原題は『Coal and the coal mines』、著者は Homer Greene です。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに厚く御礼をもうしあげます。
図版は省略しました。
索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇です。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「石炭と炭鉱」の開始 ***
リバーサイド青少年図書館
半タイトル装飾
5番
石炭と炭鉱
ホーマー・グリーン
半タイトル装飾
石炭と炭鉱
による
ホーマー・グリーン
著者によるイラスト付き
ロゴ
ボストン・アンド・ニューヨーク
ホートン・ミフリン社 リバーサイド
・プレス、ケンブリッジ
1898
著作権 1889年。
ホーマー・グリーン著。
無断転載を禁じます。
リバーサイド・プレス、ケンブリッジ、米国:
HO Houghton & Company により電鋳・印刷されました。
に
私の息子よ、
ジャイルズ・ポラード・グリーン
この本が始まった日に生まれた人、
そしてその笑顔と涙
半年を通して
仕事において日々のインスピレーションとなっている、
この完了したタスク
献呈されました
による
著者。
[動詞]
序文。
非常に大きなテーマを非常に狭い範囲で扱うには、概略を述べることしかできません。著者は、些細な詳細や専門用語を避け、信頼できる情報を提供することを目指してきました。その情報の大部分は、鉱山での個人的な経験から収集したものです。この専門分野に関する文献は非常に少なく、著者は6冊以上の書籍に実際に恩恵を受けていることを認めるしかありません。その筆頭は、ペンシルバニア地質調査所のH.M.チャンスによる「石炭鉱業」に関する貴重な論文です。著者がかなりの情報を得たその他の書籍としては、ペンシルバニア州の地質報告書、同州の鉱山検査官の報告書、ニューヨーク州のフレデリック・E・サワード発行の「石炭貿易年鑑」などがあります。
著者はまた、恩義を認めたい。[vi] 本書の作成にあたり、貴重なご助力を賜りましたペンシルバニア州ピッツトンのペンシルバニア炭鉱会社の鉱山監督のジョン・B・ロー氏とアンドリュー・ブライデン氏、不動産業者のジョージ・ジョンソン氏、そしてペンシルバニア州ウィルクス・バリのワイオミング歴史地質学会の役員の皆様に感謝申し上げます。
ホーマー・グリーン。
ペンシルベニア州ホーンズデール、
1889 年 5 月 15 日。
コンテンツ。
章 ページ
私。 初めに 1
II. 石炭の組成 6
III. 石炭が形成された時期 14
IV. 石炭層の位置 22
V. 石炭の発見 35
- 石炭の利用開始 51
七。 鉱山への道 75
八。 炭鉱の計画 94 - 鉱夫の仕事 112
X. 鉱山の屋根が崩れ落ちるとき 127
XI. 鉱山の空気と水 147 - 危険なガス 159
- 無煙炭破砕機 176
- 瀝青炭鉱では 192
- 鉱山の少年労働者 204
- 鉱夫とその賃金 222
図表一覧。
ページ
地殻の柱状断面 5
南部炭田の縦断図 26
北部炭田の縦断図 26
ボルチモア鉱脈の露頭への古い開口部 30
ペンシルベニア州の無煙炭田を示す地図 57
木材と保温材を使用したドリフトまたは通路の断面 81
複線斜面の断面 85
昇降台車を備えたシャフト下部の垂直断面 90
竪坑入口のある無煙炭鉱山の平面図 103
平面図と縦断図 109
鉱夫の道具 121
ペンシルバニア州シェナンドー近郊のコヒノール炭鉱の通路。 140
ザ・スローン・コール・ブレーカー、ペンシルバニア州ハイドパーク。 177
ブレーカー内のスクリーンルーム、スクリーンとシュートを展示 187
瀝青炭鉱山の計画図 196
スレート拾い作業員 217
[1]
石炭と炭鉱。
第1章
はじめに
石炭が地殻から採掘されることは誰もが知っています。しかし、石炭に関してよく問われるのは、「石炭はどのようにして、どのような条件下で形成されたのか?」という疑問です。この疑問に答えるには、地質学の知識が必要です。
地殻の地質学的歴史を簡単に振り返ることは極めて重要であり、地球の起源そのものにまで遡るのも不適切ではないだろう。しかし、誰もその始まりから始めることはできない。それはあまりにも遠い永遠の霧の中にあり、無限の精神だけがそこに到達できるのだ。しかしながら、思索が到達できる地点があり、そこから我々が住む惑星の存在を説明する輝かしい理論が生み出されてきた。これらの理論の中で最も哲学的で、そして間違いなく最も広く知られているのは、フランスの偉大な物理学者ラプラスによって提唱された星雲仮説である。[2] 1796年に天文学者ジョン・F・ケネディによって提唱されました。この理論は物理法則や当時の人類の知識と非常によく一致しているため、偉大な天文学者のほとんどがこれを人類に与えられた最善の理論として採用し、科学界はこれを最終的なものとして受け入れたと言っても過言ではありません。では、この理論に従って、地球がかつては液体の火の玉であり、自転しながら、最初に与えられた運動で親太陽の周りを公転していたと仮定してみましょう。冷却と凝縮が進むにつれて、表面に地殻が形成され、地殻の上に水が生成されました。しかし、水は広がるとすぐに大気の動きによって波になり、これらの波は地球の岩石地殻との絶え間ない摩擦によって岩石を小石、砂、泥に削り取りました。こうして形成されたシルトは、原始的な岩石に打ち上げられ、水が引くにつれてそこに残され、再び以前と同じように硬く、しっかりとした状態になった。時折、地球の収縮による沈下が起こり、海水が再び表面全体を覆い、既に形成されたシルト層の上に新たなシルト層を堆積させたり、あるいはそれを砂や小石へと押し流したりした。このプロセスは無期限に続き、幾重にも重なった岩石層を形成したり、既に形成された表面に大きな窪みを掘り出したりした。
地殻の歴史におけるその時期[3] 成層が始まる前の時代は始生代として知られています。その後に続くのは古生代として知られ、3つの時代に分けられます。最初は無脊椎動物の時代です。生命が地球上に出現したのはこの時代でした。最初に生命を生み出したのは水でしたが、この時代が終わる前には、陸上の孤立した場所に、最も単純な形態の植物も現れ始めました。次の時代は魚類の時代として知られ、この時代には植物はより多様で豊富になり、羽のある昆虫が空を飛び、巨大なサメやガーが海を泳いでいました。その後に石炭紀、つまり石炭植物の時代が到来し、現在の中部、南部、西部の州の広大な地域が低い湿地と浅い海に覆われ、多種多様な植物が豊かに繁茂していました。しかし、これらの湿地は幾度となく水没し、波に運ばれた物質に覆われ、最終的に水が沈下して陸地の一部となった。石炭紀末期には、地殻に大きな変動が生じた。それ以前は比較的平坦であった岩石層は、褶曲し、屈曲し、砕け、丸みを帯びて丘陵を形成し、山脈へと押し上げられた。この時期に、北アメリカの広大なアパラチア山脈が隆起した。その後、中生代が到来し、[4] 唯一の時代、爬虫類の時代です。爬虫類という種が頂点に達したのはこの時代でした。陸地には概して植物が生えていましたが、石炭紀のような豊穣と贅沢さはありませんでした。鳥、昆虫、這うものが豊富に生息し、トカゲ族の怪物は海を泳ぎ、沼地を歩き回り、砂浜を這い、空を短距離飛行していました。最後の大きな区分は新生代と呼ばれ、哺乳類の時代と人間の時代の2つの時代を含みます。哺乳類の時代には、オーク、カエデ、ブナなどの現代の種類の樹木が初めて出現し、草食と肉食の両方の多種多様で大型の哺乳類動物が森を歩き回っていました。真の鳥が空を飛び、真の蛇が地を這い、海にはクジラや現代の様々な魚が生息していた。しかし、かつての海の怪物や巨大で獰猛なトカゲ類は姿を消していた。こうして世界は人類の居住地として適したものとなった。こうして人類の時代が始まった。それはまだ完結していない時代である。
岩石が私たちに語ってくれた地球の歴史は、要するにこのようなものだ。岩石の助けがなければ、私たちはその物語をほとんど知ることさえできなかっただろう。あらゆる時代、あらゆる時代を通して、砂とシルト、泥と小石が層を成して形成され、時の流れとともに固まっていった。[5] 何世紀にもわたって。しかし、まだ柔らかいうちに、鳥や獣の足跡が残り、波の傷跡が残り、強烈な太陽熱でひび割れ、通り雨の雫で表面には穴が開いた。貝殻、珊瑚、海綿が埋め込まれ、魚の骨格や、陸を歩いたり這ったり空を飛んだりする動物の骨が、貝殻で覆われた。垂れ下がったシダ、落ちてくる葉や小枝や実を捕らえ、木の幹自体を包み込み、見えないように埋め込んだ。そして、土が岩に固まるにつれて、骨や貝殻、葉や茎も一緒に固まり、岩の一部となった。今日、私たちはこれらの化石を、時には地表近く、時には数百、数千フィートの深さで見つけている。私たちはそれらを土から掘り出し、岩から砕き、採石場で爆破し、石炭や鉱石の鉱山から掘り出す。私たちはそれらと、それらを含む岩石の構造を通して地球の歴史を読み解く。その歴史は、岩石の成層化の始まりから人類が地球上に出現した時代まで、あまりにも長い期間にわたる。しかし、その間に生じた何百万年もの歳月を計算に入れ、その計算結果を真実として世界に伝えようとする者は、未だ誰もいない。
地球の地殻の柱状断面。
[6]
第2章
石炭の組成
私たちが扱っている主題に関して自然に尋ねられる最初の質問は、「石炭とは何か?」です。
答えとしては、それは鉱物であると言えるでしょう。無煙炭は黒色または茶色で、固体で重く、非晶質です。ペンシルベニア州産の平均的な無煙炭の比重は約1.6、瀝青炭は約1.4です。鉱炭には、無煙炭、瀝青炭、亜炭(褐炭)、そしてキャネル炭の4種類があります。このリストに泥炭を加えても不適切ではありません。泥炭は鉱炭の特性のほとんどを備えており、変化の過程が妨げられずに続けば、間違いなく鉱炭へと変化するからです。これらの異なる種類の石炭のそれぞれに含まれる主成分は炭素です。ペンシルベニア州産の平均的な無煙炭を分析すると、次のような化学組成が示されます。
固定炭素 86.4
灰 6.2
水 3.7
揮発性物質 3.1
硫黄 .6
——
合計 100
[7]
ペンシルベニア州の瀝青炭の組成は、ウェストモアランド郡のガス炭に代表され、分析により次のようになります。
固定炭素 55.
揮発性物質 37.5
灰 5.4
水 1.4
硫黄 .7
——
合計 100
ピッツバーグ地域の石炭を分析すると、炭素の割合が 58 ~ 64 で、揮発性物質と灰の割合はそれに応じて低いことがわかります。
無煙炭と瀝青炭の間に厳密な区別はありません。これらは、含まれる炭素と揮発性物質の量に応じて、一般的に以下のように分類されます。
硬質無煙炭、
半無煙炭、
半瀝青炭、
瀝青炭。
第一級の石炭は炭素を91~98%含み、第二級の石炭は85~90%含みます。第三級の石炭の揮発性物質は通常18%未満ですが、第四級の石炭は18%以上です。
[8]
無煙炭は硬くて脆く、濃い黒色で金属光沢を呈しています。着火しにくく、最初は小さな青い炭酸ガスの炎を上げて燃えますが、完全に点火すると消えます。燃焼中に煙は出ません。半無煙炭は無煙炭ほど硬くも、密度も高くもなく、光沢もそれほど強くありませんが、一度完全に点火すると、無煙炭の燃焼特性をすべて備えます。主に無煙炭堆積盆の西端で産出されます。
瀝青炭は通常、光沢がほとんどないか全くない濃い黒色で、互いにほぼ直角に走る劈開面を持つため、石炭を砕くと立方体の破片に分離します。容易に発火し、黄色がかった炎で燃えます。燃焼後は煙を出し、大量の灰を残します。粘結炭またはコークス炭と呼ばれる種類が最も重要です。これは非常に柔らかく、取り扱いにはあまり耐えられません。燃焼すると膨張し、溶融し、最終的には大きな多孔質の塊になります。
石炭の組成に関する疑問に続いて、その起源に関する疑問が浮かび上がります。実際、これについてはもはや重大な疑問はありません。石炭は植物性製品であることは一般的に認められており、この考えには十分な根拠があります。石炭を構成する破片は、[9] 圧縮と分解によって大きく変形しています。しかし、これらの破片の一つを光を透過するほど薄くし、高性能顕微鏡で観察すると、その植物性構造を容易に識別できます。つまり、破片は植物の破片であることがわかります。個々の石炭層のすぐ下には、いわゆる耐火粘土の層があります。これは、より軟らかい石炭層の下では粘土質である可能性がありますが、より硬い石炭層の下では、通常はスレート岩の形をしています。この耐火粘土層は常に存在し、根、茎、小枝の化石の痕跡を豊富に含み、かつて植物が豊かに生育していた土壌であったことを示しています。炭鉱の天井を形成する黒い粘板岩の層の間には、潰れた木の幹の化石や、これらの木が生きていた間に落ちた葉、木の実、種子の痕跡が見つかることもよくあります。炭層の中には、根、枝、葉、種子まで全て揃った樹木が発見されているものもあり、それらは全て、周囲を取り囲んでいたのと同じ質の石炭へと変化していました。つまり、炭層中の地層は、種類も大きさも実に多様な植物の化石痕跡で満ち溢れているのです。
木片に熱と大きな圧力をかけると、石炭鉱石に非常によく似た物質が得られます。
[10]
石炭の組成中に非常に高い割合で炭素が含まれていることは既に指摘した。したがって、もし石炭が植物由来の産物であるならば、その原料となった植物は、何らかの過程を経てその成分の大部分が除去されているに違いない。なぜなら、木材や木質繊維には炭素が20~25%しか含まれていないからだ。しかし、木材は燃焼によって木炭に変化させることができる。木炭は、組成中に98%の炭素、つまり最高級の無煙炭よりも高い割合の炭素を含む物質である。しかし、これは木材を直火で燃やしても不可能である。直火で燃やした場合、炭素は空気中の酸素と結合し、目に見えない形で空気中に放出されてしまうからである。燃焼中は空気との自由な接触を遮断し、燃焼を抑制しなければならない。そうすることで揮発分が遊離して排出され、炭素は空気中の酸素と接触できないため、少量の灰と共に残留する。こうして得られるのが木炭、つまり人工的に作られた石炭である。この変化の原理は、大気と接触しない状態での燃焼または分解です。しかし、自然は人間と同様にこの原理をよく理解しており、実際にそれを実践しているところを発見できるだけでなく、その過程全体を最初から最後まで観察することもできます。そのためには、まず泥炭層に行かなければなりません。これは単に、…の残骸が堆積した層です。[11] 泥炭地には、現在その場所で生育し、腐敗した植物が数多く残されています。これらの残骸は毎年堆積していくため、各層はその次の層の下に埋もれていき、最終的に大きな厚さになりました。上層を取り除くと、炭素含有量が 52 ~ 66 パーセントの泥炭が見つかります。深く掘り下げるほど、泥炭の質は向上します。泥炭は鋭い鋤でブロック状に切り出され、ブロックから水が絞り出され、積み重ねて覆い、乾燥させれば、燃料として利用できます。ほとんどの泥炭湿原では、成長過程が進行しており、観察することができます。泥炭を生成する植物の大部分は、ミズゴケと呼ばれる特定の種類の苔でできています。その根は毎年枯れますが、生きている上部からは毎年新しい根が伸びます。泥炭を掘る作業員は、この表面が破壊されると、泥炭床の成長が止まることを理解しています。そのため、多くの場合、彼らは慎重に芝土を取り除き、泥炭層を取り除いた後に芝土を元に戻し、層を再生させています。これらの泥炭層が何世紀にもわたって手つかずのまま覆われていれば、鉱石である石炭の特徴をすべて備えていることはほぼ間違いありません。
地質学の歴史をさらに遡ると、褐炭、つまり褐炭の最新の形成期に到達します。この石炭は、氷河期、つまり最初の氷期の地層で初めて発見されます。[12] 人類の時代には、石炭は未発達の状態で発見されています。木質繊維はまだ石炭へと完全に変化していません。樹幹や枝は確かに石鹸のように柔らかくなっていますが、それでも自然の色を保っています。しかし、中新世、すなわち第三紀第二期、哺乳類の時代の地層まで遡ると、木質は黒くなっていますが、まだ硬化していません。しかし、上部白亜紀、すなわち爬虫類の時代の最後の時代に達すると、石炭への変化は完了しています。木質繊維は黒く、硬く、緻密ですが、大気の作用によって容易に分解される可能性があり、その明らかな木質構造からそう呼ばれる真の亜炭が得られます。
次のステップは、石炭紀の瀝青炭へと戻ります。その特徴と粘稠性については既に述べました。そして最終的に無煙炭の完全な発展に至ります。しかしながら、最も優れた地質学者の見解では、瀝青炭と無煙炭は同じ年代のものであり、元々は同じ地層と特徴を有していました。つまり、それらはすべて瀝青炭でした。しかし、石炭紀末期のアパラチア革命期における地殻の激しい歪みと隆起の過程で、その擾乱に関与した瀝青炭は熱、圧力、そして風化によって変化しました。[13] そして運動、そしてその結果としての瀝青質から無煙炭までの揮発性物質の排出。
キャネル炭は瀝青炭の一種で、非常に勢いよく燃え、その炎はかなりの明るさを放ちます。これを初めて使用したイギリス人たちは、家庭で必需品であるキャンドルの代用品としてよく使われていたため、「キャンドル炭」と呼んでいました。しかし、この名称はすぐに「キャネル」に訛り、現在までその名で残っています。通常の瀝青炭よりも光沢がなく、緻密で、旋盤で加工して磨くことができます。イングランド、ヨークシャーの下部卵岩層で発見されるキャネル炭の一種は、ジェットという通称で知られる宝飾品に加工されています。
[14]
第3章
石炭が形成された時期
ここで、植物質が石炭に変化する原因と過程を簡単に調べ、石炭層を形成する植物の特徴に注目し、その時代における動物の生態を概観してみることは興味深いことである。
すでに述べたように、石炭紀の植物は極めて豊富で繁茂していた。粘土質の土壌から豊かに育ち、地球の表面を覆う広大な湿地帯に密林を形成した。シダ、苔、表層植物の群落、そして樹木の葉、枝、幹は、生育した場所に落ちて腐り、土壌をより肥沃にし、次の成長をより豊かで豊かにした。年々、何世紀にもわたって、この成長と腐敗のプロセスは繰り返され、こうして堆積した植物質の層は非常に厚いものとなった。しかし、地球内部では依然として凝縮が進行しており、その結果、必然的に地殻は収縮し、陥没した。そうなると、広大な土地が沈下した。[15] この地域では、初期の石炭層は沈下し、水は再び広大な湿地帯を流れ、高所からの植物を漂流させて、すでに埋もれていた植物に加えました。そして、これらの植物質の堆積物の上に、砂、泥、砂利が新たに堆積し、次の豊かな成長の源となる粘土質の土壌が表面に広がりました。このプロセスは、あらゆる石炭層で石炭層が見つかるのと同じくらい頻繁に繰り返されました。こうして石炭形成の最終条件が整い、この腐敗した植物の塊から大気が完全に排除されました。そして、海の水の下、海岸の砂とシルトの下、次の時代の新しい堆積物の下で、変化は続き、石炭紀の木材は今日の石炭になり、その上下の砂と粘土は固まって岩と頁岩になりました。
石炭時代の植生の顕著な特徴は、その大きさと豊富さでした。当時の幹の直径が1~3フィート、高さが40~100フィートにまで成長した木々は、現代では幹の直径がわずか2.5cmほど、高さが30~60cm程度しかありません。量の比較は、大きさの比較と同じくらい大きな違いを生みます。
しかし、当時は植物が急速かつ大規模に成長するのに適した条件が整っていました。[16] 空気は植物の主要な栄養源である炭素を豊富に含んでいました。実際、その量は膨大で、酸素呼吸動物である人間でさえ、その中で生きることは不可能でした。大気中の高湿度も、植物の成長に有利な要素でした。植物は根にも葉にも、常に豊富な水分を欠くことはありませんでした。また、気候は普遍的に温暖でした。地球全体の温度は、今日の熱帯よりも高かったのです。地球内部の火は常に冷え込み、退いていたこと、そして石炭紀の地球は、今日私たちが目にしているよりも大きな太陽の力に晒されていたことを忘れてはなりません。
温暖さ、湿気、そして炭素を豊富に含んだ大気といった好条件が揃ったため、植物は繁茂せざるを得ませんでした。植物が驚くほど繁茂したことは、その化石によって十分に証明されています。石炭層からは、石炭紀に生育した500種以上の植物の痕跡が発見されています。現存する種と直接類似するものはほとんどなく、それも熱帯地域にしか類似種が存在しません。石炭紀の植物の中で最も豊富だったのはシダ植物です。その化石は、石炭層のほとんどの岩石に豊富かつ多種多様に存在しています。また、植物も存在しました。[17] 木生シダとして知られるこの植物は、高さ20~30フィートに達し、先端から放射状に広がる単一の葉の房を持っていました。シダ類に次いで豊富に存在し、また重要性においてもシダ類に次いでいるのは、おそらくレピドデンドリッド類でしょう。石炭の構成において、木質物質の大部分を供給していたことは疑いありません。この種の植物は森林樹木でしたが、現在の低いクラブモスに類似していたと考えられています。レピドデンドリッド類の幹の化石は、長さ100~130フィート、直径6~10フィートのものが発見されています。
鱗樹枝類に似た外見を持つシギラリア科の植物も非常に豊富に生息していました。針葉樹はすでに命名されているものとは全く異なる種で、おそらく高地に生育していたと考えられます。現代のマツにいくらか類似した植物です。
カラミテスはスギナ科に属し、葦のような長い節のある茎を持ち、高さ6メートル以上、直径30~30センチほどに成長します。泥だらけの地面に密集して生え、ほとんど通り抜けられないほどの茂みを形成し、石炭へと変化した植物の大部分を占めていたと考えられます。
石炭時代の植物の中で最も豊富に存在した種の一つがスティグマリアです。直径5~10cmの太い茎が下向きに枝分かれします。[18] 短い幹から伸びた長い根のような突起が、水中に浮かんだり泥の上を這ったりしながら、20~30フィートも伸びる。こうした根が、あらゆる炭層の土層を埋め尽くしている。
これまで記載してきた植物は、その近縁種とともに、石炭紀の植生において最大かつ最も重要な部分を形成していました。しかし、当時豊富に存在した数百もの変種のうち、大部分は石炭紀に最も完成度の高い段階に達し、古生代末期までに絶滅しました。他の種は中生代に失われ、今日では、その遠い昔に生育し繁栄した多様な植物種に匹敵するものはほとんど存在しません。
石炭紀の動物はほぼ完全に水辺に限られていました。陸地はまだ高等生物を豊富に生み出し始めていませんでした。しかし、クモ、サソリ、ムカデ、ゴキブリさえもそこにいました。また、陸生のカタツムリ、甲虫、イナゴ、カゲロウもいました。不器用な足と引きずる尾を持つ爬虫類は、海岸の湿った砂の上をうろつき、その足跡は時や風雨にも決して消えることなく、今日でも岩の層に、数百万年前の形成当時とほぼ同じ完璧な状態で残っています。しかし、水は[19] 動物たちが豊かに生息していた。浅瀬の海底には、貝殻やサンゴが豊富かつ多種多様に存在し、その残骸が堆積して巨大な石灰岩層を形成した。波の作用で細かく砕かれ、海に沈んでいた時期に海に打ち上げられたそれらは、石炭紀の堆積層の上に広がり、今日、石炭鉱脈に到達するために掘削機や坑道が掘られる岩層となった。
魚類は数多く存在しました。現代のサメに近縁の種に属するものの中には、全長18インチにも及ぶ巨大な鰭棘を持つ大型の魚もいました。これらの棘は、鱗、歯、そして骨と同様に化石として発見されています。硬骨魚類の小型魚類の完全な骨格は、岩石が固まる過程で保存され、現在では比類のない美しさと完璧さを誇る化石標本となっています。
魚類に加えて、両生類の怪物とも言える遊泳性爬虫類もいました。これは、その後の爬虫類時代に大量に生息した魚竜やプレシオサウルスと同類です。これらの動物はエナリオサウルスとして知られています。彼らは体長7.6~15メートルにも達し、空気呼吸器官を持ち、クジラの櫂のような櫂で水中を進みました。巨大な顎には鋭く尖った歯が並び、魚、貝類、その他あらゆる魚介類を捕食していました。[20] 手の届く範囲の動物を食い尽くし、同種の動物さえも食い尽くした。主に外洋や淡水ラグーンに生息し、獲物を川の遥か上流まで追いかけることもあれば、海岸の砂浜で日光浴をすることもある。恐ろしい容貌で、獰猛で貪欲な彼らは、海の恐怖であり、暴君であった。
石炭が形成され、形作られ、そして地殻に埋もれていた時代に、動物や植物は生き、死に、繁栄し、そして朽ちていった。今日の動植物に原型がほとんど残っていないとしても、それは嘆くに値しない。実際、石炭時代の風景には、現代の世界に住む人にとって馴染み深いものはほとんどなかった。現在のような丘や谷の代わりに、海辺までわずかに傾斜した広大な平原があった。広大な湿地、浅い淡水湖、そして広く緩やかな川があった。孤立した峰々を除けば、ロッキー山脈はまだ深海から隆起しておらず、今日の広大な西部は水のない荒野だった。広大な森では、鳥のさえずりも聞こえず、羽ばたく姿も見られず、蛇が地面に体を引きずることもなく、獲物を求めて森をうろつく野獣もいなかった。蜘蛛は露に濡れた小枝に静かに巣を張り、イナゴは眠そうに葉から葉へと飛び移り、カゲロウは漂っていた。[21] 重苦しい空気の中、ゆっくりとしたカタツムリは岩肌に湿った足跡を残し、甲虫たちは薄い羽から硬い羽を剥ぎ取り、あてもなく飛び回っていた。海や湖、沼地では奇妙な魚が泳ぎ、塩水からは奇妙な爬虫類が砂浜で日光浴をしたり、沼地の密林を進んだりしていた。そして、海の波が打ち寄せる場所では、獰猛な海の怪物が獲物に襲いかかったり、激しい戦いで水を泡立たせたりしていた。
しかし、世界中に花はなかった。茎は幹となり、枝が伸び、葉は生えては落ち、大地は豊かで生い茂る葉で覆われていた。しかし、咲こうとするわずかな蕾は香りもなく、隠れていた。大地は依然として花の美しさと香りを失っていた。
[22]
第4章
石炭層の位置
前章で述べたように、成長、堆積、水没、そして埋没の過程は、石炭紀を通じて継続しました。植物堆積層が砂やシルトに覆われ、浸水した時期は、今日の石炭層における個々の石炭層の間や、それらの上にある成層岩石の層によって特徴づけられます。これらの石炭層の数は、植物の成長と衰退が中断されなかった期間の数を示しています。この数は、無煙炭地域では10から30程度ですが、瀝青炭地域では8から10を超えることはほとんどありません。個々の石炭層の厚さもまた大きく異なり、数インチから60~70フィートまであります。実際、フランス南部やインドには、石炭層の厚さが200フィートに達する小規模な盆地があります。しかし、採掘可能な無煙炭層の厚さが20フィートを超えることは稀で、その大半は8フィートまたは10フィートを超えることはない。一方、瀝青炭層は[23] 厚さはこれらの最後の数値を平均しても変わりません。また、層全体が純粋な石炭でできているわけではありません。通常、「パーティング」と呼ばれる粘板岩の帯が層を水平に貫き、「ベンチ」と呼ばれる複数の層に分かれています。これらのパーティングの厚さは1インチの何分の1から数フィートまで様々で、層全体の5分の1から7分の1を占めています。
炭層間の岩石層の厚さは3フィートから300フィートの範囲で、例外的に500フィートから600フィートに達することもあります。平均的な厚さはおそらく80フィートから100フィートでしょう。これらの岩石層は主に砂岩と頁岩で構成されています。ペンシルベニア州の炭層の平均厚さは、西部瀝青岩地域のピッツバーグで25フィート、東部無煙炭地域のポッツビルで120フィートと様々で、炭層全体の厚さである4,000フィートの平均約50分の1と言えるでしょう。
石炭紀の植物性堆積物の膨大な量について、各層に生じた石炭の体積が、その原料となった木質繊維のわずか9分の1から16分の1に過ぎず、主に酸素と水素が失われているという事実を思い起こせば、ある程度の理解が得られるだろう。おそらく、石炭層と岩石層は、比較的高い密度に達していたと思われる。[24] 石炭紀末までに、地殻は硬度の度合いを増した。すでに述べたように、北アメリカ東部全域にわたる地殻の重大な変動は、この時代の終わりに起こった。これ以前の古生代の長い時代を通じて、地殻は比較的静穏であった。地球の冷却と収縮は依然として続いていたため、地表の振動と地層の沈下がほぼ継続的に進行していたことは疑いない。しかし、これらの動きは非常に緩やかで、おそらく1世紀に1フィート以下であろう。しかし、ペンシルベニア州とバージニア州では、石炭紀末までに地殻が3万5千フィートから4万フィート沈下した。沈下が静穏で激しい動きを伴わなかったことは、地層、特に石炭紀の地層の規則性によって証明されており、それだけでも3千フィートから4千フィートの沈下を示している。その後に続いた擾乱は激しいものでも、突発的なものでもなかった。むしろ、長い時間をかけて徐々に進行した可能性が高い。それでもなお、丘陵、峰、山脈といった形で巨大な結果を生み出した。地殻のこうした変動は、いつものように、地球の体積の収縮、つまり体積の減少によるものだった。腐ることなく乾燥したリンゴの皮が、ひだになって縮むのと同じ原理である。[25] しわが寄ったことで、地殻は波打つようになりました。しかし、地殻は硬く、しなやかではないため、変化の過程でしばしば裂け、砕け散ってきました。当然のことながら、地表のこれらの尾根は抵抗が最も少ない線に沿って隆起し、アパラチア革命の時点では、これらの線は大西洋岸線とほぼ平行だったようです。ただし、長い尾根が他の方向に突き出たり、孤立したドーム状の高台が隆起したり、丘陵の間に椀型の谷がえぐられたりしました。
無煙炭層は最も撹乱の激しかった地域にあり、その上下の岩石層とともに、以前の水平状態からあらゆる角度で傾斜した新たな位置を取った。さらに、当時まで瀝青質であったこれらの炭層に当時加えられた熱と圧力によって、まだ層内に残っていた揮発性物質の大部分が排出され、その性質が瀝青質から無煙炭へと変化した。地層は、その位置において時折断続的で急峻であるものの、概して波状の褶曲や尾根をなして隆起したり沈下したりする。これらの尾根は、地層が共通の平面から反対方向に傾斜しているため、背斜と呼ばれる。尾根の間の谷は、 地層が反対方向に傾斜しているため、向斜と呼ばれる。[26] 共通面に向かう方向に。地球の地殻に及ぼされたこの大きな圧縮力の 1 つの結果として、地層の線を横切る亀裂が地殻に生じました。これらの亀裂は亀裂と呼ばれます。亀裂の面は平行である場合もあれば、くさび形の空洞を囲んでいる場合もあります。この空洞は、その形状に関係なく、通常、下部の溶融した塊から上昇してきた火成岩か、上から堆積した地表の漂流物または壊れた岩片で満たされています。亀裂だけでなく変位がある場合、つまり亀裂の一方の側の地層が押し上げられたか、反対側の対応する地層の下に落ち込んだ場合、断層として知られているものがあります。変位は亀裂の側面をほとんど乱さずに達成されたように見える場合もあれば、この方法で地層を押し上げることによって引き起こされた大きな破壊の証拠が亀裂線に沿って見つかる場合もあります。断層は比較的短い距離に及ぶこともあれば、何マイルも国土を横切ることもあります。垂直方向の変位はわずか数インチのこともあれば、数百フィート、数千フィートに及ぶこともあります。地層が比較的乱されていない瀝青炭地域では、断層はほとんど知られていません。無煙炭地域では断層はよく見られますが、それほど多くはありません。
南部炭田の垂直断面。
北部炭田の垂直断面。
地球の地殻が密集している大きな褶曲の他に、通常はより小さな褶曲が存在する。[27] 大きな斜面の斜面を波打つように走るものもあり、時には平行に走り、多くの場合は様々な角度で横切って伸びている。この地形の顕著な例はワイオミング炭田盆地で見られる。その炭田の炭層はカヌーのような形をしており、長さ約50マイル、幅2~6マイル、最大深度はおそらく1,000フィートに達する。この炭田盆地を斜めに横切るように、端から端までほぼ平行に走る一連の緩やかな背斜が、盆地を約30の小さな向斜谷、あるいは支盆地に分割している。
褶曲、亀裂、断層、そして分断によって生じる不規則性だけが、鉱夫が対処しなければならない問題ではありません。これまで私たちは、石炭層は均一な厚さの水平層として堆積し、下面と上面は滑らかで整然としていると想定してきました。しかし、これは大まかな意味でしか当てはまりません。実際には、個々の層は厚さが大きく異なり、その天井と底はしばしば途切れ途切れで不規則です。堆積物が堆積した粘土層は、そこから旺盛に生育する植物によって不均一に押し上げられました。波と海流の作用によって粘土層に窪みが作られ、その上に砂の尾根や山が築かれ、その周囲や上には腐敗した植物が隆起して固まりました。同じ力が、流れる川の作用と相まって、これらの初期の石炭層の上面に溝や窪みを作りました。[28] その空洞は砂と砂利で満たされ、これもまた固まって岩になった。今日の炭鉱労働者は、これらの凹凸を炭層の底と天井で見つけ、ロール、 ホース、またはホースバックと呼んでいる。炭層が急速に薄くなり、底と天井がほぼ一体になった場合、この状態はピンチまたはスクイーズ と呼ばれるが、後者の用語は、石炭が採掘された後に天井の岩が沈下することに対してより適切に適用される。これまで述べた炭層の不均一性は、おそらく採掘の過程で日常的に遭遇する炭層の不均一性のほんの一部に過ぎないが、それでも全体の特徴である。
石炭紀末期に隆起した丘陵や山脈は、当時は今日よりも何倍も高く、広大でした。千世紀にもわたる暑さ、寒さ、そして嵐は、分解と浸食作用によってそれらの土台を削り取り、谷や低地は土で満たされ、河川は常にそれを海へと運び続けています。山頂と尾根は、標高の中でも最も被害を受けた部分です。まるで背斜褶曲の頂上が切り落とされ、切り落とされた丘の高さまで谷を埋め尽くしたかのようです。こうして石炭層の大部分が消失し、無煙炭地域の一部では、貴重な炭層を含む大部分が消失しました。
[29]
地殻の褶曲または湾曲が前述のように切断された場合、露出した岩石または石炭の層の端は露頭と呼ばれます。地層が地中へ下降する傾斜角は、傾斜と呼ばれます。岩石または石炭の層の表面に沿って引いた水平線の方向は、その走向です。走向が常に傾斜に対して直角でなければならないことは明らかです。つまり、傾斜が東または西に向かって下降している場合、走向の方向は南北である必要があります。石炭層の露頭から始めて、傾斜線に沿って層の流れを下方にたどると、その経路は傾斜に沿って長い距離または短い距離をたどり、向斜谷の底に達することがわかります。これは盆地または沼地として知られています。ここでは、層は短い距離で比較的平坦である場合があります。多くの場合、褶曲は緩やかな垂直曲線を描き、谷の反対側から傾斜し始め、その傾斜を辿って露頭に達するまで進むことができる。もし褶曲の先端部分を本来の位置に戻すことができれば、同じ層を背斜軸まで辿り、反対側まで下ることができる。現状では、露頭から対応する層が地中に浸透する地点まで地表を横断する必要がある。ペンシルベニア州の南部および東部の無煙炭鉱地帯では、褶曲が石炭層の下の地点まで先端を切っていることが見られる。[30] 対策は一般的である。石炭層は地中に非常に急峻に傾斜しており、石炭盆地はしばしば非常に深く非常に狭く、まるで楔のように地中に食い込んでいる。北部、すなわちワイオミング地域では、断裂はそれほど一般的ではなく、地層の傾斜角は緩やかで、盆地は広く比較的浅い。瀝青質地域では、地殻の撹乱は少なく、石炭層は形成された当時のままの状態でほぼ横たわっており、傾斜角が地平線に対して5度を超えることはめったにない。ここでの露出は、主に水の浸食作用によるものである。
