Первые основания металлургии или рудных дел.
Часть третья

ПЕРВЫХ ОСНОВАНИЙ МЕТАЛЛУРГИИ

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ

О УЧРЕЖДЕНИИ РУДНИКОВ

Глава первая

О КОПАНИИ И УКРЕПЛЕНИИ РУДНИКОВ

§ 63

Рудокопные инструменты. К приисканию руд и копанию рудников употребляют рудокопы следующие ручные инструменты. 1) Кирки, у которых один конец остер, а другой туп; острый наставляют в каменную гору, которую пробивать хотят, а в тупой бьют молотом. Делают их иногда совсем из стали, а иногда из железа, и только один острый конец стальной, куда стали против железа кладут одну пятнадцатую долю. Весом бывают обыкновенно около двух третей фунта. 2) Щельные кирки — вдвое долее, кои в щели вбивают и тем камни раскалывают. 3) Большой острый молоток — почти толь же долог, как щельные кирки, однако вдвое или втрое толще. Им выбивают дно горизонтальных штольнов; весом от 8 до 10 фунтов. 4) Клин железный — вбивать в большие щели и тем великие камня части от горы отламывать. 5) Железные пластины длиною и шириною по 6 дюймов, толщиною наверху 2, внизу 1½ дюйма. Кладут их в щели, и промеж оных для лучшей способности и большей легости железные клинья вбивают, чем твердые жилы или камни от горы отрывают. 6) Железные полосы — толь же долги и широки, однако много тонее, которые в подобных случаях употребляют. 7) Железный бурав длиною в два аршина, толщиною в диаметре в два дюйма, к концу о четырех гранях и с четвероугольною завостриною. Сим буравом пробивают в твердом камне диры, наполняют оные порохом и, запалив, великие части горы для облегчения работы отрывают. 8) Ручной молоток, которым бьют в тупой конец кирки, острый в камень наставив. 9) Разбивной молот употребляют для разбиванья жестоких камней. 10) Большой молот, весом больше двадцати фунтов, которым клин железный в щели вбивают и так большие камни от горы отрывают. При сем употребляют еще обыкновенные кирки, ломы и лопатки для копания, также лотки и коробы для подъему из неглубоких ям горной выбитой или разрытой материи,²⁹ что всяк по своему изволению и по рассмотрению места сделать и употреблять может. Что до платья горных людей надлежит, носят черные суконные, крашенинные или байковые балахоны, которые для большей способности к работе везде широки сделаны, кроме того, что рукава у завоев узко застегиваются, дабы мокрота и грязь не проходила, длиною бывают по колено. На голове под шапкою носят кукули, чтобы грязь и земля в волосы не вбивалась. Назади кожаный задник, на котором иногда в пологие ямы скатываются. По коленам также повязывают кожаные наколенники.

§ 64

Как рудник копать. Описанными инструментами копают ямы по состоянию и положению жил следующим образом. Когда жила на верху горы найдется (фиг. 6), пробивают на том месте шахт, то есть глубокую яму FS, CD, перпендикулярную или к горизонту наклоненную по положению оной жилы KK. Шахт обыкновенно бывает шириною в одну сторону две сажени, в другую две трети сажени, а глубиною от восьми до четырнадцати сажен, по рассмотрению руд и воды, которая в шахты из горы, как в колодезь, обыкновенно выжимается. После того копают штольну, или горизонтальный ход NL, в одну или в обе стороны, который бывает вышиною для свободного рудокопам прохода одной сажени с четвертью, а шириною в половину. Копают их по два человека: один верхнюю, а другой нижнюю часть пробивает, и верхний несколько попереди, а нижний позади на поперечных брусьях, промеж стенами штольна утвержденных, сидит или без бруса, на коленах стоя, работает. Таких штольн и шахтов копают в одной жиле несколько, сколь много оной величина и богатство руд требует. Иногда шахты H опускают сверху на подведенные штольны, а иногда штольны приводят к выкопанным очень глубоко шахтам, как OE к FG^10*. Для большого сыскания руд опускают еще из штольнов шахты EG^11* в глубину; обыкновенно отступив несколько от верхнего шахта CD, чтобы под оным довольное место было для высыпки руд и камней из тележек, которыми издали штольном привозят для клажи в бадьи, коею их вверх выздымают. Матезий в книге, называемой Сарепта, сказывает, что в Богемии при Буттенберге шахты пятьсот и больше сажен глубиною были. Когда жила на подоле горы найдется, — прокапывают в ней с самого переду штольну NB и после как сверху к оной, так и из ней самой вниз, рассуждая по обстоятельствам, шахты копают, а особливо на местах, где главную жилу щели или другие посторонние жилы каким-нибудь образом пересекают, или сама главная жила на меньшие другие жилы или щели разделяется. Буде горизонтальная или лежачая жила мало либо ничего руды не имеет, — пробивают из ней вниз шахт в надежде, чтобы под нею сыскать лежачую жилу, что часто случается. Но хотя рудокопы рассуждают, что при некоторых посторонних жилах, отпрысках и щелях надежнее и прибыточнее шахты копать, нежели при других, однако само искусство очень часто показывает, что сии правила ненадежны, и там иногда мало или ничего руды не сыскивают, где бы по ним надеяться можно; и напротив тому, где по их рассуждению щели совсем ненадежны кажутся, богатые руды находят. Для того оные правила оставляю.

