bedeutung erlangt.
Zur Zeit des Demosthenes war die Zahl der attischen Bergleute so gestiegen, daß er sie in eine besondere Kaste, neben die
Ackerbauer und Kaufleute, stellte. Auch in neuester Zeit spielt der Bergbau im Lauriongebirge
wieder eine Rolle. Die alten Römer besaßen ursprünglich gar keine Bergwerke. Erst die Eroberung von Mittelitalien, wo die
Etrusker Bergbau trieben, und die von Unteritalien brachte sie in Bergwerksbesitz, und nach Besiegung der Karthager
fielen ihnen die Bergwerke Siciliens, Sardiniens und Spaniens in die Hände.
Durch ihre weitern Eroberungen in den östl. Ländern erhielten sie die Gruben in Kleinasien, Griechenland
und die ergiebigen Bergwerke in Macedonien, während ihnen die Bergwerke in Asien und Ägypten durch die Feldzüge des Pompejus
und Augustus, die in Gallien, Britannien und dem nördl. Spanien durch die Siege des Cäsar und Augustus zufielen. Da
die Bergwerke durch Eroberung erlangt waren, so wurden sie Eigentum der röm. Republik und als
solches von dem Censor, dem das Amt der Finanzverpachtung oblag, verpachtet.
Auf diese Weise entstand zuerst das noch heute fast überall gültige Eigentumsrecht des Staates auf nutzbare Mineralien und
Metalle, das Bergregal. Als Arbeiter in den Gruben wurden teils Sklaven, teils die unterjochten Volksstämme
verwendet. Nach Strabo sollen in der Nähe von Neu-Karthago in Spanien allein 40000 Mann beschäftigt worden sein. Der unter
den Kaisern sehr blühende Bergbau wurde bald durch die Unruhen an den Grenzen und die wiederholten Einfälle der Barbaren schwer
geschädigt.
Namentlich litten die Provinzen Dacien, Illyrien, Dalmatien und Thrazien darunter. Mit der Zertrümmerung
des Römischen Reichs scheint der römische Bergbau überall zum Erliegen gekommen zu sein, wenigstens in den Gebieten, die von
der Völkerwanderung berührt wurden. Daher mußte mit der Gründung des Frankenreichs der Bergbau fast überall erst
wieder neu aufgenommen werden. Im Rheingebiete hatten die Römer Bergwerke im Schwarzwalde, z. B. auf Blei
und Silber zu Wiesloch bei Heidelberg, dann auf Kupfer im Spessart.
Auf Silber und Eisen bauten nach Tacitus die Soldaten des Curtius Rufus bei Mattium, dem heutigen Marburg, im Chattenlande. Ferner
waren alte Römerbetriebe auf Blei und Silber im Lahnthale bei Holzappel und Ems. An der mittlern und obern
Sieg scheinen die Römer auch die Eisengewinnung betrieben zu haben, wie sie auch in Steiermark, dem Noricum der Römer, wenigstens
schon 300 v. Chr., vorzügliches Eisen gewannen und aus ihm die von Horaz besungenen norischen Schwerter verfertigt haben.
Von den seßhaft gebliebenen Volksstämmen der Alamannen, Ostfranken und Thüringer, also in den Thälern
des Rheins und des Mains, an dem Thüringer Walde, dem Frankenwalde, Fichtelgebirge und Böhmerwalde wurde der Bergbau weiter betrieben
und tritt nach der Völkerwanderung überall als Kolonisator und Städtegründer auf, indem er, von den Ländern des mittlern
und obern Mains ausgehend, seine Ausdehnung bis weit nach Norden, Osten und Südosten erlangte. In Erkenntnis
seiner Wichtigkeit zur Hebung des nationalen Reichtums wurde der Bergbau von den Fürsten überall begünstigt und mit besondern
Freiheiten beliehen, so daß er schnell allerorts Wurzel trieb. Daß oft große Ereignisse, Krieg, Pest und
Hungersnot,
den Bergbau beeinträchtigten und zeitweise zum Erliegen brachten, weist die Geschichte in vielen Fällen nach, ebenso
wie große Erfindungen, z. B. die des Sprengpulvers um 1330 sowie die Anwendung der Dampfmaschinen u. s. w. im Betriebe des
Bergbau gewaltige Umwälzungen hervorzubringen im stande waren.