ボルチモア鉱脈の露頭への古い開口部。
石炭紀層は、アメリカ合衆国の広大な炭田地帯において、最も高く、最も新しい地質層です。そのため、地層が屈曲によって乱されていない場所では、炭層は地表近くに位置しています。これは瀝青炭田では一般的に当てはまり、北部の無煙炭田でも部分的に当てはまります。深部採掘が必要となるのは、中部および南部の無煙炭田のみです。これらの地域では褶曲が密集し、急峻な地形を呈しており、褶曲によって形成された深く狭い盆地は、より後代の地質時代の堆積物で埋め尽くされています。
石炭採掘において遭遇し、克服しなければならない困難のいくつかは、読者の皆様にも既にご理解いただけたかと思います。しかし、それはほんの一部に過ぎません。天板と底板の凹凸、傾斜した継ぎ目、褶曲、断層、裂け目、そしてあらゆる困難。[31] 地層や位置の不規則性や偶然性などは、鉱山技師が直面する問題のほんの一部に過ぎません。しかし、人間の知性と創意工夫は、石炭層の上の岩石を固め、地殻をひしめき合い、山脈を空中に隆起させた自然が、採掘の成功を阻む障害のほとんどを克服してきました。
ここで、石炭が産出される地域について触れておくのは、決して場違いではないだろう。実際、地球上で、大小を問わず石炭紀の鉱床が存在しない国はほとんどない。英国とアイルランドには、約12,000平方マイルの石炭紀の鉱床がある。イングランドだけでも、採掘可能な炭層の面積は8,139平方マイルある。ヨーロッパ大陸には炭田が数多くあるが、鉱床の質は劣っている。石炭はアジア諸国、オーストラリア、南米にも産出され、ノバスコシア州とニューブランズウィック州には18,000平方マイルの炭層がある。アメリカ合衆国全体の炭層の総面積は約185,000平方マイルに及ぶ。アパラチア地域、あるいはアレゲニー地域は約6万平方マイルの広さで、ペンシルベニア州、バージニア州、ウェストバージニア州、メリーランド州、オハイオ州、ケンタッキー州、テネシー州、ジョージア州、アラバマ州に含まれています。イリノイ州とミズーリ州の地域も約6万平方マイルの広さで、以下の州だけでなく、[32] 炭田はインディアナ州、アイオワ州、ケンタッキー州、カンザス州、アーカンソー州にも広がっています。ミシガン州は約5,000平方マイル、ロードアイランド州は約500平方マイルです。ユタ州とテキサス州にも小規模な地域があり、最西部ではコロラド州、ダコタ州、インディアン準州、モンタナ州、ニューメキシコ州、ワシントン州、ワイオミング準州、オレゴン州、カリフォルニア州に採掘可能な炭田があります。ロードアイランド州とペンシルベニア州のわずかな遠隔地を除き、米国の炭田地域全体では瀝青炭のみが埋蔵されています。したがって、炭田の面積と供給量は事実上無限です。ロードアイランド州の炭田地域では、地殻変動が非常に激しく、その動き、熱、そして圧縮があまりにも大きく、炭層に関連する岩石に真の変成構造、あるいは結晶構造を与え、石炭自体を極めて硬い無煙炭に変質させました。実際、場所によっては黒鉛に変化しています。石炭層の屈曲は非常に急峻で断層が多く、石炭自体も大きく砕け、変位しています。その状態は採掘しても大きな利益を生むことはできず、現在市場に出荷される量もごくわずかです。したがって、アメリカ合衆国で容易に採掘可能な無煙炭の産地はペンシルベニア州のみとなっています。これらはすべてアレゲニー山脈の東側に位置し、4つの異なる地域に分かれています。第一炭田、あるいは南部炭田は、[33] リーハイ川はマウチ・チャンクの南西に位置し、サスケハナ川から数マイルのところにあり、この端で魚の尾のような形に終わっている。長さは75マイル、幅は平均2マイル弱、面積は140平方マイルである。カーボン郡、スクーカル郡、ドーフィン郡にまたがっている。2つ目、あるいはウェスタン・ミドル・フィールドはマハノイ・アンド・シャモキン・フィールドとしても知られ、リトル・スクーカル川とサスケハナ川の東源流の間にある。面積は約90平方マイルで、スクーカル郡、コロンビア郡、ノーサンバーランド郡にまたがっている。それはサザン・フィールドのすぐ北に位置し、2つを合わせてスクーカル地域と呼ばれることが多い。イースタン・ミドル、あるいはアッパー・リーハイ・フィールドは最初の2つのフィールドの北東に位置し、9つの別個の平行なカヌー型の盆地に分かれている。これらは東はリーハイ川から西はカタウィサ・クリークまで広がり、約40マイルの面積を占めています。主にルザーン郡にありますが、カーボン郡、スクーカル郡、コロンビア郡にも広がっています。北部、あるいはワイオミング・フィールドは、長さ約50マイル、幅2~6マイルの三日月形の盆地で、面積は約200平方マイルです。その西側の尖端はイースタン・ミドル・フィールドのすぐ北にあり、そこから北東にルザーン郡とラカワナ郡を横切り、ちょうど東中部を横切っています。[34] 北端はウェイン郡とサスケハナ郡にまたがり、サスケハナ川とラカワナ川の渓谷に位置し、プリマス、ウィルクス・バリ、ピッツトン、スクラントン、カーボンデールといった鉱山都市が点在しています。また、サリバン郡とワイオミング郡には、ロイヤルソック・アンド・メフーパニー炭田として知られる第5の炭田があります。この炭田はワイオミング郡とラカワナ炭田の北西20~25マイルに位置し、面積は限られており、炭は真の無煙炭ではありません。
この最後の鉱脈を除けば、ペンシルバニア州の無煙炭地域は約 470 平方マイルあることがわかります。
[35]
第5章
石炭の発見
石炭が燃料として広く利用されるようになったのは比較的最近のことですが、何世紀も前に発見され、その特性が知られていたことは疑いようがありません。古代人が石炭を使用していたことを証明するために、アリストテレスの弟子であり友人でもあり、長年逍遥学派の哲学者を務めたテオプラストスの著作の一節が引用されることがあります。この一節は紀元前300年頃に遡り、次のようなものです。「石炭と呼ばれ、砕いて使用される物質は土質ですが、木炭のように点火して燃えます。それらは琥珀の産地であるリグリアや、オリンポス山脈の向こうのエリスで見つかります。それらは鍛冶屋によって使用されます。」
しかし、聖書やその他の古代の書物で使われる「石炭」という言葉は、通常、木炭、つまり燃える木を意味します。ローマ帝国の侵攻以前、ブリテン島で石炭が採掘されていたという説があり、これは妥当性がないわけではありません。ローマ帝国時代の遺跡で発見された石炭の山は、石炭がかなり広範囲に使用されていたことを示しています。[36] 当時の人々によって石炭は利用されていました。しかし、西暦852年以前に石炭の使用を記録した文書は発見されていません。その年、イングランドのピーターバラ修道院は12台の荷馬車に積まれた「化石燃料」、つまり「坑内炭」を受け取り、その受領記録が残されています。イギリスで石炭が組織的に採掘され始めたのは、1180年頃だと言われています。
13世紀末までにニューカッスルからの石炭輸出量は相当なものであり、この新しい燃料はロンドンで広く使われるようになったことは確かです。しかし、ロンドンの人々は、石炭の使用が住民の健康に有害であると考えていました。瀝青質の石炭は、激しい炎を上げて燃え、大量の煙を吐き出しました。人々は無知だったため、燃焼生成物によって空気が汚染され、毒されていると思い込んでいました。そこで彼らは議会に請願書を提出し、ロンドン市内での石炭の燃焼を禁止するよう求めました。請願者の願いは認められただけでなく、この禁止令を効果的にするために、この恐ろしい燃料の燃焼を死刑に処する法律が制定されました。これはエドワード1世の治世における出来事であり、この強大で不屈の王の政策を象徴するものです。彼の目的は、おそらくは偉大で正当なものであったにもかかわらず、あまりにも頻繁に過酷で残酷な手段によって達成されました。
石炭産業は検査されたが、[37] 半世紀後、エドワード3世はニューカッスルの住民に「キャッスル・フィールドとフォースと呼ばれる場所で、城壁のない町の共有地から石炭と石を掘る」許可を与えました。その後、この町は周辺の良質な石炭層のおかげで、英国の石炭貿易の中心地の一つとなりました。この事実から、無駄な苦労や労働を意味する古い言い伝え、「ニューカッスルに石炭を運ぶようなものだ」という表現が生まれたに違いありません。
スコットランドでは12世紀、ドイツでは13世紀に石炭が採掘され、中国では既にその利用法が知られていました。しかし、パリではロンドンで広まっていたのと同じ偏見が石炭に対して向けられ、家庭用燃料として石炭が使われるようになったのは16世紀半ば頃でした。この頃、石炭はウェールズ、ベルギー、そして他のヨーロッパ諸国にも導入されました。
白人がアメリカの土を踏み固めるずっと以前から、アメリカの先住民にとって石炭が、少なくとも見た目においては馴染み深いものであったことは疑いようがない。彼らは数多くの露頭で石炭を目にしていたに違いない。おそらく彼らは石炭を硬い手で掴み、扱い、砕き、粉にし、あるいは役に立たないものとして捨て去ったのだろう。実際、彼らが石炭の燃料としての性質について何らかの知識を持っていた可能性は否定できない。しかし[38] これには証拠がありません。この国で石炭が観察された最初の記録は、1679年にフランスの探検家ヘネピン神父によって作成されました。彼は探検の地図に、現在のオタワの町の近くにあるクレベクール砦の上流のイリノイ川岸に炭鉱の場所を示しました。彼の旅行記録には、当時ピミトゥイまたはピミトゥイ・インディアンが住んでいた地域に「石炭、粘板岩、鉄の鉱山がある」と記されています。アメリカで最も古い炭鉱は、間違いなくバージニア州チェスターフィールド郡とポウハタン郡のリッチモンド近郊にある、リッチモンドまたはチェスターフィールド炭層として知られる場所での炭鉱です。1750年には早くもそこで石炭が発見され、採掘されていたと考えられています。しかし、誰がどのような状況で発見したかは、伝説によってのみ知ることができます。前述の年のある日、その近辺に住むある少年が、個人的な釣り旅行で人里離れた地域へ出かけた。魚が予想以上によく釣れたのか、あるいは他の理由で餌が尽きてしまい、補充が必要になった。小さな小川や入り江でザリガニを餌として探していた少年は、リッチモンドの上流約12マイルでジェームズ川を横切る石炭層の露頭に偶然出会った。少年はこの発見を公にし、さらに調査を進めることになった。[39] 豊富な瀝青炭の層が発見されたが、これは石炭紀ではなく中生代の地層であると後に認められている。採掘作業はすぐに始まり、非常に順調に進められたため、1775年までには石炭は鍛冶や家庭用として近辺で広く利用されるようになった。独立戦争では砲弾の製造に使用され、1789年までには評判が高まり、フィラデルフィア、ニューヨーク、ボストンに出荷されて市場で販売されるようになった。しかし、鉱山は奴隷労働によって運営され、採掘は75年間、極めて原始的な方法で行われた。1860年になっても、北部で長らく使用されていた改良された採掘システムは、バージニアの鉱山ではまだあまり知られていなかった。
南北戦争中、これらの鉱山は南部連合政府に接収され、近代戦に必要な燃料を直接調達するために操業されました。そして戦争終結とともに、南部の他のすべての産業に襲い掛かっていた麻痺状態が、この鉱山にも襲い掛かりました。しかし、経済の復興に伴い、リッチモンド鉱山での採掘が再開され、1874年から現在に至るまで、この産業は繁栄と成長を遂げ、バージニア州は国内全域に相当量の良質の瀝青質鉱石を供給してきました。[40] 石炭。この炭層は約180平方マイルの面積を覆い、平均厚さは24フィートです。未採掘の石炭は約5,000万トンあると推定されています。
アメリカ合衆国における初期の石炭発見の一つは、1760年のロードアイランド州の無煙炭層の発見である。1808年にはこの地で定期的な採掘が開始されたが、これまでに採掘された量は合計で約75万トンにとどまった。既に述べた理由により、これらの炭鉱は、炭層の立地と地層の質がはるかに優れているペンシルベニア州の無煙炭鉱山と競合して採算が取れない。
ペンシルベニアとオハイオに広がる瀝青炭鉱地帯の石炭が白人の目に初めて触れたのはいつのことだったのか、確かなことは分からない。1755年の夏、ブラドック将軍は軍道を西ペンシルベニアへと導き、そこで彼自身も致命傷を負うという、あの恐ろしい敗北と虐殺へと向かった。この道は陸軍の工兵によって敷設され、兵士たちによって整地されたもので、非常によく整備されていたため、その経路は今でも追跡可能であり、多くの場所でピッツバーグ炭層の露頭を横切っていたことが確認されている。イギリス軍の兵士の多くが石炭の外観に馴染みがあり、採掘方法や利用方法を知っていたことはあり得ないことではない。実際、この道の建設に携わったジェームズ・バード大佐は、[41] その時、彼はキャンプファイヤーでこの石炭を約1ブッシェル燃やした。
武器に甚大な被害をもたらしたこの惨劇を生き延びたイギリス兵の中には、後に帰還して付近の土地を購入した者もおり、彼らが石炭を採掘し、利用したと考えるのが妥当だろう。1767年4月11日付の、ウェストモアランド郡の「コール・ピット・クリーク」に土地を付与する賃貸契約書(現在も有効)は、当時そこに石炭の採掘口があったことを示している。1760年にピット砦(現在のピッツバーグ)を訪れたトーマス・ハッチンズ大尉は、モノンガヒラ川の対岸に露天掘りの炭鉱を発見し、そこから守備隊用の石炭が採取されていたと記している。
1770年から1777年にかけて、オハイオ川流域の特定の地域の地図には、現在では大規模な瀝青質鉱床の層があることが知られている地域の川岸沿いの石炭層の場所が記されることが一般的でした。
おそらくサスケハナ川流域は、この石炭が組織的に採掘され、利用された最初の地域であった。鍛冶屋たちは石炭を鍛冶場で燃やし、1785年には早くもサミュエル・ボイドが川沿いの町々に石炭を供給していた。ボイドは鉱山から石炭を箱船で出荷した。1813年、フィリップ・カートハウスはフォート・デポジットに石炭を運び、そこから運河を経由してフィラデルフィアへと送った。その後、彼はフィラデルフィアとボルチモアに定期的に石炭を積み込み、33トンの価格で容易に販売した。[42] 1ブッシェルあたり数セント。しかし、サスケハナ川にダムが建設されたことでこの取引は停止し、この炭田地帯の鉱物資源が鉄道の導入によって再び開発されるようになったのは、それから何年も後のことでした。
ピッツバーグ地域では人口増加に伴い石炭需要が増加し、今世紀初頭には、この地域全域で製造業だけでなく家庭用燃料としても広く利用されていました。ピッツバーグから東部市場に初めて石炭が輸送されたのは1803年、フィラデルフィアでした。350トン積載のルイジアナ号で運ばれ、1ブッシェルあたり37.5セントで販売されました。それ以来、ピッツバーグ地域における瀝青炭の採掘は着実に、そして飛躍的に増加しました。瀝青炭の存在、その品質、そして豊富さは、州のこの地域に大規模な製造企業の設立を促し、毎年何百万トンもの瀝青炭が沿岸の市場に出荷されています。
ペンシルベニアは北米インディアンに大変好まれた地域であり、白人が彼らの間にやって来るずっと前から、彼らはその土地の地下に鉱物資源が存在することをある程度知っていた可能性が高い。
旅の途中で彼らが見つけたであろう数多くの石炭の露頭に加えて[43] 何世紀にもわたって何度も渡り直したため、小川や河川に浸食されて石炭層が完全に露出している場所が数多くありました。こうして、ワイオミング地方ではナンティコーク川沿いの7フィートの鉱脈が、プリマスのランサムズ・クリークでは9フィートの鉱脈が発見されました。一方、ピッツトンではサスケハナ川が岩だらけの岸壁に石炭層をむき出しにし、ラカワナ川の上流では黒い地層が頻繁に見られました。しかし、インディアンがこの件に関して持っていた知識は、ことわざどおりの控えめさで、自分たちだけのものにしておかれていました。1750年頃、インディアンの一団がペンシルバニア州ナザレ近郊に住む銃砲職人のもとに石炭の入った袋を持ってきたが、どこで手に入れたのかは言わなかったと言われています。銃砲職人は銃の修理に使用していた鍛冶場でその石炭をうまく燃やしました。
インディアンが石炭の用途についてある程度の知識を持ち、実際に採掘していたという推測は、以下の出来事によって裏付けられる。1766年、ジョン・アンダーソンという名の貿易商がワイオミングに定住し、店主として小規模な商売を営み、主にインディアン(インディアン)を相手に取引を行っていた。同年9月、ナンティコーク族、コノイ族、モヒカン族のインディアン6名からなる一行がフィラデルフィアの知事を訪ね、次のような演説を行った。
「兄弟よ、私たちがチェナンゴから降りてきたとき[44] ワイオミングに立ち寄りました。そこには2か所に鉱山がありました。そこで、白人たちが鉱山で働いていて、3台のカヌーに鉱石を積み込んでいたのを発見しました。そして、彼らが地面から鉱石を掘り出した道具も見ました。そこには少なくとも長さ40フィート、深さ5~6フィートの穴が掘られていました。以前は白人たちが時々鉱石を少しだけ持ち去って持ち去ることがありましたが、今では鉱山で働いていて、カヌーに鉱石を積み込んでいます。この件について何かご存知の方がいらっしゃいましたら、あるいはご承知おきいただければ幸いです。現在ワイオミングに住んでいる貿易商のジョン・アンダーソンという人物がいますが、彼か彼の関係者が私たちの鉱山を略奪したのではないかと疑っています。この男はそこに商品を保管しており、インディアンたちが鉱山が略奪されたのを見て、彼の商品を奪い去るかもしれません。」
言及されている鉱山が炭鉱であったことはほぼ間違いない。ワイオミング川の下流数マイルの同じ川岸に石炭が存在することは、当時は知られていなかったとしても、その後すぐには確実に知られていた。1768年、チャールズ・スチュワートは「領主」政府のためにウィルクス・バリの対岸にあるサンベリー荘園の測量を行った。その測量の原図には、現在ロスヒルと呼ばれる場所に「石炭」が記されている。
ワイオミング州のこの谷は、広大な[45] 鉱物資源が豊富なこの町は、1762年にコネチカット州から来た人々によって初めて入植され、その年の秋に石炭が発見されたと報告されました。
精力的で進取の気性に富んだこれらのヤンキー入植者たちは、谷に着いて間もなく、炭層の位置を把握していたに違いありません。彼らの中には、当時「海炭」という名で少量がアメリカに輸出されていたイギリスの瀝青炭に通じていた者もいたでしょう。また、彼らがアメリカの無煙炭を「石炭」と呼んでいたことから、イギリス人が燃えない非常に硬い石炭を産出していること、そしてそれを「石炭」と呼んでいたことを知っていた者もいたと考えられます。ワイオミング渓谷のこの石炭の標本はすでに採取され、調査のためにイギリスに送られていました。実際、白人がアメリカで初めて発見した無煙炭がこの谷で発見されたことは疑いようがありません。しかし、これらのヤンキー入植者たちは、石炭を燃やすことができませんでした。幾度となく試みましたが、失敗を繰り返しました。しかし、彼らの中には、鍛冶屋のオバディア・ゴアという、決して挫けない人物がいました。 1769年、彼はこれらの石炭を彼と彼の兄弟が経営する鍛冶屋に持ち込み、それを彼の炉に置き、努力と実験を続け、ついに黒い塊が彼の粘り強さに屈し、青い炎が飛び出すのを見る満足感を得た。[46] そこから赤い色が滲み出て、燃焼によって放出される強烈な熱を感じた。しかし、それらの点火と燃焼は、送風機によって送り込まれる強い空気の流れに依存しており、それがなければ何もできなかった。
こうして、後にルザーン郡裁判所の判事となったこのヤンキーの鍛冶屋は、知られている限りでは、燃料としての無煙炭の価値を実際に実証した最初の白人となった。ゴアの実験の成功はすぐに知れ渡り、他の鍛冶屋たちも、つい最近まで軽視されていた無煙炭のメリットを認識し始め、間もなくこの地域のほぼすべての鍛冶屋の炉の火は無煙炭で燃え盛るようになった。
この新しい燃料の評判はすぐに谷の境界を越えて広まり、輸送の困難さから他の場所では使用が難しかったとしても、鍛冶場や炉での使用法に関する知識は珍しくありませんでした。需要は時に輸送の障害さえも克服し、鉱山から遠く離れた場所へも送られました。
1776年、ペンシルバニア州の植民地政府は同州カーライルに武器庫を持ち、そこでイギリスとの戦争で大陸軍が使用する銃器を製造していた。ワイオミング渓谷から初めて出荷された石炭も彼らによって運ばれた。[47] その年とその後の戦争の間、武器庫で使用するためにカーライルに送られた。
次に無煙炭が発見されたのは、現在南部炭田として知られる地域でした。ペンシルベニア州の頑固なドイツ人農民の間では、リーハイ川沿いの険しい丘陵地帯に石炭があるという言い伝えが古くからありましたが、1791年まで誰も石炭を発見できませんでした。その後、狩猟家で奥地の住民でもあるフィリップ・ギンザーという人物が石炭を発見しました。彼はマウチ・チャンク山近くの森に粗末な小屋を建て、そこで大小さまざまな獲物を仕留め、最寄りの集落まで運び、村の店で生活必需品と交換することで、自身と家族を不安定な生活の糧としていました。後にギンザー自身が語ったところによると、ある時小屋の食料が底をつき、家にいる人々の空腹を満たす何かを探しに銃を持って森へ向かったそうです。それは全く実を結ばない狩猟旅行でした。朝が過ぎ、昼が過ぎ、夜が近づいたが、彼の獲物袋はまだ空っぽだった。彼は疲れ、空腹で、ひどく失望していた。マウチ・チャンク山を越えて家路に着くと、小雨が降り始め、急速に暗くなり、何も持たずに帰ることになる故郷の子供たちの期待に満ちた顔を思い浮かべると、彼の心は落胆でいっぱいになった。[48] 湿った深い下草の中をゆっくりと進みながら、まだ何か獲物が銃の射程圏内に入っていないか周囲を見回していたとき、たまたま足が硬い物体にぶつかり、それが目の前に転がっていった。彼はそれを見下ろし、かがんで拾い上げると、深まりつつある夕暮れの中でそれが黒いことに気づいた。彼はこの地域に石炭が存在するという言い伝えを知っていたので、これが本当に石炭の標本ではないかと考え始めた。彼はその夜、その黒い塊を家に持ち帰り、翌日、それを持ってフォート・アレン(現在のワイスポート)のジェイコブ・ワイス大佐のもとへ出発し、大佐に発見物を見せた。ワイス大佐はこのことに深い関心を抱き、標本をフィラデルフィアに持ち帰り、ジョン・ニコルソン、マイケル・ヒレガス、チャールズ・シストに検査させた。彼らは、それが本当に無煙炭であることを確信した後、ワイス大佐にギンザーとの契約を委任し、彼が鉱物の発見場所を正確に示すように仕向けました。たまたま、ギンザーは近隣に水力発電所と製粉所の敷地となる空き地を欲しがっていました。ワイス大佐が希望する土地について州から特許を取得することに同意すると、ギンザーは「無煙炭」に関するあらゆる情報を快く提供しました。
[49]
南部無煙炭鉱地帯のポッツビル地区では、マウチ・チャンク炭鉱とほぼ同時期に石炭が発見されました。この発見も偶然で、発見者はやはり狩猟家のニコラス・アレンでした。彼は一日中銃を持って外に出ていましたが、日が暮れる頃には家まで行くには遠すぎることに気づきました。そこで、ブロード山の麓の突き出た岩棚の下で火を起こし、そのそばに横たわるとすぐに眠りに落ちました。夜中、強い光が目に当たり、猛烈な熱を感じて目が覚めました。飛び起きてみると、岩棚自体が燃えているのがわかりました。後に彼が表現したように、「山が燃えている」のです。彼はこの現象を理解できず、朝までその付近に留まりました。そして朝日が昇り、岩棚だと思っていたものが、実は石炭の突出した露頭であり、焚き火の薪から発火したのだと気づきました。この話が真実かどうかはさておき、この地域で石炭が発見されたが、実用的な成果は得られなかったことは確かである。オバディア・ゴアがワイオミング渓谷で実験を行ってから26年後、ここで鍛冶屋の炉で石炭を燃焼させることに成功した。この試みは砥石工によって行われ、以前の試みと同様に目覚ましい成功を収めた。しかし、依然として困難であったため、[50] この地域の石炭は燃焼特性が弱かったため、1806 年以降まで一般には使用されませんでした。その年、別の鍛冶屋であるデイヴィッド・ベルリンが自分の鍛冶場で石炭の実験を行い、大成功を収めたため、石炭取引に新たな刺激が与えられ、採掘が再開され、近隣の鍛冶屋の店で新しい燃料が広く使用されるようになりました。
中部無煙炭地域では、1826年まで石炭は発見されていませんでした。この発見も、狩猟者のジョン・チャールズによってなされました。ある狩猟遠征の際、彼は偶然グラウンドホッグの穴を見つけ、ライフルを置いて獲物を掘り始めました。掘削の過程で、突出した石炭の棚を発見しました。彼はこの発見を広く知らせ、その後も徒歩による探査が行われ、炭層が発見されました。そして、この炭田を採掘するために、ヘイズルトン石炭会社という会社が設立されました。
これらのいくつかの発見地点から、無煙炭の探索はあらゆる方向に広がり、最終的に層の境界が定義され、各鉱区は細心の注意を払って調査され、地図が作成されました。
[51]
第6章
石炭の利用の導入
今世紀初頭、無煙炭、あるいは石炭は、採掘されるあらゆる地域で、鍛冶屋の炉や製鉄所の炉の燃料として広く利用されていました。しかし、その用途はそれだけにとどまりました。燃焼させるには、人工的に強い空気流を吹き込む必要があると考えられていましたが、火格子やストーブ、炉ではうまく機能しなかったため、家庭用や大規模製造業向けの石炭の需要はありませんでした。この困難を克服するための努力は確かになされました。数え切れないほどの計画が実行に移され、そして放棄されました。かつては、重りやバネで動く時計仕掛けの装置を用いて、管を通して火格子の下部に空気を送り込むという提案もありましたが、そのような装置はコストが高すぎて実現不可能でした。
しかし、マウチ・チャンク山でギンサーが発見した技術を発展させていたワイス、シスト、ヒレガスも、人工通風なしで石炭を燃焼させるという問題を解決したようだ。彼らは石炭のサンプルをフィラデルフィアに送り、おそらく[52] 適切な焼却方法についての指示書が添えられていた。この推定は、印刷業者チャールズ・シストの息子で、ワイスとヒレガスと同行していたウィルクス・バリのジェイコブ・シストに送られた手紙によって裏付けられている。これらの手紙のうち2通は現在、ウィルクス・バリのワイオミング歴史地質学会が所蔵している。そのうちの1通の抜粋は以下の通りである。
「私はリーハイ炭を、密閉式ストーブや、自由に開閉できる暖炉で使用した経験があります。暖炉は、リーハイ炭を敷いた小さな狭くなった火格子を通して、勢いよく空気が上昇するように作られています。バージニア炭よりも火がつきにくいと感じますが、火格子の上に少量の乾いた薪を置くだけで着火します。着火後は、燃焼を維持するために十分な量の薪を追加し、灰を抑えるために時々かき混ぜながら、燃え続けます。煙は出ず、硫黄も含まず、よく燃えると鮮やかな輝きを放ちます。これらの特徴により、リーハイ炭は部屋を暖めるのに最適です。」
この手紙には「フィラデルフィア、1803年2月15日 」の日付があり、「オリバー・エバンス」と署名されています。
2通目の手紙も同様の推薦と成功報告をしており、 [53]筆者は、「フィラデルフィアの水道局の事務員フレッド・K・グラフは、 1802年にフィラデルフィアのペンシルベニア銀行の大型ストーブでリーハイ炭を試した。」と述べています。
知られている限り、これらは無煙炭を火格子やストーブで燃焼させる試みが成功した最初の記録例です。フィラデルフィアのジェームズ博士もまた、1804年から暖房用に無煙炭を継続的に使用していたことを記録に残しています。
これらの十分に検証された無煙炭使用例は、ウィルクス・バリのジェシー・フェル判事が、この石炭を開放式の火格子で燃焼させ、完全な成功を収めた最初の人物であるという、一般的に信じられていた考えを覆すもののように思われる。しかしながら、フェル判事の実験の価値は疑う余地がなく、これらの実験を成功に導いた彼に当然与えられるべき功績を否定することもできない。
1808年まで、ワイオミング渓谷で人工的な空気送風なしにこの地域の「石炭」を燃やそうとする試みは、ことごとく失敗に終わりました。人々はそれが可能だと信じていませんでした。エヴァンスとグラフのこの方面での成功は、知られていなかったか、あるいは認められていませんでした。フェル判事が彼らのことを知らなかったことは確かです。この石炭を暖炉で燃やせるという彼の意見は、完全に彼自身の思考に基づいていました。彼は友会の会員であり、ウィルクスにやって来ました。[54] 数年前、バークス郡からバーレ判事という人物がやって来ました。彼は鍛冶屋で、町一番のホテルの経営者で、後にルザーン郡の判事補の一人となりました。石炭を燃やすという問題について熟考し、明確な結論に達すると、彼は実験を始めました。まず、生のヒッコリーの枝で火格子を作り、そこで起こした火は成功したと推定されます。というのも、彼はその後すぐに、現在使われている火格子に似た鉄製の火格子を作り始めたからです。この作業は、彼の甥のエドワード・フェルと彼自身が、バーレ判事の鍛冶屋で行い、一日で完成しました。フェル判事は午後遅くにその火格子を持ち帰り、居酒屋の暖炉にレンガと一緒に設置しました。夕方になると、オーク材で燃え盛る石炭の火を起こし、町で最も尊敬されている大勢の住民を招いて石炭が燃える様子を見てもらいました。しかし、彼の招待に応じて集まったのはほんのわずかだった。彼らは彼の理論が実現不可能だと信じ、偽りの犠牲者になるのではないかと恐れていた。しかし、集まった人々にとって、この火災は啓示だった。それは計り知れない可能性への道を切り開いた。フェル判事自身もこの発見の重要性を認識し、この出来事は記録に残る価値があると考えていた。フリーメイソンの熱心な会員であった彼は、蔵書の中から「フリーメイソンの…」と題された本を選んだ。[55] モニター」と名付け、見返しにはっきりとした太字で次のメモを書きました。
5808年2月11日、フリーメイソンリー。谷間に普通に生えている石の石炭を家の暖炉の火格子で燃やす実験をしたところ、燃料として十分であることが分かりました。普通の方法で木を燃やすよりも、少ない費用で、より澄んだ良い火を起こすことができました。
[署名]ジェシー・フェル。
「ウィルクスバール自治区、1808年
2月11日」
フェル判事の実験が大成功を収めたことはすぐに海外でも話題となり、無煙炭の有用性を示す新たな時代が到来した。ウィルクス・バリからワイオミング渓谷全域で、薪用の暖炉は廃止され、新しい家庭用燃料を燃やすための火格子が設置された。その後まもなくストーブが導入され、1820年までに火格子と石炭ストーブが渓谷全域で一般的に使用されるようになり、家庭用石炭は1トンあたり3ドルで販売されていたと、スチュワート・ピアースは著書『ルザーン郡年鑑』で述べている。フェル判事の実験当時、ワイオミング渓谷の鉱山で採掘された無煙炭は、海外市場を開拓する真剣な努力を払うには至らなかった。[56] それにもかかわらず、1807 年にアビジャ スミスによってこの事件は起こっていました。スミスは箱船に積んだ石炭をサスケハナ川を下ってコロンビアに送りましたが、売れずにそこに残さざるを得ませんでした。
1808年、アビジャと弟のジョンは再び実験を行いました。フェル判事の先代の実験の成功に着目した彼らは、鉄製の格子を持参し、コロンビアに設置しました。そして、懐疑的な住民たちに、石炭が家庭用燃料として実用的であることを実証しました。この事業は成功し、その後、採掘できる石炭はすべて河川沿いの町で容易に販売できるようになりました。1812年以降、彼らは石炭をハーバー・ド・グレースまで輸送し、そこからスクーナー船でニューヨークへ送ることで、取引を拡大しました。
スミス家の努力がもたらした成功は、ワイオミング渓谷に住む他の進取の気性に富んだ住民たちを石炭貿易へと駆り立てたようで、1813年と1814年にはジョージ・M・ホレンバック大佐、バトラー卿大佐、ジョセフ・ライト氏、そしてクランダル・ウィルコックスらが石炭の採掘と輸送に従事した。彼らは炭鉱で採掘された石炭を箱船で川に送り、1830年までにこの渓谷では8万5000トンがこのような輸送のために採掘された。その年以降、石炭は完成したばかりのノース・ブランチ運河によってナンティコークまで輸送され、1846年にはリーハイ・アンド・サスケハナ鉄道が渓谷を貫通し、この渓谷に新たな時代が到来した。[57] 輸送。こうして、1807年に55トンの無煙炭の出荷で無煙炭貿易を開始したこの地域は、1887年には合計19,684,929トンを市場に出荷するに至りました。
地図
ペンシルベニア州の 無煙炭 田 を
示す地図
一方、ワイス、シスト、ヒレガスはマウチ・チャンク山で石炭事業を推進し、後にグレート・サミット鉱山として知られる鉱山を開山しました。1803年には、リーハイ川を6艘の石炭で下降させ、デラウェア川との合流点まで流し、そこからフィラデルフィアへと輸送しました。目的地に到着したのは2艘だけで、残りは急流と不器用な航海のために途中で遭難しました。無事フィラデルフィアに到着した2艘の石炭は、一塊も売れませんでした。所有者たちは石炭の販売先を探そうと懸命に努力しましたが、人々は燃えない燃料を買いたがりませんでした。ついに市当局に訴え、少しの躊躇の後、市当局は石炭を引き取り、市の水道事業で使用されている蒸気機関に利用することを承諾しました。彼らはこの提案を受け入れましたが、燃料として期待されていた石炭を燃やそうとする試みはすべて無駄に終わりました。彼らはついに嫌悪感から作業を放棄し、石炭を邪魔者と断言し、残った石炭を砕いて公共の敷地の歩道に砂利の代わりに撒かせました。これは実に不名誉な失敗でした。サミット鉱山の採掘作業は突然中止されました。[58] ヒル鉱山会社はその後数年間、完全に意気消沈し、失った財産を回復しようとはしなかった。数年後、ウィリアム・ターンブルがプロジェクトを復活させようと試みたが、彼の努力も惨憺たる失敗に終わった。