(фиг. 6)

§ 65

Смены горных людей. Где довольная руда³⁰ найдется, тут работают много людей, и тем выкапывают штольну в глубину и в даль, в одну или в обе стороны по отступам, так что на всяком из них сидит по одному работнику и каждый свой урок работает, на который он понедельно или посаженно подрядился, как в OE^12* яму под шахт в Т стекала, откуду оную выливать можно. Рудокопы, в рудниках работающие, разделяют целые сутки на три смены, из коих каждая 7 часов; а прочие 3 часа оставляются на то, чтобы им отдыхать, выходить из ямы и в нее другим на их место входить можно было. Первая перемена начинается поутру в начале осьмого часа и продолжается до исхода второго пополудни; вторая начинается в начале четвертого часа пополудни и продолжается до конца десятого пополудни; третья от начала двенадцатого пополуночи до конца шестого пополуночи. Первую и вторую перемену называют денными, а последнюю ночною переменою. Над всеми работниками, которые в одном руднике работают, поставлен бывает штейгер, то есть староста или нарядчик. Звание его — смотреть строго на прилежание работников и на укрепление и постройку в рудниках, а особливо о том стараться, чтобы от главной жилы не отступить и тут прилежнее копать, где лучшие руды находятся. Ежели рудник очень велик и в нем работников много, придается ему унтер-штейгер, то есть помощник.

§ 66

Как шахты укреплять. На устье верхнего шахта строят небольшие будки для того, чтобы людям и скоту не упасть в толь глубокую яму, чтобы ее дождем не залило или не занесло снегом и чтоб работники, входя в рудник во время ветреной или мокрой погоды, свечу зажечь, а вышед из него, отдохнуть и свои инструменты спрятать и запереть могли. Ежели гора, в которой рудник учрежден, состоит из твердого камня, то не требует никакого подкрепления, как только перекладов и подпоров, на которых двери и лествицы утверждают. Если же состоит из рыхлого камня, который легко осыпаться и людей в яме умертвить или совсем завалить может, укрепляют шахты и штольны следующим образом. В шахтах по всем четырем углам на дне ставят столбы A (фиг. 5), которые связывают и распирают поперечными крепкими брусьями, неподалеку между собой отстоящими B, и за ними подле боков шахта вдоль закладывают крепкие доски или горбыли. Через поперечные брусья кладут перекладины С, к которым стоячие ж вдоль по шахту доски прибивают, и тем часть шахта, в котором лествица поставлена, от той, где бадьи с рудами подымаются и порожние опускаются, для того отделяют, чтобы в яму опускающимся людям и из ней выходящим от бадей вреда не учинилось; понеже случается, что когда работники поспешно нагруженную рудами бадью тянут, а порозжую опускают, тогда они, между собою столкнувшись или о бок ударившись, собой или уроненною рудою человека повредить могут. Шахты же можно укрепить и иным образом, то есть поставленные в углах столбы выпазить и в пазы поперечные доски или горбыли класть, или без столбов только сруб опустить. Лествицы, по которым в шахты опускаются и вон из них выходят, делают из жердей, длиною 12 аршинов, а шириною около ¾ аршина, о 24 ступенях. Прикрепляются к одному боку шахта железными крюками или скобами. В стамых шахтах делают иногда у всякой лествицы отступ и переменяют следующие лествицы от одного боку шахта к другому; при всякой отмене укрепляют маленькие лавочки, чтобы работник выходящий отдохнуть мог, а в покатых шахтах укрепляют их всегда на одной лежачей стороне жилы. У каждого шахта при выходе в самом верхнем брусу вышеписанного укрепления на той же стороне, где лествица, бывает вбита железная скоба, чтобы опускающемуся было сперва за что надежно рукой ухватиться. Обе половины шахта, которою лазят люди и которою руды вытягивают, покрываются особливо лежачею дверью для того, чтобы когда работники руду из шахта воротом тянут, на другой особливою дверью запертой половине стоять могли.