Zu den bedeutendsten Bergbaubetrieben, die sich in der Folge in Deutschland entwickelten, gehört der
am Rammelsberge bei Goslar, unter Otto I. durch fränk. Bergleute eröffnet, und am Oberharze bei Zellerfeld, Clausthal, um
das J. 1000, sowie südlich an den Harz angrenzend der Kupferschieferbergbau der Grafschaft Mansfeld, der im 15. Jahrh. bereits
jährlich 20000 Ctr. Kupfer lieferte. 1171 wurden die Silbergänge bei Freiberg und 300 Jahre später
die von Schneeberg in Sachsen entdeckt, und an beiden Orten entwickelte sich der Bergbau wegen großer Ergiebigkeit rasch zu bedeutsamer
Ausdehnung. 1477 wurde beispielsweise in der Schneeberger Grube St. Georg eine Silberstufe gefunden, aus der allein 400 Ctr.
Silber geschmolzen worden sind, und die Ausbeute der Schneeberger Gruben soll 1471–1500 über 3200 Ctr.
Silber betragen haben. Die Silberbergwerke von Reichenstein und Silberberg, die Goldwäschereien von Goldberg, der Kupfersteinbergbau
von Rudolstadt werden schon im 12. Jahrh. als längst bestehende Fundgruben edler Metalle
geschildert. Mitte des 8. Jahrh. beginnt der in Schemnitz durch die Mähren,
und in diese Zeit fällt auch die Entdeckung der reichen und mächtigen Erzgänge von Přibram in Böhmen. Den größten Aufschwung
erlangte der böhmische Bergbau im 13. Jahrh. unter Wenzel II. durch die Silbergruben
von Kuttenberg und Joachimsthal. Allein nicht bloß Gold, Silber, Blei, Kupfer, Zinn und Eisen, sondern auch
Steinsalz und Steinkohlen wurden Gegenstände bergmännischer Nachforschungen und Gewinnung, und berühmte Salzbergwerke im
Salzburgischen befanden sich schon zu Anfang des 10. Jahrh. im Betriebe.
Der Steinkohlen Englands wird bereits 853 Erwähnung gethan, und die Entdeckung der Zwickauer Kohlenlager fällt in das 10. Jahrh.
Im 12. Jahrh. findet man ferner die Kohlengruben bei Lüttich und im 13. Jahrh. die von Newcastle, in
Wallis
und in Schottland sowie bei Charleroi im Gange. Der Steinkohlenbergbau zu Waldenburg in Schlesien ist etwa so alt wie der in Sachsen,
während der Kohlenreichtum im Rheinlande und Westfalen zwar schon früh bekannt war, wegen Billigkeit der
Holzkohlen aber ohne Beachtung blieb.
Schon Agricola, der Verfasser des Werkes «De rebus metallicis» (1546), gedenkt des brennenden Berges bei Dudweiler im Saarbrückenschen,
während ein eigentlicher Betrieb auf Steinkohlen erst gegen Ende des 17. Jahrh. begonnen zu haben scheint. Erst im Laufe
des 19. Jahrh., nach der Erfindung der Dampfmaschinen und der Verschmelzung
der Erze mit Hilfe von Steinkohlen und Koks, sind die mächtigen Kohlenlager in Abbau genommen worden, die gegenwärtig nebst
dem Bergbaubetriebe auf Eisenerze der gesamten Industrie eine so bedeutende Ausdehnung gewähren und den Nationalreichtum begründen.
In Europa hat man vom 37. bis 56.° nördl. Br., in Amerika vom 32. bis 50.° nördl. Br. Kohlenlager aufgeschlossen,
ebenso in Australien, Neuseeland, auf Borneo, in China und Japan. In Europa ist Großbritannien am reichsten mit Kohlen gesegnet.
Seinen Kohlengebieten folgen
mehr
an Wichtigkeit das belg.-franz. Kohlenbecken, das südfranzösische, in Deutschland das rhein., westfäl., die sächs., böhm.
und schles. Kohlengebiete. Auch der Steinsalzbergbau hat erst seit Mitte des 19. Jahrh, an
Bedeutung zugenommen, und obschon unermeßliche Steinsalzlager zum Aufschluß gebracht worden, sind bei der Wichtigkeit desselben
in der norddeutschen Ebene vielfach Bohrversuche ausgeführt, die das Vorhandensein von Kalisalzen, u. a.
bei Wolfenbüttel (Thiede) und bei Bienenburg am Harz, nachgewiesen haben. Die großartigen Stein- und Kalisalzwerke zu Staßfurt
und Erfurt sind erst 1857 in bergmännischen Betrieb gekommen, nachdem eine Mächtigkeit des Salzlagers von über 330 m nachgewiesen
war. Zu den ältesten Steinsalzfundorten geboren die von Wieliczka bei Krakau, Hallein, Hallstadt, Ber,
Cordonna u. s. w.
