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Die Bestimmung von Methan
und Kohlenoxyd in Grubenluft
Von Dt. W. Schuhknecht, H e i n i t z
Für die Sicherheit des Bergmanns ist sowohl
die Überwachung des beim Abbau der Kohle
freiwerdenden Methans als auch die frühzeitige
Erkennung des bei Grubenbränden entstehen
den Kohlenoxyds von entscheidender Bedeutung.
Das Methan — oft einfach Grubengas ge
nannt — ist ein geruch- und geschmackloses,
brennbares Gas. Es ist zwar ungiftig und ohne
Einwirkung auf die Atmungsorgane; infolge
seiner Fähigkeit, mit Luft explosible Gemische
zu bilden, ist es aber eine schwere Gefahren
quelle im Bergbau. Die explosiblen Methan-
Luft-Gemische, welche 5—15 Prozent Methan
enthalten, bezeichnet man als schlagende
Wetter. Der Methangehalt der Grubenluft soll
daher weniger als 1 Prozent betragen, also
weit unter der Explosionsgrenze bleiben.
Das Kohlenoxyd ist ebenfalls brennbar und
explosionsfähig. Viel wichtiger für den Berg
mann ist jedoch, daß dieses färb- und geruch
lose Gas so giftig ist, daß bereits eine Konzen
tration von 0,01 Prozent in der Atemluft — das
entspricht 6 Litern Kohlenoxyd in einem Raum
von 5x4x3 m = 60 cbm — bedenklich ist.
Kohlenoxyd tritt im Bergbau beim Brand oder
Schwelen von Kohle auf.
Die Untersuchung der Grubenluft auf ihren
Gehalt an Methan und Kohlenoxyd hat die Auf
gabe, die Gefährdung von Menschen sowie
Sachschäden durch Explosionen und Flözbrände
zu verhindern oder doch möglichst zu verringern.
Zur Anzeige von Methan unter Tage dient
die Sicherheitslampe, eine in einem Schutzkorb
aus Draht brennende kleine Benzinflamme,
deren Aussehen die Anwesenheit von Methan
erkennen läßt. Für den Nachweis von Kohlen
oxyd in der Grube verwendet der Wettersteiger
Spürröhrchen. Diese Spürröhrchen beruhen auf
der bei Einwirkung von Kohlenoxyd auf einen
bestimmten chemischen Stoff auftretenden Fär
bung. Sowohl Grubenlampe als auch Spür
röhrchen sind im Grubenbetrieb unentbehrlich,
reichen jedoch bei höheren Anforderungen
keinesfalls aus. In letzterem Fall müssen unter
Tage entnommene Gasproben in gläsernen
Sammelröhren in das Laboratorium gebracht
werden, wo empfindlichere und genauere Ge
räte für diese Untersuchungen vorhanden sind,
Wir wollen uns hier auf die knappe Be
schreibung eines neuen physikalischen Meß
gerätetyps, des sogenannten Ultrarotgerätes,
beschränken. Dieses Gerät benutzt die Eigen
schaft von Methan bzw. Kohlenoxyd, Wäime-
strahlen zu absorbieren, zum Nachweis. Seine
im Prinzip einfache Arbeitsweise ist folgende:
Man läßt Wärmestrahlen durch ein Rohr, in
dem sich die auf Methan bzw. Kohlenoxyd zu
prüfende Grubenluft befindet, fallen und be
stimmt die vom Methan- bzw. Kohlenoxyd
gehalt abhängige Intensität der nicht absor
bierten Wärmestrahlen mit Hilfe einer Meß
einrichtung. Diese Wärmestrahlen bewirken
nämlich eine geringe Temperaturerhöhung des
in der Meßeinrichtung eingeschlossenen Gases,
welche eine Druckerhöhung desselben zur Folge
hat. Diese Druckerhöhung bewirkt die Durch
biegung einer fünftausendstel Millimeter starken
Membran, die elektrisch gemessen wird. So ein
fach die Arbeitsweise dieser Geräte im Prinzip
ist, so verwickelt ist ihr Aufbau. Hier sei nur
erwähnt, daß die Ultrarotgeräte noch den Nach
weis von 0,001 Prozent Kohlenoxyd oder Me
than ermöglichen.
Im Bereich der Saargruben finden solche
Ultrarotgeräte seit mehreren Jahren für die
Untersuchung der Grubenluft Verwendung. Es
ist sogar möglich, sie mit Hilfe einer besonders
entwickelten Transporteinrichtung auf die
Grubenanlagen zu bringen und so bei Gruben
bränden unverzüglich an Ort und Stelle ein
zusetzen.
WILLY BAUM Ing.
Kleineisenkonstruktionen
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