(фиг. 5)

§ 67

Как штольны укреплять. Штольны укреплены бывают следующим образом. На дне штольны вырывают неглубокие ямы по обеим сторонам одну против другой, в которые ставят толстые столбы A (фиг. 5) почти толь же высоки, как штольна, и в них врубают на верхние концы толстые перекладины B. Столбы ставят в штольне друг от друга по три или по четыре шага, и как по верху, так и по бокам за ними горбыли прокладывают, чтобы сверху и с боков рыхлая гора не осыпалась. При обоих концах штольны приделывают в последних столбах дверцы с задвижкою или с замком. И чтоб сквозь штольну вода проходить могла, прокапывают на которой-нибудь стороне неширокий, однако глубокий канал и прикрывают доскою, для безопасного штольною ходу и чтоб руды тележкою без помешательства возить можно было. Ежели верхняя часть жилы, над штольною оставленная, рудою богата, — зачинают снова оную руду вверху выбивать и, оставя внизу столько места, чтобы человеку без нужды можно было пройти, вбивают в бока жилы поперек толстые бревенные отрубки, один от другого расстоянием близко одной сажени, а вдоль по оным кладут крепкие горбыли, на которые валят выбитые из верхней части пустые камни и тут совсем оставляют, чтобы того труда избыть, который бы работники на вывозку и подъем оных положить и тем хозяину убыток сделать принуждены были. Лежачие жилы одну сторону совсем внизу, а другую наверху имеют, и для того из них в ширину бесперерывно руду копать нельзя; но надлежит, по твердости жилы рассуждая, не выкопав всей рудной материи, вместо столбов оставлять, чтобы наверху лежащая тяжкая часть горы не обрушилась. Притом часто подбивают толстые бревенные отрубки, проложив внизу и вверху толстые доски, чтобы подставка верхним и нижним концом в гору не вдавилась. Для прочих малых обстоятельств, при укреплении рудников случающихся, всяк может, по состоянию места и твердости горы рассудив, сам средствия выдумать и произвесть в дело.

Глава вторая

О ПОДЪЕМНЫХ МАШИНАХ

§ 68

Первая машина. Когда рудокопы руду или еще поверхнюю землю копать начинают, употребляют для подъему земли и камней лоток или широкую лопату, пока еще можно оную материю руками до верху поднять или лопатой выбросить. А когда уже для большей глубины того учинить нельзя, употребляют к тому из толстых ветвей сплетенный короб, привязав его за уши веревкою, чтобы положенную в него руду, землю или камни вытянуть можно было. После того как жила добрые признаки покажет, укрепив яму несколько вверху, употребляют лежачий ворот (фиг. 2), который имеет вал N на подставках или ножках Q, утвержденных на пялах,³¹ около устья ямы положенных, RS. Пяла по углам сплочены и к земле прикреплены долгими кольями или сваями. Около вала обвивается веревка, у которой на обоих концах по бадье привязаны. И когда клюками OP два человека вертят, — опускается одна бадья порозжая вниз, а другая с рудою вверх поднимается, а опущенную пустую бадью опять внизу шахта стоящий человек наполняет, и так нет ни единой минуты, чтобы руда не поднималась, затем что во время подъему и опуску прочих двух третью наполняют и тотчас вместо опущенной пустой с рудою прицепляют.

§ 69

Вторая машина. Другой ворот, которым из шахта большей глубины руды подымают (фиг. 4), от вышеписанного тем разнится, что на валу немалое колесо утверждено, которое своим устремлением движению вала больше дает силы и работникам труд облегчает; да на одном конце вместо клюки два рычага накрест просунуты, которыми сильнее ворочать можно.

(фиг. 4)

Третья машина. Употребляют еще к тому же и сложенный ворот, составленный из стоячего валу A (фиг. 3) и лежачего B. Стоячий ворочают два человека просунутым в диру рычагом C, а лежачий вертится от шестерни D, за которую пальцы колеса захватывают. Около лежачего вала обвивается веревка, у коей каждого конца также по бадье привязаны, которые попеременно вверх и вниз ходят. Около стоячего вала на полу пробиты поперечные бруски d

(фиг. 3)

§ 70

Четвертая машина. Из самых глубоких ям подымают руду и камни особливыми большими машинами (фиг. 9), которые движутся лошадьми или водою. Лошадьми движимую машину строят следующим образом. К земле или к мосту прикрепляют твердую и широкую плаху А с толстою железною полосою, на которой в средине круглое гнездо. В него ставят высокий ворот BC нижним концом, укрепленным железною спицею, по величине гнезда выточенною, а верхний конец ворота укрепляют вверху завостроватого сарая DE. Под верхом сего ворота наделана шестерня F, около которой цепь обходит; концы ее протянуты сквозь железные колесца GH, на концах по великой и твердой бадье привешены. На нижней части ворота от полу вышиною близко в пояс просунут толстый и долгий брус IK. К концам его лошадей припрягают, по рассуждению тягости бадей одну, две, три или четыре, которые в ту и другую сторону ворот обращают и бадьи, как выше упомянуто, подымают и опускают.