1813年、ウィルクス・バリ出身のチャールズ・マイナー、ジェイコブ・シスト、ジョン・W・ロビンソンは、サミット・ヒルでの事業を精力的に再開し、1814年8月9日、最初の石炭を積んだ箱船をフィラデルフィアに向けて川下りに出発しました。出発地点から80ロッドも行かないうちに、箱船は岩棚に衝突し、船首に穴が開きました。「そして」マイナー氏は言います。「若者たちは、水の流れを服で止めようと、ほとんど裸になったのです。」川の急流での数々の冒険を経て、箱船は5日間の航海を経て、翌週の日曜日の朝8時に目的地に到着しました。船主たちは到着を待ち望んでおり、英語とドイツ語で印刷されたチラシを市内で無料で配布し、積荷への人々の注目を集めていました。これらのチラシは、石炭の宣伝に加え、火格子、ストーブ、鍛冶屋の炉で石炭を燃やす方法に関する情報も提供していました。また、鍛冶屋などから送られた、燃料としてのリーハイ炭の価値と入手可能性を証明する印刷された証明書も添付されていました。箱船の所有者たちはさらに一歩進み、人目につく公共の場所にストーブを設置しました。[59] 彼らは市内の様々な場所で石炭火を起こし、人々に立ち止まって火を見せる機会を与えた。また、民家を訪れ、住人たちを説得して、リバプール産の石炭を使うために作られた無煙炭の火を焚かせようとした。鍛冶屋にも足を運び、職人たちに賄賂を渡して、彼らの石炭を鍛冶場で試してもらうことさえした。こうして、粘り強く勤勉な、いや、僭越な努力によって、彼らは自分たちの事業への大衆の関心を喚起し、製品の需要を創出することに成功した。リーハイ炭鉱の所有者たちは、新しい燃料の点火方法についても、人々に指導することに特に力を入れた。強い人工気流が必要だという考えを一旦払拭した後、次のステップは、石炭を突いたり、叩いたり、掻き集めたりして絶えずかき乱さないようにすることでした。初心者は、石炭に火をつけるために、この行為を何よりも重要だと考えていたようです。そして、奇妙に思えるかもしれませんが、この誤解こそが最も克服し難いものでした。1814年、リーハイ炭を購入した企業の中に、スクーカル川の滝で鉄線を製造するホワイト・アンド・ハザード社がありました。圧延工場の経営者であるジョシュア・マリン氏から、彼が新しい燃料の使用に成功したという話を聞いていたのです。当時、バージニア炭は非常に不足していたため、ホワイト・アンド・ハザード社は無煙炭の品質を試験することにしました。[60] 彼らは荷車一杯の石炭を購入し、1ブッシェル当たり1ドルで工場へ持ち込んだ。そこで彼らは炉で火を起こそうと試み、彼らが最も巧みと考える操作と最も熱心な注意を払った。しかし、彼らの努力は徒労に終わった。荷車一杯の石炭は、石炭を燃やそうとする無駄な試みで無駄になってしまった。彼らはひるむことなく、さらに荷車一杯の石炭を手に入れ、もし必要なら石炭火を起こす作業に夜を徹することを決意した。そして彼らは夜を徹した。しかし、朝になっても、彼らは相変わらず目的の達成には程遠いようだった。彼らは木を突いたり、叩いたり、熊手でかき集めたりと、絶え間なく作業を続けた。しかし、どんなに絶え間なく操作しても、燃える薪の上の石炭は十分に燃えなかった。この頃には男たちは落胆し、嫌悪感を募らせ、炉の扉をバタンと閉めて絶望のあまり工場を出て、朝食に出かけた。たまたま、作業員の一人が炉室にジャケットを置き忘れてしまい、30分ほど後に取りに戻ると、炉の扉が真っ赤に熱せられていることに気づいた。驚いて扉を勢いよく開けてみると、炉内は強烈な白熱で赤々と燃えていた。他の作業員もすぐに呼び集められ、同じ火で4つの鉄塊を加熱・圧延し、ようやく交換が必要になった。この予想外の結果の原因を探り、作業員たちはある結論に至った。[61] それは単に火を放っておくことによるものだという説が、後に彼らはその正しさをことごとく証明した。こうして彼らは偶然にも、無煙炭で火を起こす成功の秘訣を掴んだのである。その秘訣とは、燃えている木の上に炭を軽く投げ、あとは放っておくことだけだった。ホワイト・アンド・ハザード工場での出来事は広く知られるようになり、人々はこの出来事から、それまでのあらゆる訓練で学んだ以上に、石炭火を起こす方法について多くのことを学ぶことになった。
しかし、リーハイ炭鉱の操業者たちの事業は、依然として成功の見込みがなかった。彼らが石炭貿易に乗り出したのは1814年、イギリスとの戦争がまだ続いていた時期で、イギリスからの石炭調達は不可能であり、リッチモンド地区の石炭は非常に不足していた。そのため、リーハイ炭は1トンあたり14ドルで取引できたが、この価格でも採掘と輸送のコストとリスクがあまりにも大きく、採算が取れない状態だった。しかし、1815年にイギリスとの和平が成立し、市場は再び外国産石炭の受け入れに開放された。リーハイ炭鉱の操業者たちは、軟質炭の販売業者との競争に敗れ、事業を放棄せざるを得なかった。
これらの所有者の努力とエネルギーにもかかわらず、サミットヒルの鉱山産業は利益を上げることができず、1817年に鉱山は[62] ジョサイア・ホワイトとアースキン・ハザードの手によって、彼らはリーハイ川の緩流航行システムを完成させ、1820年に最初の365トンを出荷しました。無煙炭貿易の成長を示すよく印刷される表では、通常、この貿易は1820年のリーハイ川の石炭の出荷から始まっています。しかし、これは完全には正しくありません。なぜなら、石炭はもっと以前にワイオミング地域から市場に出荷されていたからです。1820年に365トンのリーハイ川の石炭が市場に供給されたのに対し、緩流航行システムがペンシルベニア運河のデラウェア支流の出荷に取って代わられた1831年には、この地域から40,966トンが出荷されたというのは注目に値します。そして 1887 年には、リーハイ地区から合計 4,347,061 トンが市場に出荷されましたが、炭鉱労働者の長期ストライキが生産に深刻な影響を与えていなかったら、その量ははるかに多かったでしょう。
南部炭田のスクーカル地域でも、石炭導入は同様の障害に直面した。この地域で石炭を発見したニコラス・アレンは、ジョージ・シューメーカー大佐と共同経営を行い、ポッツビル近郊の炭鉱地帯を購入し、1812年に採掘を開始した。彼らは数台の荷馬車に積めるほどの石炭を調達し、近隣で販売したが、少数の鍛冶屋を除いては、販売は行われなかった。[63] シューメーカー大佐から燃料としての価値を教わったにもかかわらず、買い手は見つからなかった。アレンはすぐに意気消沈し、その土地の権利をすべてパートナーに売却した。パートナーは事業に固執し、かなりの量の石炭を採掘し、10台の荷馬車に積み込んでフィラデルフィアへ市場を探しに運んだ。しかし、すぐに売れたわけではなかった。人々は石炭を奇異な目で見て、ただの黒い石としか考えず、他の色の石よりもよく燃える理由が見当たらず、買おうとはしなかった。
しかし、シューメーカー大佐は自社製品の絶賛を熱心に、そして執拗に宣伝したため、ついには試しに少量だけ石炭を購入する購入者も現れた。しかし、例のごとく試用は失敗に終わり、石炭を購入した人々は、自分たちが被害に遭ったと思い込み、シューメーカー大佐を詐欺師だと非難した。一方、激怒した一人は、大佐が常習的な詐欺師であるとして逮捕状を取得した。この段階で、シューメーカー大佐は慎重さこそが勇気よりも重要だと考え、静かに街を出て、逮捕状を持つ警察官を避けるため、遠回りの道を30マイルも迂回して自宅へと向かったと言われている。
これは実に残念な始まりだった[64] スクーカル川の石炭取引は、この分野で大きな成功を収めた。しかし、幸いなことに、フィラデルフィアのシューメーカー大佐の顧客全員が彼の石炭を燃やすという試みに失敗したわけではなかった。デラウェア郡の鉄鋼業者メレン・アンド・ビショップ社は、シューメーカー大佐の熱心な要請を受け、自社で購入した少量の石炭で実験を行い、その燃料がうまく燃えることを発見し、フィラデルフィアの新聞を通じてその事実を発表した。こうして他の鉄工たちもこの石炭を試すようになり、ついにはスクーカル川沿いのすべての炉でこの石炭が使用されるようになった。最終的に、この石炭は蒸気発生のために使用されるようになった。ジョン・プライス・ウェザリルのこの方向での実験は部分的にしか満足のいくものではなかったが、1825年にフェニックスビルの鉄工所で行われた実験は完全な成功を収めた。
それでも、フィラデルフィア市場での石炭の価格は、採掘の労働力と輸送費を賄うには不十分でした。そのため、1818年以前には、スクーカル地域で採掘された石炭のほぼすべてが周辺地域の鍛冶屋に売却されていました。しかし、その年にスクーカル運河の改修が完了し、鉱山の産物の新たな販売先が確保されましたが、決して安全でも十分でもありません。1826年と1827年までに石炭貿易の重要性の高まりが明らかになり、スクーカル運河システムは良好な状態に修復され、鉱山事業は[65] その地区の人口は急速に膨大に増加しました。
ワイオミング州の石炭盆地の北東方向の延長は、サスケハナ川をピッツトンで離れ、ラカワナ渓谷に沿ってカーボンデールの7マイル先まで続き、そこで川はウェイン郡とサスケハナ郡にわずかに入り込み、そこで枯渇する。この延長はラカワナ地域として知られている。今世紀の初めには、ここで石炭が採掘され、実験が行われた。川岸の石炭の露頭は、1804年に測量士のプレストンによって記録された。1812年にはプロビデンスで採掘され、HCLフォン・シュトルヒによって粗雑な火格子で焼かれた。この頃、ウィリアムとモーリスのワーツ兄弟がこの地域の鉱物資源の豊かさに魅了され、フィラデルフィアからこの地を訪れ、無煙炭層の位置、面積、品質を確かめるための探検を開始した。弟のウィリアムは、この地方の険しい丘陵地帯や深い森を放浪していた時、偶然デイヴィッド・ノーブルズという名の猟師に出会った。彼は借金による投獄を逃れるため、隣接するウェイン郡から逃げてきて、森の中で不安定な生活を送っていた。ノーブルズはこの地方をよく知っていて、石炭の採掘場の場所も熟知しており、ワーツに仕えるようになってからは、彼に非常に貴重な援助を与えた。
[66]
調査によって大量の石炭が存在することが判明したワーツ兄弟は、次にその土地の所有権を取得し、市場への出口探しという問題に取り組みました。最終的に彼らは、ウォーレンポーパック川からラカワクセン川へ、ラカワクセン川からデラウェア川へ、そしてそこからフィラデルフィアへと石炭を筏で輸送することを決定しました。この方法は1814年から1822年にかけて試行されましたが、失敗に終わりました。前述の1822年には、彼らは100トンの石炭をフィラデルフィアに輸送することに成功しましたが、市場には2,240トンのリーハイ石炭が溢れていました。競争は絶望的に思えましたが、モーリス・ワーツは、精力と忍耐力に欠ける者たちが今頃やっていたであろう事業を放棄する代わりに、新たな計画に目を向けました。これは、ハドソン川のロンダウトからデラウェア川を渡りポート・ジャービスまで至る運河を建設し、ニューヨーク市場への出口を確保することに他ならない。そこからデラウェア川とラカワクセン川を遡上し、石炭層の東側で最も近い実行可能な地点まで運河を建設する。しかし、その地点に到達したとしても、船と鉱山の間には、そびえ立つ高山と険しい断崖を持つムージック山が依然として存在する。ワーツ兄弟はこれを深刻な障害とは考えなかった。彼らは、この困難を克服するために、主に傾斜路で構成される山々を横断する鉄道を建設することを提案した。[67] 彼らは飛行機を牽引し、固定された蒸気機関によって車両を飛行機に牽引・牽引し、飛行機の間の区間を重力の力で移動するという計画を立てた。計画を立てると、彼らはそれを実行に移した。ニューヨーク州とペンシルベニア州から必要な法律を調達し、1823年から1825年にかけてデラウェア・アンド・ハドソン運河会社として知られる法人の認可を得た。そして彼らは多大な個人的努力によって、工事を開始・継続するのに十分な資本を得ることに成功した。1828年、運河はホーンズデールの終点まで完成し、炭田からその地点までの重力鉄道はすでに建設されていた。そして1829年、会社はハドソン川の潮汐地帯へ石炭を出荷し始めた。それは大胆かつ独創的な計画であり、当時としては途方もない規模の事業であった。この二人が、大きな困難と圧倒的な逆境を乗り越え、この計画を構想し、成し遂げたことは、英雄の光に照らされた高次の天才の域にふさわしいものである。ラカワナ地域には多くの鉄道路線が敷設されており、今日ではこれらの主要幹線道路によって、ラカワナ産の膨大な石炭が東部の都市や沿岸地域へと輸送されている。
しかし、石炭発見直後に石炭鉱区に投資した人々は、概して投資額を失いました。彼らは予言的な洞察力で、石炭鉱区の快適さ、商業、[68] 炭鉱の産物に依存する国の製造業は、その先を見通すことができませんでした。これらの先駆者たちは予想される需要に応えようと準備しましたが、需要は来ませんでした。話をしても需要は生まれませんでした。炭鉱の驚くべき効用を披露しても、一時的な関心しか呼び起こせませんでした。同等の重要性を持つ地位を獲得した地球上の他のどの製品も、これほど長年にわたる粘り強い努力によって大衆の支持を勝ち取るために奮闘しなければならなかったことはありません。しかし、ついにその価値が一般に認識され、人々がそれを必要としているという結論に達し、金銭面での価値が固定され永続的になったとき、この産業の先駆者たちはこの分野から姿を消しました。彼らは意気消沈し、困窮し、あるいは亡くなりました。新しい人材と頭脳がその仕事を引き継ぎ、長老たちの計画を成熟させ、先人たちが蒔いた富を刈り取ったのです。
当初、石炭鉱区は主に小さな区画に分割され、個人が所有していました。その多くは、自らの土地に鉱山を開き、個人事業として採掘業を営もうと考えていました。この事業計画は、石炭を露頭から掘り出し、採石場から石を運び出すようにして運び出すことができた限り、部分的には成功していました。しかし、すぐにそうなったように、石炭を採掘するために地中深くまで掘削する必要が生じると、坑道掘削、トンネル掘削、採掘費用がかさみ、採掘作業は困難を極めました。[69] 鉱業全般は、通常、個人経営者の資源をはるかに超えており、経営者は財政難に陥るか、資金力のある者や企業に鉱山権益を売却せざるを得ませんでした。鉱業技術が発展するにつれ、時には苦い経験を経て、事業が利益を生むのは多額の資本があってこそであることが分かりました。そのため、数千ドルを投資した人々は、数十万ドルを投資できる人々に権益を譲渡し、彼らは今度は他の資本家と提携して、投資額を2倍、3倍、あるいは数百万ドルにまで増やし、より完璧な組織力で個人では不可能なことを成し遂げるために、会社や法人を設立しました。こうして、現代では個人経営者は法人に大きく道を譲り、今もなお鉱山に残っている人々は、少額の資本で大きな不利な状況に置かれています。しかし、瀝青質地域ではこの法則は当てはまりません。石炭は地表近くに埋蔵されており、アクセスしやすく、容易に採掘できるからです。川岸まで運んでふるいにかけるだけで、船に積み込まれ市場へ出荷されます。無煙炭地域と比べると、ここでは大規模な工場を維持し、大量の石炭を生産するのにわずかな資本しか必要としません。そのため、瀝青炭地域では、当然のことながら、[70] 石炭の大部分は個人、企業、そして中小企業によって生産されています。しかし、無煙炭地域ではこの法則は逆転しています。1887年に生産された3,620万4,000トンの無煙炭のうち、1,610万9,387トン、つまりほぼ半分は、フィラデルフィア・アンド・リーディング社、デラウェア・アンド・ハドソン社、デラウェア・ラカワナ・アンド・ウェスタン社、リーハイ・バレー社、そしてペンシルベニア・コール・カンパニーという5つの大企業によって採掘されました。これほど多くの大企業が莫大な生産量を生み出したにもかかわらず、中小企業、企業、そして個人に残されたのは、総生産量のごく一部に過ぎませんでした。
当然のことながら、これらの会社が保有する炭鉱の面積は、総炭鉱生産高に占める割合と同じ割合を占める。つまり、これらの会社は無煙炭地域の炭層の大部分を所有しているか、賃借している。炭鉱の価値は、そこに含まれる炭層の数、厚さ、そしてアクセスのしやすさによって変化する。無煙炭採掘のごく初期には、これらの土地は農民などから1エーカーあたり20ドルから30ドル、あるいは100ドルで購入されていた。1850年以前には、ワイオミング地域では1エーカーあたり75ドルから200ドルまで価格が上昇していた。最近、この地域で炭鉱が1エーカーあたり1,200ドルで売却され、36エーカーの炭鉱が1エーカーあたり1,500ドルで売却された。おそらく、[71] 1エーカーあたり800ドルから1,000ドルが平均的な価格と言えるでしょう。中部および南部の無煙炭地域では、石炭鉱区はさらに高い価値を持ちます。これは、石炭の質が良いからでも、市場へのアクセスが良いからでもなく、石炭層の傾斜角度が大きいため、同じ面積の土地でもより多くの石炭が含まれるからです。
石炭採掘場を石炭事業者にリースする制度は、特にワイオミング渓谷では非常に一般的です。ワイオミング渓谷の地表は農業用途に非常に適しています。この制度により、所有者は土地の使用権を維持しながら、同時にその下にある鉱床の開発から大きな利益を得ることができます。資本を投資する必要もなく、リスクを負うこともなく、安定した収入が保証されます。リースした炭層は、会社が所有する隣接する土地に開けた採掘口から、都合の良い場所で採掘するのが一般的であるため、リース地の地表が侵害されることは少なく、侵害されたとしても比較的小さな面積しか利用されません。リース契約では通常、採掘された石炭1トンごとに一定のロイヤルティがリース会社に支払われることが規定されており、リース会社は毎年一定トン以上の採掘を行うこと、あるいは採掘の有無にかかわらず、少なくとも一定トン以上の採掘に対してロイヤルティを支払う義務を負います。 20年以上前、ワイオミング地区の炭鉱は10トンの価格でリースできた。[72] 1トンあたり45セントです。最近、リーハイバレー石炭会社に広大な石炭鉱区が1トンあたり45セントで貸し出されました。また、キングストンのある所有者は1トンあたり50セントで貸し出す申し出を受けたものの、断ったと言われています。平均的な賃料は1トンあたり25セントから35セントでしょう。
これらの会社による巨額の購入の例として、フィラデルフィア・アンド・リーディング社が1871年にスクーカル地域の10万エーカーの炭鉱地を4,000万ドルで購入したことは特筆に値します。また、年間の取引量の例として、デラウェア・アンド・ハドソン運河会社が1887年に炭鉱用石炭1品目に5,019,147.16ドルを支払い、同年の石炭売上高が10,100,118.69ドルに達したことは特筆に値します。
炭鉱と炭鉱が大企業の手に集中することは、健全な競争を阻害する傾向がある一方で、多くの利益を生み出している。石炭は大規模に採掘すれば、はるかに安価に採掘できる。これはまさに、あらゆる生産産業の法則である。多数の個人の資本を合わせた事業は、一人の個人の全資本で立ち上げられ、運営される事業よりも、成功し、永続する可能性が高い。特に、多くの個人が関与する事業においては、この法則は当てはまる。[73] 石炭採掘業は、多くのリスクを伴います。一人の人が20万ドルから30万ドルの全財産を一つの炭鉱に投じることもあります。石炭取引の不況、炭鉱労働者のストライキ、爆発、火災などは、彼を経済的に破滅に導く可能性が非常に高いでしょう。しかし、豊富な資金と柔軟な性格を持つ会社は、こうした不利な事態に直面しても、事業にほとんど影響を及ぼさずに回復することができます。これは、より大きな利益で補填する用意のある損失項目の一つに過ぎません。さらに、すべての作業が確実に完了するという保証もあります。土地を購入する前に、そこに含まれる石炭の量と質について、綿密な観察と計算が行われ、土地の境界線を引くために最高の測量士が雇われます。最も熟練した鉱山技師は、個人事業主が支払うことのできない高給で雇用されます。彼らの部隊はよく組織化されており、採掘作業は体系的かつ経済的に行われ、採掘と製造の容易さ、そして労働者の安全を確保するあらゆる発明や機器において時代の流れに遅れることなく対応しています。従業員への給与は定められた期日に速やかに支払われ、雇用主の怠慢や不履行によって労働者が賃金を失う可能性は最小限に抑えられています。
[74]
一般的に、無煙炭事業を個々の事業者ではなく大企業によって支配することは、直接の利害関係者全員だけでなく、商業と社会全体にとって疑いのない利益をもたらすと言えるでしょう。唯一懸念される危険は、これらの企業が獲得した強大な権力の濫用です。しかし、これまでのところ、この危険は社会に深刻な脅威を与えていません。
[75]
第7章
鉱山への道
賢明な石炭採掘者は、鉱床の特性と鉱物の品質を把握するまでは、石炭を採掘する目的で鉱山を開くことはありません。この知識は、地表のあらゆる兆候を徹底的に調査し、注意深く検査し、石炭層まで掘削したりボーリングしたりすることによってのみ得られます。これは「探鉱」と呼ばれます。新しい鉱区の調査員はまず露頭を探します。谷を登り、岩棚や川岸を調査します。幸運にも石炭層の露出部分、あるいはその一部を発見した場合、その厚さを測定し、傾斜と走向を計算し、露頭を追跡します。また、その石炭層が関連する岩層についても調査し、注意深く記録します。こうすることで、その上または下に他の石炭層が存在する可能性を判断できるからです。石炭が見えるかどうかにかかわらず、彼はこの岩層の調査を行います。これは調査員にとって非常に役立つでしょう。例えば、ワイオミング渓谷のボルチモア鉱脈は、通常、粗い[76] 赤色砂岩。もし調査員がその地域でこの性質の岩石を発見した場合、その下には石炭が埋まっていると期待する十分な理由があります。無煙炭層の最も下の炭層の下には、通常、礫岩と呼ばれる岩石が存在します。したがって、探検家が礫岩の露頭を発見した場合、通常、その先に石炭を探す必要はないことがわかります。この岩石は、ムージック山脈の西側で地表に現れ、ラカワナ炭田の東側の境界を示しています。この礫岩を一度研究すれば、その組成は非常に単純ですが、他の岩石と間違える人はいません。それは、水に浸食された白い石英の小石が、鉛色の硬いセメントで固められたものに過ぎません。しかし、それは並外れた硬度と耐久性を備えた岩石です。水の浸食作用に耐え、空気に触れることで硬くなり、鉄に近い粘稠度を持っています。石炭地帯では、主に建築用途で使用され、重厚な壁や基礎が求められます。経験上、礫岩の下には石炭層は存在しないため、表層岩として発見された場所、あるいは掘削機で掘削された場所であれば、通常はその下を調査する必要はありません。石炭の露頭が見つからない場合は、川底で鉱物の破片がないか探査し、もし発見されれば、その発生源まで遡って調査します。石炭は、時には以下のような場所に露出していることがあります。[77] 風によって木が根こそぎにされ、その木片がグラウンドホッグの巣穴に撒き散らされた土の中から発見された。
国中を走る馬車道では、「スマット」や「ブロッサム」の痕跡がないか注意深く観察してみると良いでしょう。これは分解した露頭で、土壌と混ざり合っており、通行された道路の路床では他の場所よりも容易に識別できます。地表の他の兆候が見つからない場合は、この地域の地形的特徴を研究する必要があります。石炭層が地表に露出している箇所はどこでも、その上下の岩層よりも柔らかいため、大気や自然の作用によってより急速に分解・浸食されます。露出した石炭がこのように削り取られると、露頭の輪郭に沿って段丘やテラス状の地形が地表に残ります。そして、この形状は、地層の縁に厚い土砂が堆積していても維持されます。この厚い土砂に小さな竪坑を掘ったり、トンネルを掘ったりして、露頭をこのように調査することができます。この調査方法は、無煙炭地域よりも瀝青炭地域においてより価値がある。なぜなら、瀝青炭は軟らかいため侵食が速く、そのような侵食によって生じる段丘の形成がより明確かつ確実だからである。今日では、無煙炭地域において、実際に採掘が行われていない広大な地域はほとんどない。したがって、これらの鉱山は、[78] 露出した地層や発達した炭層を調査する上で、これらの設備は極めて有用であり、隣接する地域の炭層に関する知識を得るための最良の手段となります。広大な地域にわたって地表に石炭の存在を示す兆候が見られない地域では、ボーリングによる探査はほとんど意味がありません。ペンシルベニア州の無煙炭地域では、炭層の境界が現在非常に正確に定義されているため、石炭の存在を確認するためにボーリングを行う必要はほとんどありません。しかし、新しい地域で炭鉱を開く前には、必ず1つ以上のボーリング孔を掘削して、石炭の深度、傾斜、品質、そして炭層の特性を調べることをお勧めします。炭層の表面測定値は、その継続的な特性を示す指標として、せいぜい非常に不確実です。100フィートの深さに達する前に、傾斜角が劇的に変化する可能性があります。また、石炭は長期間大気にさらされると著しく劣化するため、炭層の品質を判断するには、岩石の中に隠れた標本片が必要です。したがって、ボーリングが必要になります。
探鉱の初期にはハンドドリルが一般的に使用され、砂ポンプでスラッジやボーリングを汲み上げて検査を行いました。これはスプリングポール法に取って代わられ、さらに石油地帯ではロープ法が用いられるようになりました。それぞれのボーリングは検査のために大切に保存されました。ダイヤモンド[79] 石炭地域で現在広く使用されているのは、この回転式掘削機です。その切削端は円形で、黒色の不定形ダイヤモンドがちりばめられています。掘削機が下降するにつれて岩石に環状の溝を刻み、コアを形成します。このコアはドリルと共に採取され、垂直断面で検査することができます。スラッジは、掘削ロッドの中心を通る水流によって洗い流され、掘削ロッドと掘削孔の面の間の地表へと押し戻されます。この回転式掘削機の発明はジュネーブのレショー、掘削孔のフラッシング方法はフロヴェルによるものです。
石炭採掘業者は、石炭資源に関するあらゆる情報を入手し、賢明であればそれを地図の形で具体化した後、採掘のためにどこに坑口を開けるか、そしてどのような坑口を開けるかを決定しなければならない。この二つの問いへの答えは、ある程度相互に依存している。なぜなら、特定の坑口は特定の場所になければならないからである。石炭が最初に実験や観察のために採取された頃は、石炭は地面から、あるいはある層の露頭から崩れ落ちた状態で、そのまま拾い上げられた。実用目的で石炭が求められるようになると、現在建築用の石材が採掘されるように、この露頭から後方下方へと採掘され、作業が進むにつれて層が露出していく。この工程は、[80] 掘削は露頭の線に沿って行われたが、石炭を掘り出すのに多大な費用がかかったため、それほど深いところまでは行われなかった。
アメリカでは、露天採掘による石炭採掘が成功している場所はごくわずかです。その一つが、モーク・チャンク近郊のサミット・ヒル露天採掘場です。リーハイ炭鉱が初めて発見された場所です。丘の頂上には、約60エーカーの広さで、厚さは15フィートから50フィートまで変化する水平の炭層がありました。その上に、厚さ3フィートから15フィートの岩、粘板岩、土が覆っていました。この炭層は、採石場から石炭を取り出すのと同じように、単に覆いを取り除き、石炭を取り出すだけで採掘されました。この方法の他の例としては、ルザーン郡ヘーズルトン近郊のハリウッド炭鉱とヘーズルトン第6炭鉱が挙げられます。無煙炭鉱地帯の他の地域でも、この剥土法が散発的に用いられていますが、一般的に条件が不利です。通常、石炭を取り出すために鉱山に入るには4つの方法があります。これらは、坑道、トンネル、斜面、立坑として知られています。
初期の鉱夫たちにとって、坑道は坑道への入り口として最も好まれた方法だった。岩棚や崖の表面に露出した石炭層を見つけると、彼らはそこに穴を掘り、そこから手押し車で石炭を運び出した。可能であれば、坑道は[81] 棚の麓に小川や川が流れている場所では、石炭は手押し車から直接ボートに積み込まれました。水路がない場合、丘や崖の麓に荷馬車用の道路が建設され、その上にプラットフォームが伸び、石炭は手押し車から荷馬車に積み込まれました。
木材と保温材を使用したドリフトまたは通路の断面。
現代の坑道は、改良された設計に基づいているとはいえ、炭鉱への入口を作る最も単純かつ安価な方法です。計画されている坑道の輪郭は、まず露出した炭層の縁に描かれます。15フィートから18フィートは、通常2本の線路を通すのに幅が広く、10フィートであれば1本の線路を容易に通すことができます。7フィートは平均的な高さですが、炭層が比較的平坦であれば、たとえより高い高さに到達する必要がある場合でも、岩盤に達するまで石炭を掘り下げることができます。この幅と高さで、坑道の入口は炭層を通って丘に切り込まれます。坑道の底は、水が排出され、積荷を積んだ車両をより容易に牽引できるように、内側に進むにつれて一定の勾配を維持する必要があります。坑道の入口は、水を排出できるように隣接する谷や川の水面より高くなければなりません。そのため、坑道は水位坑道と呼ばれます。通常、ドリフトの屋根と側面は、曲げた形で接合された木材で支える必要があり、[82] 互いにあまり接近させない。これらの木材はまた、時にはその背後と上に水平に置かれた棒で裏打ちされ、「ラギング」として知られている。坑道の開口部を造ることができる条件は、この方法の使用に重大な制限を課すことがわかるだろう。また、坑道が鉱山への入口を作るための最も単純かつ経済的な方法である理由もこれでわかるだろう。この方法では、土を取り除いたり岩を切ったりする費用がかからず、水を汲み上げたり石炭を持ち上げたりする費用も一切かからない。硬い岩に深い竪坑を掘るのに5万ドルから10万ドルかかることもあり、この金額に建物、機械、修理費、そして水を汲み上げたり石炭を持ち上げたりする絶え間ない費用が加算されるという事実を思い出すと、坑道法の経済性が理解できるだろう。しかし、無煙炭地域で坑道採掘が行われていた時代は過ぎ去った。水面より上の部分の炭層はほぼ採掘が終了しており、現在、坑道採掘によってアクセス可能な石炭層は極めて限られています。しかし、炭層が比較的平坦で、石炭の大部分が水面より上にある瀝青質地域では、坑道採掘法は今でもほぼ普遍的に用いられています。
坑道に次いで、トンネルは、特定の状況下では、鉱山への入口を作る最も単純かつ経済的な方法です。これは、地層を横切って掘られた通路であり、[83] 坑道は、坑口から露出していない石炭に到達するため、炭層に対して直角に掘られる。坑道は通常、丘の斜面に掘られる。まず、岩が露出するまで土を掘り下げる。もし、土が深すぎて坑口の垂直面を作ることができない場合は、坑口の垂直面を作るのに十分な土だけを掘り下げる。次に、坑道を作るのとほぼ同じ幅と高さで、ほぼ同じ方法で坑道に坑道が掘られる。坑口に土を掘る部分がある場合は、支保工は密に行う必要があり、保温材は重い板材が使われる。しかし、硬い岩盤に達すると、側面と天井は非常に硬くしっかりしているので、支保工が必要になることはほとんどない。この坑道は炭層の面に沿って掘られ、最終的に石炭に到達するとトンネルは終了し、坑道の走向に沿って左右に坑道が開けられ、これらの坑道から石炭が採掘される。坑道と同様に、トンネルは水面より上に設置する必要があり、坑口に向かって勾配を下げて水を排出する必要があります。トンネルの費用と、斜面や縦坑道に対する優位性は、石炭に到達するまでに岩盤をどれだけ掘削する必要があるかによって決まります。したがって、トンネルを開削する前に、トンネルが貫く石炭層の位置と傾斜を正確に示す地図を用意しておくことが特に推奨されます。そうでなければ、概算は不可能です。[84] 作業の範囲やコストに基づいて決定することができます。
無煙炭地域では、炭層が急激に傾斜しているため、既に掘削された炭層の坑道から坑道内部にトンネルを掘り、中間の坑道を通して隣接する炭層に到達します。このようにして、2層、3層、あるいはそれ以上の炭層を採掘し、すべての石炭を一つの地上坑道から掘り出すことができます。これは現在、無煙炭地域で行われている事実上唯一のトンネル掘削方法です。既に説明したように、水面より上に存在し、トンネルでアクセス可能であった石炭は、現在ではほぼ採掘され尽くしています。
採掘予定地に石炭の露頭があり、その傾斜が20度を超える場合、通常は斜面を通って鉱山に入ることが推奨されます。これは、露頭から始まり、必要な深さに達するまで石炭層に沿って下る通路です。この通路は石炭の中に掘られます。坑道と斜面の違いは、坑道は石炭層の走向に沿って地表から掘られるのに対し、斜面は傾斜に沿って掘られることです。背斜の尾根のように石炭層が地表から適度な距離にある場合、石炭層の軸に達するまで岩盤を掘り、そこから石炭層に沿って下っていきます。時には、背斜の尾根の頂上まで竪坑を掘り、その麓から2つの斜面を掘ることもあります。[85] ロールの両側に、それぞれ反対方向に1本ずつ打ち込む。層が非常に不規則であったり、断層によって大きく分断されていたりする場合は、斜面に必要な勾配の均一性を保つために、大量の岩盤切削が必要となる場合がある。この場合、費用は同程度の深さまで竪坑を掘る場合よりも高くなる可能性があるが、原則として、斜面からの入口は竪坑からの入口の4分の1程度で済む。
複線斜面の断面。
斜面を掘る際にも、坑道掘削に用いられる方法と同じ方法が用いられますが、一般的には支保工はそれほど重くする必要はありません。斜面の最小高さは約6.5フィート、上部の幅(カラー)は約8フィート、下部の幅(スプレッド)は約12フィートです。複線化が必要な場合は、スプレッドは18フィート、カラーは14フィートにする必要があります。ワイオミング地域では、傾斜は通常20度未満で露頭もまれであるため、斜面は一般的には使用されません。しかし、傾斜が20度から垂直まで変化する南部炭田では、斜面は鉱山への入鉱方法として最も一般的なものです。そこでは、坑口を300フィート掘り下げ、その地点から走向に沿って左右に通路を掘削し、そこから地表に向かって坑道を設置します。これを第一坑道と呼びます。その後、斜面をさらに300フィート掘り下げ、新たな通路と坑道を設置します。[86] 堆積した堆積物は第2層目まで持ち上げられ、これを第2層目リフトと呼びます。このプロセスは向斜盆地に到達するまで続けられます。
斜面の傾斜が30度未満の場合は、石炭は鉱山で最初に積み込まれた貨車で地表まで運ばれます。これよりも傾斜が大きい場合は、通常の炭鉱貨車の代わりに、急勾配で石炭を運ぶために特別に設計された貨車または馬車が使用されます。
採掘予定地に露頭がなく、石炭が水面下にある場合、石炭への入り口を作る最良の方法は竪坑です。ワイオミング地域では、上部の鉱脈がほぼ採掘尽くされているため、ほぼすべての坑道は竪坑によって掘削されています。地上における竪坑の位置は、完成時にその基部が、掘削される向斜谷の底、またはほぼ底部に位置するようにする必要があります。後述するように、これは鉱山の水を竪坑の基部まで導き、地下の石炭の輸送を容易にし、そして可能な限り最大の作業面積を確保するために必要です。竪坑を掘る深さは、到達すべき炭層と、その位置する地域によって異なります。ワイオミング盆地の北東端にあるカーボンデールでは、最下層の礫岩または炭層までの平均深さは250フィートです。スクラントンからピッツトンまでは500から[87] 最大水深は600フィート(約180メートル)です。ウィルクス・バリでは1,200フィート(約380メートル)です。ナンティコークの北東1マイル(約1.6キロメートル)では平均水深が最大となり、1,500フィート(約450メートル)から1,600フィート(約500メートル)に達します。
これがワイオミング地域における立坑の深さの限界となる。現在、平均深度は300~400フィートで、800フィートを超えるものはほとんどない。現在、ほとんどの立坑が掘られている赤灰鉱脈は、ジェネラル・ベイスン中央のピッツトンにあり、地表から450~650フィートの深さにある。南部の無煙炭地域では、立坑の平均深度はやや深く、ポッツビル近郊で最大深度に達し、ポッツビルの深部立坑は約1,600フィートの深さとなっている。
縦坑を開ける際には、予定の縦坑の寸法より幅 4 ~ 8 フィート、長さ 4 ~ 8 フィートの長方形の空間を地面に杭で固定します。そして、この広い領域から、岩盤に達するまで土や石を投げ出します。これは通常、川底の土地を除き、深さ 20 フィート以内で行われます。