Statist. Angaben über die Produktion des Bergbau enthalten die Einzelartikel der Mineralien; über den deutschen in dieser Beziehung
s. Deutschland.
Aus der reichen Litteratur über den Bergbau sind hervorzuheben: Archiv für und Hüttenwesen (hg. von Karsten, 20 Bde., Berl.
1818–31; fortgesetzt als Archiv für Mineralogie, Geognosie, und Hüttenkunde, 26 Bde., ebd. 1829–55);
Studien des Göttinger
Vereins bergmännischer Freunde (hg. von Hausmann, 4 Bde.,
Gott. 1824–41);
Chr. Zimmermann, Die Wiederausrichtung verworfener Gänge, Lager und Flöze (Darmst. 1828);
Kalender für
den sächs. Berg- und Hüttenmann (hg. von der Bergakademie zu Freiberg, Freiberg 1827–29; fortgesetzt
als Jahrbuch für den Berg- und Hüttenmann, ebd. 1830–72; neue Folge: Jahrbuch für das Berg- und Hüttenwesen im Königreich
Sachsen, auf Anordnung des Finanzministeriums hg. von Gottschalk, seit 1887 von C. Menzel, ebd. 1873 fg.);
Berg-und hüttenmännisches
Jahrbuch der Bergakademie zu Leoben und Přibram (Bd. 1–23,
Wien 1851–75);
Der Bergwerksfreund (23 Bde., Eisl.
1837–60);
Hartmann, Repertorium der Bergbau- und Hüttenkunde (2 Bde., Weim. 1839–40);
ders., Handbuch der Bergbau- und Hüttenkunde (ebd. 1858);
Ponson, Traité de l´exploitation des mines de houille (4 Bde.,
Lüttich 1854; deutsch von Hartmann, 2 Bde. mit Atlas, Weim. 1856);
Cotta, Die Lehre von den Erzlagerstätten
(2 Bde., Freiberg 1859–61);
von Groddeck, Die Lehre von den Lagerstätten der Erze (Lpz. 1879);
Gätzschmann, Vollständige
Anleitung zur Bergbaukunst (Tl. 1: Die Aufsuchung und Untersuchung von Lagerstätten nutzbarer Mineralien, 2. Aufl., ebd. 1866);
von Rittinger, Lehrbuch der Aufbereitungskunde (nebst Atlas, Berl. 1867; Nachtrag 1870);
Lottner, Leitfaden
zur Bergbaukunde (4. Aufl., ebd. 1884);
Dannenberg und Frantz, Bergmännisches Wörterbuch (Lpz. 1882);
Haupt, Bausteine zur Philosophie der Geschichte des Bergbau (ebd.
1867);
Köhler, Die Störungen der Gänge, Flöze und Lager (ebd. 1886);
ders., Lehrbuch der Bergbaukunde (3. Aufl., ebd. 1892;
ders., Katechismus der Bergbaukunde (ebd. 1891);
Treptow, Grundzüge der Bergbaukunde (Wien 1892).
Zeitschriften:
Berg- und Hüttenmännische Zeitung (Lpz. 1842 fg.), Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preuß. Staate
(Berl. 1853 fg.), Österr. Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen (Wien 1853 fg.), Erfahrungen im berg- und hüttenmännischen
Maschinenbau- und Aufbereitungswesen (ebd. 1855 fg.),
Der Berggeist (Köln 1856 fg.), Zeitschrift des
berg- und hüttenmännischen Vereins für Steiermark und Kärnten (Klagenfurt 1869fg.), Der Bergmann (Prag und Wien 1873–81),
Annales des mines (Paris), Annales des travaux publics (Brüssel), Mining Journal (London).
[* 1] Der frühere Ruf J.s als eines gold- und silberreichen Landes ist verschwunden. Von Metallen
kommen nur vorzügliches Kupfer und Antimon zur Ausfuhr, während das Eisen den Bedarf nicht deckt. Jüngere Kohlen kommen in
vielen Teilen des Landes, namentlich auf Jesso und Kiushiu vor. Die wichtigste Kohlengrube ist die auf Takashima bei Nagasaki.
Bei weitem die meisten und ergiebigsten Petroleumquellen kommen in den Provinzen Etschigo und Ugo vor,
decken aber bei weitem den Bedarf nicht. Der Bergbau wird seit 1884 immer mehr Privatbetrieb. 1892 wurden gewonnen: Gold 13632,
Silber 1703878 Unzen, Kupfer 18,26 Mill. kg, Eisen 22,47, Kohlen 2619, Braunkohle 18,89, Schwefel 20,69, Graphit 5 Mill. kg;