(фиг. 9)

§ 71

Пятая машина. Водою движимая машина состоит из колеса AB с ящиками (фиг. 11), в которые вода, из жолобов C и D вливаясь, колесо вертит. Перья³² на колесе разделены в два ряда, так что в одни с той, а в другие с другой стороны воду вливать надлежит; и, следовательно, если вода из жолоба C на ряд перья EF литься станет, то будет колесо на правую руку обращаться, и, напротив того, когда вода из жолоба D на ряд перья GH течет, тогда должно колесу вертеться на левую сторону. На валу укреплена шестерня К, около которой цепь ходит и на обеих концах по бадье имеет. Движение колеса управляет работник, который наверху в будке L сидит, следующим образом. Жолобы, которыми вода из канала на колесо течет, положены на пол оной будки, и концы их проведены сквозь стену, так что их задвижками М и N запереть и отпереть, то есть оные задвижки рычагами P и Q задвинуть и выдвинуть можно. Итак, когда работник рычагом задвижку M поднимает, то проливается вода жолобом D на часть колеса GH и его обращает на левую руку, что дотоле продолжается, пока бадья из шахта выйдет. А после того кричит работник, бадью испражняющий, управляющему наверху машину, чтобы он жолоб D запер, а сам одерживает бадью железным крюком, захватив за кольцо цепное. Пока он из бадьи руду выкладывает, в ту пору внизу шахта находящиеся работники другою половиною цепи опущенную бадью нагружают или прежде нагруженную прицепляют. После того правящий машину работник поднимает рычагом Q задвижку N и выпускает воду жолобом С на часть колеса EF, отчего оно на правую руку обращаться станет, и порозжая бадья книзу, а нагруженная кверху пойдет; и так переменяя движение колеса, можно одну бадью подымать, а другую опускать — и тем бесперерывно продолжать работу. А как поднятую с рудами бадью можно скорее, опрокинув, опорознить, нежели внизу порозную рудою укладно нагрузить, — для того должно всегда внизу иметь третью бадью, как выше показано, которую тем временем, когда порозная к ним опускается, а накладенная рудами подымается, нагрузив и после порозную опущенную с крюка сняв, на оный положить; а потом снятую между тем рудами накладывать, чем работа много скорее происходить может. Хотя Георгий Агрикола в шестой книге своея „Металлургии“ представил сию машину для черпанья из рудников воды, однако я рассудил, что ею способнее руды подымать, нежели воду, для того что к черпанью воды другие машины много угоднее, которые в следующей главе обстоятельно описаны. Много есть еще и других машин, к сей работе угодных, однако для краткости оставляю, понеже они от вышепоказанных мало разнятся.

(фиг. 11)

§ 72

Бадьи и тележки. Бадьи делают величиною по рассуждению глубины шахта и тягости материй, обыкновенно вышиною и шириною в аршин и больше. Около толстых дубовых досок, из которых бадья состоит, обводят по верхнему и по нижнему утору железные обручи, которые к доскам прикреплены железными ж полосами. Из тех железных полос у двух уши, в которые железная дуга вкреплена, дно бадьи обито тремя железными же полосами. К нижней части шахта, куда бадьи опускаются, возят руды из ближних штольн на обыкновенных тележках, какие при строениях для кирпичей и земли употребляют, а из дальных штольн возят в немалых крепких четвероугольных продолговатых и железными полосами обитых ящиках, которые ходят на четырех ко дну подделанных толстых колесах. В передний бок вбито кольцо, за что б, привязав веревку, тянуть можно было. От устья верхнего шахта отвозят поднятую руду на подобных тележках, также и на больших телегах в сараи, крупные дикие камни употребляют на всякую постройку, а землю и мелочь круг ямы валят в кучи.

Глава третья

О МАШИНАХ, КОТОРЫМИ ИЗ РУДНИКОВ ВОДУ ВЫЛИВАЮТ

§ 73

Первая машина. Воду, что в рудники из стен горы выжимается или из каменных щелей вытекает, выливают насосами и ящиками. Насосы делают простые или составные. Простые употребляют, когда шахт неглубок, а где воды очень много стекается, тут ставят по два простых насосов (фиг. 10). В средине оных укрепляют лежачий ворот A на столбах BCDE, сквозь ворот проходит поперечный брус FG. На концах его прикреплены шесты H, I, которые из насосов поршнями воду подымают. Итак, когда привешенною чуркою K работник палку L туда и сюда качает, обращает ворот в ту и другую сторону, шесты в бадьях двигает и тем воду из шахта выливает. Движение можно произвести и другим образом, например концы бруса пропустить далее и к ним приделать очапы, на которые бы два человека ногами ступали и оный брус двигали.