この岩を基礎として、開口部の四方の表面まで12インチ四方の堅い木材の支柱が築かれ、地面が陥没するのを防ぎます。木材の支柱の代わりに石積みの重い壁が築かれることもありますが、当初のコストは高くなりますが、目的は石積みの方がはるかによく達成されます。[88] 石の縁石。これが完了すると、通常の発破工法で岩盤を掘り進め、開口部を垂直に保つために坑道の角に下げ振りを掛けます。
1885年6月30日に承認されたペンシルベニア州議会の法律は、炭鉱内および炭鉱周辺で働く人々の安全に関する限りにおいて、州における炭鉱の操業を規制するものである。この法律は、従来の法律を統合・改正し、新たな規定を追加したものである。この法律により、無煙炭鉱と瀝青炭鉱はそれぞれ地区に分割され、各地区には検査官が配置され、検査官の任務は、法律の規定が履行されているかを確認し、法律で義務付けられている事実および統計を内務長官に毎年報告することである。今後、この議会法の様々な規定に言及する機会が頻繁に生じるため、ここでは単に1885年法と称する。ここでこの問題を取り上げる理由は、同法に定められた坑道掘削に関する規則を参照するためである。これらの規則は、開口部の口に必要な構造物をどのように建設するか、材料が坑道に落ちるのを防ぐためにどのような予防措置を講じるか、上昇と下降をどのように行うか、沈下中のすべての爆破は電気爆発によって行われるかなどを規定している。[89] バッテリーなど。これらの規則はすべて、作業員の安全という唯一の目的を持っています。
現代の竪坑の水平寸法は、平均して幅約12フィート、長さ約30フィートです。この空間は、竪坑の深さ全体にわたって横方向に分割され、通常4つの区画に分かれています。最初の区画はポンプ通路で、パイプ、ポンプロッド、その他のポンプシステムに接続された機器のための空間です。この区画の幅は6フィートです。次に、幅7フィートの2つの運搬通路が続き、最後に鉱山から汚れた空気を排出する通気路があり、10フィートの空間が確保されています。これらの区画間の仕切りは、6インチ四方のオーク材の棒で作られており、バントンと呼ばれます。バントンの端は竪坑の岩壁に差し込まれ、互いに約4フィートの垂直距離を置いて水平に配置されます。これらのバントンの仕切りは、全長にわたってしっかりと板で覆われます。昇降室と通気路の間の仕切りは、板で塞がれているだけでなく、板同士がぴったりと合わさり、溝を切って接合されています。空気の通り道を確保するために、このようにして可能な限り気密性を高める必要があり、板の端が坑道の岩盤と接する部分の凹凸は、レンガとモルタルで丁寧に埋められています。
[90]
各昇降コンパートメントの両側にあるバントンには、4 ~ 6 インチ四方の硬い木の切れ端が連続して固定されており、昇降シャフトの上部から下部まで伸びています。これらが「ガイド」です。人や資材を昇降させる台車の両側には、上部や端部のない小さな長方形の箱のような形をした鉄製のシューが固定されています。このシューはガイドに緩くフィットし、ガイド上で上下にスライドして、昇降中に台車を安定させる役割を果たします。この発明は、イギリスのシェフィールドのジョン・カーによるもので、彼は 1798 年に早くもこの技術を導入しました。通常の台車は木製のプラットフォームで構成され、その両側の中央に垂直の支柱が立ち、上部の横梁で連結されています。これらの支柱はすべてしっかりと構築され、完全に補強されています。台車が所定の位置にあるとき、支柱はガイドのすぐ内側にあり、すでに述べたシューによってガイドと平行に保たれています。横梁の中央にはワイヤーケーブルの端が取り付けられており、そこから台車が吊り下げられ、昇降される。板張りのプラットフォームの床面には、竪坑の先端と底部の軌道と一致する軌道が敷設されており、台車がどちらの場所に停止しているときも、この軌道は竪坑の底部と頂部の軌道と連続している。鉱山車は台のプラットフォームに押し上げられ、車軸にしがみつくか車輪を固定する装置によって固定される。
上昇する台車を備えたシャフトの足元の垂直断面。
シャフトの口から突き出た[91] これらは「翼」、「キープ」、または「ケージレスト」と呼ばれるもので、上昇するキャリッジによってシャフトの側面に押し付けられますが、停止時にはキャリッジの下側で元の位置に戻り、キャリッジを支えます。キャリッジが下降する準備が整うと、翼は手動レバーで引き出されます。
現在、すべてのシャフトの少なくとも1つの昇降室には、安全台車が一般的に使用されています。この台車は木材ではなく錬鉄製で、シャフトから物体が落下するのを防ぐためのボンネットまたは屋根が備え付けられています。また、ロープや機械の破損による事故が発生した場合に台車を停止させ、所定の位置に保持するための安全クラッチまたはドッグが備え付けられています。1885年の法律により、オペレーターは従業員が使用する安全台車を用意するとともに、各シャフトの開口部に可動式のゲートまたはカバーを設置し、人や資材が開口部に落下するのを防ぐことが義務付けられています。
縦坑採掘が行われる場所では、作業員の出入りのために、台車以外の通路が設けられることはほとんどない。空気を取り入れるための小さな縦坑が炭層の最も高い部分まで掘り下げられることもあり、その開口部には作業員が上り下りできるように梯子が設置されるが、これらの梯子は緊急時を除いてほとんど使用されない。1885年の法律により、作業員は採掘中の炭層ごとに2つの開口部を設けることが義務付けられている。これらの開口部は、[92] 地下では少なくとも60フィート、地上では150フィートの間隔をあけてください。この規則の目的は、主排水口で事故が発生した場合に作業員が避難できる経路を確保することです。
しかし、今日では、この法律の規定に従うために別の縦坑を掘る必要はほとんどなく、鉱山の地下作業は非常に広範囲にわたる接続があり、各層から 2 つだけでなく多数の開口部にアクセスできることが多いからです。
様々な進入方法のコストを比較すると、当然のことながら坑道掘削が最も安価です。この方法では、つるはしの最初の一撃で石炭の破片が掘り出され、市場に出荷して販売することができます。そのため、掘削は石炭層内で行われるため、斜面掘削はトンネル掘削や立坑掘削よりも費用が安くなります。通常の複線斜面を掘削するには1ヤードあたり25ドルから50ドル、2線路を収容できる平均的な断面積のトンネルを掘削するには1ヤードあたり50ドルから75ドル、4つの区画を持つ立坑を掘削するには1ヤードあたり300ドルから500ドルかかると言えるでしょう。もちろん、状況、特に地層の性質によって、これらのコストの上限は大幅に増減する可能性があります。実際、既に数千ドルの費用がかかっていた掘削中の立坑が、必然的に撤去されるという事態も起こりました。[93] 手に負えない流砂の層に遭遇したため放棄されました。
経験豊富な石炭採掘者であれば、これらの炭鉱への入坑方法のそれぞれの利点と欠点、そしてそれぞれの炭層への適応性を理解しているため、容易に選択できるでしょう。実際、選択肢はほとんどなく、通常は事実上選択肢がありません。坑口となる場所の選定にも、通常、それほど大きな自由はありません。露頭の有無、地表の地形、炭層の輪郭、坑口へのアクセスのしやすさ、砕石の位置など、すべてが坑口選定の決め手となり、通常は最も利用しやすい場所が選ばれます。
[94]
第8章
炭鉱の計画
過去半世紀における石炭採掘科学の進歩は、他の産業科学の進歩と比べても遜色ありません。今日、国内で最も豊富な経験と最高の工学技術が、石炭採掘に関連する問題に投入されています。今日の採掘事業に投入された卓越した能力と達成された目覚ましい成功と比較すると、初期の鉱夫たちの努力は、ほとんど滑稽なほどです。石炭を採掘する際に主に使用された道具は、つるはしとくさびでした。1818年にアビジャ・スミスの鉱夫ジョン・フラニガンが鉱山に火薬を導入するまで、火薬は入手可能とは考えられていませんでした。ポッツビル近郊で初めて石炭採掘のための坑道が作られたとき、浅い坑道が掘られ、石炭は一般的な巻き上げ機を使って大型船で巻き上げられたと言われています。水が問題になり始めると、通常それは縦坑が 20 フィートまたは 30 フィートの深さに達するとすぐに起こりますが、この開口部は放棄され、新しい縦坑が掘られ、このプロセスが繰り返されます。
[95]
今日の鉱山経営者は、坑道への入り口として坑道が最適であると判断し、坑道の最長寸法が炭層の傾斜と一致するように坑道を炭層の底まで掘り下げます。次に、坑道の両側から、坑道に直角に、幅10~14フィートの通路を石炭層に切り込みます。これが「通路」の始まりです。次に、坑道の長方形の基部の両端から、最初の通路に直角に、幅約6~8フィート、長さ15~30フィートの別の通路を切り込みます。これが最初の「横坑」です。横坑の先端には、坑道と平行に通路が掘られます。これらの最後の通路は「通気路」と呼ばれます。坑道と通気路が坑道の基部から60~100フィートの距離に達すると、新しい横坑によって接続されます。
竪坑の両側には、幅15~30フィート、長さ60~100フィートの石炭柱が2本ずつ残っているのが分かります。竪坑周辺の天井にさらなる支えが必要な場合は、これよりも大きな柱を残すことも可能です。また、石炭層が傾斜しているため、一方の通気口の高さが通路の高さよりも高く、もう一方の通気口の高さが低いことも分かります。
設計では、シャフトの足がほぼ[96] 向斜谷または盆地の底。これが行われていれば、坑道に平行な坑道の麓の下の通路は、実際に向斜軸に沿って走っている可能性があります。しかし、谷底がさらに低い場合は、横坑をさらに深く掘り下げ、新たに平行な通路を作り、必要に応じてさらに別の通路を作ります。これらの開口部は坑道の麓から下向きに傾斜しており、坑道から流れ落ちる水だけでなく、作業が進むにつれて鉱山のあらゆる場所から来るすべての水がそこに集められます。このように坑道を溜めるために作られたこの盆地は「サンプ」と呼ばれ、そこから水は坑道を通って汲み上げられ、地表に排出されます。鉱山が非常に湿潤な場合は、サンプの水位を坑道の麓よりも低く保つために、最も強力なポンプエンジンを継続的に稼働させる必要があります。古い採掘場では、採掘が終了して放棄された鉱山の一部が水溜めとして利用され、その水が数エーカーの広さの地域を覆うことがあります。新たに坑道を掘った場合、水溜めのための開口部は坑道の麓または通路より下にのみ設けられます。その後、坑道の内側に斜面を設けて坑道を開くことが適切と判断されるまで、すべての採掘作業は通路の上部、つまり鉱脈の斜面に沿って行われます。[97] 下層に新しい作業場が設けられました。立坑の片側にある主通路とその上の通気路は、同時に平行に進み、40~60フィートの距離で横架材によって接続されています。最後の横架材が開くとすぐに、その直前の横架材は可能な限り密閉されます。これは換気を確保するためです。空気の流れが立坑の昇降路を下り、通路に入り、それに沿って最後の横架材まで進み、そこで通気路を横切り、通気路を横切って、立坑の麓の上端から引き上げられた横架材に戻ります。この横架材を下りて、空気は立坑の空気室に入り、強力なファンによって地表に排出されます。これが鉱山の換気システムの最も単純な形です。最後の横坑よりも竪坑に近い横坑のいずれかが開いたままになっていると、気流はそこを通って通気路まで短距離をたどり、そこから再び竪坑に戻り、通路の先端までは全く行かないことは明らかである。この通路は鉱山の主要動脈であり、すべての空車が作業面へ進入し、すべての積荷を積んだ車が竪坑の麓へ排出される幹線道路である。また、その上の鉱山全体の排水路であり、水を排水溝へ運ぶ水路でもある。比較的に[98] 平層では、その高さは石炭層のスレートまたは岩の屋根の高さと同じであるが、急勾配の層では、屋根全体または一部が石炭で覆われ、高さは7~8フィートとなる。屋根と側面が非常に堅固で、支柱を必要としない場合もあれば、必要な支持と安全性を確保するために、支柱を密集させて重くする必要がある場合もある。通路の床は、内側に掘るにつれて、通常100フィートごとに6インチから1フィートまで、常に上昇する勾配をつける必要がある。これは、排水と積荷を積んだ車両の移動を容易にするためである。
多くの瀝青炭鉱のように地層が水平、あるいはほぼ水平な場合、通路は完全に直線となる場合があり、通常はそうなります。また、炭層の傾斜がどんなに急であっても、走向が一方向しかない場合にも同様です。しかし、これらの条件はどちらも無煙炭地域では非常に稀であるため、一方向にかなりの距離にわたって通路が掘られているのを目にすることはめったにありません。傾斜した炭層の表面は、小さな丘陵地帯の片側の表面と似ています。そのような山脈に沿って、地表に沿って勾配を一定に保ちながら曲がりくねって走る鉄道の線路を見たことがある人なら、同じ理由から、通路が炭層に沿って進む際に方向を変えなければならない理由も理解できるでしょう。通路は、炭層を窪ませる谷や窪地を迂回して進まなければなりません。[99] 地上鉄道が、丘陵の小川が谷底から流れ落ちて小川と合流する窪地を迂回するように、また、沿線に沿って走る山脈の突出した尾根を迂回するように、石炭層の突出部を迂回しなければならない。しかし、石炭層は丘陵よりも輪郭が不規則で不確かであり、曲線はより急峻で変化に富んでいる。地上鉄道もまた、小さな谷を橋渡しし、狭い尾根を切り開くことで、経路を短縮し、曲線を緩和することができる。しかし、通路にはこれは不可能である。原則として、石炭層がどこに通じていようと、それを辿らなければならない。そして、石炭層はしばしば奇妙な経路を辿り、時には馬蹄形のように自らに反り返り、坑道の麓に向かっている。鉱山の監督や技師は、自分の幹線がどのような曲がりくねった経路を辿るかを事前に知ることはできない。土木技師が地上鉄道建設のために行うように、地面を掘り下げて線路を測量することはできない。前進しながら建設を進めなければならず、その一歩先にどんな岩や石炭が潜んでいるか分からない。断層、亀裂、水の流れ、洪積堆積物、そして鉱山技師が知るあらゆる障害に遭遇する覚悟をしなければならない。
坑道が完成した後に実際の作業のために坑道を配置するいくつかのシステムがあります。[100] 十分な距離を掘る。無煙炭地域で最も一般的に用いられている方式は「ピラー・アンド・ブレスト」方式である。瀝青炭鉱山では「ピラー・アンド・ルーム」、英国の鉱山では「ボード・アンド・ピラー」と呼ばれる。ここで説明する鉱山はワイオミング地域にあり、炭層は比較的平坦で、坑口は通常竪坑から、作業方法はピラー・アンド・ブレスト方式であることを念頭に置いていただきたい。ギャングウェイとエアウェイはそれほど深く掘られることはなく、おそらく200~300フィートほど掘ったところで、大量の石炭を生産するための開口部が作られる。エアウェイの上側から、竪坑から適度に大きな支柱が残る程度の距離、おそらく60~100フィートのところに開口部を作り、炭層に沿ってエアウェイと直角に掘る。この開口部は「チャンバー」または「ブレスト」と呼ばれる。瀝青炭地域では「ルーム」と呼ばれる。チャンバーの幅は通常約24フィートですが、屋根が非常に良好な場合は36フィートまで広げられることもあります。通気口で全幅に開けられることはあまりありません。その代わりに、鉱山用貨車が通れる程度の狭い通路を15フィート以内の距離まで掘削し、そこからチャンバーを全幅に掘削します。この狭い開口部は、必要に応じて容易に閉じることができます。[101] 石炭は空気の通過を妨げ、また、通路が崩落によって塞がれるのを防ぐために、通気路に沿って柱状に多くの石炭を残しておく。最初の室をその幅に等しい距離まで掘り進めたら、縦坑から最も遠い側に、それに平行に新しい室を作り始める。この二つの室は、厚さ 14 ~ 20 フィートの石炭壁で隔てられる。しかし、採掘が深く、上にある地層の重みで危険がある場合は、壁は室の幅と同じ厚さに作らなければならない。新しい室が 25 フィートまで掘り進めたとき、または鉱山にガスがなく換気がよい場合は 40 ~ 60 フィートまで掘り進めたとき、二つの室の間の壁に幅 6 ~ 10 フィートの開口部が開けられる。これはクロスヘッディングまたは「入口」と呼ばれる。二つの部屋への開口部の間の通気路に仕切りが作られ、空気の流れは最後の部屋へと押し上げられ、入口を通って最初の部屋へ入り、そこから再び通気路へと下り、そして通常の経路で竪坑の麓へと戻る。その間に最初の部屋では作業が進み、二番目の部屋をさらに30~60フィート掘り進める頃には、壁に開けられる入口は、まだ最初の部屋へと続いている。部屋の奥端は「[102] 「面」と呼ばれることもありますが、これは正確には炭鉱全体を指す名称です。炭鉱側面の石炭壁は「リブ」と呼ばれます。次に3つ目の炭鉱を掘削し、他の2つの炭鉱と平行に掘削します。続いて4つ目、5つ目と、このようにして、通気孔に対して直角から大きく外れることなく、可能な限り多くの炭鉱を掘削します。ただし、最初の炭鉱の面は2つ目の炭鉱の面よりも前方に配置され、2つ目の炭鉱の面は3つ目の炭鉱の面よりも前方に配置され、このようにして長さの限界に達するまで掘削が続けられます。この限界は、ある程度、炭層の傾斜によって決まります。比較的平坦な採掘場では、一連の炭鉱を500フィート、あるいは600フィートの距離まで掘削することができます。しかし、傾斜が急な場合は、炭鉱を経済的に掘削できる長さは200フィートから300フィートまでです。空洞の長さの限界は、露頭、背斜軸、断層、境界線などによって決まることもあります。2つの空洞の間に残された石炭の壁は、壁を貫く入口によってほぼ均一な大きさの柱状の列に分割されます。通気路から2番目の入口が壁を貫くとすぐに、1番目の入口はしっかりと塞がれ、3番目の入口が貫くとすぐに2番目の入口が閉じられ、柱状の列の端まで同様に続きます。これは、空気の流れを強制するためです。[103] 空気は、他の部屋へ流れて再び通気路へと戻る前に、部屋の正面まで上昇する。鉱山の空気が悪い場合、あるいは石炭が猛烈な勢いで有害ガスを放出している場合、最後の入口の下側から部屋の正面に向かって斜めに「ブラティス」と呼ばれる粗い板の仕切りが作られ、空気が開いた入口から外に出る前に、作業員が作業しているまさにその場所まで空気を強制的に送り込む。この仕切り板は、ブラティスクロスと呼ばれる粗い帆布に置き換えられることもある。ブラティスクロスは軽量で扱いやすく、同じ目的を果たす。
竪坑入口を備えた無煙炭鉱山の平面図。
通路にある炭鉱車用の線路から枝線が作られ、空気路を横切って各坑道の表面まで伸びています。この枝線をラバが空の炭鉱車を引いて登り、炭鉱夫が炭鉱車を通路まで降ろします。坑道の傾斜が10度以上とラバでは引き上げられないほど急な場合は、坑道内でのみ使用される「バギー」と呼ばれる軽い車を手で押し上げます。傾斜が急すぎてこれができない場合は、石炭を坑道の足元まで押し下げるか、滑り落とさせます。坑道は勾配を緩めるために斜めに掘り上げられることが多く、同じ理由で途中で曲線を描いて作られることもあります。
傾斜の急峻さや通路の方向の変化、あるいはその他の理由により、一組の平行室が[104] 終了すると、別のコースに沿って新たなセットが始まります。
坑道、通気路、あるいは坑室を掘削する方向は、鉱山長によって定められます。坑長は小型の鉱夫用コンパスで方位を測り、坑道の開口部近くの天井に、掘削したい方向に白墨で線を引きます。坑夫はこの線を目視することで、進路を定め、坑道をまっすぐに保つことができます。
前述のものと同様の一連のチャンバーが、通路の全長にわたって掘削されます。この長さは、様々な理由によって制限される場合があります。例えば、土地の境界線、断層、炭層の薄化などが挙げられます。しかしながら、通常は、厳格な経済原則が許す限り掘削されます。木材を必要とせず、良好な作動状態を容易に維持できる通路であれば、3~4マイルの距離まで掘削できます。しかし、これらの条件が逆の場合、1マイルが経済的に石炭を運搬できる最長距離となることもあります。この限界を超えると、地下輸送の距離を延ばすよりも、新たな立坑や斜面を掘る方が安価になります。
主通路が内側に進むと、石炭層の窪みに沿って2つの枝に分かれ、これらの枝がさらに枝分かれする。そのため、同じ高さに保たれた通路が複数存在し、それぞれの通路から複数の部屋が作られる。[105] 打ち込まれる。通路に支承された室が長さの限界に達し、その上にまだ採掘できる石炭の領域がある場合、室の面に沿って新しい通路が開けられるか、または室の真上に固形の石炭の中に新しい通路が開けられる。そして、この通路(「カウンター・ギャングウェイ」と呼ばれる)から、新しい室のセットが炭層に向かって打ち上げられる。 しばしば、一方の通路からもう一方の通路へ通過する車を、傾斜面で上げ下げする必要がある。その傾斜面では、ロープの一方の端につながれた荷を積んだ車が下降し、もう一方の端につながれた軽い車を上昇して引き上げる。ロープ自体は、傾斜面の先端にある回転ドラムに巻き付く。このシステムは、勾配が 1/30 以上のあらゆる傾斜面で使用できる。
ギャングウェイ、カウンターギャングウェイ、エアウェイ、チャンバー、そしてプレーンからなるこの一般的なシステムによって、メインギャングウェイの上部と立坑の両側にある石炭層が採掘され、ラバによって立坑の麓まで運ばれ、地表まで持ち上げられます。長く直線的なギャングウェイでは、ラバの代わりに小型の鉱山用機関車が使用されることもあり、最近では鉱山に電気エンジンが運搬手段として導入されています。
しかし、私たちが作業することになっているこの鉱山では、今のところ、坑道の下側の石炭には、石炭溜めがある場所を除いて、ドリルで叩いたり、つるはしで突いたりする動きは見られません。[106] 立坑の麓で坑道が掘削された。この立坑が盆地または向斜軸のほぼ底まで掘られている場合は、主坑道から岩盤または上部の石炭層を通り谷を横切り反対側の層の上昇まで短いトンネルを掘ることができる。ここで左右に新しい坑道を打ち込み、この石炭層をすでに掘られている立坑の支流とすることができる。主坑道と向斜軸の間には、大量の石炭が横たわっていることがよくある。なぜなら、これら2つの線は立坑から離れるにつれて大きく異なることがあるからである。しかし、輸送と排水の困難さから、主坑道から下方に石炭室を掘ることはできない。したがって、この区域を採掘するためには、主坑道から向斜軸までまたは向斜軸に向かって斜面を掘り、この斜面の麓から新しい坑道を打ち込む必要がある。この新しい通路から、継ぎ目に沿って主通路の線まで延びる通路室が開けられるが、通常は通路を貫通しない。石炭は下層の通路まで流し込まれ、斜面の麓まで運ばれ、そこから主通路まで巻き上げられる。しかしながら、ここではインクライン方式が機能しないことは明らかである。条件は逆転し、積載貨車を引き上げ、軽量貨車を降ろす。この作業を行うには、小型の蒸気定置機関、あるいは圧縮空気で動く機関車を導入する必要がある。一般的な方法は、蒸気機関を[107] 地下斜面の頂上より垂直に地表を掘削し、その目的のために掘削された掘削孔を通ってワイヤーロープを下ろし、下の滑車に電力を送ります。
中部および南部の無煙炭地域で一般的に用いられているリフトによる斜面採掘システムについては、前章で説明しました。このシステムでは、常に斜面を通路面よりわずかに下まで延長することで集水池が作られます。この通路は、ワイオミング地域と同様に、斜面の麓から左右に掘削されます。ただし、層が非常に傾斜しているため、通路の天井、あるいは少なくともその一部は、通常、粘板岩や岩石ではなく石炭でできており、傾斜が非常に急な層では、通気孔が通路のほぼ垂直上にあります。通路は通常、採掘場所が平坦な場所ほど曲がっておらず、地表からわずか300フィート(約90メートル)の斜面から掘削を開始し、石炭に沿って露頭線上の低い地点まで進むことがよくあります。この場合は水位通路と呼ばれ、実質的には坑道と同じです。
胸壁の開口部と作業方法は、北部の炭鉱で使用されているものとは若干異なります。斜面の麓から、斜面を保護するために太い斜面柱が残る程度の距離から、通路から石炭層まで、約30フィート、高さ6フィート、幅1.8メートルの狭いシュートが掘られます。[108] 幅は6フィートから9フィートです。その後、胸壁として全幅に広げられ、鉱脈に沿って露頭に向かって続きます。通気口や人員通行口を作る場合を除いて、日光に当たることはほとんどありません。次に、平行な胸壁が配置され、通常の柱と胸壁のシステムによって作業されます。傾斜が12度または15度未満の場合、石炭は作業面からバギーで降ろされ、プラットフォームまたはシュートに投棄され、そこから通路に停まっている炭鉱車に積み込まれます。傾斜が15度を超える場合、石炭は胸壁からシュートに滑り落ちますが、25度または30度未満の場合は、摩擦を減らして移動を容易にするために、胸壁の底に鉄板を敷きます。傾斜の急な胸壁では、炭鉱車に積み込むまで石炭を留めておくために、通路のすぐ上のシュートに板の仕切りが作られます。この仕切りは「バッテリー」と呼ばれ、胸部に石炭を入れるための同様の仕切りがある場合は「チェックバッテリー」と呼ばれます。この仕切りには開口部があり、必要に応じて石炭を汲み出すことができ、また作業員もここから作業に取り掛かることができますが、別途作業員通路が設けられている場合も少なくありません。こうした急勾配の胸部では、鉱夫は既に採掘した石炭の上に立ち、バッテリーによって保持された石炭から上部の未採掘の石炭に手を伸ばして作業を行います。様々な種類があります。[109] シュート、バッテリー、マンウェイなどのさまざまなシステムが使用されていますが、すべて同じ原理に基づいています。
チャンバーの平面図と縦断面図。
最初のリフトの通路が両方向とも限界に達し、そこからの胸壁も限界まで掘り下げられた後、斜面をさらに300フィート下げ、この工程を繰り返す。2番目のリフトの通路からは、胸壁は上の通路を突き抜けるほどには上には伸ばさない。その通路と胸壁の面の間には、厚さ15~40フィートの石炭の壁が残され、「チェーンピラー」と呼ばれる。これは、上部の通路を落下や圧壊から保護するためであり、また、下層への水の浸入を防ぐためにも必要である。これらのリフトは、約300フィートの間隔で、向斜谷に達するまで継続される。
こうした急勾配の層で坑道を使って坑道を開く方法が採用される場合、坑道は最下層まで掘られ、作業が上へ進むにつれて通路と胸壁が順次設置される。つまり、坑道を下方に延長する傾斜法を単純に逆転させるだけである。
トンネルや坑道、そして平地採掘における斜面採掘は、既に説明した立坑採掘の方法と変わりません。坑道、トンネル、あるいは斜面が炭層に十分に深くまで伸びると、それは通路となります。[110] チャンバーはそこから解放され、採掘は通常のモードで続行されます。
無煙炭鉱山では柱と胸のシステムを改良したさまざまなシステムが採用されていますが、根本的に異なるシステムは使用されていません。
イギリスで一般的で、ペンシルベニア州や西部諸州の瀝青炭鉱でもある程度用いられた「ロングウォール方式」では、石炭の採掘作業は延長された切羽に沿って同時に進められる。作業員の背後で屋根が下ろされ、通路への通路は確保される。切羽の屋根は多数の木製支柱で一時的に支えられる。
これまで述べてきた地下採掘に関する記述は、必然的に非常に一般的な内容となっている。限られた紙面では、現在用いられている様々な方法やその改良について記述することは不可能である。たとえ同じ地域であっても、二つの鉱山が全く同じように操業されているわけではない。時には、計画や操業が大きく異なることもある。それぞれの鉱山において、その固有の要件に最も適したシステムを採用する必要がある。ここには発明の才を発揮する大きな余地がある。炭鉱地域全体を見渡しても、重要な鉱山ではほとんど、歴史上初めて生じたかもしれない特別な緊急事態に対処するために考案された、何らかの新しい工夫、独創的な計画、発明の傑作が見られないということはない。[111] 採掘。しかし、地下採掘においては、あらゆる採掘方法の一般的な特徴は必然的に同じである。ある程度それらに精通している人は、炭鉱の地図をこの世のあらゆるものの地図と間違えるはずがない。
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第9章
鉱夫の作業
無煙炭鉱地域における一つの鉱山の雇用者数は、最も新しく小規模な鉱山でも12人程度から、最大規模で最も活発な鉱山でも700人から800人程度と様々です。平均はおそらく200人から300人の間でしょう。瀝青炭鉱地域では、平均はそれほど高くありません。
鉱山に降りる者の中で最初に立つのは、鉱山長、あるいは「内部長」と呼ばれることもある人物です。彼の任務は「鉱山の作業全体を指揮し、総監督すること」です。すべての労働者は彼の指揮下にあり、すべては彼の命令に従って行われます。彼は鉱山の総監督に報告し、指示を受けます。
次に権限を持つのは火事場長です。火事場長の任務は、毎朝作業員が作業に着く前に、鉱山内で爆発性ガスが発生している、または発生する可能性のある場所をすべて点検し、作業員に必要な指示を与えることです。また、換気システム全般を監督し、すべてのストッパー、ドア、柵、通気口が適切に維持されているかを確認します。[113] 運転手ボスは運転手ボーイとドアボーイの責任を負い、ラバが適切に世話され、虐待されていないことを確認します。運転手ボーイはそれぞれラバ1頭を担当し、ラバは通路に沿って空の車をチャンバーの表面まで引き込み、積載された車を立坑の底まで引き出します。ドアボーイは一日中持ち場にいて、車が出入りできるようにドアを開閉する必要があります。これらのドアの使用法と必要性については、後の章で説明します。さらに、鉱山労働者、大工、鍛冶屋、石工、線路敷設工がおり、彼らの鉱山での職業は、それぞれの職業を示す名前から明らかです。
最後に、炭鉱夫と炭鉱労働者について触れておきます。彼らの仕事の性質とやり方について調査することは、特に興味深い課題です。通路や通気口を開けるのは、炭鉱の掘削作業とほぼ同じですが、通路は炭鉱の掘削作業の約3分の1の幅しかなく、わずかに上り坂の斜面を掘削しなければなりません。通路を開けるのは特殊な作業であり、炭鉱夫は特別な賃金を受け取ります。なぜなら、この作業では炭鉱の掘削作業と同じ労働力で、同じ量の石炭を排出することは不可能だからです。そして、石炭の大部分は炭鉱から採掘されるため、炭鉱の掘削工程を炭鉱の掘削作業場の一つで観察する方が有益でしょう。
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通常、各炭鉱夫 2 名と労働者 2 名の計 4 名の作業員が雇用されています。炭鉱夫は石炭会社に雇用されているか、または石炭会社と契約を結んでおり、労働者は炭鉱監督者の承認を得て炭鉱夫に雇用されています。2 人の炭鉱夫は利益または賃金を均等に分け合い、「バティ」と呼ばれます。炭鉱夫のバティとは、炭鉱夫と一緒に炭鉱室で働く男性のことです。労働者のバティとは、同じ炭鉱夫に雇用されて炭鉱夫と一緒に働く男性のことです。炭鉱夫と労働者の間には、明確で厳格に守られた社会的境界線があります。炭鉱夫は地下労働者の貴族階級に属し、労働者は下層階級であり、雇用主が立っている地位に一日も早く昇進することを大きな野望としています。
さて、この4人の作業についてですが、坑道が柱の長さ分だけ坑道の上まで進む前に、通常は天井を支えるための支柱が必要になります。なぜなら、この広い範囲は支えのないままになっているからです。この目的のために、直径約9インチの堅木の支柱が用いられます。これらは鉱山会社によって大量に購入され、通常は冬季に伐採されて鉄道に運ばれ、いつでも鉱山へ出荷されます。1885年の法律により、鉱山を操業する個人または会社は、坑道の正面に、必要な長さの支柱を坑夫に提供することが義務付けられています。[115] 支柱を受け取った鉱夫は、支柱を坑道の中央線の両側、必要と思われる場所、または坑夫長が指定した場所に自分で設置する。坑夫は支柱の上部と坑道天井の間に大きな平らなくさびを挿入して支柱を所定の位置に打ち込む。こうして支柱はしっかりと固定され、坑道天井に対する支持力も大きくなる。坑道によっては支柱をほとんど必要としないものもあれば、しっかりと支柱で覆わなければならないものもある。支柱の必要性は坑道天井の状態によって決まる。坑道天井が柔らかく、スレート質で、緩い場合は、頻繁に支えなければならない。坑道が限界まで掘られて、坑道の根元から坑道表面まで支柱が必要なくなることは、非常に稀である。通常、坑道表面での作業が進むにつれて、坑夫の時間の大部分は支柱の設置に費やされる。
どの炭層にも上部と下部の石炭層があり、薄いスレート板でほぼ中央で区切られています。そして、片方の層を水平方向に4~5フィート掘り出してから、もう片方の層を採掘します。上部の層に、上部の割れ目が最も滑らかで、最も良質かつきれいな石炭が含まれている場合は、まずそれを掘り出します。しかし、良質の石炭が下部にある場合は、まず下部の層を掘り出します。これは、上部や底部に付着している粗い石炭、骨状の石炭、またはスレート状の石炭を効果的に吹き飛ばすほどの重たい砲弾は、隣接するきれいで脆い石炭層を粉砕し、その大部分を役に立たないほど細かくしてしまうほどの重さだからです。
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鉱夫が作業を始めるための、作業室の正面にきれいな垂直の石炭壁があると仮定しましょう。道具と資材がすべて手元にあることを確認した上で、まずドリルを取り出します。ドリルは直径約1.8インチ、長さ約5.5フィートの円形または六角形の鉄棒で、先端には鋼鉄が取り付けられています。この先端は刃またはノミ状に平らに加工されており、縁はわずかに凹面状に湾曲しており、先端は棒の直径よりもやや広くなっています。ドリルの反対側の端は直径が1.5インチに広げられ、棒の先端に円形の隆起が形成されます。隆起の片側には、ドリルの表面に半円形の切り込みが刻まれています。この切り込みの使い方については後ほど説明します。これが、鉱夫が作業を始めるための道具です。最初に採掘するベンチを選ぶ際、彼は面の中央線から数フィート右または左に離れた地点を選び、ドリルの鋭い刃で最初の打撃を加える。そして、連続して打撃を加えながら、ドリルを手で回転させ、穴を丸くする。ドリルの頭部を橇で叩くことは決してない。ドリルの切削力は、鉱夫の手にかかる推進力に依存し、その打撃は跳躍的または弾性的な打撃となる。
前述のバードリルの代わりに、多くの鉱夫は機械式ハンドドリルを使用しています。[117] 穴掘り用。この機械はジャックスクリューと同じ原理で作動する。クランクを手で操作し、オーガーのような突起が石炭に押し込まれる。クランクを回す作業はバードリルで掘削するよりも骨の折れる作業だが、その余分な労力は掘削速度の速さによって十分に補われる。炭鉱労働者の保守的な精神のためか、この機械は一般には使用されていない。蒸気や圧縮空気で動く石炭切削機は無煙炭鉱山では使用されていない。石炭の性質、層の厚さ、地層の傾斜により、これらの機械の使用は現実的ではないからである。