(фиг. 10)

§ 74

Вторая машина. Сложенные насосы³³ употребляют в ямах, которые глубже тридцати футов, для того что в большей глубине одинакие насосы недействительны. Итак, верхний конец нижнего насоса A (фиг. 13) прикрепляют к корыту B, чтобы из него в корыто вода вытекала. В то ж корыто ставят другой насос C, таким же образом к другому корыту D верхним устьем прикрепленный. И так толь много насосов ставят, сколько глубина шахта требует, а из верхнего насоса вытекает вода жолобом S поверх земли или в штольне. Шесты, которые из насосов воду тянут, движутся все одною клюкою железною E, утвержденною в вал F колеса G, которое вода вкруг обращает. Оная клюка вдета в железную петлю H, железным засовом примкнутую к очапу I. В развилинах оного очапа ходит дуга KL, у которой короткий конец K имеет крюк, вклепанный в петлю, набитую на конец шеста верхнего первого насоса; а долгий конец оной дуги L примкнут железным засовом к очапу M и к дуге N так же, как петля H; засовы сквозь очапы и дуги так просунуты, что все члены всея машины на оных обращаться могут. Итак, когда E движением колеса G обращается кверху, то подымается машина способом очапов I, M, O и дуг K, N также и шесты всех бадей и воду в приделанные корыта выливает, а опустившись, шесты в бадьи впускает, воду на поршни вбирает и, опять поднявшись, оную выливает. Поршень состоит из деревянного круга, к нижнему развиловатому концу шеста прикрепленного, и из язычка, которым при подъеме поршня дира закрывается, чтобы вода не вытекала, и из подобного круга, в нижнем отверстии насоса вставленного крепко. Шесты и очапы бывают из твердого дерева и в нужных местах обиты железными полосами.

(фиг. 13)

§ 75

Третья машина. Если устье шахта будет на горе или в каком другом дальном месте от текущей воды (фиг. 12), которою колесо обращать должно, и шестов бадейных не можно к клюке беспосредственно укрепить ради дальнего расстояния, — для того ставят от колеса, водою движимого, к устью шахта следующую махину, кою зовут шатунами. Чрез все оное расстояние вбивают в землю по два бруса вместе ab, пару от пары в расстоянии до трех сажен. Промеж верхними концами каждой пары брусов ab вкрепляют засовами по очапу cd, которые промеж столбами на засовах обращаться могут, а верхние и нижние концы имеют сквозь их развилины пропущенные жерди gg, гвоздьми сколоченные и на засовах обращающиеся. Крайних шестов концы имеют по железному наконечнику с петлями, в которые заклепаны крюки hh. Верхних шестов концы прикреплены к брусу, сквозь ворот K пропущенному, mm. Итак, когда колесо NO от воды вкруг вертится, двигает клюкою связанные шесты gg туда и сюда, которые наверху сквозь ворот пропущенный брус mm качают и тем шесты из бадей тянут, в бадьи назад суют и воду сим движением выливают.

(фиг. 12)

§ 76

Четвертая машина. К сложенным насосам можно причесть и те (фиг. 14), где вместо шестов и поршней продолговатыми шарами воду кверху тянут. Составляются следующим видом. Над устьем шахта надлежит поставить вьюшку или шестерню AB, такую же укрепить и в яме, в которую на дне шахта вода стекается. Около оных вьюшек обвесть цепь или канат с надетыми на него шарами aa концом бадьи вон выливают и, обратившись вниз по внешней стороне, паки действие свое возобновляют. Вьюшка вертеться может силою воды или ветреной мельницы, что по рассуждению обстоятельств учредить можно.

(фиг. 14)

§ 77

Пятая машина. Ящики, которыми из рудников воду выливают, ходят почти около таких же вьюшек, как и вышепомянутые шары; однако тем разнствуют, что вместо одной сквозь шары продетой веревки или цепи, прицеплены ящики краями к двум крепким цепям, которые также около двух вьюшек вверх с водой, а вниз порозжие ходят и, под нижнею вьюшкою обернувшись, опять воду зачерпывают и кверху поднимают. Вместо ящиков могут употреблены быть крепкие ведра, железными обручами обитые.

Глава четвертая

О МАШИНАХ, КОТОРЫМИ ИЗ ЯМ ХУДОЙ ВОЗДУХ ВЫГОНЯЮТ
И ВМЕСТО ЕГО ЧИСТЫЙ ВПУСКАЮТ

§ 78

О воздухе в рудниках. В глубоких рудниках, которые во многие стороны под землею далече проведены и мало шахтов, к самой поверхности земли прокопанных, имеют, собирается обыкновенно пар, человеческому здравию вредительный. Происходит от жирного каменного масла, от серы и мышьяка и во время копания и разбивания горы с тяжелою каменною и земляною пылью³⁴ по штольнам расходится и в них труждающихся людей грудь ядом своим повреждает. Сие приметили также рудокопы по тяжелому запаху, который в рудниках бродит, дух занимает, свечи гасит, а особливо оказывается сей летучий яд тем, что в рудниках иногда загорается.³⁵ Для переменения сего воздуха употребляют следующие машины.

§ 79

Первая машина. Над устьем шахта перекладывают два бруса AB, CD (фиг. 5) накрест, и на них ставят таким же образом широкие доски EF, с крышкою L, которые доски от всех сторон веющий ветр собою и крышкою удерживают и книзу в шахт отбивают, чем в руднике стоящий воздух растворяется и вредительные пары течением своим сквозь другой шахт выводит.

Вторая машина. В некоторых местах ставят обращающиеся около шеста r^13* бочки М (фиг. 5) с крылом N, из которой в шахт пропущена труба. На боку оной бочки сделано окно р,^14* которое всегда способом крыла к ветру оборачивается и оный сквозь себя и трубу в шахт вводит. Обе сии машины только тогда воздух из рудников выводить могут, когда ветр веет, а в тихую погоду бывают недействительны.

. Для таких случаев полезнее употреблять большие мехи, которые при устье шахта или штольна надлежит так поставить, чтобы их железные трубки в долгие деревянные трубы, в конце дальнего штольна пропущенные, утверждены были. Движение мехов можно произвести очапами, в валу утвержденными, и тягостию великих камней на верхнюю доску мехов наложенными.

§ 80

Четвертая машина. В сем случае небесполезною почитаю машину, о которой славный французский физик и математик Мариотт^15* упоминает, хотя оной я нигде при горных местах в употреблении не видал, ни в металлургических книгах описанной. Сия машина в рудниках тем быть может способнее других, что, во-первых, оную сделать не мудро и не трудно; второе, что она к своему действию людей не требует; третие, что тою же водою, которая другие машины движет, воздух в рудниках переменять можно. Сие учинено быть должно следующим образом. Под водою, которая с колеса какой-нибудь машины, например водоливной, стекает, поставить в неглубокой яме или логовине, где вода стекается, ящик AB (фиг. 7) с крышкою С, без дна, длиною, шириною и вышиною в сажень или побольше, так чтобы он всегда на поларшина в воде стоял, а на нижних краях под водою небольшие диры aa^16* имел, которыми бы вода из него вытекала, а воздух бы не выходил. На крышке надобно четыреугольную или круглую диру в том самом месте, на которое вода с колеса падает, прорезать, шириною в четверть аршина или больше, как количество падающей воды потребует. В ту ж диру надлежит поставить большую воронку D. Все оного ящика щели и спои надобно выконопатить и засмолить, чтобы воздух из него выходить не мог, кроме на боку B над водою нарочно прорезанной диры E, из которой в рудник труба F пропущена. Итак, когда падающая вода с колеса M в воронку падает и в ящик дирою протекает, — захватывает с собой снаружи воздух и стремлением своим в ящик втягивает, откуда он только в трубу F и ею в рудник проходить будет. Дира, из воронки в ящик прорезанная, для того бывает велика, чтобы впадающая вода не так, как бы в обыкновенной воронке вместе стекалась, но, в великие капли и брызги разбившись, проходила и между ними воздух движением в ящик гонила. Впадающая вода дирами aa из ящика в яму выливается, и оттуда, куда отведена, стекает.

(фиг. 7)

§ 81

Вольное движение воздуха в рудниках. В рудниках, которые имеют два шахта, к поверхности земли так прокопанных, чтобы один на горе, а другой под горою имел свое устье, то есть чтобы одно было выше, нежели другое, то проходит воздух и без всяких машин сам собою, и сие движение воздуха имеет порядочные повороты. В теплые вешние и летние дни входит воздух в устье высокого шахта и прошед штольною, устьем нижнего шахта выходит и таким образом беспрестанно обращается. А напротив того в холодные осенние и зимние дни входит воздух в устье нижнего шахта и устьем высокого выходит. А когда весною и осенью стужа с теплотою борется, и погода то тепла, то студена бывает, тогда чрез две недели (может быть в иных местах и долее) течение воздуха в оных рудниках переменяется часто, и то в высокий шахт входит, а нижним выходит, то в нижний опускается, а верхним поднимается. Сие вольное воздуха движение уже в давных летах примечено искусным металлургом и доктором медицины Георгием Агриколою^17*.