穴が約4フィート半の深さまで掘られると、スクレーパーで丁寧に穴を掘ります。これは軽い鉄の棒で、片方の端に柄が付いており、もう片方の端にはマスタードスプーンのような小さなスプーンが付いています。次に、薬莢を挿入し、穴の奥まで押し込みます。薬莢は、薬莢棒の上に厚手のマニラ紙を巻いた筒状のもので、黒色火薬を詰め、両端を折り曲げたものです。ダイナマイトなどの高性能爆薬は、廃棄物が多すぎるため使用されません。ジョイント式の既製の薬莢が主に使用されますが、一般的に鉱夫は必要に応じて独自の薬莢を作成します。
鉱夫の針は約5メートルの鉄の棒で、[118] カートリッジは長さが 1/2 フィートで、一方の端にハンドルが付いています。ハンドルの端の直径は約 5/8 インチで、反対側の端に向かって尖っています。カートリッジを掘削穴の最奥まで押し込んだら、針も挿入し、その先端でカートリッジの外端を貫きます。次に、針を掘削穴の底または側面に置いたまま、鉱夫が鉱山の底から細かい土を集め、乾燥している場合は軽く湿らせてから、穴の横に押し込みます。次に、この土をドリルのヘッドでカートリッジに押し込みます。さらに土を入れて押し込み、さらに押し込んで、穴が外端まで満たされたときには、パッキングが硬くしっかりとしています。このプロセスはタンピングと呼ばれます。ドリルの鈍端の縁にある半円形の切り込みは、ドリルが針の上を滑るようにし、針が位置を保ったまま、同時に穴の直径を埋めるためのものであることが分かります。突き固めが終わると、鉱夫は針の柄を握り、針のベッドの中で軽く一、二回回転させ、ゆっくりと引き抜きます。こうして、外側から薬莢の火薬庫に直接、丸く滑らかな溝が残り、この溝に点火プラグが挿入されます。点火プラグは単に細長い爆竹です。ライ麦の茎ほどの直径で、長さは約4インチ、そのカバーは1、2インチ突き出ています。[119] 導火線は、片方の端に巻かれ、導火線としてねじり上げられる。導火線の被覆は藁で覆われることもあるが、麻布で作られることもある。しかし、今日では紙で作られることが多い。火薬を充填した後、樹脂混合物に浸して防水性を高め、開口部を覆って火薬が漏れないようにし、もう一方の端の芯を弱火性にする。穿孔が非常に湿っている場合は、針を通す鉄管または銅管を薬莢に取り付けてから穴を突き固める。針を引き抜くと、導火線が管の口に挿入される。掘削孔を通して石炭から可燃性ガスが滲み出ている場合、または他の何らかの理由で薬莢が急速に爆発する恐れがある場合、油に浸した短い綿の芯を導火線に取り付けて導火線を長くし、この余分な導火線を掘削孔の口から石炭の表面に向けて垂らします。
準備が整うと、道具は安全な距離に退避され、点火ランプが導火線に当てられ、作業員たちは周囲にいる全員に「火事だ!」と警告し、部屋を後退して適当な柱の後ろに避難する。導火線は非常にゆっくりと燃えるため、通常の注意を払っていれば、作業員たちは危険から逃れるのに十分な時間がある。火が点火管内の火薬に達すると、爆竹やロケットを発射するのと同じ力が点火管に作用し、[120] 石炭をチャネルまたはチューブに激しく送り込み、薬莢の火薬と接触させます。結果として生じる爆発により、石炭の一部が切羽から吹き飛ばされ、大きな破片に砕けます。発砲後、場所が落ち着くとすぐに、作業員は結果を確認するために切羽に戻ります。砕けた石炭は片側に押しやられ、次の穴を掘る準備が整います。1つのベンチを壊すのに通常5発の発砲が必要です。両方のベンチの石炭が吹き飛ばされると、チャンバーの長さは5~6フィート増加します。発破では、鉱夫は作業面にあるそのような条件を利用しなければならず、自分の判断で最良の結果が得られる場所に穴を掘り、発砲します。鉱夫は掘削中に常に1つの姿勢をとれるわけではなく、快適な姿勢を見つけることはめったにありません。時にはドリルを腕を伸ばして頭上に持ち上げなければならず、またある時には作業中に膝をついて休まなければならず、さらに多くの場合、鉱山の濡れた床に仰向けや横向きに横たわり、時々休憩を挟みながら何時間もその姿勢で作業せざるを得ない。
鉱夫はほぼすべての部屋に火薬箱を備えており、それは鍵をかけられ、顔からあまり近くない安全で便利な場所に保管されている。この箱には、火薬のほかに、薬莢紙、薬莢ピン、点火筒、ランプの芯、チョーク、その他ちょっとした必需品が保管されている。[121] そして、すべての労働者が手元に持っていなければならない必需品。その他の道具は通常、採掘場の切羽にあります。彼はそこに採掘用のつるはしを持っています。このつるはしは真っ直ぐで尖っており、柄が入る先端または目から両端まで約9インチあります。これは、天井、リブ、切羽からスレートや石炭を下ろすのに使用します。一番下のつるはしは、石炭を下ろした後に労働者が砕くのに使用します。このつるはしは先端から先端まで約2フィートで、先端がわずかに上向きに湾曲しています。各鉱夫は2つのドリルと、おそらく手動の機械ドリルを持っています。また、天井の緩んだ部分をこじ開けたり、スレートや石炭の重い塊をひっくり返したりするための鋼鉄のバールも持っています。彼は支柱を設置するのに使う、柄の長さが2フィート4インチの8ポンドの鋼鉄ハンマーを持っています。また、岩や石炭を砕くための重いそりも持っています。リストには、3 つの大きなスコップ型のシャベルが加わります。これらは通常、砕けた石炭の小片をチャンバーの床から炭鉱車にシャベルで入れるために使用されます。
鉱夫の道具。
鉱夫は自分の道具を自分で用意しなければなりません。火薬、導火線、油は雇用主から調達し、毎月両者間で精算される勘定書に請求されます。鉱夫の職務で使用する器具のリストから鉱夫用ランプを省くことはできません。それはあまりにも必要不可欠なものだからです。それがなければ、鉱夫は何もできません。家へ帰る道さえ見つけることができません。[122] 彼の作業室。かつては鉱山でろうそくがよく使われていましたが、イギリスでは今でも一般的です。しかし、無煙炭鉱の鉱夫は必ずランプを使います。ランプは丸くて底が平らなブリキの箱で、食後の小さなコーヒーカップくらいの大きさです。上部には蝶番付きの蓋があり、片側に注ぎ口があり、反対側には先端を下に向けた鉤状の取っ手があります。この鉤状の取っ手でランプを鉱夫の帽子の前部にしっかりと固定し、鉱夫は作業中は帽子をかぶります。帽子を外すのは、火薬を補充するとき、火薬箱に近づくとき、あるいは作業の一部を詳しく調べるときだけです。ランプの中で鉱夫は注ぎ口から出る綿の芯から供給される原油を燃やします。ごく最近では、いくつかの大規模鉱山の作業通路に照明用の電気が導入され、大きな満足感を与えています。おそらく、すべての作業室の正面の天井から電灯がぶら下がる日もそう遠くないでしょう。
石炭が爆破され、支柱が設置されると、鉱夫の仕事は終了です。残りは労働者の仕事です。彼らは石炭を砕き、貨車に積み込み、通路まで運び、残骸を積み上げ、翌日の作業のために坑内を片付けます。坑夫たちは、切羽での作業が許す限り、坑内まで、キャップやノッチ付き枕木に木製のレールを取り付けた線路を敷設します。この線路の上まで[123] ラバと御者小僧が空の荷車を運び、坑道の脇に置き去りにした。労働者たちはまず、石炭室の床からシャベルでかき集めた小さな石炭を荷車に投げ込み、次に大きな塊を転がし入れ、荷車が積み荷でほとんどバランスを崩すほど巧みに積み上げる。荷車はタラップに押し出され、御者小僧が来るのを待つ。御者は荷車を積み荷に繋ぎ、坑道へと運ぶ。
炭鉱車は、通常、国内の地上鉄道で日常的に見られる石炭車の小型版に過ぎません。走行部分は鉄製で、箱部分は堅木で頑丈に作られ、鉄製のタイロッド、ボルト、シューで補強されています。車の端には垂直に開く扉があり、箱を横切る鉄棒で上から吊り下げられています。この扉は底部近くの外側にラッチがかかっており、石炭は炭鉱車から排出されます。炭鉱車の大きさは、炭鉱の規模と使用場所によって大きく異なります。平均的な大きさは、長さ10フィート、幅5フィート、レールからの高さ5フィート程度でしょう。このような炭鉱車は約100立方フィートの容積を持ち、2.5トンから3トンの石炭を積載できます。一般的に使用されている線路の軌間は、幅が3インチずつ異なり、2フィート6インチから4フィートまであります。炭鉱夫と労働者は、炭鉱で作業を開始します。[124] 午前6時です。坑道から坑内に入る場合は、7時までに坑内へ降りなければなりません。なぜなら、その時間になると技師は坑夫の坑内への下降を止め、石炭を持ち上げ始めるからです。坑夫は坑道の入口に到着するとすぐに石炭を切り始めます。鉱脈が太くきれいで、発砲が全て成功し、全般的に運が良ければ、午前10時か11時までにその日の石炭の割当量を切り落とします。ほとんどの石炭会社が採用しているシステムでは、1日に各坑道から搬出できる石炭の台数は一定数までと決まっています。そして、坑夫がその台数に達するだけの石炭を掘り出せば、その日の仕事は終わります。午後2時までに作業が終わらないことは滅多にありません。しかし、坑夫が坑夫の手伝いをするために残ることは決してありません。自らの判断力と技能によって運び込まれた石炭を砕き、積み込むのを手伝うことは、鉱夫としての尊厳に反する。そのため、鉱夫は常に坑道の最後尾につく。午後4時か5時前に仕事が終わることは滅多にない。どんなに成功した鉱夫であっても、砕き、積み込み、タラップまで降ろす石炭の量は限られている。しかし、鉱夫は自分が鉱夫になる日を心待ちにすることで、自らを慰めている。
爆破は常に危険な作業であり、ペンシルベニア州の法律は1885年の法律で、その特別な危険性を認識している。[125] 炭鉱においては、生命と身体の保護に関する一定の規定を設けることにより、安全が確保されている。定められた規則は厳格かつ完全であるにもかかわらず、火薬爆発や早期発破による事故は頻発し、破壊的な被害をもたらしている。しかし、これらの事故の大部分は、これらの規則違反に起因すると言わざるを得ない。炭鉱当局がすべての坑道で作業員を常に監視することは不可能である。作業員の行動は、大部分が彼ら自身によって管理されるべきであり、作業員の不注意による重大事故や致命的事故の頻度は、他の作業員が同じ危険を常に冒すことを思いとどまらせるものではないようだ。しかしながら、炭鉱労働者にとって最も一般的かつ深刻な危険源は、発破ではなく、坑道の天井、リブ、および表面からの石炭、粘板岩、および岩の落下である。発破によって緩んだ物質は、不注意に引きずり下ろされたり、あるいは何の前触れもなく落下したりする。多くの場合、天井の支えが不十分で、大きな部分が崩落します。毎日、落下する塊の下敷きになり、即死したり重傷を負ったりする人がいます。しかし、爆破の場合と同様に、彼らの負傷は主に本人の不注意によるものです。こうした事例の報告書を読めば、この事実を確信せずにはいられません。ペンシルベニア州の鉱山検査官の報告書によると、1887年には無煙炭鉱地区で300人の労働者が…[126] 鉱山内および周辺で発生した死亡事故は13件でした。このうち、天井や石炭の落下によるものは147件で、発破材の爆発によるものはわずか21件でした。これらの数字は、人命保護のために、作業員の技能と監督、そして作業員の注意と警戒をいかに発揮すべきかを如実に示しています。
[127]
第10章
鉱山の天井が崩れるとき
炭鉱を初めて訪れる人は、奇妙な光景や音、そして新しい感覚に溢れていることでしょう。竪坑から坑内に入ると、まず最初に忘れてはならないのは、かごや台車に乗って坑内を降りることでしょう。坑内訪問者はおそらく坑内長の一人の監視下に置かれるでしょう。坑内長の存在や権限がなければ坑内を降りることは許されず、まして降りたいとも思わないでしょう。すべての坑道の坑道上部から坑道下部まで、伝声管と信号装置が伸びており、信号装置は機関室まで続いています。これらの装置は法律で義務付けられています。今日では、信号は電気で操作されることが多いです。坑道の先頭には坑長、坑道下部には坑夫が配置され、坑夫の助手が坑道への車両の出し入れを手伝います。坑夫に坑内訪問が伝えられ、訪問者は空の安全坑道に着きます。足を踏み入れると、わずかに揺れ、安定した状態から不安定な状態に移ったことを実感するほどです。足元にある数インチの板材以外、あなたと鉱山の床(500フィート以上)の間には何もないことが分かります。[128] 下の方です。準備が整うと、職長が「力を抜け!」と叫び、機関士に合図が送られ、車両がわずかに持ち上げられ、翼が収納され、降下が始まります。車両が通常通りの速さで下降すると、最初に感じる感覚は落下です。まるで足元に立っていたものが突然消え去ったように感じられ、上にある何かを掴もうとする衝動に駆られます。この感覚から回復する間もなく、車両の動きが逆転し、最初に下降していたときよりも速く上昇しているように感じられます。降下中の1、2分の間に、これらの感覚が交互に現れ、ついに車両の動きが突然遅くなり、竪坑の底に優しくぶつかるのを感じます。暗闇の中に足を踏み入れると、作業員のランプの揺らめく炎以外何も見えません。ランプを運んでいる人たちさえはっきりと見えません。目が状況に慣れるまで、近くの作業員のベンチに座らされる。数分もすれば、3メートルから4メートルほど離れた場所にある物体が見分けられるようになる。薄暗い空気を通して、周囲の粗い石炭の壁、頭上の平らで黒く湿った屋根、足元の炭鉱車の線路が見える。炭鉱車は現れたり消えたりし、積み荷が積み込まれている。[129] そして竪坑の麓で荷降ろしされ、あなたが座っている通路の片側には、鉱山車、ラバ、そして御者の少年たちがぎっしりと並んでいて、どうにもならない混乱状態にある。ラバの体が突然目の前に現れ、少年が急いで通り過ぎるのがちらりと見える。ランプの炎に照らされた浅黒い顔が暗闇からきらめくが、その顔である体は深い影の中にあって見えない。むき出しのたくましい腕が見えたり引っ込められたり、男たちの声が奇妙に聞こえ、車のゴロゴロという音が絶えず響き、車が止まったり発進したりするたびに規則的なカチカチという音、少年たちの絶え間ない叫び声が聞こえ、どこかで水が落ちる音が聞こえる。これが竪坑の麓での光景と音である。もしあなたがタラップを通って中に入るとしたら、足元を確認するためにランプの光を足元に当てたくなるだろう。低い天井と密集した黒い壁の狭い通路では、閉塞感を味わうことになるだろう。時折、煙を吐くラバに引かれた鉱山車が通り過ぎるのを待つために、肋骨に寄り添わなければならないこともある。その車は汚れた顔と油まみれの服を着た少年を乗せ、煙を吐くラバに引かれている。おそらく、傾斜路を歩いてカウンターの通路まで行くことになるだろう。もし、天井が高くてかがむことなく歩ける鉱山にいたら、それは幸運なことだ。出会う男たちは帽子に小さなランプを灯し、強い風の中で煙を上げて燃えている。彼らの姿は、彼らの顔以外ほとんど見えない。[130] 汚れた顔。ここにあるものはすべて黒く薄汚れている。物体の形をはっきりと示す色のレリーフはない。今、通路の上の方にドアがある。小さな男の子がベンチから飛び上がり、一行が通れるようにドアを開ける。ドアが後ろで閉まると、強い風があなたのランプを消しそうになる。通路に沿って少し歩くと、部屋の足元に着く。暗闇のどこか、どうやら遠くの方で、4つの光がきらめくのが見える。光は現れては消え、上下に揺れ、左右に揺れている。あなたは、それらを運ぶ人々が、あんなに不規則な動きをするために、どんな奇妙な体をよじっているのだろうと不思議に思うほどだ。やがて「火事だ!」という叫び声が上がる。叫び声は何度か繰り返され、3つの光が部屋の中をあなたの方へ下ってきて突然消える。そして4つ目の光が、どうやらもっと激しい動きで近づいてきて、また消える。それらを運んでいた男たちは柱の後ろに隠れている。暗闇を見つめながら、1分、2分、3分と待つ。すると突然、空気が波のように揺れる。顔に当たり、耳に感じる。ランプの炎が吹き飛ばされる。たちまち爆発音と、石炭の塊が崩れ落ちる音が響く。乱れた空気の波が、まだ優しく顔に触れる。やがて光が再び現れ、4つ全てが顔に向かって迫ってくる。そして1分も経たないうちに、光は飲み込まれていく。[131] 爆風で立ち上る火薬の煙の中にいると、かすかにぼんやりとしか見えず、彼らの動きも不明瞭です。しかし、煙があなたのところまで来て通り過ぎると、空気は再び澄み渡り、爆風が発射される前と同じように、明かりがきらめき、楽しそうに踊ります。さあ、あなたは高い屋根につまずかないように注意しながら、部屋を上っていきます。屋根の窪みには線路の木製のレールが敷かれています。あなたの片側には、粘板岩と骨状の石炭と鉱山の残骸でできた壁があり、反対側には手を伸ばせば天井を支える重い木の支柱に触れることができます。支柱の向こうは暗闇で、石炭の筋が見えてもほとんどはっきりと見えません。坑道の上では非常に活発な作業が繰り広げられています。コートもベストも着ていない素手の男たちが、棒切れとつるはしとシャベルを使って坑道から落ちた石炭を運び、砕き、近くに停まっている鉱山車に積み込んでいます。鉱夫たちは切羽で石炭の塊をこじ開けている。一人はランプを手に取り、黒く砕けた光沢のある表面に光を当てながら、次の掘削穴を掘るのに最適な場所を定め、仲間と相談しながら、作業員たちに素早く指示を出し、精力的に、そして意志を持って作業する。ドリルを手に取り、熟練した手つきでドリルの刃先を指でなぞり、両手でバランスを取りながら、切羽の特定の箇所にドリルを打ち、一撃ごとに少しずつ回転させる。彼は自分の位置につき、[132] おそらく彼の側だろう。そして、ドリルが石炭にトントンと規則的に打ち込む。労働者たちは炭鉱車に石炭を積み込み、車輪からブロックを外し、そしてその端をしっかりと握り、重力で通路まで下っていくのを支えている。あなたも炭鉱車を追いかけ、運転手の少年がブロックを通路に取り付けるのを見守り、一緒に坑道の麓まで戻ってもいいだろう。
あなたは石炭の採掘作業の一部、鉱山の作業場に浸透する絶え間ない活動の一部をご覧になったことでしょう。しかし、あなたが鉱山を訪れたのは、何百人もの人々が周囲で忙しく動き回り、ゴロゴロという音、カチカチという音、コツコツという音、発破の音、人々の声が絶え間なく響く時でした。もしあなたが一人で、鉱山で唯一の生き物としてそこにいたら、全く異なる感覚を体験するでしょう。もしあなたがじっと立っていたり、座っていたりしたら、静寂が重苦しく感じるでしょう。この経験をしたことのない者は、廃坑の深い静寂を十分に理解することはできません。地上では、耳が騒音に襲われない時間や場所を見つけることはできません。真夜中に野原の草が揺れる音波が空間を伝わってきます。生命があるところには動きがあり、動きがあるところには音があります。しかし、ここ地下には生命も動きも音もありません。沈黙は重苦しいだけでなく、苦痛で、耐え難いものとなる。誰も長く沈黙に縛られることはできない。[133] それに適応し理性を保とうとするのは、まるで人間の体が適応していない環境の中で生きようとするようなものだ。沈黙だけでなく暗闇の中にいると想像してみてほしい。地球上の暗闇で、鉱山の暗闇に匹敵するものはどこにもない。地上では、目は夜の闇に慣れることができる。雲は隠れた月や星からのあらゆる光を遮ることはできない。しかし鉱山の中は、昼夜を問わず、自然が暗闇を明るくすることは不可能だ。自然は300フィートもの固い岩を突き抜けて、最も明るい太陽光線を送ることはできない。明かりのない鉱山の中にいれば、前方も後方も、どこもかしこも真っ暗闇だ。このように、廃坑の中で、日が照らす出口から1マイルも離れた、入り組んだ坑道の真っ只中で道に迷い、手探りで安全な場所までたどり着かなければならないというのは、実に苦痛な経験である。筆者自身も実際にそのような経験をした。
あらゆる鉱山の歴史には、静寂と暗闇だけがそこを覆う時が訪れる。坑道や斜面、あるいはその他の坑道から運び出せる石炭はすべて採掘され、持ち去られ、その場所は放棄される。しかし、そうなる前に、柱を壊す作業を行わなければならない。この作業は、作業員に過大な危険を及ぼすことなく、可能な限り多くの石炭を柱から取り出すことである。作業は坑道の入口から始まる。[134] 作業は鉱山の最果てまで続き、採掘された石炭を採取する坑道やその他の開口部へと向かって絶えず進められる。坑道柱の破壊が危険な作業であることは容易に理解できる。坑道柱が細くなり天井を支えられなくなると、たちまち崩壊し、スレートや岩が坑道内に落下してくるからである。作業員は常に油断せず、あらゆる危険の兆候に気を配っていなければならないが、せいぜい坑道柱から落ちてくる石炭によって負傷したり、場合によっては死亡したりする者がいる程度である。しかし、この作業は必ず行わなければならない。さもなければ石炭採掘は利益を生まず、無駄が多すぎるからである。現行の採掘システムでは、坑道全体の石炭の平均50%しか採取できず、少なくとも10%以上がブレーカーで廃棄物として失われるため、坑道柱の破壊はできるだけ坑道の近くで行うべきである。これらすべてが終わり、すべての道具や器具が鉱山から撤去された後、鉱山は廃坑となる。おそらく下層は水で満たされているのだろう。砕けた柱、落ちた岩、塞がれた通路が無残に残されている。廃坑ほど奇妙で荒涼としたものを想像するのは難しい。そこを歩いたり、登ったり、這ったりするのは、ダンテと共に失われた地を歩むようなものだ。岩塊がギザギザの天井まで無秩序に積み重なり、鈍い表面が…[135] 石炭と粘板岩、ところどころ雪のように白い菌が生えた腐った木材、そして黒い静かな水面。そこに少量の粘板岩や石炭が落ちては、幽霊のような空間に無数の反響が響き渡る。地上では夏の夜の静寂を破ることもないような音も、ここでは恐怖で心臓が凍りつくほどだ。その鮮明さは驚くほどだ。
しかし、天板崩落は廃坑に限ったことではなく、ましてや支えのない胸壁や通路の面だけで発生するわけではありません。鉱山のほぼあらゆる場所で発生する可能性があります。時には、シングル(屋根板)ほどの大きさしかない小さなスレート片が崩落することもあれば、一つの坑道全体の天板が崩落することもあります。複数の坑道が同時に崩落することもあり、稼働中の鉱山では、数エーカーの面積に及ぶ崩落が発生するケースも稀ではありません。範囲が限定的で、単一の坑道または坑道の面のみに発生する崩落は、柱に支障をきたすこともなく、容易に撤去できます。これらの崩落は、天板の支持不足、不十分な支柱、不適切な発破などが原因で、注意と監視によってある程度は防ぐことができます。しかし、より広範囲に及ぶ崩落を予見したり、防いだりすることは、多くの場合不可能です。これらは、相当の面積にわたる地層の一般的な圧力によるもので、支柱と柱の両方が[136] 非常に大きな圧力に耐えかねて、崩壊が起こります。時には何の前触れもなく崩壊が訪れることもありますが、通常は、実際に崩壊する数日、あるいは数週間前に、紛れもない兆候が近づいていることが示されます。天井に亀裂が入り、スレート板の小片が床に落ち、床と天井の間隔が目に見えて狭まり、柱の中央が膨らみ、エンドウ豆ほどの大きさの石炭の小片がパチパチという音を立てて柱から砕け、床に落ちます。こうして、汚染された区域の各柱の根元に良質の石炭の堆積層が形成されます。このパチパチという音と落下は「作業」と呼ばれ、この全体的な状態は「クラッシュ」または「スクイーズ」と呼ばれます。鉱山のスクイーズが発生している区域でじっと立っていると、周囲から「作業」中の柱から、足元の乾いた小枝が折れるような、かすかなパチパチという音が聞こえてきます。時には、下層の粘土層や頁岩層が非常に柔らかいため、柱状構造は膨れたり折れたりする代わりに、天端が沈下するにつれて上層または下層の地層に入り込むことがあります。このような現象は「クリーピング」と呼ばれます。傾斜の急な鉱脈では、鉱脈が狭窄部に近づくと「滑る」、つまり傾斜面を目に見えて下方へ移動する傾向があります。このような兆候が現れると、作業員は鉱山の「作業中」部分から退避し、支柱やその他の支持物を設置して圧力に対抗するための強力な対策が講じられます。[137] 屋根の崩落。この作業は効果的である時もあれば、全く効果がない時もある。最初の支柱を立てる前に崩落してしまうことも少なくなく、崩落の衝撃は凄まじく、甚大な被害をもたらす。しかし、屋根の層の厚さが数フィートも崩れ落ちることはない。最初に崩落したスレートや岩は砕け、床面に不規則な塊となって積み重なり、やがて屋根まで達して、屋根を新たな効果的な支えにする。したがって、露頭の近く、あるいは鉱山がそれほど深くない場所でのみ、崩落によって地表の土壌が乱される。しかし、上部鉱脈の採掘では、このような乱れは頻繁に発生した。炭鉱地帯を通行すると、時折、地表に窪み、あるいは一連の窪みが見られる。その独特な形状に目を奪われるだろう。窪みの深さは10フィートから15フィートを超えることは少なく、不規則な輪郭を呈しているとはいえ、直径が60フィートを超えることは滅多にない。これらは浅い鉱山の陥没跡の地表に現れるもので、「洞窟」または「洞窟穴」として知られています。しかし、1エーカー以上の広さの土地にこれらの穴があまりにも多く存在すると、その土地は実質的に無価値になってしまうことがあります。
ワイオミング地域の上部鉱脈が採掘されていた当時、地表の建物は時折これらの落石によって動揺したが、頻繁ではなかった。石炭が採掘される前に浅い鉱山の上に家が建てられていた場合、頑丈な柱が建てられた。[138] 屋根を支えるためにその下に残された柱は、もし採掘が既に終わっていて柱が盗まれていたら、崩落の危険がある場所に建物を建てる危険を冒す者は誰もいないだろう。なぜなら、そのような場所は既知であり、地上のその上の地点も明確に特定できるからだ。鉱山の町や都市については、住民が眠っている夜中に、その町や都市が地下に広がる巨大な空洞の深淵に飲み込まれる危険があるというセンセーショナルな話が時々持ち上がる。このような危険は単なる空想に過ぎないと言う必要はほとんどない。鉱山地帯の町や都市で、その下に鉱山があり、そこで崩落が起こる可能性があると仮定したとしても、人口密集地帯の石一つさえも崩落するような場所はおそらく存在しないだろう。崩落によって崩落する可能性のある地表面積はあまりにも限定的で、あまりにもよく知られているため、そのような大規模な大惨事が起こる可能性は全くない。上部炭層の鉱山は大部分が採掘され、はるか昔に放棄されており、天端岩は恒久的な位置と硬さを保っています。今日の深部炭鉱では、どれほど大規模な崩落であっても、地表では感じられません。最初に崩落した天端岩の砕けた塊は、地表に何らかの動きが到達するずっと前から、空洞を埋め、その上の地層を支えていたと考えられます。[139] 地表崩落。中部および南部地域で地表崩落に至る条件は、ワイオミング州の炭田で支配的な条件とは若干異なる。最初に述べた地域では、急勾配の炭層が一般的であり、それらはすべて露頭の列となって地表に現れる。第一レベルのギャングウェイから胸部を押し上げる際には、胸部の表面と露頭の間に10から12ヤードの石炭を残すようにする。一方、露頭の上には12から20フィートの土がある。経験豊富な鉱夫なら誰でも、胸部の表面が露頭に近づいているのがわかる。石炭は軟らかくなり、色が変わり、小さな破片になり、時には水が流れ落ちる。この露頭の列上、あるいはそのすぐ内側の屋根が薄い場所に建物を建てるのは明らかに危険である。残された石炭が胸部を滑り落ちないという保証はない。地表近くの石炭柱は非常に柔らかいため、このような撹乱によって柱が崩れ、その上の層全体が崩落する可能性がある。これは1869年12月18日、ヘイズルトン近郊のストックトン鉱山で実際に起こったことである。2軒の二世帯住宅は、露頭近くの採掘された胸壁の上に建っていた。午前5時頃、屋根が崩落し、2軒の家も一緒に古い胸壁の約24メートル下まで流された。1軒の家の住人は、屋根が崩れ落ちる直前に脱出した。[140] 下へ降りると、もう一方の家にいた10人が坑道に運ばれ、命を落とした。坑道内の建物はほぼ瞬時に炎上し、瓦礫に押しつぶされた遺体の救出は不可能だった。
ペンシルバニア州シェナンドー近郊のコヒノール炭鉱の通路。
幸いなことに、この種の事故は非常に稀です。通常の判断力を働かせれば、十分に防ぐことができます。既に説明したように、室正面の屋根の崩落による災害は、同様の方法で大幅に軽減できる可能性があります。しかし、広範囲に及ぶ崩落は、柱の動きや圧迫の兆候など、何日も前から予兆があっても、防ぐどころか、防ぐことさえ不可能な場合が多いのです。1846年にカーボンデール鉱山で発生した崩落はまさにその典型で、史上最大級の崩落の一つでした。崩落面積は40エーカーから50エーカーに及び、14人が死亡、そのうち8人の遺体は発見されませんでした。この惨事は40年以上も前に発生しましたが、筆者は1888年の夏、生存者の一人であるアンドリュー・ブライデン氏からその様子を聞く機会に恵まれました。ブライデン氏は現在も長年にわたり、ペンシルベニア州ピッツトンに本社を置くペンシルバニア炭鉱会社の鉱山総監督を務めています。彼が墜落事故について語った内容は次のとおりです。「この惨事は1846年1月12日の午前8時頃に発生しました。[141] それはカーボンデールにあるデラウェア・アンド・ハドソン運河会社の鉱山、第一坑道と第二坑道でのことでした。坑道内で最も崩落が激しかったのは、私が作業していた切羽の平面の向きでした。私たちは落下音を聞きました。それはまるで雷鳴のようでした。私たちははっきりと衝撃を感じ、それによって引き起こされた突風で照明が消えました。私と、一緒に作業していた人たちは落下が来たことを知っていました。落下がこれほど広範囲に及ぶとは、また、これほど大きな被害が出るとは思っていませんでしたが、すぐに脱出口を探した方が良いと考えました。私たちは、石炭の塊に沿って坑道の面を進み、露頭の開口部までたどり着けると確信していました。そこで、ランプに火を灯し、出発しました。ほんの少し進んだところで、私たちは猛烈な突風の影響を目にしました。積荷を積んだ貨車は持ち上げられて線路から投げ出され、入口を塞いでいた重い壁は引き剥がされ、残骸が坑道に散乱していた。我々は、崩落は大規模なものだったのではないかと考え始めたが、崩落地点に辿り着く前に、25人か30人の男たちの集団に出会った。彼らはひどく怯えており、我々がちょうど来た地点である坑道の正面に向かって走っていった。彼らの話によると、坑道全体が崩落し、崩落は坑道の正面近くまで、石炭の固まりに沿って広がり、何も残っていないとのことだった。[142] 我々が向かう方向に脱出可能な手段は見つからず、この区域全体で唯一安全な場所は、我々が去ろうとしている場所、つまり坑道の正面だけだった。坑道は既に固い石炭の中にかなり深く突き込まれていたため、滝が坑道の正面まで到達することはまずあり得なかった。男たちが私たちに伝えた知らせに我々はひどく落胆し、引き返して彼らと共に坑道の正面へと向かった。坑道の本体を通って脱出できる望みはほとんどなかった。というのも、我々は坑道が稼働しており、その朝、下層の天井が崩落し始めていたことを知っていたからだ。実際、その時、大きな音を立てて割れ、崩れ落ち、崩れ落ちる音が聞こえた。我々は、我々がいた坑道の正面だけが唯一の安全な場所だと感じ、ほとんどの隊員はそこにしがみついていた。我々のうち何人かは時折最後の入口まで出かけて音を聞き、調査しようとしたが、まだ崩れ落ち続ける天井の音はあまりにも恐ろしく、誰もそれ以上踏み込もうとはしなかった。こうして長い待ち時間を過ごした後、私は3、4人ずつで出発することを提案した。そうすれば互いの邪魔にならず、全員が同じ危険にさらされることもなく、落下を何とか切り抜けられるからだ。しかし、大多数の男たちはあまりにも怖くてこの提案には応じることができず、全員が一緒にいることを決意した。そこで[143] 我々のうち数人が出発すると、全員が一斉に我々の後を追いかけ、崩落の線に差し掛かるまで我々の後を追ってきた。崩落した鉱山部分をほんの少し進んだところで、父のアレクサンダー・ブライデンがこちらに向かってくるのと出会った。彼は鉱山の職長だった。彼が到着する前から我々を呼ぶ声が聞こえたが、それ以上の歓迎の声は我々の耳に届かなかったことは間違いないだろう。崩落が始まった時、父は外にいたが、轟音が止むや否や、その規模を確かめ、危険にさらされている人々をできれば救出しようと、中へと入った。父がそれほど遠くまで行く前に、地上へ急ぐ三人の男に出会った。彼らは、災難の規模と恐ろしさを父に語り、これ以上進んで命を危険にさらすなと諭した。しかし父はどうしても行くと決心し、そのまま突き進んだ。彼は崩れ落ちた岩の山を越え、傾いたスレート板の下を這い、かろうじて体を入れることのできる隙間を無理やり通り抜け、通り過ぎた途端に崩れ落ちてきた垂れ下がった屋根の破片の下を急いでくぐり抜け、ついに私たちのところにやって来ました。私たちを見つけて助けてくれたことを、彼も私たちと同じくらい喜んでくれたに違いありません。そして彼は、彼が通ってきた恐ろしい道を引き返し、私たち全員を落下地点の向こう側の安全な場所に連れて行きました。私たちがそこに着くと、父は中に誰か残っていないか尋ねました。デニス・ファレルという人が残っていたと聞かされました。[144] 部屋の正面で、背骨にひどい傷を負い、歩くこともできない状態だった。我々の進路の正面へ退却していた鉱夫たちは、重い石炭の下に倒れている彼を見つけた。彼らは石炭を彼から転がし落としたが、彼が歩けないのを見て、これから向かう場所と同じくらい安全かもしれないと考え、彼を部屋の隅に寝かせ、明かりを与えて立ち去った。父は誰か一緒に入ってデニスを運び出すのを手伝ってくれる人はいないかと尋ねたが、誰も行く勇気はなかった。あまりにも危険な道のりだったからだ。そこで父は一人で崩落した鉱山を戻り、足が不自由で閉じ込められている鉱夫を見つけた。鉱夫は全く無力で、父は彼を背負ってできる限り運んだ。低く狭い滝の通路を優しく引き抜き、砕けた岩山を一緒に登り、ついに他の鉱夫たちのいる場所まで連れ出した。彼らは彼を地上まで運び、1マイルほど先へ連れて行き、それから家まで連れて行った。デニスと弟のジョンは一緒に炭鉱で作業していたが、石炭がデニスの上に落ちてきたので、弟は助けを求めて隣の炭鉱へ駆け込んだ。炭鉱にたどり着くや否や、炭鉱の天井が崩れ落ち、デニスは埋もれてしまった。生死を問わず、デニスの姿は二度と見られない。
「私たちが外に出てしばらくすると、来た道の途中で屋根が落ちてきて閉まってしまい、しばらく開けられませんでした。[145] 1年後。しかし、まだ鉱山に残っている鉱夫たちがいるのは分かっていたので、ファレルを救出した後、父は救出隊を組織し、捕らわれた鉱夫たちを昼夜問わず捜索し続けました。
ジョン・ホージーは、崩落が起こった時、鉱山にいました。彼は現場監督の一人で、父とは友人でした。2日間彼を探し続けましたが、見つからず、他の者と共に岩の下に押しつぶされたに違いないと思われました。しかし3日目の朝、父は鉱山の荒廃した崩落地の一つで、ジョンと対面しました。彼は暗闇の中、ほとんど疲れ果て、服はぼろぼろで、指は裂けて血を流していました。父の姿を見た時、彼が発せられた言葉はただ二つだけでした。「ああ、ブライデン!」彼はそう言ったが、心臓が止まりそうになり、子供のように泣き叫んだ。彼は落石に巻き込まれ、明かりを失っていた。坑道の通路はよく知っていたものの、瓦礫で埋め尽くされ、あらゆるものが投げ込まれた混乱状態のため、道を見つけることができなかった。彼は二昼夜、崩落した坑道の中をさまよい、ギザギザの岩山をよじ登り、引き裂かれた指で瓦礫の山を掘り進み、崩れ落ちる天井やぽっかりと口を開けた坑道の危険に常に晒され、空腹と喉の渇きに苛まれ、恐ろしい暗闇の中で孤独だった。救出された瞬間に彼の心臓が止まったのも無理はない!