Глава пятая

О ИЗМЕРЕНИИ РУДНИКОВ

§ 82

Для чего рудники мерить надлежит. Нередко случается при рудных делах нужда в геометрии, особливо когда в глухом руднике, у которого только один шахт, воздух серный и нездоровый сопрется, то надобно к проведенной внизу штольне сверху прокопать другой шахт; и чтобы в оный шахт уметить, то есть то место наверху земли сыскать, от которого бы к горизонту перпендикулярный, то есть стамый шахт к концу штольны выкопать, для того надобно по геометрическим правилам оный рудник внутри вымерить и меру на поверхность горы вынесть. Второе, когда рудами изобильная жила лежит в горе, в которой двое поместщиков или хозяев, или больше, участники, и каждый против своего участия хочет в оной жиле иметь долю, тогда надлежит показать и в штольнах предел против межи, которая на поверхности земли оные участия разделяет, что без геометрии учинено быть не может. Для того намерился я здесь самые нужные и необходимые геометрические правила и инструменты купно с их употреблением вкратце предложить, только ради тех, которым геометрии инде научиться не случилось. В сем предложении все математические доказательства оставляю и только покажу самых к сему нужных задач решение.

§ 83

Основание измерения рудников. Все сюда принадлежащее искусство полагаю в подобном сложении прямых линей, оставив употребительные в рудниках для измерения способы. Угол составляют две линеи, концами соединенные одна с другою, много или мало к другой наклоненные. По величине их наклонения считается величина угла (фиг. 16), которую измеривают полукругом ABCD, разделенным на 180 градусов. Угол, которого линеи растворены на 90 градусов, называется прямым, меньший оного — острым, а больший — тупым. Ломаная линея есть EGFH, которая состоит из двух или многих линей, EG, FG, FH, углами соединенных.

()

§ 84

Правила. Ломаная линея подобна другой ломаной линее (фиг. 16), когда обе состоят из равного числа линей, тем же порядком расположенных пропорционально и равные углы имеющих. Например, ломаная линея EH подобна другой ломаной линеи eh, для того что как угол G 80 градусов, так и угол g 80 градусов имеет и прочие друг другу по порядку равны. Линея EG втрое больше линеи eg, также и прочие. Из сих определений происходят следующие правила: 1) когда от одного конца двух подобных ломаных линей проведены будут прямые линеи EH и eh к другому их концу, то будут они иметь между собою ту же пропорцию, как оные ломаные линеи имеют между собою; например, когда одна из ломаных впятеро больше другой, то и прямая оной линея другой прямой линеи впятеро больше; 2) углы их наклонения равную меру имеют, то есть равное число градусов содержат, и сами линеи в одну сторону параллельно простираются.

§ 85

Инструменты на половины и четверти. Чем оный компас больше и части его мельче разделены, тем точнее меру показать может. Через точку, где игла стоит, на которой помянутый компасный круг вертится, надобно на дне ставка́ провесть прямую линею AB так, чтобы она компас на два равные полукружия разделяла. В стены ставка над оною линеею надлежит поставить по маленькой и тонкой иголке aa, чтобы они над самим краем круга были и градусы бы показывали. Ставок утвердить надлежит в медной обечейке CEDF с пеньками С и D, которые к линеи AB стоят с боков перпендикулярно. Против средины компаса к обечейке прикрепить в E и F две ручки EG и FH, против линеи AB перпендикулярно, для того чтобы на протянутой косо верви компас висел горизонтально.

(фиг. 15)

§ 86

Второй инструмент квадрант состоит из четверти круга ABC (фиг. 8), на 90 градусов и на их четверти разделенного; на одном боку утверждены равные две ручки rr.

Третий инструмент есть масштаб или уменьшенная мера, длиною с фут, разделенная на 10 уменьшенных саженей, сажень на три аршина, аршин на 16 вершков (фиг. 17).

Литера a — сажени, bc, eh, dg — аршины; пресекающие их линеи, означенные числами 4, 8, 12, 16³⁶ или стол, на чем бы бумагу ровно растянуть можно было, также и показанный в § 83 полукруг для измерения разных углов. Показанными инструментами можно решить задачи во всех обстоятельствах, в рудниках случающихся, из которых нужнейшие здесь предлагаются.

(фиг. 8)

(фиг. 17)

§ 87

. Когда будет штольна горизонтальна, а шахт перпендикулярен (фиг. 18), однако штольна от прямой линеи в стороны отходит, а надобно на поверхности земли узнать место, с которого к концу штольны стамый шахт прокопать должно, то надлежит поступать следующим образом. Пускай будет искривившаяся в стороны горизонтальная штольна AB, в которой прямою линеею верви протянуть нельзя; для того надлежит вервь, за вбитые в стену штольны гвозди abcd привязав, разделить в четыре части и потом, навесив компас на вервь ab, записать градус, в который она лежит, купно с длиною верви части ab. Таким же образом и прочих частей верви bc и cd масштаба сажени и прочие части, снесть на оную бумагу линеи с их углами g и h. И напоследи от конца линеи k к концу l провесть прямую линею kl, и оную масштабною ж мерою вымерять; сия мера будет прямое расстояние конца штольны А от устья шахта В. Итак, буде поверхность земли горизонтальна, то можно по оной мере в тот градус, в который прямая линея hl к концу штольны A копать надлежит.