[146]
「滝に閉じ込められたり、その下に埋もれたりした人々の遺体は、坑道が再び開けた際に発見されましたが、他の人々にとっては、この鉱山は40年以上もの間、手つかずの墓場となっていました。」
1898年に追加された注記。鉱山での圧迫または転落による最新の災害は、1896年6月28日、ペンシルベニア州ルザーン郡ピッツトンにあるニュートン炭鉱会社のツインシャフトで発生しました。この炭鉱は数日間操業を続けていましたが、転落事故が発生したとき、監督は職長や作業員とともに、できる限り転落を防ぐため、影響を受けた地域の支柱を立てたり支えたりしていました。しかし、その努力は無駄に終わり、これらの役員と作業員は作業中に巻き込まれ、災害で亡くなりました。その数は58人でした。彼らを救出するために超人的な努力が払われましたが、無駄に終わり、後に転落の範囲と規模のために、彼らの遺体を回収することさえ全く不可能であることが判明しました。
[147]
第11章
鉱山内の空気と水
人間は空気呼吸をする動物です。空気の供給が途絶えると、すぐに死んでしまいます。空気の供給が減少または劣化するほど、肉体的および精神的なエネルギーは衰えていきます。したがって、あらゆる鉱山作業において、まず第一に換気を良好に保つことが不可欠です。この目的を達成するには、気流を確立しなければなりません。確かに、アクセス可能な空洞には大気が流れ込みますが、補充なしに空洞内に留まれば、空気は死んで呼吸に適さなくなります。さらに、炭層から発生するような有害なガスを吸収すると、汚染され、人命に危険を及ぼします。だからこそ、継続的な気流が必要なのです。あらゆる鉱山の開口部には、このような気流のための設備が設けられています。坑道の独立した通気区画については既に述べたとおりです。坑道、トンネル、斜面では、開口部の一部が通気路として仕切られています。あるいは、より一般的な方法として、主通路と平行に、あるいは主通路の脇に別の通路が掘られています。坑道やトンネルでは、鉱山が深くないため、空気坑道は上部の別の地点に掘られることが多い。[148] 鉱山からの還気を受け入れるため、採掘坑道、あるいは斜面は露頭から掘られています。気流を維持する必要性から、すべての通路と室は、既に説明したように、対または組で設置されています。また、坑道の通路やその他の開口部から流入する新鮮な空気が、通路に沿って坑道の先端まで行き、そこから通気路を戻り、各室の面まで上昇して横切り、再び通気路に入り、坑道の麓まで運ばれ、通気路を通って地表まで上昇する仕組みも説明しました。しかし、大規模な鉱山では、主通路以外にも空気を供給しなければならない通路が多数存在するため、それらに対応するために気流を分岐または分割する必要があります。このように主気流から取り出され、しばしば分岐または再分割されるこれらの別々の気流は、「スプリット」と呼ばれます。このように分岐、合流、交差、再交差する気流は、非常に複雑な換気システムを形成します。しかし、気流は偶然にどこかへ向かうわけではありません。それぞれの通路は、その通路に沿って区切られています。その通路が確実に通るかどうかが、作業員の命と鉱山の操業の成功を左右します。時には、同じ通路に2つの気流を反対方向に通す必要がある場合もあります。その場合、通路は長さに沿って仕切られるか、木箱を通路に通して一方の気流を導通させます。もし、一方の気流がもう一方の気流と交差する場合には、[149] もう一つの方法は、よくあることですが、通路の天井に溝を切り、その下側を石積みでしっかりと閉じて、気流が混ざり合うのを防ぎます。混ざり合うと悲惨な事態になることがあります。平行する通路の間に換気のために開けられた入口や横木は、すでに説明した理由により、次の横木が作られるとすぐに閉じられます。この閉鎖は通常、開口部にスレート、岩、石炭で壁を築き、隙間を鉱山の床から採取した土で埋めることによって行われます。代わりに木製の仕切りが置かれることもあり、主要な通気路の間の横木は石積みの厚い壁で閉じられます。空気の流れを逸らしたり、空気がそれ以上その流れを辿らないようにする必要がある場合は、通路を横切るように仕切りが作られ、仕切りに残された開口部にドアが開きます。鉱山車が通る通路の向こう側にある場合は、鉱山車が来るとドアを開け、通過するとすぐに閉める少年がドアの前に配置されます。彼は「ドアボーイ」と呼ばれます。すべてのドアは空気の流れに逆らって開くように取り付けられており、したがって自動的に閉まります。法律では、この方法が定められています。鉱山のドアを自動的に動かす特許取得済みの装置はいくつかありますが、無煙炭鉱山で実際に使用されているものはほとんどありません。ここの条件は、ドアの使用に適していません。[150] 自動開閉式の扉が設置されており、さらに1885年の法律では、すべての主扉に係員を配置しなければならないと定められています。この法律では換気について非常に明確に規定されており、鉱山の操業において極めて重要な問題です。気流が1時間でも途絶えると、鉱山によっては、中にいた人全員が死亡する恐れがあります。気流は呼吸に必要な空気を供給するだけでなく、煙、粉塵、危険な有毒ガスを吸い上げて地表に運びます。同様に、純粋な空気が肺に吸い込まれ、血液によって運ばれた老廃物を吸い込んだ後、排出されます。こうして、どちらの場合も生命は維持されるのです。
この空気の循環を作り出し、それを持続させるために、通常は人工的な手段が用いられます。一定した人工的な気流を作り出す最も古い方法は、そして現在でも限定的に用いられている、開放型炉によるものです。これは、炭鉱の坑口の麓近くに設置された、格子状の格子で囲まれた普通の暖炉で、坑道底から少し離れた場所から坑道の空気通路へと通じるレンガで塞がれた煙道を備えています。このようにして空気通路に流入する熱量は、坑道内の空気を希薄化し、強く一定した上昇気流を作り出し、維持します。炉は、主坑口から遠く離れた通気孔の麓に設置され、いわゆる「上向きの坑道」と呼ばれることもあります。しかし、通常はその逆です。[151] 鉱山の開口部から入る空気はすべて、通常、主立坑またはその他の主要な入口から排出されます。しかし、鉱山の作業場から戻ってくる空気は可燃性ガスを多く含んでいるため、炉の炎に触れないようにし、坑内天井上部の岩盤に掘られた溝から坑内へ送り込まれます。爆発性ガスが発生する鉱山における炉の換気は、極めて危険であり、1885年の法律により現在では禁止されています。
鉱山内の空気の循環を作り、維持するための現代的で最も一般的な方法は、立坑または斜面の通気室の入り口にファンを設置することです。ファンは通気路を通じて鉱山内の空気を排出し、新鮮な空気が運搬路または地表へのその他の開口部から流れ込み、平衡を回復します。ファンは時には送風機として使用され、空気を排出するのではなく、鉱山内に強制的に空気を送り込みます。この方法の利点は、チャンバーやヘッディングの前にいる作業員に良好な空気を供給できることですが、すべての煙とガスが主要な通路から排出されてしまうという欠点があります。これは重大な欠点で、この主要な通路が見えにくく、呼吸にも適さないだけでなく、可燃性ガスが存在することでも危険になります。そのため、ファンは排気装置としてよく使用されます。
様々な種類のファンが使用されています[152] 鉱山でよく見られるタイプのものは、ギバルの発明を模倣したものです。縁のない大きな車輪で、スポークの代わりに風車のような羽根が付いています。蒸気機関で駆動され、平均速度で毎分40回転し、毎分10万~20万立方フィートの新鮮な空気を鉱山内に送り込みます。
1885年の法律では、鉱山経営者は坑内労働者全員に毎分200立方フィートの空気を供給することが義務付けられています。これは完全な呼吸に必要な最大量です。より大規模な採掘場では、おそらく600人の男性と少年が雇用されています。この人数に対して、毎分12万立方フィートの空気が法律で義務付けられます。大型の送風機であれば、ほぼ最低速度で稼働させることでこの量を供給できます。したがって、送風機と空気通路が良好な状態であれば、適切な換気が不足する心配はありません。しかし、これまで考案されたいかなるシステムにおいても、坑内の労働者に完全に純粋な空気を供給することは全く不可能です。坑内に取り込まれる外気は、太陽光線をほとんど通過しないうちに、一定の割合の不純物を吸収しています。坑道の作業面を通過する際に、石炭から発生したガス、主に炭酸ガス(黒色ガス)と軽質の水素(耐火ガス)を運びます。また、[153] そして、火薬の煙、人や動物の呼気に含まれる有機物、腐朽した木材の産物、そして常に空気中に存在する塵埃を運びます。しかし、この気流が受ける劣化はこれだけではありません。多くのランプの点灯、多くの人々の呼吸、そして木材の絶え間ない腐敗によって、気流中の酸素の割合は減少します。したがって、鉱夫が呼吸しなければならない空気は、外気の純粋な酸素と窒素とは程遠いことがわかります。また、特定の気流の経路が長くなるほど、また通過する作業面が増えるほど、不純物が多くなり、上昇した通気孔に戻る際に最後にそれを吸う人々にとってより有毒になります。
しかし、この弊害は 1885 年の法律によってその範囲が制限されており、同法では、1 つの空気流または気流で同時に 75 人を超える人が雇用されてはならないと規定されています。
不思議なのは、これらの鉱山労働者の健康が、特に多くの鉱山の湿潤な環境を考慮すると、すぐに衰えないことである。しかしながら、鉱山労働者が他の労働者よりも病気にかかりやすいわけではないことは事実である。彼らの労働力の減少は、主に事故による負傷や死亡によるものであり、職業に起因する病気によるものではない。
[154]
鉱山において、換気に次いで重要なのは排水の問題です。水による最初の困難は、坑道や斜面を掘削している最中に発生します。通常、坑道の片側で作業を行っている間、反対側の坑道の開口部に水を滞留させておく必要があります。坑道底に到達するまで坑内を水で満たすには、小型の揚水機で十分ですが、水量が非常に多い場合は、大型の揚水機と揚水装置をすぐに設置する必要があります。ヨーロッパでは、坑道掘削中に水が過剰に流れ込むことでしばしば大きな問題が生じ、作業を続行するためには、坑道の下方に防水ケーシングを設置する必要がしばしばあります。このようなケーシングは、米国では原則として必要ありませんが、ワイオミング渓谷のサスケハナ盆地の流砂堆積層に坑道を掘削する際には、多くの困難に直面してきました。
鉱山排水の一般原理については既に説明した。簡単に言えば、坑底は一定の勾配をつけて、すべての水が一点に集まるようにする。その一点は、坑道または斜面の麓付近、つまり坑道またはトンネルの入口である。しかし、坑道または斜面の排水溝からは、人工的な手段で水を汲み上げなければならない。この作業には、地上に設置された強力な蒸気ポンプエンジンが使用され、坑道または斜面の一区画、いわゆるポンプウェイが、排水路として確保される。[155] パイプ、ポンプロッド、そして支持材からなる一連のポンプが、坑道の頂上から底まで伸びています。これらのポンプの中で最も強力なものは、毎分1,200ガロンの水を排出します。鉱山から汲み上げる水の量が揚水される石炭のトン数を下回ることは稀で、リーハイ地区の湿潤炭鉱の中には、揚水される石炭1トンにつき8トンから10トンの水を汲み上げるところもあります。ワイオミング地区では、1台のポンプで1日に1,000トンもの水を坑道から排出することは珍しくありません。
水が溜まったまま放置された廃坑に坑道や坑室を掘削する際には、特に新しい坑道が低地にある場合(通常はそうである)は、細心の注意が必要である。1885年の法律では、「危険な水溜りが発生する可能性のある場所においては、その場所に近づく坑道の幅は12フィートを超えてはならない。また、坑道の中央付近に少なくとも1つのボーリング孔、両側に十分な数の側部ボーリング孔を常に確保しなければならない」と規定されている。鉱山の正確な測量と記録が義務付けられる以前は、坑道作業員がこれらの貯水池の位置を知らずに坑道や坑道を進めてしまうことがよくあった。爆薬の発射やつるはしの打撃などによって、防護柱が著しく弱まり、崩れてしまうこともあった。[156] 突破した水は抑えきれない勢いで下流の採掘場に流れ込み、その道すがら作業員を死に至らしめ、鉱山そのものを破壊した。このようにして、悲惨な事故がいくつか発生した。現在では、採掘者が採掘作業で所有地の境界線に近づく際、境界線と採掘場の外側のリブまたは面との間に、少なくとも 100 フィートの厚さの防護柱を残すのが通例となっている。これは、境界線の反対側の地域が採掘されているかどうかに関わらず行われる。現在の正確な測量と地図作成のシステムでは、境界線の位置だけでなく、すべての採掘場の相互関係の位置もほぼインチ単位で計算できるため、鉱山水による浸水に起因する事故はまれである。
しかし、地表水による浸水事故は必ずしも避けられない。露頭線を横切る小川が鉱山に流れ込み、信じられないほど短時間で下層を浸水させることもある。しかも、これは適切な判断と慎重さによって十分な石炭を残して保護していた場合も同様である。地表と炭層の間にある地層の連続性と特徴は必ずしも判断できるわけではない。大規模な水域の下で採掘が行われている間に浸水事故が発生することは稀である。[157] 既知の危険は、その危険を最小限に抑えるのに十分です。
地層の特殊な状態が原因で、時折、土砂や泥が鉱山に流れ込み、人命の損失や財産の破壊につながる災害が発生することがあります。地質学的に古い時代に岩を深く削り、その後、漂砂によって周囲の土地の高さまで埋め立てられた川底は、地層に危険な、そして予期せぬ窪みを残します。鉱夫のドリルがいつでも穴をあけたり、発破が入ったりすると、悲惨な結果を招く可能性があります。この種の事故の最も特徴的な例の一つは、1885年12月18日、ワイオミング州ナンティコークのサスケハナ炭鉱会社が操業していた鉱山で発生しました。キベラーという名の鉱夫が発破作業中にこの種の窪みに突っ込み、その直後、大量の水、流砂、そして石炭が流れ込んできました。洪水は鉱山のその部分全体を埋め尽くし、26人の男性と少年が救出の望みもないほど埋もれ、数百人の命が危険にさらされました。坑道に詰まった大量の砂と石炭を掘り抜き、脱出経路を断たれた人々のもとへ辿り着こうとする精力的な作業が行われました。多くの人々は、洪水から逃れられるほど高い場所にたどり着いたと信じていました。数週間続いたこの作業は、[158] 捜索は全く失敗に終わり、男性たちには辿り着くことはできなかった。彼らが監禁されていた部屋に内側と地上から掘られた穴から、通路は砂と堆積物で満ち溢れていたことが決定的に証明され、男性たちは惨事発生直後に死亡したに違いないことが判明した。
[159]
第12章
危険なガス
鉱山労働者がさらされる主要な危険の一つは、鉱物や金属から放出されるガスです。これらの有害ガスは炭鉱に多かれ少なかれ存在し、通常は炭鉱と関連して考えられていますが、炭層に限ったものではありません。鉛、硫黄、塩、その他の物質の鉱山でも確認されています。無煙炭は瀝青炭などの炭に比べてこれらのガスをはるかに多く含みますが、硬いためガスをより強く保持するため、作業時の危険性は低いと言われています。一方、軟質炭は多孔質で柔らかいため、ガスが容易に放出され、炭鉱の採掘面における危険性を高めます。石炭から最も多く放出されるガスは、軽質の炭化水素で、沼地ガスと呼ばれます。これは、水中の植物分解産物である沼地ガスが、沼地の水をかき混ぜると泡となって表面に浮かび上がることから名付けられました。このガスは、鉱夫の間では火炎湿気として知られています。フランス語では「火炎湿気」と呼ばれます。[160] グリスー。湿地ガスは、単純な状態では水素4に対して炭素1の割合で存在します。その重量は空気の約半分であるため、上昇して坑道の天井に集まり、堆積するにつれて下方に広がります。大気の4倍から12倍の体積の空気と混合されると、激しい爆発性を示します。混合気がこの割合以上または以下の場合は、単に可燃性となり、爆発力なく淡青色の炎を上げて燃えます。急速にガスを発生させる坑道の壁面に十分な換気流を設けることの価値が、今や理解されるでしょう。空気の供給は、ガスを不爆発性にするのに十分な量であるだけでなく、可燃性点を超えて希釈するのに十分な量でなければなりません。なぜなら、その爆発性よりも可燃性の性質が、この坑道ガスに起因する災害の大部分の原因となっているからです。このガスの特異かつ危険な特徴は、必ずしも均一な速度で石炭から噴出するわけではなく、しばしば大きな塊となって突然噴出することです。これらは「ブロワー」と呼ばれます。ブロワーは、断層、炭層の割れ目、あるいは石炭層の開いた部分など、堆積しやすい場所に最も多く見られます。ブロワーには、湿地ガスのほか、1%未満の炭酸ガスと1~4%の窒素が含まれています。ブロワーの出現を予測することは不可能です。鉱山労働者のドリルがブロワーに突き刺さり、突然噴出してしまうこともあります。[161] いつでも、一瞬の警告もなく、自らの力で顔を突き破ることもあります。そのような場合、危険は差し迫っており、大惨事につながる可能性が最も高くなります。
鉱夫の裸火が爆発状態の多量の燃える湿気に触れると、凄まじい衝撃が襲います。人やラバ、車や石炭が投げ出され、破壊されます。壁は吹き飛ばされ、鉄のレールは折れ曲がり、扉は留め具から引きちぎられ、鉱山は廃墟と化します。ガス爆発による被害は、爆発力を伴わない単なる発火・燃焼による被害よりも、もちろんはるかに大きくなります。しかし、後者の場合、鉱夫への危険はわずかに軽減されるに過ぎません。鉱夫は、即死級の怪我を負う可能性があります。燃えているランプが燃える湿気に触れると、たちまち炎が上がり、膨張力によって燃え広がり、坑道の天井を伝って急速に燃え上がります。大気中の酸素を十分に吸収して燃焼を激化させ、激しい収縮の波を伴って火炎瓶の表面に戻り、進路上にあるすべてのものを焦がし、その後、おそらくもう一度短い突撃を行った後、燃え尽きる。
誤って火薬の塊を燃やしてしまった鉱夫は、突然、坑道の床に顔から倒れ込み、炎と高熱から口、鼻、目を土に埋めます。そして、両手を炭鉱の背に組んで、[162] 頭と首を怪我から守るために覆い、火が消えるまで一、二分待つ。しかし、待ちすぎてはならない。致命的な後遺症は炎のすぐ後に続く。確実な死から逃れる唯一の方法は、今すぐ逃げることだ。
可燃性ガスの危険性は、鉱山の歴史のごく初期から認識され、認識されていました。しかし、それは長らく避けられない危険と考えられていました。明かりがなければ作業はできず、得られる唯一の明かりは燃焼によって生じる炎だけでした。一般的に使われたのはろうそくでした。ろうそくは粘土の球に差し込まれ、作業場所の側面の最も有利な場所に固定されていました。イギリスの瀝青炭鉱は特に可燃性ガスが多く、事故はほぼ毎日発生していました。1812年5月25日、ニューカッスル近郊のフェリング炭鉱で大惨事が発生し、火災時の爆発により89人が死亡しました。これをきっかけに、鉱山の安全性に対する社会の関心と良心は、これまで以上に高まりました。当時、ハンフリー・デービー卿は名声の絶頂期にありました。 1815年4月、彼はフランスとイタリアへの凱旋旅行を終えてロンドンに戻った。この旅行中、彼は一連の輝かしい実験によって進歩を遂げていた。帰国するとすぐに、ミスター・アトキンソンから連絡があった。[163] 当時の著名な炭鉱所有者であったバディは、鉱山の照明方法の改善に着目しました。ニューカッスルから危険なガスのサンプルが送られてきて、彼はそれらを使って実験を行いました。すると、その炎は小さな管を通らず、並んだ小さな管も通らないことが分かりました。また、管の長さは重要ではないことも分かりました。そこで彼は、管を単なる断片になるまで短くし、並んだ管は単なる金網になりました。金網の材質と開口部の大きさの適切な比率は、1インチあたり金網28本、1平方インチあたり開口部784個であることが分かりました。この比率は今でも使われています。この金網は、長さ約6インチ、直径1.5インチの円筒形の管に加工され、平らな金網の蓋が付けられました。この管の底には小さな円筒形の油入れが、上部にはリング状の取っ手が取り付けられました。芯はチューブ内の油容器から上方に伸びていました。
ハンフリー卿はランプを安全なレベルまで完成させると、それを持ってバディ氏と共にニューカッスルへ向かい、当時最も燃えやすい炭層の一つとして知られていたベンサム炭層の中でも最も危険な部分を、何の罰も受けずに横断しました。ほぼ同時期に、かの有名なジョージ・スチーブンソンもまた、ほとんどの点でスチーブンソンのランプに似た安全ランプを発明しました。[164] デイビーは、後にクラニーとミュゼラーも安全ランプを発明し、現在では4種類すべてが広く使用されています。他の種類の安全ランプも発明されていますが、安全ランプの適切な用途という点では、デイビーランプが依然として他のどのランプよりも優れていることは間違いありません。その用途は主に、作業現場を調査してガスの存在を確認し、ガスを排出するための適切な器具の設置を支援することです。強力な換気装置が普及している今日では、危険なガスを作業場に残したまま、安全ランプの光で石炭を採掘する必要はありません。強力な換気流で作業場を汚れた空気から完全に排除し、鉱夫が裸で最も便利な普通のブリキランプの光で作業できるようにする方がはるかに安全で、あらゆる点で優れています。したがって、デイビーランプの光が暗すぎるという批判は、深刻なものではないと考える必要はありません。炎の大きさを大きくすると、炎と金網シリンダーの比率が崩れてしまう。また、シリンダーの大きさを大きくすると、爆発性ガスを収容する危険なほど大きな空間ができてしまう。したがって、放出される光は必然的に薄暗くなってしまう。
しかし、安全ランプ自体は注意深く慎重に使用しなければなりません。さもなければ、裸電球と同じくらい危険な器具になる可能性があります。火気のある部屋に持ち込むと、ガスが金網を通して自由に侵入します。[165] ガスは円筒状の容器に送り込まれ、そこで点火されて消費されますが、その炎は容器の外側に伝わりません。ガスの存在は、ランプの炎の伝導性でわかります。湿地ガスの割合が少なければ、炎は単に長くなり、煙が出ます。それが大気の体積の8倍から12倍、あるいは14倍の空気と混合されると、芯の炎は完全に消え、容器の内部は燃えるガスの青い炎で満たされます。この混合物にランプを長時間入れておくと、導線が熱で赤くなり、そこから外側のガスが点火される可能性があります。また、毎秒6フィートまたは8フィートを超える速度で移動するガス流にランプを保持することもできません。その場合、炎が金網を突き抜け、外側のガスに引火する傾向があるためです。また、ランプを爆発性混合物に突入させると、金網シリンダー内で爆発の衝撃によって炎が金網を突き破ってしまう危険性もあります。したがって、安全ランプであっても、爆発性および可燃性ガスによる危険を完全に防ぐことはできないことがわかります。
各炭鉱の火力監督の役職と職務については既に述べたとおりです。彼は午前4時頃に炭鉱に入り、作業員が到着する前に巡回します。可燃性または爆発性のガスが検出された場合、作業員は炭鉱内に入ることが許可されません。[166] 格子やその他の換気装置が設置されるまで、その場所は閉鎖され続ける。もし、いずれかの部屋で微量のガスが見つかった場合、その場所で作業する鉱夫はガスの存在を警告され、掃き出すように指示される。この指示に従い、鉱夫は採掘場へ行き、ランプを床に置き、コートを脱いで頭上で勢いよく振り回す。こうしてガスは混合・希釈され、流れの中に押し込まれる。
しかし、最も危険な防火性ガスの蓄積は作業室ではなく、採掘が終了して廃坑となった鉱山部分で発生します。ここでは、防火性ガスが気づかれずに蓄積し、やがて大きな塊が形成され、誰かが裸ランプを持ってそこに踏み込むと、必然的に大爆発を引き起こします。1885年の法律はこの特別な危険性を認識し、操業者に対し、古い採掘場を危険なガス塊から守ることを義務付けました。この目的のため、少なくとも週に一度、火元責任者またはその助手が検査を行うよう指示しています。古い採掘場にそのようなガスが存在する、または蓄積する可能性があることが判明している場合、そのような場所への入口は閉鎖され、入口には「火災!」という文字が目立つように書かれています。しかし、あらゆる規則や予防措置にもかかわらず、防火性ガスの発火や爆発は依然として危険なほど頻繁に発生しています。何千人もの鉱山労働者の中には、常に誰かが…[167] 不注意な人、失敗をする人、完全な用心深さと従順さの教訓は学ぶのが難しい教訓です。
すでに述べたように、火炎湿気の燃焼に伴う危険は、燃え上がる激しい炎だけでなく、おそらくそれ以上に、その燃焼生成物にも存在します。この生成物は鉱夫の間で「アフターダンプ」と呼ばれ、主に炭酸ガスと少量の窒素で構成されています。これは呼吸できず、純粋な状態で一度吸入すると、即座に意識を失い、死に至ります。大気よりも重いため、軽質の炭化水素の燃焼によって生成されるとすぐに坑道の底に沈んでしまいます。そのため、燃え盛る火炎湿気から逃れようと坑道の床に顔を伏せた鉱夫は、炎が消えるとすぐに立ち上がり、可能であれば安全な場所へ急いで避難します。実際、目に見えない危険な下層のガスから身を守るよりも、上層の燃え盛る炎から身を守る方がはるかに容易です。なぜなら、ガスは急速に発生し、その効果は極めて強力だからです。
近年の最も特徴的な災害の一つは、火災時の湿気の爆発とその後の湿気の蓄積によって生じたもので、1871年8月14日月曜日、ペンシルベニア州ルザーン郡ピッツトンの町の約1マイル下流に位置するイーグルシャフトで発生しました。[168] その日の午前9時、マーティン・マンガンという名の御者が、ラバに一台の鉱山車を引かせ、上部の通路を通り過ぎようとしていた。彼のすぐ上には、採掘が中止され放棄された鉱山区画があり、その古い坑道には大量の燃える蒸気が溜まっていた。そして、前述の時刻、この古い坑道の天井が突然、広範囲にわたって崩落した。この崩落によって空気に与えられた衝撃で、燃える蒸気は坑道へと吹き飛ばされ、同時に可燃性ガスも坑道へと吹き飛ばされた。燃える蒸気が坑道の入口に達し、マーティン・マンガンが灯したランプの炎に触れると、激しい爆発が起こった。坑道の入口では、木材が割れ、粉塵が噴き出し、鉱山の残骸が激しく空中に舞い上がった。1マイル(約1.6キロメートル)離れた場所にいた人々が爆発音を聞きつけ、現場に急行した。鉱山の専門家たちは、何が起こったのかをすぐに理解した。竪坑の十分な補修が完了次第、ペンシルベニア炭鉱会社の鉱山監督アンドリュー・ブライデン率いる救助隊が坑内に降り立ち、犠牲者の捜索を開始した。爆発現場とは反対側の竪坑にいた作業員は救助され、無事に救出された。しかし、爆発後に生じた湿気のために、現場への捜索はほとんど進展しなかった。火曜日の午後2時まで[169] 朝には5人の遺体が発見され、その日のうちにさらに12人が運び出されました。全員が鉱山のその区画で働いていた人々です。遺体の位置から、爆発発生時に偶然いた場所に倒れていたことが分かりました。後から吹き付けた最初の湿気の波で意識を失い、すぐに死に至りました。彼らは窒息死しました。
「ブラックダンプ」は純粋な炭酸ガスで、酸素2に対して炭素1の割合で含まれています。これはアフターダンプの主成分であり、アフターダンプには他の元素がほとんど含まれていないこともあります。そのため、これら2つの混合物はしばしば同じものとして扱われ、鉱夫たちはどちらに対しても「チョークダンプ」という用語を使います。
黒煙もまた、火煙と同様に石炭から放出され、しばしばこの二つの混合物が同時に発生します。炭酸ガスもまた、石炭の燃焼、石油の燃焼、そして人間や動物の呼吸によって生成されます。炭酸ガスは空気の約1.5倍の重さがあり、そのため常に鉱山の床付近に存在します。このガスは不燃性です。その存在はランプの炎の伝導によって検知できます。大気中に炭酸ガスがわずかしか含まれていない場合、ランプの光は弱くなり、ガスの割合が増えるにつれて次第に弱くなり、最終的には[170] 最終的に消滅する。このガスを8~10%含む空気は、直ちに危険を伴わずに吸入できる。知能の鈍化と体の麻痺を引き起こすだけだ。吸入を続けるか、ガスの濃度が増加すると、この状態は意識喪失へと変化し、希釈されていないガスを体内に取り込むと突然死に至る。フランスのクルーゾー鉱山の労働者たちは、ある朝、仕事に向かう途中、坑道を降りたが、夜間に坑内に炭酸ガスが発生したことを知らなかったという。彼らは次々と主要通路を進み、坑道の麓からそう遠くない地点に到達した。その時、先頭の男が突然黒い湿った体の中に入り込み、窒息して叫び声も上げられないまま倒れた。後続の男も倒れた。3人目は、仲間を危険から救おうとかがんだが、自身も倒れ、4人目も同様の行動で他の者と同じ運命を辿った。しかし、5人目の鉱夫は熟練した鉱夫長だったので、素早く方向転換し、後続の鉱夫たちに坑道を登らせた。このように、黒煙は急速に、そして恐ろしい効果を発揮する。しかし、その最大の危険は、通風によって流されることが多い採掘場ではなく、廃坑跡に潜む。廃坑跡には、気づかれずに黒煙が蓄積することが多いのだ。
「白濁」は、[171] どちらにも属さないが、それほど頻繁に見つかるわけではない。これは二酸化炭素であり、炭素と酸素が等量ずつ含まれている。空気よりわずかに軽く、上昇する性質がある。十分に純粋な状態で存在すると青い炎を上げて燃えるが、通常は不燃性でランプの炎に影響を与えない。無味無臭であり、危険な作用を及ぼすまでその存在を検知することはできない。ごく微量でもこれを含む空気を吸い込むと、たちまち致命的な結果をもたらす。これは麻薬のように体に作用し、その効果は黒煙よりもさらに速く現れる。石炭の露出面から目に見えるほど大量に放出されるとは考えられていないが、炭酸ガスが発火した炭素質物質を通過する際、または蒸気が燃えている石炭上を通過する際に生成される。したがって、この物質は、くすぶる鉱滓の火、鉱山で燃える木材、あるいは竪坑の火災によって最も頻繁に発生し、また、火薬や爆薬の爆発によっても発生する可能性がある。鉱夫が遭遇するガスの中で、最も恐ろしいガスである。火薬の燃え盛る炎を避け、次々と降り注ぐ火薬から逃れ、足元に厚く積もる黒い火薬の塊を無傷で通り抜けられるかもしれない。しかし、もしこの恐ろしい白い火薬に遭遇しなければ、幸運もほとんど役に立たず、死はほぼ確実に訪れるだろう。
[172]
これに関連して、ある条件下では石炭の粉塵が激しく爆発する可能性があるという事実を指摘しておくべきだろう。石炭の粉塵が空気と混合され、火気の有無にかかわらず、激しい火薬の爆風、屋根の崩落、その他の原因によって突然の激しい振動を受けると、火気さえも引き起こしうる以上の破壊力で爆発する可能性がある。幸いなことに、このような爆発は頻繁に起こるものではなく、必要な条件がすべて同時に揃うことは稀である。さらに、この種の事故は非常に乾燥した鉱山でのみ発生し得ることは明らかである。また、瀝青炭の粉塵は無煙炭の粉塵よりもはるかに爆発しやすいことも事実である。無煙炭地域では石炭粉塵爆発の確証された事例は報告されていないが、軟質炭の採掘では間違いなく発生している。フランスでは、この種の事例が 2 件報告されており、1 件は 1875 年、もう 1 件は 1877 年です。1888 年 11 月 9 日よりも前のことではありませんが、カンザス州ピッツバーグの瀝青炭鉱で、恐ろしい炭塵爆発が発生し、100 名を超える命が失われました。
炭鉱によっては、石炭から発生する可燃性・有毒ガスが多量に発生するため、換気を停止してから1時間でも坑内に留まるのは危険です。このような炭鉱では、事故など何らかの理由でファンが停止した場合、作業員は直ちに退出させられ、再入坑は許可されません。[173] 新たな循環流が確立されるまでは。近年の最も顕著な鉱山災害の一つは、鉱山内で黒煙と白煙が急速に蓄積したことが原因でした。換気システムが破壊され、竪坑は火災で焼失しました。これは1869年9月6日、ペンシルベニア州ルザーン郡プリマス近郊のアボンデールで発生しました。この災害には3つの条件があり、それらの条件の存在と協力が、この災害を可能にしました。第一に、竪坑の麓にある炉で換気が行われていたこと、第二に、竪坑の入口の上にブレーカーが設置されていたこと、そして第三に、竪坑が鉱山からの唯一の出口であったことです。換気煙道の仕切りが、炉からの通風によって発火しました。午前10時、パーマー・スティールという名の若い男が、干し草を積んだ馬車に乗り込み、厩舎へ運ぼうとしました。竪坑の半ばで、燃えている薪から干し草に火が移りました。技師は坑口から炎が上がるのを見て、若い男を乗せた馬車をできるだけ早く坑底へ落とした。当時、坑内には108人の男がいた。誰一人として生きて坑内から脱出することはできなかった。信じられないほどの短時間で、炎は地面から30メートルほどの砕石の頂上まで燃え広がり、午後半ばには巨大な建物は廃墟と化し、坑道への唯一の入口を覆い尽くし、塞いでしまった。坑道は坑道の奥深くにあった。[174] 前夜、残骸は十分に撤去され、坑道への降下が可能になった。その後、トーマス・W・ウィリアムズとデイビッド・ジョーンズの二人が、閉じ込められた鉱夫たちを捜索するために坑道に降りた。坑道の麓を少し越えたところで、二人は白い湿った塊につまずき、瀕死の状態となった。火災は月曜日に発生した。十分な換気が確保され、坑夫たちが安全に降下できるようになったのは、火曜日の午前10時になってからだった。火曜日に坑道の麓から降下できた最長距離は75フィート(約22メートル)だった。それを超えると、窒息の危険が依然として迫っていた。これまでに発見された遺体はわずか3体であった。
水曜日の朝、救助隊は坑道の麓から少し離れた地点まで平面を登り、坑道の先端で通路を横切る障壁を発見した。これは炭鉱車を所定の位置に置き、炭鉱車と壁の間の空間を衣類やゴミで埋め立てて作られたものだった。この障壁は壊されていたが、その背後には誰もいなかった。その後、別の隊がもう少し先へ進むことができ、2つ目の障壁に辿り着いた。その外側にはジョン・ボーエンの遺体が横たわっていた。彼は何らかの目的でバリケードの背後から出てきて、這って戻るための隙間を残していたが、戻る前に窒息死していた。この障壁は壊され、その背後には[175] 犠牲者105人は、炭鉱の悪臭ガスに窒息し、全員死亡した。彼らの体験、苦闘、苦しみの物語は、決して明かされることはない。
1871年5月27日にウェスト・ピッツトン鉱山で発生した惨事は、アボンデール鉱山の惨事と多くの点で類似していた。この事件でも、坑道への唯一の入口であった坑道上に設置されていたブレーカーが火災に見舞われ、全焼した。これにより、36人の男性と少年の脱出経路は閉ざされた。囚人たちは悪臭を放つガスを遮断するために、坑道の足元にバリケードを築き、部屋に閉じこもった。しかし、翌日、救助隊が突入した際に、14人が死亡し、残りは意識不明の状態で発見された。生き延びた者のうち4人は、地上に出た直後に死亡した。
[176]
第13章
無煙炭破砕機
1885年の法律では、「鉱山の地上と地下の作業場を結ぶ開口部の入口には、滑車またはシーブを支える架台以外の可燃性構造物を設置してはならない。また、石炭の選鉱または貯蔵のための破砕機その他の可燃性構造物は、そのような開口部から200フィート以内に設置してはならない」と規定されている。これは、アボンデールやウェスト・ピッツトンのような悲惨な災害を可能な限り防ぐためであった。この法律が鉱山労働者の安全確保にもたらした成果は計り知れない。かつては、坑道の開口部の上に竪坑舎を建設するだけでなく、破砕機自体も、坑道がある場合は通常、竪坑口の上に設置するのが慣例であった。これは便利で経済的であった。なぜなら、石炭を地表で水平移動させる手間をかけずに、鉱山から破砕機の頂上まで直接持ち上げることができたからである。この法律が可決された当時に建設された竪坑小屋やブレーカーの多くは、現在も[177] 運用は、その使用期限が過ぎるまで継続されます。ただし、すべての新しい建物は法律に従って建設されます。
ザ・スローン・コール・ブレーカー、ペンシルバニア州ハイドパーク。
竪坑の入口には、開口部を塞ぐように頑丈な直立材が立てられています。これらは横梁で連結され、構造全体がしっかりと支えられています。この頭枠には、地面から30~50フィートの高さに滑車が設置されていますが、地上設備全体が一つの覆いの下にあった当時は、はるかに低い高さに設置されていました。これらの滑車は直径16フィートの巨大な直立した車輪で、その上をケージに繋がるロープが通されています。自転車の車輪に似た形状の滑車が現在急速に普及しており、他のどの形状の滑車よりも、その重量に対して大きな負荷に耐えられることが分かっています。
巻上機はシャフトのすぐ近くに設置する必要があり、このための部屋とボイラー、炉、ポンプの部屋は通常、同じ屋根の下にあります。鉄または鋼製のワイヤーロープは、ヘッドフレームのシーブから機関室のドラムまで伸びており、ドラムに巻き取られています。一方のロープが巻き上げられると、もう一方のロープが解けます。そのため、一方のキャリッジが上昇すると、もう一方のキャリッジも同時に機関車の動きによって下降します。
破砕機は2つ以上の開口部から石炭を受け取る可能性があるため、両方またはすべての開口部から便利なように設置する必要があります。[178] 斜面が十分に傾斜している場合は、破砕機の頭部が立坑の頭部と同じ高さになるように建設できます。これにより、破砕機を吊り上げる手間が省けます。石炭を斜面から搬出する場合、通常、斜面の軌道と勾配は、開口部から破砕機の頭部まで、開放型の架台によって連続しています。可能な限り、積荷を積んだ貨車は開口部から破砕機まで重力で移動し、空の貨車はラバに引かれて戻ります。往復ともラバに引かれる場合もあれば、小型の蒸気機関車が牽引して往復させる場合もあります。
石炭破砕機は、ペンシルベニア州の無煙炭田に特有の設備です。無煙炭採掘の歴史の初期からその必要性が明らかになり、急速に発展し、現在では市場向けの無煙炭を選別する上で不可欠なものとなっています。採掘された時の形と大きさのままの石炭を目にすることは、実に稀です。現在、家庭用の無煙炭はすべて、市場に出荷される前に破砕、ふるい分けされ、均一な大きさの等級に分けられており、この作業は石炭破砕機で行われています。
1844年以前には、このような破砕機は知られていませんでした。機械による石炭の破砕についてはいくつかの実験が行われていましたが、実用的な結果は得られず、破砕は依然として手作業で行われていました。[179] しかしその年、フィラデルフィアの J. & S. バティンによって、スクーカル郡のギデオン・バストの鉱山に現代的な設計に基づいた破砕機が設置されました。これは 1844 年 2 月 28 日に開始されました。内部には鋳鉄製のローラーが 2 つあり、それぞれ長さ約 30 インチ、直径 30 インチで、ローラーの表面には長さ約 2.5 インチ、中心間約 4 インチの鉄の歯または突起が取り付けられていました。これらのローラーは水平に並んで設置され、回転すると上面が互いの方向を向き、一方のローラーの歯がもう一方のローラーの歯と反対側になるようにギアが付けられていました。これらのロールは後に歯の間に穴が開けられるなどの改良が加えられ、石炭に接触する固い表面が少なくなり、破砕が少なくなりました。その後、最初のローラーの上にもう1組のローラーが追加されました。このローラーは歯が大きく間隔が広くなっており、大きな石炭の塊をまず下のローラーで容易に粉砕できるほど小さな破片に砕くことができました。ローラーの完成後、砕いた石炭を大きさに応じて等級に分けるためのスクリーンも完成しました。石炭破砕機が導入される前は、手動のスクリーンが使用されていました。このスクリーンはフレームに設置され、円筒形で水平からわずかに傾斜していました。片方の端にあるクランクで、砥石のように回転しました。破砕機に設置されたスクリーンは[180] ほとんど同じパターンだが、長さが 5 ~ 8 フィートではなく 20 フィートに増え、直径もそれに応じて拡大された。その後、ポッツビルのヘンリー ジェンキンス氏は、太いワイヤを適切な曲線を持つ幅約 3 フィートのスクリーン プレートに編み込む方法を発明した。これらの湾曲したプレートを結合して必要な中空のシリンダーを形成した。これらの個別のプレートはジャケットと呼ばれ、そのうちの 1 つが摩耗した場合は、シリンダーから取り外して交換することができ、手間も時間もほとんどかからない。スクリーンは頑丈なフレームワークに設置され、水平からわずかに傾斜している。スクリーンの上端の最初のセグメントは、非常に細かいメッシュに編まれたワイヤで作られており、石炭の最も小さな粒子だけが通過する。次のセグメントのメッシュはより大きく、その次のセグメントのメッシュはさらに大きい。スクリーンには、長さに 2 ~ 5 つのセグメントを含めることができる。回転するロールの上に注ぎ込まれた石炭は、ロールの下から小さな破片に砕かれ、樽の中へと流れ込むように、中空の円筒形スクリーンの上端、つまり最上端へとすぐに流れ込みます。しかし、スクリーンが軸を中心に回転すると、石炭の細かい粒子は最初のセグメントの細かい網目から落ち、傾斜した溝へと運ばれ、残りの石炭は次のセグメントへと滑り落ちます。ここで次に小さな粒子が落ちて運び去られ、プロセスは完了します。[181] この動作はスクリーンの下端に達するまで続けられ、その端から、前のセグメントのメッシュを通過できなかった大きすぎる石炭がすべて注ぎ出されます。この方法により、異なるサイズの石炭が互いに分離され、別々のシュートによって積み込み場所まで運べることがわかります。これが、すべての石炭破砕機の主要な特徴であるロールとスクリーンの原理です。ただし、各破砕機には通常、2組以上のロールと8~12個のスクリーンが含まれています。最近、ペンシルベニア州キングストンの近くに設置されたウッドワード破砕機には、6組のローラーと20個のスクリーンがあります。これらのスクリーンの一部は二重です。つまり、大きい方のスクリーンが小さい方のスクリーンを囲んでおり、内側のスクリーンを通過した石炭は外側のスクリーンで受け止められ、さらに小さいメッシュによって分割されます。
破砕機やふるい機が登場する以前は、石炭は鉱山からそのまま塊のまま市場に出荷され、通常は消費者が砕いて使用できるように加工されていました。しかし、破砕機による石炭の選別がシステム化されると、塊炭よりも小さな4つの粒度に等級分けされるようになりました。これらは、スチームボート炭、エッグ炭、ストーブ炭、クリ炭と呼ばれていました。当時は、クリ炭よりも細かい粒度の石炭は燃焼しても有効に活用できないと考えられていました。しかし、間もなく、ピー炭として知られる小さな粒度の石炭が選別され、市場に流通し、容易に販売されるようになりました。[182] そして近年、さらに小さなサイズの石炭、ソバ粒が廃棄物から救われ、広く利用されるようになりました。これより小さいものはすべて稈(かん)となり、廃棄物の山に捨てられます。市場性のある石炭の様々な大きさの名称と、それらが分離の過程で通過する空間は、サワードの1888年版『石炭貿易年鑑』から引用した以下の表に示されています。
オーバー。
インチ。 貫通。
インチ。
塊炭 バー 4.5~9
蒸気船 「 3.5~5 7
壊れた メッシュ 2⅜から2⅞ 3¼~4½
卵 「 1¾~2¼ 2⅜から2⅞
大型ストーブ 「 1¼から1⅞ 1¾~2¼
小型ストーブ 「 1から1¼ 1 1/4~1 1/2
栗 「 ⅝から¾ 1から1¼
エンドウ 「 ⅜から⅝ ⅝から⅞
そば 「 ³∕₁₆から⅜ ⅜から⅝
ダート 「 ³∕₁₆から⅜
破砕機の建物の形状と構造を規定する要件は、まず、破砕されずにふるい分けられていない石炭を、建物内の十分な高さの地点まで運び、そこからゆっくりと降下し、連続するロール、スクリーン、シュート、トラフを通過して、完全に破砕され、完全に洗浄され、分離された石炭が鉄道車両に到達することです。[183] ポケットの下に石炭が置かれ、そこに積み込まれて出荷される。すでに述べたように、丘の斜面にブレーカーを設置し、鉱山から地上線で石炭を坑口まで運ぶことが時には可能であり、ホイストは不要である。この場合、建物は丘に沿って、長い距離を斜面に沿って伸びるが、どの地点も地表からそれほど高くならない。しかし、今日ではブレーカーは谷間に建設されることがより多い。全般的な結果はより良好であると考えられており、特に鉄道の出口から市場への利便性は間違いなく大きい。これに加えて、竪坑採掘の場合の必要性がそれを必要とするようである。
このように建設されたブレーカーの特徴の一つは、建物の一部が非常に高い垂直の高さまで築かれている点です。この部分には石炭を巻き上げる竪坑があり、その頂上から石炭は再び地表へと続く長い下降路を辿ります。建物のこの部分の高さは、100フィートから150フィートと、それほど高くはありません。この最上部から、屋根は片側または両側で段階的に下降し、広がり、翼を覆うように斜めに伸び、あちこちに突起が広がり、最後の10フィートの高さに達する頃には、建物の地上面積は非常に広くなっています。[184] 構造物の最後、つまり最も低い部分は、シュートが終わっている多くのポケットから貨車を積み込むための鉄道側線です。ブレーカーには2台のエンジンが必要です。1台は石炭を地表からブレーカーの上部まで巻き上げる巻上エンジン、もう1台はロール、スクリーン、その他のブレーカー機械を動かすブレーカー エンジンです。巻上エンジンは通常、シャフト タワーのロールとスクリーンとは反対側に設置され、そこからのロープは露出しているか長い傾斜屋根に覆われており、ヘッド フレームのシーブまで伸びています。ブレーカー エンジンは通常、メイン ビルディングの片側のウィングに格納されていますが、1885 年の法律により、別のカバーの下にある複数のボイラー室はブレーカーから少なくとも 100 フィート離れることが義務付けられています。
無煙炭破砕機を一度でも見て、じっくりと観察した者は、他の目的のために建てられた建物と見間違えることはないだろう。これらの破砕機は独特の個性を持っている。無煙炭産地の風景の中で最も目立つ存在であり、ほぼあらゆる場所から見渡せる範囲に、黒く雄大な、多くの翼と窓を持つ破砕機がそびえ立っている。
石炭を満載した鉱山車がブレーカーの先端まで持ち上げられると、2人の鉱山長が台車から計量台を越えてダンプまで運転する。[185] 石炭はシュートバーに投棄されます。シュートバーは長く、傾斜した平行な鉄の棒で、2.5インチ間隔で設置されています。土砂と十分に小さい石炭はこれらの棒を通り抜けてホッパーに落ち、そこから両側にある一対のスクリーンに送り込まれます。スクリーンは、すでに説明した方法で土砂を分離し、きれいな石炭を卵よりも小さいサイズに分割します。各サイズは、スクリーンのセグメントを通過したり、スクリーンの端から落ちたりするときに、別のシュートで捕らえられ、2組目の回転スクリーンに運ばれ、そこで再び洗浄および分離されて、これらのスクリーンからピッキングシュートに送られます。石炭が運ばれるすべてのシュートまたはトラフは、物質が重力によって移動するのに十分な傾斜があり、摩擦を減らすために、各シュートの底と側面は鉄板で裏打ちされています。ダンプシュートのバーを通過した大きな石炭は、次に4.5インチ間隔で設置された2番目のバーセット、スチームボートバーへと滑り落ちます。このバーセットを通過した石炭はすべて、さらに3番目のバーセットによってスチームボート型とエッグ型に分離され、最終的にピッキングシュート、または準備された石炭を砕くロールへと送られます。スチームボートバーを通過した石炭はすべて塊炭であり、通過時に手作業でスレート炭と骨炭が除去された後、塊炭シュートに運ばれ、積込場所へと送られます。または、別のシュートによって、[186] 石炭は重いロールに押し込まれ、粉砕されます。これらのロールから砕かれた石炭は、回転するスクリーンに送られ、最初のダンプシュートバーから石炭が落下する場合にすでに説明したのと同じ選別と分離のプロセスが行われます。しかし、砕かれ、選別され、分離された石炭はすべて、最終的にピッキングシュートに流れ込みます。ピッキングシュートは狭い溝で、等級別に分けられた石炭が浅い流れとなってゆっくりと流れ落ちます。各溝の上部には、選別室を通る経路の2か所以上の地点に狭い椅子が置かれ、少年たちがシュートに向かって座ります。これらの少年たちはスレートピッカーと呼ばれます。彼らの仕事は、下を通過する石炭の流れからスレート、石、または骨の破片を拾い出し、この廃棄物をシュートの横にある溝に投げ込むことです。そこから廃棄物は急速に滑り落ちます。鉱山から運び出された石炭には廃棄物が山ほどあるため、坑道の一番上、あるいは一番上に座っている少年は、やるべき仕事に困ることなく、どんなに一生懸命働いても、役に立たない石炭の多くは取り残されてしまう。坑道の一番下、つまり坑道の一番下に座っている少年は、流れていく石炭をより注意深く観察し、より注意深く扱うことができる。そして、もしまだ石炭が残っている場合は、鋭い目と器用な指先で、仲間が残した無価値な石炭を見つけ出さなければならない。少年たちはしばしば坑道に足を入れて、石炭をせき止めて、しばらく石炭を流し込む。[187] 彼らが目にする大量の粘板岩を捨てる時間を与えるため、彼らはほんの一瞬の猶予も与えられないが、彼らがどれほど注意深く作業しても、また石炭を拾い上げる過程で何人の手に渡っても、一定の割合で粘板岩と骨が残るのは確実である。粘板岩拾い人全員が一つの部屋にいるわけではないが、拾い上げる部屋には通常、彼らの大多数が配置されている。彼らは、彼らの仕事が役に立つ、あるいは必要と思われる破砕機内のどの場所のシュートにも配置される。実際、他の拾い人がうっかり投げ込んだ良質の石炭の破片を拾い上げるために、廃棄物シュートに座っている拾い人達もいる。いくつかの破砕機では、石炭はシュートから緩やかな傾斜の台の上を流れ、その横で少年が座って廃棄物を拾い上げる。
ブレーカー内のスクリーンルーム、スクリーンとシュートが展示されています。
しかし、ピッカーボーイの仕事が消え去る時が必ず来る。現代の発明の天才たちは、どんなに良心的なブレーカーボーイでも到底及ばないほど、より速く、より良く、より確実に仕事をこなす機械を既に発明している。大手炭鉱は次々とこの新しい手法を採用し、ブレーカーボーイの数は徐々に、しかし確実に減少している。
ほぼすべてのスレート選別機は、石炭の比重がスレートや石よりも軽いという事実に基づいています。摩擦の原理を利用する方法もあります。シュートの底部から数フィートの長さの部分を[188] 石炭が通過する部分は石でできています。この石の部分の端には、シュートを横切るように底に狭い溝が切られており、溝の向こう側は以前と同じように鉄の底が続いています。砕けた石炭の浅い流れが石の底にぶつかると、底と粘板岩や石片との間の摩擦が非常に大きくなり、石炭粒子の進行が妨げられます。そして、石炭粒子が溝に到達する頃には、溝を横切るだけの推進力がなく、溝に落ちて流されてしまいます。しかし、石炭と石の間の摩擦はそれに比べればわずかであり、石炭粒子は十分な推進力を保持し、溝を安全に横切り、シュートを下っていきます。これは完全な分離ではなく、分離した石炭と粘板岩は通常、満足のいく結果を得るために再度点検する必要があります。現在までに実用化された最も優れた発明は、スクラントンのフォン・シュトルヒ炭鉱のピッカー・ボス、チャールズ・W・ジーグラー氏によるものです。この機械は、前述の方法に多少似ていますが、ローラー、レバー、スクリーンなどの接続されたシステムにより、石炭とスレートを極めて完璧に分離することができます。この機械を2台または3台、1つのシュートに設置すれば、必要な作業を非常に完璧にこなすことができます。
国内の石炭購入者の経験から判断すると、石炭拾いの少年たちが職務を全うしていないか、あるいは石炭拾いの作業自体が[189] 機械はまだ完成していません。しかし、鉱山内で粘板岩や骨質炭を良質炭から分離する作業は、大まかかつ大まかにしか行われておらず、破砕機に送られた時点で、産出物のかなりの割合が使用に適さないものであることを忘れてはなりません。したがって、これらの物質を徹底的に洗浄・分離するには、多大な労力と細心の注意と熟練が必要です。
石炭の流れが選別作業員の検査や選別機の検査を通過すると、石炭が通るシュートはポケットまたはビンへと狭められ、その端はゲートで閉じられる。ポケットは線路から突き出ており、その下には石炭車が停車できる高さになっている。そして、石炭はポケットから石炭車へと自由に送り込まれる。
砕石機を通過する際に石炭から分離された岩石や粘板岩を積み込む場所もあります。また、石炭の残渣がポケットから集められ、運び出される地点も2、3箇所あります。これらの残渣はすべて、砕石機から適切な距離まで別の線路で運ばれ、そこに投棄されます。
破砕機に投入される原料の16%が廃棄物として排出され、ゴミ捨て場に送られると推定されています。したがって、数年後にはこれらの廃棄物の山が巨大な規模に成長すると容易に想像できます。そして実際、その通りになっています。すべての原料を含む土や籾殻は、[190] そば炭よりも細かい無煙炭は、少なくとも将来的な価値が全くないわけではないので、通常、岩炭、粘板岩、骨炭とは別の山に積み上げられます。炭鉱地域では、架台で支えられた鉄道線路の下を埋めるために頻繁に使用されており、また、凍結に容易には屈しないため、歩道の敷石を敷くための基礎としても貴重です。また、一定の割合で粘質物やピッチ質の物質を加え、圧縮してレンガ状にして燃料として利用されています。ヨーロッパのいくつかの国では、大量の廃棄物がこのように焼却されていますが、アメリカでは、調製コストがまだ高すぎて、調製された無煙炭との競争は不可能です。無煙炭地域の風景で最も特徴的なのは、砕石自体を除けば、これらの大きくむき出しの黒い炭の丘の存在です。それらは、太陽の光に輝き、冬の雪の下で滑らかに白くなっています。これらの炭層は、自然発火、あるいは不注意や事故によって発生することがあります。炭層が破砕機に近すぎて危険を及ぼしたり、露頭に近すぎて炭鉱の石炭に燃焼が伝わったりする場合は、消火が必要です。しかし、これは大変な労力と費用がかかることもあります。危険が懸念されない場合は、燃え尽きるまでくすぶらせておくことになります。このプロセスには数ヶ月、あるいは数年かかることもあり、その間、小さな青い炎が燃え続けます。[191] 土手の表面では火がちらつき、上空の空は夜には赤く染まり、黒い丘の斜面全体がついには大きな白い灰の斑点で覆われる。砕石場の近くに住む貧しい人々にとって、これらの廃棄石炭の山は紛れもない祝福である。良質の石炭のかけらが廃棄物とともにうっかり捨てられていることは常にあるが、捨てられた骨ばった石炭は燃料として決して価値がないわけではない。実際、それは立派な火を起こす。同様に、篩を使えば、石炭の山から燃える物質をかなりの割合で取り出すことができる。こうして、毎日、女性や子供や老人がハンマーと篩を持ってこれらの黒い丘に行き、火用の燃料を集め、袋や手押し車、あるいは小さな手押し車でそれを家に運ぶのである。これは畑の落ち穂拾いの昔話の繰り返しである。
[192]
第14章
瀝青炭鉱山
ペンシルベニア州における瀝青炭の発見と利用導入の概略的な歴史は既に述べたが、瀝青炭地域における採掘方法については簡略にしか触れていない。確かに、アメリカ合衆国の12万平方マイルの採掘可能な炭層のうち、無煙炭は500平方マイルにも満たない。また、1887年にアメリカ合衆国で生産された石炭の3分の2以上が瀝青炭であり、同年の瀝青炭による収入は無煙炭による収入のほぼ2倍であったことも事実である。しかし、石炭採掘方法を説明する際には、無煙炭鉱山を主な例として挙げるべきであることは明らかである。これは、無煙炭の商業的重要性や家庭用燃料としての普及度の高さだけでなく、採掘と市場への出荷準備には、はるかに高度な技術、判断力、そして創意工夫が求められるためである。瀝青質地域では石炭は柔らかく、平らで地表近くにあり、最も単純な方法で採掘されます。[193] 方法論。読者は既に、無煙炭地域における操業者が直面し、悩まされるいくつかの複雑さ、障害、そして問題、そして無煙炭の採取、採掘、そして準備に必要な多大な労力、莫大な費用、そして高度な技術についてよくご存じでしょう。これらの事実を踏まえれば、無煙炭地域における方法論の記述を特に重視する理由はないでしょう。しかし、瀝青炭鉱山で一般的に使用されているシステムについて、少なくとも無煙炭鉱山で使用されているシステムと異なる点について簡単に概説することは、興味深いものとなるでしょう。
1887年、アメリカ合衆国の瀝青炭生産量の3分の1強はペンシルベニアの炭鉱から産出されました。ピッツバーグは同州の軟炭取引の中心地であり、この地域の主要な炭層は「ピッツバーグ層」として知られています。それは約50マイル四方の地域に含まれ、厚さは北西部で2~3フィート、ピッツバーグで6フィート、モノンガヒラ川上流では10フィート、ユーギオジェニー川上流では12フィートと様々です。これほど広大な炭層を枯渇させることは事実上不可能であり、これらの地域の鉱山技師の関心を引く問題は、石炭の経済性というよりもむしろ労働経済性の問題です。石炭は地表近くに埋蔵されており、丘陵の斜面や川岸の露頭は…[194] 河川の数が非常に多いため、採掘の大部分は水面上の坑道で行われており、実際に行われています。そのため、鉱山の開設に必要な資本支出は非常に少なく、ほとんど最初の採掘で市場価値のある石炭が得られます。
採掘作業を開始する前に、すべての露頭を徹底的に調査し、その高低差を測定します。このデータから、地下の炭層の位置を比較的正確に把握することができます。炭層の傾斜は非常に緩やかで均一であり、断層やその他の不規則性はほとんど見られないからです。次に、坑道の入口をどこに設置するかを決定します。坑道の入口は、石炭の上昇に合わせて坑道に掘削口を掘削し、坑道から自然に排水できるようにするためのものです。しかし、坑道の入口は川や鉄道に近い便利な場所に設けることが重要であり、傾斜は坑道から離れた場所に設ける必要がある場合でも、可能であればそのように設置します。傾斜は常にごくわずかであるため、車両の運搬に大きな支障をきたすことはありません。また、排水用の別個の坑道を設けることもそれほど手間はかかりません。炭層は、互いに直角に走る垂直の劈開面によって分割されており、そのうちの1つは バット劈開、もう1つはフェイス劈開と呼ばれています。主要な入口は、可能であれば、正面の劈開に沿って打ち込まれ、また、ここで言う「部屋」も同じように打ち込まれる。一方、部屋につながる入口は常に[195] 坑口または主坑道には、坑口と平行に通気路が設けられ、両側に1つずつある場合もある。坑口は幅8~9フィートで掘られるが、2本の坑道が必要な場合は12~15フィートの幅で掘られる。これらの2連または3連の坑口は互いに平行で、幅25~40フィートの石炭の壁で隔てられている。この壁を貫通して、約30ヤードごとに、坑口と同じ幅の入口、またはここで言う「ブレイクスルー」が作られる。ピッツバーグ層の坑口の天井の高さは、通常、透明部分で5.5~6フィートである。主坑口に直角に、坑口が2本ずつ平行に掘られ、約30~40フィートの間隔で、主坑口と同様に、空気の通過のためのブレイクスルーまたは横切りが設けられている。これらの各突入部から、それらと直角に、そして反対方向に、部屋が掘られています。部屋は約21フィートの幅で、柱の間には12フィートの太さの柱が立ち、長さは80ヤードを超えることはめったにありません。通常、次の平行な突入部から作業中の部屋の正面と合うように掘られるか、その突入部自体まで延長されます。部屋が突入部から分岐する地点では、15フィートから21フィートの距離は幅7フィートのみで、その後、部屋は最大限に広げられます。[196] 幅は21フィート。鉱山の貨車が走る線路は、入口の開口部から部屋の側面にまっすぐ敷かれており、幅約7フィートの空きスペースを占めている。部屋の残りの部分は、採掘が進むにつれて石炭から分離された残骸でいっぱいであり、屋根は多数の支柱、ここでは「柱」と呼ばれているもので支えられている。普通の屋根のある部屋1つに、約615本の柱が必要になるだろう。柱は長く、貫通口の間隔は平均30ヤードである。これは、以前一般的に使用されていた単入方式と区別するために、「複入」方式として知られている。単入方式では、約160ヤード間隔で坑口を単独で掘り、同じ間隔で坑口に直角に切羽を掘り、こうして大きな四角い塊状に鉱山を区画し、これを採掘する。このシステムの難点は、必然的に柱の 25 ~ 50 パーセントが失われる点です。一方、現在普及している二重エントリー システムでは、すべてまたはほぼすべての柱を取り出すことができます。
もちろん、各鉱山の計画の特徴はその鉱山の特別な必要性に応じて異なりますが、一般的にはこれまで説明してきたものと大きく異なることはありません。
瀝青炭鉱山の計画図。
ここでの石炭の採掘方法も軟質炭鉱特有のもので、鉱夫はつるはしを持って[197] 鋭く尖った先端を持つ石工は、これを使って、入口または部屋の幅全体に 2 フィート半から 3 フィート半の深さの水平の溝または通路を切ります。この溝は、ベアリングイン セクションとして知られる面の水平部分に切り込まれます。これは、石炭の最下層にある場合もあれば、底から 1 フィートか 2 フィート上にある場合もあります。このプロセス自体は、「ベアリングイン」、「アンダーカット」、「ホーリング」、「アンダーマイニング」などと呼ばれています。この作業中、鉱夫は部屋の床に横向きに寝て、手と腕を自由にしていなければなりません。水平の溝が完成すると、面の片側に、サイズと形状がそれとよく似た垂直の溝が作られます。これらの通路は、圧縮空気を動力源とする採掘機械で切り込まれることがあります。この機械は小型ですが強力です。石炭の面にある低い傾斜台に設置され、「ランナー」と呼ばれる人によって操作されます。プラットフォームの傾斜により、車輪付きの機械は常に石炭の面に向かって重力で移動し、石炭の面に押し付けられます。圧縮空気シリンダーはピストンロッドを駆動し、ピストンロッドには機械の前面から突き出た直径2インチの鋼鉄ビットが取り付けられています。このビットは石炭を鋭く素早い打撃で叩き、石炭を細かく砕き、層を急速に侵食します。圧縮空気は、坑口に設置された圧縮エンジンから鉄管を通って機械に送られます。[198] 機械を使用する場合、通常は 7 人の作業員が 3 つの部屋で作業します。このうち 3 人は請負業者または共同経営者で、残りの 3 人は請負業者に雇われた労働者、そして「スクレーパー」と呼ばれる 1 人は石炭会社に雇われた労働者です。溝が十分な深さと距離まで掘削されると、その上の石炭はくさび打ちまたは発破によって降ろされます。発破を使用する場合は、垂直の溝を掘削する必要はありません。軸受け溝が床より上に掘削されている場合は、底部の石炭はくさび打ちによって持ち上げられ、砕かれます。鉱夫は掘削と発破を行い、労働者は石炭を砕いて鉱山の貨車に積み込みます。スクレーパーは溝から切削片を除去したり、ランプの手入れをしたりと忙しくしています。
坑道内まで延びる坑道用貨車の線路は木製のレールで、空の貨車は作業員によって坑道に押し込まれ、そこから積み込みが行われ、坑道入口まで運ばれる。各貨車は1トン強の荷物を積載でき、ラバが4台の貨車を坑道の入り口まで牽引する。坑道用貨車の車輪は、急カーブを曲がりやすくするために、車体の中央付近に近接して設置されている。車体両端の扉は上部のバーヒンジから開閉され、貨車は無煙炭鉱地域と同じ方法で積み降ろしされる。瀝青炭鉱山の中には、坑道から鉱車列を牽引するために小型の機関車が使われているところもある。[199] 鉱山の一部を坑口まで運ぶ。一度に12~16台の貨車を牽引し、ラバ20頭分の仕事をこなす。通常、作業室への煙の侵入を防ぐため、機関車道へ送る気流は別途分岐されている。
一連の部屋が限界まで掘り進むと、鉱夫たちは「リブを引き戻す」作業を行う。つまり、部屋と部屋の間の柱を、正面から後ろに向かって引き抜く作業である。この作業中は、屋根を支えるために柱を自由に使わなければならない。リブを引くには約60~70本の柱が必要となる。
ここでは、換気はファンと炉の両方によって行われます。水面より下で採掘される鉱山では、火災による湿気が蓄積することがよくありますが、石炭が水面より下に沈降しない場所では、鉱山ガスが発生する可能性はありません。
既に述べたように、瀝青炭鉱への入鉱方法は、これまでも現在も坑道掘削が一般的です。しかし、坑道の採掘面が露頭から遠ざかるにつれて、坑道掘削に頼らざるを得なくなることが多くなり、この坑道掘削がやがてほぼ完全に坑道掘削に取って代わることは間違いありません。現在の主坑道は、通常、長さ約6メートル、幅約2.7メートルで、3つの区画があります。2つは揚重用、1つは換気とポンプ用です。[200] 深さは200フィートを超えることは稀です。巻き上げ装置は、無煙炭地域で使用されているものとほぼ同じです。換気と排水のために掘られた50フィートから100フィートの深さの通気孔はよく見られ、昇降用の梯子が固定された階段状の竪坑も珍しくありません。階段状の竪坑は通気孔としても使用できます。無煙炭地域のような斜面は、ここでは一般的ではありません。炭層の傾斜が緩やかであるため、通気孔として適していません。狭い岩盤斜面が地層に斜めに20度以下の傾斜で掘られ、炭層に到達しますが、これらは通気路、人やラバの移動路、および鉱山法で義務付けられている「第二の開口部」としてのみ使用されます。
瀝青質地域では石炭破砕機は不要であり、その存在も知られていない。石炭の劈開面は互いに直角をなしており、層構造はほぼ水平であるため、破砕された石炭は立方体形状となり、大きな塊は小さな立方体で構成され、さらに小さな立方体は、ほぼ顕微鏡的限界まで小さくなる。スレートはすべて採掘時に石炭から分離され、残渣は室内に積み上げられる。
鉱山の貨車には良質の石炭だけが積まれており、鉱山から直接「ティップル」と呼ばれる設備を備えた建物に運ばれる。石炭はここでスクリーンに投棄され、[201] スクリーンは車やボートに積み込まれ、その後、市場まで牽引または流される準備が整います。
鉱山の坑口が集積場とほぼ同じ高さにある場合、車両を投棄場所まで移動させるのに追加の動力は必要ないため、設備は非常にシンプルです。しかし、集積場は必ず線路上か河川敷に設置されるため、坑口は通常集積場よりも高い位置にあります。したがって、この場合は、鉱山の坑口と集積場の間で車両を上下させる必要があります。これは通常、積載車両が下降する際に軽い車両を引き上げながら移動するインクライン・プレーン・システムによって行われます。このシステムは無煙炭鉱山で広く使用されており、既に説明しました。
鉄道の石炭積み場は、長さ40~60フィート、高さ15フィート、幅18~30フィートの木造建築物で構成されています。この構造物は4~5本の平らな木材の梁の上に設置されており、床は通常、その外側の端の下を走る線路の天端より27フィート高くなっています。この床のプラットフォームは、単一のシャフトによって調整されており、積荷を積んだ貨車が押されると、約30度の角度で前方に傾きます。すると貨車の端のゲートが開き、石炭がスクリーンに流れ出ます。このスクリーンは、1.5インチ間隔で外側に傾斜した縦方向の鉄棒のセットです。[202] これらのバーを通過する石炭は「塊炭」と呼ばれ、秤の台から吊るされた鉄板のパンに流し込まれ、そこで計量され、次にその下の線路に停まっている貨車に直接落とされます。最初のバーセットを通過した石炭は、その間に、バーの間隔がわずか3/4インチの2番目のスクリーンに落ちます。これらのバーを通過する石炭はナッツコールと呼ばれ、これも計量され、貨車に落とされますが、バーを通過する石炭は「スラック」と呼ばれます。これはシュートに落とされ、シュートによってスラック線路上の貨車に運ばれ、そこから投棄場に流されます。3種類の石炭がすべて一緒に積載されると「ラン・オブ・マイン」と呼ばれ、塊炭とナッツコールを合わせると「スリー・クォーター・コール」になります。もちろん、これらのティップルは2組のスクリーンとプラットフォームを使用して構築され、2つの作業を行うように作られており、いくつかはそのように構築されています。ティップルの突き出た端の下には通常4本の線路があり、最初の線路、つまり外側の線路は有蓋車用、次の線路は塊炭車用、その次は小塊炭車用、そして最後の線路は緩荷車用である。4人の作業員が1台の鉄道ティップルを操作する。2人が上部の石炭を投下して計量し、残りの作業員が下部の線路で鉄道車両の調整と移動を行う。この人数に、上部と下部にそれぞれ1人の助手が加わることが多い。これらの作業員に加えて、下部の篩い棒に詰まって積載を妨げている小塊炭を掻き集める少年が通常1人雇われる。[203] たるみを通過させないようにする。この作業を適切に行うには、少年が2人必要になることもある。また、集炭機のレールからの標高が十分で勾配が確保できない場合、スクレーパーを使ってたるみをシュートからスラック線上の車両に押し出す作業にも少年が雇われる。現在では、たるみ炭と粗炭を分離する回転式スクリーンが、バーの代わりに広く使われている。回転式スクリーンは作業効率がはるかに高く、かき集める少年を雇う必要がなくなる。
河川式集水機の操作方法は鉄道式集水機とほぼ同じですが、装置が満水時や干水時に対応できるよう設計されている点が異なります。河川式集水機の底は通常、干潮線から40~50フィート(約12~15メートル)の高さに設置され、計量皿はカウンターウェイトによって固定されています。カウンターウェイトは必要に応じて上下に調整できます。小型の固定式エンジン、または手動の巻き上げ機で、空のボートや艀を集水機の水面上に突き出た端の下まで引き上げます。河川式集水機の操作には鉄道式集水機の約2倍の人員が必要です。鉄道式集水機のコストは2,000~4,000ドルであるのに対し、河川式集水機の製造コストは4,000~10,000ドルです。しかし、この後者の金額でさえ、2万~10万ドルにも及ぶ無煙炭破砕機のコストと比較すればわずかなものです。
[204]
第15章
鉱山の少年労働者
アメリカの炭鉱では、少年たちは2種類の労働に従事しています。一つは坑道の出入口の番人、もう一つはラバの操車です。これらは坑内労働と呼ばれています。もう一つは坑外労働で、ブレーカーでスレートを拾い、もう一つは地上で鉱車を引くラバの操車です。これらの様々な労働は、いずれも適齢期の少年の体力を過度に消耗させるものではありませんが、いずれも拘束労働であり、危険なものや重労働を伴うものもあります。しかし、アメリカの炭鉱における児童労働制度は、かつてイギリスで流行していたものと比べられるものではありません。1872年に制定されたイギリスの「炭鉱規制法」は、当時の弊害をかなり改善しましたが、イギリスの炭鉱の子供たちが今もなお耐え忍んでいる苦難は、アメリカの炭鉱の子供たちが耐え忍んでいる苦難よりも大きいのです。先ほど言及した1872年の法律では、10歳未満の少年は地下で働かせてはならないこと、10歳から12歳までの少年は薄層鉱山でのみ働くことが認められていることが規定されている。これらの少年の義務は、[205] 鉱山労働者の中には、子供たちに車、いわゆるトラムを、採掘場から幹線道路まで押してもらったり、また戻らせたりする者もいる。このようにして雇われる少年たちは「ハッリアー」あるいは「プッター」と呼ばれる。採掘場の天井が低いため、彼らはしばしば四つん這いで車を前に押さなければならない。そのため、幼い少年たちがここで働くことが許されている。なぜなら、彼らは背が低いので、垂直寸法が20インチから28インチしかない薄い層に切られた通路を容易に這って進むことができるからである。1872年の法令により、英国の鉱山では女性の雇用が禁じられているが、以前は少年だけでなく少女や女性も地下で働いていた。当時は年齢制限はなく、少女は少年よりも賢く従順であると考えられていたため、少年よりも若い年齢で鉱山に送り込まれた。男女ともに6歳以下の子供が地下で働いているのをよく見かけた。 5歳の少女たちは、6歳や8歳の少年たちと同じ仕事に従事した。彼女たちは、細い鉱山の切羽から坑道の麓まで石炭を運んだ。時には担ぎ、時には小さな荷車で引いた。年長の子供や若い女性たちは、「コルブ」と呼ばれる一種のそりで石炭を引いたが、時には籠に詰めて背負うことを好んだ。彼女たちは「パニエ・ウーマン」と呼ばれた。少女たちは髪を束ねていた。[206] 帽子をかぶり、兄弟と同じ服を着て、鉱山の暗闇の中では男の子とほとんど見分けがつかなかった。そして男の子も女の子も同じような服を着ているだけでなく、同じように働き、同じように暮らし、仕事で同じように扱われ、その扱いはせいぜい粗暴で厳しいものだった。女の子が成長するにつれて、より厳しい仕事を任されるようになった。ある時、オーミストン炭鉱の鉱山長ウィリアム・ハンター氏は、鉱山では女性は常に持ち上げたり重い仕事をしたりしていて、彼女たちも子供も人間扱いされていないと語った。「女性は」と彼は言った。「男性も少年も労働できないような場所で働かされる。彼女たちは悪い道で、膝まで水に浸かり、ほとんど腰を折る。その結果、病気にかかったり、惨めな人生を送ったり、若くして墓場へ送られたりするのだ。」著名な炭鉱労働者ロバート・ボールドはこう述べています。「広大な炭鉱の地下採掘現場を視察していたある既婚女性が、あまりの重さの石炭に呻き、全身が震え、膝がずり落ちそうになりながら前に出てきました。彼女は立ち上がると、悲しげで物憂げな声でこう言いました。『ああ、旦那様!これは本当に、本当に、本当に、本当に辛い仕事です。最初に石炭を運ぼうとした女性が背骨を折って、二度と誰も石炭を運ばないようにしていればよかったのに』」
このようなことを読むことはできない。[207] 鉱山の暗闇の中で、赤ん坊にさえも悲惨な労働の人生を強いる奴隷制度を思い描き、ブラウニング夫人の偉大な心がそのような悲しみを思い描くことで引き裂かれ、ついには彼女の詩の中で最も哀れで素晴らしい「子供たちの叫び」の中でその感情を言葉にしたのも不思議ではない。
「兄弟たちよ、子供たちが泣いているのが聞こえますか。
悲しみは年とともにやってくるのでしょうか?
彼らは幼い頭を母親に寄りかからせている。
そして彼らの涙を止めることはできない。
子羊たちが牧草地で鳴いている。
若い鳥たちは巣の中で鳴いています。
子鹿たちは影と遊んでいる。
若い花が西に向かって咲いています。
しかし、幼い子供たちよ、私の兄弟たちよ!
彼らは激しく泣いています。
彼らは他の子たちの遊びの時間に泣いている、
自由の国にて。
「『ああ!』子供たちは言う、『私たちは疲れている、
そして私たちは走ることも跳ぶこともできません。
もし私たちが牧草地を気にしていたとしても、それは単に
そこに落ちて眠るのです。
かがむと膝がひどく震える。
私たちは逃げようとして転倒し、
そして、重く垂れ下がったまぶたの下で、
最も赤い花も雪のように青白く見えるでしょう。
私たちは一日中重荷を背負って疲れている。
地下の暗い石炭を抜けて、
あるいは一日中鉄の車輪を運転する
工場の中をぐるぐる回っています。
「『いつまで続くのか』と彼らは言う、『残酷な国民よ、いつまで続くのか!
子供の心で世界を動かすために立ち上がるつもりですか?
甲冑のかかとで鼓動を抑え、
そして市場の真ん中であなたの王座へと歩みを進めるのか?
[208]
我らの血は上へ飛び散る、金の堆積者よ!