(фиг. 18)

§ 88

Задача вторая верви записывать. Пускай будет под горою AB (фиг. 21) штольна EFHG, в которую один шахт DE сверху проведен, а требуется узнать место, в котором бы к концу штольны G стамый шахт прокопать. И понеже поверхность земли гориста, и штольна сама то кверху, то книзу склоняется, хотя в стороны и не изгибается, от чего в шахте вервь протянуть прямо нельзя, того ради надлежит оную в изгибах F и H ко вбитым гвоздям привязать, и каждой части наклонение навешенным квадрантом, а длину саженью смерить. Подобным образом и на поверхности земли, вбив колья на вершинах гор A и B и в долине C по ним развязанную вервь вытянуть в ту же сторону, в которую штольна лежит по компасу, толь далече, как довольно быть покажется; длину частей DA, AC вымерить, а последней CB не вымеривать, но только оной наклонение квадрантом приметить. И после длину частей верви с их наклонениями на бумагу вынесть по масштабу, где ломаная линея efhg будет подобна протянутой верви EFHG. Линею cb провесть толь далече на бумаге, чтобы она была длиною против штольны или и далее. После того надлежит провести к горизонту перпендикулярную линею gb от конца штольны кверху и где она линею bc пересечет, от того места смерить по масштабу от с до bgb, снятая по масштабу линея, покажет глубину оного шахта, который прокопан будет от B к G в саженях.

(фиг. 21)

§ 89

Задача третья линеи, с отвесом параллельные, с каждого конца шахта, da и bc. Потом смерить масштабом расстояние db (фиг. 19), которое будет мера, сколько шахта нижний конец A отклонился от верхнего B. Рудники, которые как в рассуждении глубины, так и ширины склоняются, надлежит через оба помянутые способы совокупно вымеривать, то есть на каждой протянутой части верви компас и квадрант навешивать и как вертикальное, так и горизонтальное склонение замечать, и после купно с длиною вервей по масштабу на бумагу сносить два раза, первое ради горизонтального, а второе ради вертикального склонения.

(фиг. 19)

§ 90

. Что ж надлежит до второго главного случая, то есть до сыскания термина³⁷ в штольне участникам той горы, в которой жила лежит (фиг. 20), то производить должно измерение тем же образом, только лишь обратным. Пусть будет рудник DEFGHIL, в двух шахтах DEF и GH и в двух штольнах FG и HL состоящий, на поверхности земли межа А; надобно сыскать в штольне HL пункт или предел, который участникам оную против их межи разделяет. Тогда надлежит поступать как и прежде, то есть протянуть вервь от термина А к устью шахта, привязав ее в BCD, по рассуждению долов и гор к кольям. Так же и в шахтах и штольнах поступая, провесть надлежит вервь, привязав в DEFGHL. После того, измерив склонение и наклонение частей верви, вынесть чертеж на бумагу, как изображается в abcdefhl, по уменьшенному масштабу. От литеры аai, которая пересечет линею hl в i; от сего места надлежит масштабом смерить до литеры h, которая мера будет значить то, сколько подлинных саженей надлежит в штольне HL отмерить одному участнику, начиная от H. Сей пример служит в рудниках, не имеющих в стороны наклонения, которое, по § 85, компасом измерено быть может, а в тех рудниках, которые во все стороны склоняются, надлежит углы вымеривать компасом и квадрантом, и все измерение на бумагу выносить два раза.

(фиг. 20)

§ 91

Заключение. По сим правилам можно во всяких случаях и обстоятельствах рудники вымеривать тому, кто положенные правила вкратце выразумеет. Особливых задач показывать нет нужды, для того что почти каждый особливые обстоятельства имеет. В предложении сих правил не поступал я по обыкновенным горных землемеров установлениям, для того что правила их весьма долги и скучных выкладок полны и логаритмических таблиц требуют, что видно в Фохтовой горной геометрии,³⁸ которая в десть напечатана. Я последовал в сем больше Георгию Агриколе, которого правила о горной геометрии только десять полулистов заняли; однако здесь еще некоторые обстоятельства и инструменты переменены, а иные отставлены, для того что излишны показались.

Конец третьей части.

^10* Повидимому, на фиг. 6 ошибочно дважды проставлено E. Крайнюю левую вертикальную выработку следует обозначить GF.

^11* GF.

^12* В оригинале опечатка, следует читать ST.

^13* На фиг. 5 эти обозначения отсутствуют.

^14* На фиг. 5 .

^15* В трактате о движении воды и других жидких материй.

^16* На фиг. 7 эти обозначения отсутствуют.

^17* О рудных делах, книга 5.