そしてあなたの紫はあなたの道を示します。
しかし、沈黙の中の子供のすすり泣きは、より深い呪いとなる
怒りに燃える強い男よりも。」
アメリカ合衆国では、鉱山内や鉱山周辺で少女や女性が雇用されたことは一度もありません。したがって、1885年にペンシルベニア州で制定されたそのような雇用の禁止法は、不必要ではありましたが、不適切ではありませんでした。
1870年に制定されたペンシルベニア州の一般鉱山法は、鉱山における少年の雇用を年齢に基づいて制限した最初の法律であり、少年が地下で働くことができない年齢を12歳と定めていたが、炭鉱の外で働くことができる年齢については言及していなかった。この規定は1885年の法律によって修正・拡大され、14歳未満の少年の鉱山内における雇用、および炭鉱の外部構造物や作業場内またはその付近における12歳未満の少年の雇用が禁止された。
御者ボーイの仕事は戸口番よりも重労働だが、スレート拾いや砕石ボーイほど単調で退屈ではない。ラバが昼夜を問わず鉱山内に留まっている場合(深部採掘場ではよくあることだが)、御者は7時前に坑道を下り、鉱山小屋からラバを連れ出し、坑道の麓まで連れて行き、空の荷車に繋ぎ止めなければならない。通常、作業場に4台の空の荷車を運び込み、そこから4台の荷車を運び出す。[209] 荷を積んだラバを繋ぐ荷車。出発の準備が整うと、先頭の荷車に乗り込み、ラバの頭に鞭を振り鳴らし、叫びながら出発する。彼の鞭は長く編まれた革紐で、短くて頑丈な棒の柄に取り付けられている。最初に荷を積む予定の部屋の入り口に着くまでには、1マイルかそれ以上かかることもある。しかし、到着したら、最初の荷車を他の荷車から外し、ラバをその荷車に繋いで部屋を登り、ラバの顔からちょうどいい距離に停める。空の荷車がなくなるまで、この作業を各部屋で次々に続ける。最後に訪れた部屋の入り口で、荷を積んだ荷車を見つけ、そこにラバを繋ぐ。そして、戻る途中で他の荷車を拾い上げ、帰路につき、まもなく竪坑までの長く途切れることのない旅に出る。進路沿いには一定の間隔で側線があり、そこで反対方向の列車と出会ったりすれ違ったりする。また、少しの間立ち止まって他の機関士と話したり、からかったりする機会もある。幹線道路に一階から上り下りする平野がある場合は、機関士とラバの二組が必要となる。一組は荷室と平野の間で車両を牽引し、もう一組は平野と竪坑の間で車両を牽引する。もちろん、急勾配の継ぎ目では、すべての車両は荷室の足元に残され、そこで積載される。二つの危険がある。[210] 御者の少年たちが主に遭う怪我は、車に挟まれたり、車と柱や支柱の間に挟まれたりすることと、獰猛なラバに蹴られたり噛まれたりすることです。少年は単に運転を学ぶだけでなく、愛馬を操り、危険から遠ざかることも学ばなければなりません。少年は一般的に、これをこなせるだけの器用さと俊敏さを備えていますが、ラバに蹴られたり、暴れたり、噛まれたりして少年が重傷を負ったという話は珍しくありません。
少年が働く鉱山が坑道やトンネルで入る場合、彼の任務の一部は坑道の外で行われる。なぜなら、彼は毎回の荷車を坑口だけでなく、坑道の入口からかなり離れた場所にある砕石場やその他の投棄場まで運ばなければならないからだ。そのため、彼は毎日、多かれ少なかれ10分から30分ほど戸外で過ごすことになる。夏の気候が心地よい時期には、時折垣間見える戸外の光景は彼にとって大きな喜びとなる。彼は日光を浴び、森や野原を見渡し、爽やかな風を顔に感じ、汚れのない空気を吸い込むのを好む。しかし、冬の寒さ、嵐の猛威、雪やみぞれが容赦なく顔に打ち付ける時期には、彼の坑道の屋外での作業は快適ではない。坑内の気温は、華氏約60度(摂氏約17度)と一定である。 10分以内に、追加の衣服なしで、[211] 水銀柱が零度の大気中で、風がハリケーンのように吹き荒れる場所では、必然的に苦しむことになる。そうでないわけにはいかないのだ。だから、冬の間は外で過ごすことはない。御者少年は荷物を配達し、空の車を取り、鉱山の快適な避難所へと急ぎ戻る。このような開口部には鉱山の厩舎が外にあるので、少年は朝にラバを取りにそこへ行き、夜に仕事を終えるときにはそこにラバを残していかなければならない。時には、縦坑や斜面で採掘が行われる場合、人とラバのための別の入口、あまり急ではない狭いトンネルや斜面があり、この場合、御者少年の任務はすべて鉱山内にあるにもかかわらず、少年は朝に外の厩舎からラバを連れ込み、夜に連れ戻さなければならない。
ある日の午後、私はワイオミング地区のある鉱山に、火消し長と同行していました。私たちはラバの通路の一つに通じる通路に立っていました。遠くで蹄の音が聞こえ、近づくにつれて大きくなっていきました。私たちが脇に寄ると、ラバが一頭、背中に少年を乗せて駆け抜けていきました。少年の帽子の小さなランプの炎は、かすかな青い光の筋のように後ろ向きに揺れていました。彼らは深い闇から現れ、息を吸う間もなく再び闇の中に消えていきました。私は火消し長に尋ねたように見ました。
「ああ、大丈夫だよ」と彼は言った。「彼らは[212] 彼らは仕事を終えて出かけようとしており、ラバも少年と同じくらい急いでいるのです。」
「でも、」私は言った。「真っ暗な中で、狭くて曲がりくねった通路をあんなスピードで走るのは危険だよ!」
「ああ!」と彼は答えた。「あの獣は僕と同じくらい出口をよく知っている。まるで隅々まで見渡せるかのように簡単に見つけられるんだ。何がわかるかは分からないけど。とにかく、ラバが怖くなければ、あの少年も怖くないだろう。」
すでに述べたように、深い鉱山では、坑道の麓からそう遠くない場所に厩舎を建て、何らかの理由で長期間作業を中断する場合を除いて、ラバをそこに留まらせるのが通例です。しかし、多くの鉱山では、厩舎を地上に置く方が便利であるため、作業員は毎晩ラバを坑道から引き上げ、毎朝降ろしています。ラバは馬車に静かに乗り込み、何の問題もなく上り下りします。特に夜は厩舎に上がるのが喜びます。鉱山内でラバに餌を与えている場所、特に厩舎のある鉱山では、ネズミがよく見られます。彼らがどのようにして坑道を降りてくるのかは謎です。一般的な説明は、干し草と一緒に降りるというものです。しかし、彼らは坑道に居場所を定め、生活し、繁栄し、急速に増殖し、巨大な体格に成長します。彼らは、大きさも密度も、大都市の埠頭に蔓延する埠頭ネズミによく似ています。[213] 醜悪な生き物です。彼らは非常に大胆で攻撃的で、攻撃されると、人間であろうと動物であろうと敵に襲い掛かり、死ぬまで戦います。鉱山労働者の間では、ネズミが鉱山から去ると、鉱山で何か大きな災害、おそらく大規模な崩落が起こるという迷信があります。しかし、ネズミが人間の経験と技術よりも確実にそのような出来事を予測できるほどの本能を持っているとは考えにくいでしょう。
しかし、御者とラバが、そう遠くない将来、電気に取って代わられる可能性は否定できません。少なくとも一つの事例では、この新しい動力源が既に利用されています。ペンシルベニア州ドーフィン郡にあるライケンズ・バレー炭鉱会社のライケンズ・バレー炭鉱です。
外回りの運転手の任務は、積荷を積んだ貨車を坑道の先端または斜面から砕石場まで運び、空の貨車を戻すことです。作業はすべて屋外で行われます。近年では、特に距離が長い場合は、小型の機関車が牽引するようになり、連結可能な数の貨車を牽引しています。1888年、ペンシルバニア石炭会社が内回りの運転手に支払った賃金は1日1ドルから1ドル10セント、外回りの運転手には1日88セントでした。
ドアボーイは通常若くて小柄です[214] 運転手の少年たちよりも、彼らの仕事は運転手の少年たちほど重労働ではないものの、はるかに単調で退屈なものである。ドアボーイは朝一番の列車が到着した時に持ち場に着き、夜最後の列車が出発するまでそこにいなければならない。他の少年や男たちが彼のドアを行き来する時を除けば、彼は一日中一人きりで、誰かと話す機会はほとんどない。彼は簡素なベンチを自分で作り、時には立ち上がることなくドアを開けられるロープか何か他のものをドアに取り付ける。しかし、たいていは仕事の単調さを打破するために少し動き回っても構わないと思っている。彼が楽しめることといえば、おそらく木を削ることくらいだろう。彼はめったに読書をしようとしない。実際、鉱夫のランプの明かりはあまりにも弱くて読めないのだ。まれに、節約のために自分のランプを消し、暗闇の中で、通り過ぎる人々のランプの明かりを頼りに仕事をすることもある。しかし、これに耐えられる人はほとんどいない。車が通らないときに近所に漂う重苦しい静寂だけでも十分耐え難いのに、そこに暗闇が加われば、その重圧はあまりにも大きくなり、その影響はあまりにも重苦しく、子供には耐えられない。門番の賃金は1日約65セントだ。
ブレーカーボーイやスレートピッカーの仕事はドライバーボーイやドアテンダーの仕事よりも骨が折れ、単調ですが、[215] 二人ほど高給ではない。日給はたったの50セントから65セントで、一日10時間働く。朝七時、彼はきっと薄暗く埃っぽい階段を上がり、篩網室へと向かい、長いシュート越しに小さなベンチに腰を下ろしたに違いない。汽笛が鳴り響き、重々しい機械が動き出す。鉄歯のローラーが重々しく回転し始め、大きな石炭の塊を砕きながら、耳をつんざくような音が響き渡る。そして、砕けた石炭の黒く浅い流れが、鉄の被覆されたシュートを流れ落ち、選別され、選別され、積み込まれる。
一見すると、スレートを選ぶのはそれほど難しい仕事には思えないかもしれないが、この件について適切な判断を下す前に、いくつか考慮すべき点がある。まず第一に、この仕事は窮屈で単調である。少年は一日中ベンチに座り、常に身をかがめて、足元を流れる石炭を見下ろしていなければならない。彼の繊細な手は、鋭いスレートや石炭の破片との長く過酷な接触によって鍛えられ、幾多の切り傷や打撲によって一生ものの傷跡が残る。少年は石炭の粉塵が舞い上がる空気を吸わなければならない。その粉塵はあまりにも濃く、少年たちが作業している時は、網戸の向こう側がほとんど見えないほどだ。この不快な存在に長年晒されてきた人間が、[216] 気管支や肺に塵が溜まると、「鉱夫肺炎」と呼ばれる病気にかかりやすくなる。夏の暑い日には、篩網室は息苦しい。頭上にあるブレーカーの広く傾斜した屋根に太陽の光が降り注ぐ。塵埃をまとった空気は、清らかな甘い空気を吸ったとしても一掃されることはなく、緑の野原や咲き誇る花々、風に揺れる木々の枝々を想像するだけで、ここでの作業はより重苦しいものになる。しかし、冬の寒い日にここで作業するよりはましだ。ブレーカーのような雑然とした建物では、通常の方法では満足のいく暖房はほとんど不可能であり、篩網と選鉱のための部分を密閉された部屋に分けることは全く不可能である。そのため、篩網室は常に寒い。篩網室にはストーブが設置されることも多いが、熱を放射できるのは限られた空間だけなので、部屋を暖かくしてくれるとは言えない。ストーブがあるにもかかわらず、作業台に座る少年たちは震えながら作業し、かじかんだ指でスレートを拾い、冬の間は極寒に苦しみます。しかし、科学と技術革新が彼らを助けています。最近設置されたいくつかのブレーカーでは、スクリーンルームに蒸気暖房パイプが導入され、大きな成果を上げています。小さな労働者たちに与えられる暖かさと快適さは計り知れません。ブレーカーには扇風機も設置されました。[217] 埃を集めて運び去り、摘み取り室の空気を清潔で新鮮に保つために、梁から電灯が吊り下げられ、早朝と夕方遅くに点灯され、若い労働者たちが作業に集中できるようにしました。実際、このような改善は科学の領域を超え、人道主義の領域へと進んでいます。
スレート拾い作業員の作業風景。
夜になると、どんな労働者よりも仕事から解放されて喜ぶのが、砕石ボーイだ。彼が戸外に飛び出すと、目が輝き、白い歯が光る。一方、手、顔、服など、他のすべては炭塵で厚く覆われ、黒く変色している。しかし、彼はその日の仕事が終わり、「クラッカー・ボス」の圧制から少なくとも数時間は解放されるので幸せだ。というのも、選別ボーイたちの評価では、クラッカー・ボスはまさに最も横暴な主人だからだ。彼らの中に常にいて、仕事を続けさせ、より一層の熱意と注意を促し、少年のような奇行を抑えつけ、文字通り鉄の杖で彼らを支配することだけが任務である男を、彼らはそう思わないだろう。しかし、悲しいかな、彼の統治の厳しさを最もよく表しているのは、それが必要だということなのだ。
すでに述べたように、現在ブレーカーボーイが行っている作業がほぼ完全に機械化される日もそう遠くないようです。そして、これは単なる機械化にとどまりません。[218] 機械が砕石作業員よりも優れ、確実、経済的に仕事をこなすからというだけでなく、砕石作業に必要な数の少年が確保できないことも理由の一つでしょう。現在でさえ、スレート拾いの隊列を常に整えておくのは至難の業です。今日の炭鉱地帯の親たちは、子供たちの健康、快適さ、将来の幸福をあまりにも大切に思っているため、このような過酷な仕事に子供たちを送ろうとはしません。これは、炭鉱における、彼女たちにとって過酷で屈辱的な労働から、少女や女性たちを解放した進歩した文明の兆しの一つです。そして、今も炭鉱で苦労している少年たちの苦難も一つずつ軽減されつつあります。そして、やがてすべての子供たちに、体を衰弱させ、魂を矮小化するあの退屈な労働の代わりに、教室の静けさ、校庭の自由、そして愛が与える仕事を与えてくれることを、切に願います。現在、炭鉱で働く児童労働者は主に極貧家庭から採用されており、彼らが稼ぐわずかな賃金は、その世帯の幼い子供たちの口にパンを運び、彼ら自身の衣服を買う程度にしか役立っていない。
鉱山で働く少年たちの事故は頻繁に発生しています。毎日のように、かわいそうな少年の柔らかい肉が切り傷や打撲傷を負ったり、骨が捻挫したり骨折したりしています。こうした事故のうち、命に関わるのはより深刻なケースだけです。[219] 鉱山検査官の通知を受け、年次報告書に報告されます。しかし、人道主義者であり、子供を愛する者にとって、これらの年次報告書は悲しい物語を物語っています。1887年の鉱山検査官の報告書によると、その年、無煙炭地域だけで15歳以下の少年18人が炭鉱内外で職務中に死亡し、73人が重傷を負い、その多くが生涯にわたる障害を負ったことが示されています。これらの数字は、悲しみと苦しみの物語を物語っています。
しかし、炭鉱で働く少年たちがどれほどの苦難に直面しているとしても、彼らが完全に不幸だとは言えない。少年たちを制限し、閉じ込め、束縛することで、人生から何らかの楽しみを奪い取らせないようにするのは、実に難しい。そして、彼らは多くのものを得ようと努めるのだ。
彼らに長く慣れ親しんだ人なら、彼らがどのように楽しもうとしているかを見れば、それぞれの職業の性質がだいたいわかる。運転手ボーイは、遊び心においては粗野で騒々しく、態度は自由奔放で生意気で、束縛にひどく苛立つ傾向がある。スレート拾いは、一日中仕事に縛られ、いかなる遊びの機会も与えられないため、夜になって自由になると、喜びにあふれた気分になる傾向があるが、概して疲れすぎて、ほんの少し冗談を言う程度しかできない。ドアボーイは静かで物思いにふける。[220] 暗闇の中で一人きりになると、彼らは考え込んだり、冷静になったり、時には憂鬱になったりする。鉱山を出るときには、静かに家路につく。立ち止まって仲間といたずらしたり、冗談を言ったりすることはない。走ったり、歌ったり、口笛を吹いたりもしない。暗闇と沈黙は常に憂鬱なもので、若い命に降りかかる暗闇と沈黙は、彼らを悲しませると同時に、甘美にさせるにとどまらない。アメリカでは、あの寛大なブラウニング夫人の熱烈な抗議を引き起こした児童奴隷制の惨禍を目にすることは決してないだろう。しかし、これまでの進歩を鑑みると、鉱山労働で子供の手が二度と汚れることのない日が来ることを期待するのは、決して過大な望みではないだろう。
この章の締めくくりにふさわしく、また勇敢で英雄的な少年の記憶に敬意を表する行為として、ウェスト・ピッツトン坑道の惨事の際にマーティン・クラハンが身を挺した物語を語る。マーティンは御者の少年で、貧しい家庭に生まれ、貧しく、学識もなかった。坑道で砕石が燃え上がった時、彼は坑内におり、他の者と共に坑道の麓まで走った。しかし、安全に地上へ降りられるはずの馬車に乗ろうとしたまさにその時、坑道の反対側にいる男たちのことを思い出した。彼らは火災のことを知らないかもしれない。そして、彼の勇敢な心は、警報を鳴らすために彼らのもとへ向かうよう促した。彼は別の少年に一緒に行くよう頼んだが、その少年は断った。彼は[221] 立ち止まって話し合うこともせず、彼はすぐにひとりで出発した。しかし、彼が慈悲の使命を果たすために暗い通路を駆け抜けている間に、馬車は燃え盛る竪穴を最後の一撃として駆け上がっていった。彼は警報を鳴らし、探していた人々を連れて息を切らして急いで戻ったが、手遅れだった。檻はすでに落ちていた。一行が煙とガスによって竪穴の麓から追い出されたとき、彼はどういうわけか他の者たちとはぐれてしまい、ひとりさまよい出た。翌日、救助隊が鉱山の馬小屋で彼が死んでいるのを発見した。彼は愛馬の死骸のそばに横たわっていた。あの恐ろしい夜の数時間、人目につかなかった彼は、長年日々の労働の相棒だったラバとの交わりを求め、そして共に死んだのである。
しかし、彼は大切な人たちのことを思っていた。近くの粗い板にチョークで父と母、そして彼の名を冠した幼い従兄弟の名前を書き記していたのだ。彼が亡くなった時、まだ12歳だったが、英雄の称号は彼ほどふさわしいものではなかった。
[222]
第16章
鉱夫とその賃金
優秀な鉱夫は「熟練工」と呼ばれることもあり、そのため、普通の労働者よりも高い労働報酬を受ける権利があります。彼らはそれを期待し、そして実際に得ています。鉱夫への支払いには、主に二つのシステムがあります。一つ目は、採掘された石炭の立方ヤード数に基づくもので、二つ目は採掘され出荷された石炭のトン数に基づくものです。前者は、傾斜の急な炭層がある地域で広く採用されています。これは、石炭が採掘後、無期限に炭鉱内に留まる可能性があるためです。二つ目は、ワイオミング地域ではほぼ普遍的ですが、やや複雑です。炭鉱は二人の鉱夫によって運営されますが、石炭会社の帳簿は通常、そのうちの一人の名前で管理され、その一人が会社の責任者とみなされます。例えば、「パトリック・コリンズ&カンパニー」はロー・シャフトで炭鉱を運営しており、その会社はそのように呼ばれています。彼らが最初に行うことは、他の部屋から来た荷物を積んだ車両と区別するために、荷物を積んだ車両の側面にチョークで印をつけるなど、何らかの目印をつけることである。[223] 鉱夫たちはアルファベットの文字を頻繁に使用しますが、それがない場合は、他の文字と容易に間違えられないような単純なデザインが用いられます。三角形∆は鉱夫たちの間で非常に一般的な記号であり、長い水平線と短い垂直線が交差する記号も同様です。つまり、—|—|——|—です。鉱夫たちはこれをキャンドルと呼びます。貨車に積荷が積まれると、その側面に記号がチョークで描かれ、その数字は一日に何台の貨車が炭鉱から送り出されたかを示します。例えば、炭鉱車が「∆ 5」とマークされて地上に現れた場合、その貨車はその記号で指定された炭鉱から送られてきたものであり、一日にその炭鉱から送り出された5台目の貨車であることを意味します。砕石機の先端からダンプクレードルへ向かう途中、積荷を積んだ貨車は計量台の上を通過し、秤の梁にその重量を記録します。この重量は計量係によって素早く読み取られ、記録簿に転記されて日報の作成に用いられます。一部の地域ではチョークで印をつける代わりに切符を使うシステムが流行しており、他の地域では重複チェックが採用されていますが、どこでも一般的な特徴は同じままです。
大手鉱山会社から許可を得るには、鉱山労働者は鉱山監督に直接申請しなければなりません。監督は高い評価を受けているか、あるいは有能な鉱山労働者として知られている必要があります。[224] 勤勉で節制な労働者。炭鉱を適切に操業する責任は決して軽んじられるものではなく、鉱山会社は労働者の選定において可能な限りリスクを負わないよう努める。炭鉱への応募者を採用すると、会社はその応募者と契約を締結する。契約は通常は口頭で、採掘した石炭に対してトンまたはヤード当たり一定の賃金を支払う。炭鉱によって採掘の難易度が異なるため、賃金は完全に均一ではないものの、実質的には炭鉱地域全体で同じである。
良質な炭層でフルタイムで働く炭鉱労働者は、契約価格で毎月150ドルの石炭を排出します。しかし、労働者の賃金、火薬、油、導火線などの経費は月75ドルとなり、純収入は月75ドルになります。労働者への賃金も排出した石炭のトン数に応じて支払われ、平均1日2ドル程度でしょう。炭層が薄い今日では、この収入率を超えることは滅多にありません。そして、現在よくあるように、炭鉱が稼働していない時間帯には、この数字は大幅に減少します。
賃金問題は鉱山労働者と操業会社の間で頻繁に議論されており、意見の相違が多くのストライキの原因となってきた。一部の企業や炭鉱では、賃金スライド制が導入されている。[225] つまり、炭鉱労働者への支払いは固定給ではなく、石炭の市場価格に応じて常に調整される賃金で行われてきたのです。この方法に対する反対意見は、無煙炭事業を実質的に支配する大企業がシンジケートを結成し、一定期間の石炭市場価格を固定し、その期間中のシンジケート構成員の生産量を一定トン数に制限しているという点にあります。
鉱山労働者の大多数にとって完全に満足のいく賃金支払い制度が未だ考案されていないことは確かである。しかし、雇用者と従業員がかつてないほど協調して働いていることも事実であり、炭鉱労働者の長期にわたる頑固なストライキは年々減少している。労働者の防衛手段としてストライキさえも必要ではなくなる時代が来ることを期待したい。ストライキは概して資本と労働の双方に損失をもたらし、しかも損失のみをもたらす。そして概して、ストライキによる被害は資本よりも労働の方が大きく、これが現状の最も悲しい点である。全米労働委員のキャロル・D・ライト氏は、1881年から1886年までのペンシルベニア州における炭鉱労働者のストライキの統計をまとめた。彼の表によると、指定された期間に発生した880件のストライキのうち、186件が成功、52件が部分的に成功、642件が失敗している。雇用主の損失は[226] これらのストライキの結果生じた損失は1,549,219ドル、従業員の損失は5,850,382ドル、そして休業期間中にストライキ参加者に支給された援助は101,053ドルに上りました。これらの数字はストライキというテーマについて最もよく表しており、苦難、苦しみ、そして絶望の物語を雄弁に物語っています。
ストライキが長らく発生せず、フルタイム勤務が当たり前の地域では、鉱山労働者は快適な暮らしを送るだけでなく、しばしば裕福でもある。たとえ都合が良かったとしても、町の安アパートに部屋を借りることは滅多にない。彼らは郊外の、自分の家と耕作できる庭を持つことのできる場所で暮らすことを好む。炭鉱村では、土地は通常、鉱山会社によって労働者に分譲され、売却または賃貸される。家賃は高くなく、売却の場合でも長期契約が結ばれるため、支払いは分割払いで済む。鉱夫は自分の家と土地を所有することを好んでいる。このような所有権は、市民としての義務の重要性と責任を誰にでも印象づける傾向があり、鉱夫も例外ではない。財産と養うべき家族がいるとき、鉱夫は時間もお金も無駄にしない傾向がある。彼はまた、雨の日に備えて何か蓄えようと努めている。自分か家族がいずれそれを必要とする可能性が高いことを知っているからだ。彼の労働時間は[227] 比較的短い期間ではあるが、かなりの余暇があり、それを有益に、あるいは無謀に、思いのままに過ごすことができる。多くの男たちは、この余暇を庭仕事や敷地内での作業に費やす。鉱山を離れている間に時間をつぶすために、定期的な副業を持つ者はほとんどいない。実際、炭鉱夫たちの間では、炭鉱の外での仕事はできるだけ少なくしようとする傾向が広く見られる。炭鉱夫は石炭を採掘すればその日の義務をすべて果たしたのであり、休息とレクリエーションを受ける権利があるという考えが彼らの間で広く浸透しているようだ。彼らは他の種類の仕事を快く思わない。炭鉱という職業を捨てて他の職業に就くことはめったになく、中年を過ぎると決してそうしないと言っても過言ではない。年老いた炭鉱夫にとって、暗い部屋、黒い壁、ドリルの音、落ちる石炭の轟音、空気中に漂う火薬の煙の匂いには、抗しがたい魅力がある。彼は、地上の陽光の下で働き、生活するよりも、慣れ親しんだ鉱山の薄暗がりの中で死ぬことを好むほどだ。低い坑道の屋根の下を何年も歩き続けたため、背中は曲がり、頭と肩は前に突き出し、老鉱夫特有の大股で歩くようになった。顔はいつも青白い。これは間違いなく、作業場に日光が届かないためだろう。しかし、概して彼の健康状態は良好だ。乾燥した埃っぽい場所で長時間働いた時を除いては。[228] 鉱山労働者は、遅かれ早かれ「鉱夫肺病」と呼ばれる病気の犠牲者になる可能性が高い。仕事から帰る途中、街路や道路を歩く鉱夫の姿は、その光景に慣れていない目には、決して好ましいものではない。重たい鋲釘付きの靴かブーツを履き、フランネルのシャツ、粗末なジャケットとズボンを履いているが、どれも石炭の汚れと油で黒く染まっている。仕事から帰ると、コートを肩に軽く羽織り、そのまま家に帰る習慣がある。普段は帽子をかぶっており、時にはスラウチハットをかぶることもあるが、芸術家が描く際によくかぶるヘルメットや消防士の帽子をかぶることは滅多にない。後者は普段使いには重すぎて扱いにくいため、水が頭に降り注ぐような場所で作業する時だけかぶる。帽子の前面には、前述の小さなブリキのランプが取り付けられている。彼は暗闇の中で仕事場に出入りする際に、灯りを灯して道を照らす。顔や手は石炭の汚れと火薬の煙で真っ黒になり、顔立ちはほとんど判別できない。鉱山労働者の中で最も多い人種はアイルランド人で、次いでウェールズ人、スコットランド人、イングランド人、そしてドイツ人が続く。しかし近年、ハンガリー人、イタリア人、ロシア人労働者が、特に南部の鉱山に大量に流入している。これらの人々は[229] 英語圏やドイツ語圏の民族と比べることはほとんどできない。彼らはその国の国民にはなれないし、大抵家族生活もなく、ある意味では同国人を主人に持つ奴隷なのだ。
鉱山労働者という階級の特徴について語るにあたり、彼らに関して広まっている誤解を正しておくのは適切であり、また当然のことである。新聞記者や一部の小説家による描写を読むことで、多くの人々は、すべての鉱山労働者は無法者同然で、無作法で無知、本能的に残忍で、情熱と敵意に盲目であると考えるようになった。これは全く真実からかけ離れている。鉱山労働者は、階級として、平和的で、法を遵守し、知的な市民である。彼らが倹約家で勤勉であることは、彼らの住居の快適な様子や、各地に数多く存在する鉱山労働者の貯蓄銀行に大量に預け入れられている少額の預金によって十分に証明されている。確かに、彼らの中には節度を欠き、粗野で暴力的な者もおり、彼らは自らの恥辱であり、社会の脅威となっている。雇用主と従業員の間に緊張関係が存在するときに常に表面化し、抑圧された労働の名の下に厳しい言葉と違法行為によって正当な報復を求めるが、不当な[230] 炭鉱労働者の 99 割は真の炭鉱労働者であるが、彼らは飲酒、わめき散らし、器物を破壊し、犯罪を扇動する者ではない。しかし、炭鉱労働者の中の「ろくでなし」の割合は、同じ人数で同じ長所と短所を持つ他のどの労働者階級よりも大きいわけではない。すでに述べたハンガリー人、ロシア人、イタリア人、ポーランド人を除けば、炭鉱労働者とその家族は、アメリカの同じ労働等級のどの労働者階級と比べても遜色ない。彼らの多くは、実社会やビジネスで目立つ責任ある地位に就いている。今日の炭鉱地域の事務員、商人、請負人、鉱山技師、銀行家、弁護士、牧師の少なからぬ人々が、炭鉱の部屋からそれらの地位に就き、立派にその地位を築いている。炭鉱労働者は家族を愛している。彼にとって子供たちは大切な存在であり、生活の厳しい必要が許す限り、鉱山や砕石場ではなく学校に子供たちを送り出す。たとえ自分が従事してきた職業で人生を過ごすことになったとしても、子供たちには自分が経験した以上の人生の楽しみを味わってほしいと願っている。実際、これほど昇進の可能性が大きく、かつ有利な職業は他にほとんどない。鉱山長、鉱山検査官、鉱山監督などといった職業は、きっと存在するだろう。[231] 彼らの多くは、通常、階級を上げて昇進します。人格、技能、そして判断力を備えた若者は、ほぼ確実に高い地位に就きます。
もし、常に彼らを脅かし、妨害する二つの悪がなければ、今日の炭鉱労働者は最も恵まれた労働者であっただろう。その二つの悪とは、ストライキとロックアウトである。もしこれらを廃止すれば、炭鉱労働者ほど快適で、幸せで、概して繁栄している階級はアメリカには存在しないだろう。
[232]
[233]
鉱業用語集。
湿気の後。火災後の湿気の燃焼によって生じたガスの混合物。
通気孔。空気を通すために鉱山に垂直に開けられた穴。
通気路。鉱山内の気流が通る通路。ただし、この用語は一般に、通気の目的で通路と平行に同時に設置される通路を指す。
背斜。褶曲の側面が軸から下向きに傾斜している地層の褶曲。
障壁柱。境界線または狭隘地帯の外れに残された大きな石炭の柱。
盆地。層の襞によって形成された窪み、または石炭を含む広い領域。
バッテリー。急勾配の炭層において、採掘された石炭を貯留するために坑道に架けられた木製の構造物。
ベアリングイン。乳房の表面の下部または側面に水平の溝を切ること。
層。岩石または石炭の独立した地層。
ベンチ。粘板岩または頁岩の区分間に含まれる石炭層の水平断面。
黒色ダンプ。炭酸ガス。チョークダンプとも呼ばれる。
ブロッサム。露頭の存在を示す、分解した石炭。
送風機。石炭層の空洞からガスを強制的に大量に排出する装置。
[234]
骨質石炭。その組成に粘板岩または粘土質物質を含む石炭。
ボーリングホール。地層または石炭層を貫通して垂直または水平に掘削または穿孔された小径の穴。通常は探鉱目的で垂直に掘削された穴。
格子。板または格子布で作られた仕切りで、作業面に向かって空気の流れを強制するために設置される。
ブレーカー。市場向けに無煙炭を精製するために使用される、設備を備えた建物。
突破口。瀝青質鉱山で使用される横断坑道または入口。
胸部。石炭を採掘する鉱山の主な掘削部分。チャンバーとも呼ばれる。
砕いた石炭。調製された無煙炭の標準サイズの一つ。
そば炭。調製された無煙炭の標準サイズの一つ。
バギー。石炭を作業場から通路まで運ぶのに使われる小型の車または貨車。
バントン。縦穴の深さ全体にわたって横向きに並べられた木材で、縦穴を複数の区画に分割する。
バット。瀝青炭層において、面劈開に対して直角の垂直面。
バティ。同志であり、同じ部屋で働く同僚だ。
ケージ。キャリッジを参照。
キャリッジ。石炭を坑道に引き上げるための装置。
カートリッジピン。カートリッジの紙管が形成される丸い木の棒。
洞窟穴。鉱山の天井が崩落してできた地表の窪み。
鎖柱。片方または両方の石炭の太い柱。[235] 通路の両側に、その通路を保護するために左側に置きます。
チャンバー。乳房を参照。
栗炭。調質無煙炭の標準サイズの一つ。
選択的湿気。アフター湿気を参照。
へき開。特定の平面上で分裂する性質。
カラー。坑道、トンネル、斜面、または通路の支柱脚を接合する上部の水平横木。
炭鉱。地下と地上の両方における鉱山の操業すべて。
礫岩。石炭層のすぐ下にある岩石層。
カウンターギャングウェイ。メインギャングウェイに分岐するギャングウェイで、ここから新たな石炭セクションが採掘される。
クラッカーのボス。ブレーカー内のスクリーンルームの責任者。
クリープ。柱が鉱山の床に押し下げられたり、天井に押し上げられたりする現象。
クリビング。通常、地表から岩盤まで伸びる、縦坑の木材の内張り。
作物の落下。露頭部分の表面が陥没する。
クロスヘッディング。2つの通路または胸壁を隔てる石炭の壁を貫通して開けられた、通気用の狭い開口部。
破砕。採掘された石炭層の一部を覆っている地層が下方に沈下すること。
炭砿。すべてそば粒より細かい石炭屑です。
傾斜。傾斜した地層が水平線に対してなす角度。
ドアボーイ。鉱山内の通路に設置されたドアを開閉し、換気風の方向を制御する少年。
複式坑道。瀝青炭鉱山への坑道の開口部を作るシステムの一つ。
[236]
ダウンキャスト。機雷内に空気が引き込まれる通路または経路。
坑道。石炭の地表から掘られた、水面上の鉱山入口。
ドリル。岩や石炭に穴を掘るのに使用するあらゆる工具。
掘削。鉱山内または鉱山への水平通路の掘削。
ドラム。巻上げ管の先端にある回転する円筒で、巻きロープが巻かれています。
卵炭。調製された無煙炭の標準サイズの一つ。
入口。クロスヘッディングを参照してください。
入口。瀝青質鉱山のメインの入口と移動路。
切羽。鉱山内または鉱山への掘削における内側または作業端の壁。瀝青鉱山では、バット劈開に対して直角の垂直面。
ファン。鉱山内に強制的に空気の換気流を送り込むために使用される機械。
断層。亀裂の片側の地層が反対側の対応する地層より上に押し上げられる地層の変位。
防火板。鉱山の正面入口近くに設置された黒板で、防火責任者が毎朝、危険なガスの量と場所を示します。
消防署長。危険なガスが蓄積していないか、作業現場を検査する任務を負う職員。
耐火粘土。通常、石炭層のすぐ下にある地質構造。
火気厳禁。軽質気化水素。
亀裂。層を横切る岩石または石炭の分離。
炭層のすぐ下にある地層の上部表面。
[237]
通路。石炭を掘削して掘った穴または通路で、緩やかな傾斜があり、鉱山の他の作業の始まりとなる基礎となる。
ガス。火気湿気。
ゴブ。石炭から分離して鉱山内に残された廃棄物。
ガイド。車道の両側に縦に細い木材を通し、昇降時に車体を安定させてガイドする。
砲艦。急斜面で石炭を揚げるのに使われる車両。
ヘッドフレーム。シャフトの先端に設置され、シーブを支え、キャリッジを保持するフレーム。
方位。ギャングウェイと同義。移動経路または航空路として使用される、独立した連続した通路。
ホッパー。ブレーカー内の投入口またはポケット。
馬背。石炭層の天井または底にある小さな隆起。
内斜面。鉱山内の傾斜面で、石炭を低い位置から高い位置へ持ち上げる。
ジャケット。回転スクリーンを構成する金網のセクションまたはフレームの1つ。
キープ。キャリッジがシャフトの先端にある間、その上に載る木または鉄の突起。
断熱材。通路の側面と天井をさらに補強するために、脚の後ろと襞の上に打ち込まれた小さな木材または板材。
脚。通路、トンネル、坑道、法面支保工において、支柱の脚を支える傾斜した棒。
リフト。急勾配の層で 1 つのレベルから駆動されるすべての作業。
[238]
積み込み場所。破砕機の最下端で、準備された石炭が貨車に積み込まれる場所。
塊炭。調整された無煙炭の中で最大の大きさ。
マンウェイ。鉱山内または鉱山へ向かう通路で、作業員の歩行路として使用される。
坑口。地表にある、鉱山への入り口。
ニードル。石炭を爆破する際に使用する器具で、タンピングを通してスクイブの入口となる溝を形成する。
ナッツ炭。瀝青炭の標準サイズのひとつ。
開口部。鉱山内または鉱山へのあらゆる掘削作業。
運営者。炭鉱を運営する個人、会社、または法人。
露頭。地層のうち表面に現れている部分。
生産量。鉱山または国内の地域から生産される石炭の量。
分離。石炭層の2つの段を分ける粘板岩または骨質石炭の層。
エンドウ豆炭。調製された無煙炭の標準サイズの一つ。
選別シュート。砕石機のシュート。石炭とともに流れ落ちるスレートの破片を少年が選別する。
柱。屋根を支えるために採掘されずに残された石炭の柱または塊。
柱と胸。一般的な採掘方法の名称。
つまむ。つぶすを参照。
ピッチ。ディップを参照してください。
平面。石炭を降ろしたり持ち上げたりする目的で線路が敷設されている斜面。
ポケット。ブレーカー内のシュート下端にある容器で、ここから石炭が鉄道車両に積み込まれる。
[239]
柱。瀝青質鉱山の天井を支える木製の支柱。
支柱。無煙炭鉱山で、屋根を支えるために継ぎ目に対して直角に設置される木材。
探鉱。地表の石炭の存在を示す兆候を探し、地表から石炭層を検査します。
ポンプウェイ。ポンプロッドとパイプが下方に延長されるシャフトまたは斜面の区画。
リブ。掘削の端や面とは区別される側面。
ロブ。胸を鍛えた後、柱から石炭を採掘する。
岩石トンネル。岩層を掘って作られたトンネル。
ロール。破砕機において、石炭を砕くために使用される、歯が取り付けられた重い鉄または鋼の円筒。
ルーフ。石炭層のすぐ上にある地層。掘削の際に頭上にある岩石または石炭。
部屋。胸部または室と同義。瀝青鉱山で使用される。
安全ランプ。可燃性ガスに持ち込んでも発火しないランプ。
スクレーパー。発破作業で掘削孔を清掃するために使用する工具。
スクリーン。石炭を異なる大きさに分けるのに使用される装置。通常は、破砕機内の金網の回転シリンダー。
層。石炭の層。
セパレーター。スレートを選別する機械。
シャフト。鉱山への垂直の入り口。
シーブ。巻き上げロープを支えるヘッドフレーム内の車輪。
シフト。鉱夫または労働者が、他の同様の期間と交互に継続的に働く時間。
シュート。石炭が流れ落ちる狭い通路。[240] 胸壁の足元から通路まで重力で移動する。砕石機内の傾斜した溝から石炭が重力で滑り落ちる。
単入式。瀝青質鉱山に入るシステムの一つ。
緩み。瀝青炭の汚れ。
スレート拾い。石炭からスレートを拾い出す少年。同じ目的で使用される機械。
スロープ。傾斜した炭層を通って掘られた鉱山の入口。内斜面:炭層を通って掘られた坑道で、下層から石炭を運び上げるために使用される。
坂道用車両。急な坂道で車両を昇降させるための車輪付きのプラットフォーム。
スマット。ブロッサムを参照。
スプリット。換気気流の分岐。
広がり。傾斜地、坑道、トンネル、または通路の支柱脚間の底部の幅。
絞る。 「潰す」を参照。
スクイブ。爆破の際に薬莢に点火するために用いられる火薬破砕器。
蒸気船用石炭。調製された無煙炭の標準サイズの一つ。
遮断。換気の流れを制御するために入口や通路に建てられた壁。
ストーブ用の石炭。調製された無煙炭の標準サイズの一つ。
走向。地層に沿って水平に引いた線の方向。
剥土。まず表面を炭層まで削り取って石炭を採掘する。露天掘り。
排水溝。斜面や縦坑から入る鉱山内の水溜りで、鉱山の水を集めて汲み出す場所。
沼地。継ぎ目の窪み。
向斜。地層の褶曲のうち、側面の傾斜が軸から上向きになっているもの。
[241]
ティップル。瀝青岩地域において、石炭を投棄し、ふるいにかけ、船や車に積み込む建物。
罠猟師。ドアボーイを参照。
移動路。鉱山内や鉱山へ向かう人やラバのための通路。
旅行。動力によって一度に牽引される列車を構成するのに十分でない車両の数。
トンネル。地層を水平に横切って掘られた鉱山への入り口。
下地粘土。耐火粘土を参照。
アンダーホール。ベアリングインを参照してください。
アップキャスト。鉱山から空気を排出する開口部。
鉱脈。(不適切に)縫い目、層、または地層と同義語として使用される。
貨車。鉱山車。
廃棄物。ゴブ。石炭の残骸。
水位。水を排出するのにちょうどよい勾配で掘られた、鉱山への入口または通路。
白い湿気。二酸化炭素。
翼。キープを参照してください。
仕事。採掘。
作業切羽。採掘が行われている切羽。
採掘作業。鉱山全体の採掘作業、またはより具体的には、採掘が行われている鉱山の部分。
[242]
転写者のメモ:
読者の便宜のために図解リストが提供されています。
明らかな印刷ミス、句読点、スペルの誤りは、黙って修正されました。
古風で可変的な綴りが保存されています。
ハイフネーションと複合語のバリエーションは保存されています。
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「石炭と炭鉱」の終了 ***
《完》