Распечатать запись Распечатать запись

Пуанкаре – горный инспектор

Уголь был главным топливом в течение XVIII и XIX веков, и добыча угля создавала условия для процветания промышленности. Это, безусловно, сыграло важную роль в развитии французской промышленности, и школы, такие как École des Mines (Горная школа) обеспечивали подготовку горных инженеров, которые знали научные принципы, лежащие в эффективной и безопасной добычи. Многие математики прошли обучение в École des Mines, и в этой статье мы рассмотрим карьеру Пуанкаре как горного инженера.

Пуанкаре поступил в École des Mines в октябре 1875 года. В рамках своего обучения он принимал участие в полевых работах в Нормандии в 1876 году, а затем отправился за границу (эта поездка была организована школой), в Австро-Венгрию в 1877 году и в некоторые скандинавские страны на следующий год. После своей первой поездки Пуанкаре написал две работы, одна из которых касалась эксплуатации угольных шахт Staatsbahn в Венгрии, а другая — по металлургии олова в Банате (Восточная Европа). После своей второй поездки он написал две работы о горной промышленности в скандинавских странах. Ни одна из этих работ не сохранилась.

Диплом горного инженера École des Mines Пуанкаре получил 28 марта 1879 г., и сразу его назначили в горнорудный корпус горным инспектором в Везуль, в области Франш-Конте на востоке Франции. Пуанкаре явно попросил о назначение, которое позволило бы ему быть неподалеку от его семьи в Лотарингии. Он прибыл в Везуль на свою новую работу 3 апреля 1879 г. и сразу же начал проводить инспекции на шахтах. Он отвечал за шахты Ronchamp, расположенные к востоку от Везуля.

Что осматривал Пуанкаре в ходе своих инспекций? Для каждой шахты должен был быть оценен потенциал ее будущего производства. Шахты должны были продолжать работать так эффективно, как только это было возможно. Пуанкаре должен был сообщать о возможных местах, где мог накапливаться газ, и что очень важно, о возможностях удаления газа так, чтобы это не вызывало проблем. Чрезвычайно важное значение имела вентиляция, обеспечивающая поступление в шахту свежего воздуха, а также служащая для удаления опасных воспламеняющихся газов. Шахтеры, работающие внизу в шахтах, которые инспектировал Пуанкаре, использовали кирки, чтобы отбивать уголь от угольного пласта. Из-за опасности возгорания газов важное значение имело обеспечение освещения, которое не могло бы вызвать возгорание газа во время работы горняков. Безопасная лампа Дэви, изобретенная около 1815 года, решала эту проблему в то время, когда Пуанкаре работал горным инспектором. Она состояла из пламени, заключенного в двойной слой сетки из проволоки, которая была помехой возгоранию любого горючего газа. Однако, хотя вентиляция имела жизненно важное значение, слишком сильные воздушные потоки делали лампу Дэви небезопасной.

В течение нескольких первых месяцев Пуанкаре проводил проверки, которые были обыденными. Он спускался в каждую шахту, делал тщательный осмотр, а затем писал отчет. Например, он проводил профилактический осмотр в шахте Сен-Шарль 4 июня 1879 года. Однако 1 сентября 1879 произошел взрыв в Magny pit, которая начала функционировать только с 8 июля 1879 г., и Пуанкаре сразу прибыл на место происшествия для выяснения причины взрыва. В смене было двадцать два мужчины, взрыв произошел в 3 час.45 мин. утра, погибли шестнадцать из двадцати двух шахтеров, которые спустились в ствол шахты в клетке подъемника в 18.00 накануне вечером, чтобы начать работу. Двое мужчин только что выбрались из шахты, в то время как четверо шахтеров, которые находились в подъемнике во время взрыва, смогли добраться до поверхности. Еще один был найден живым, но скончался от полученных ранений на следующий день в больнице. Все другие умерли почти мгновенно там, где они работали в момент взрыва. Спасательная операция началась сразу, в свое внеслужебное время главный горняк М. Juif начал искать выживших. Пуанкаре спустился в ствол шахты, чтобы начать свое исследование причин взрыва 1 сентября, тогда как спасательная операция продолжалась. До 3 сентября не были найдены все тела.

Как можно представить, отчет Пуанкаре является чрезвычайно тщательно аргументированным документом, в котором он подробно описывает целый ряд возможных причин взрыва и доказательства за и против каждой из них. Сначала он дал общую характеристику шахты и двух ее стволов (это позволяло циркулировать воздуху для проветривания шахты). Ближайший от поверхности уголь залегал на глубине 650 метров, и только этот пласт разрабатывался. Затем Пуанкаре дал точное описание длин трех галерей и точные измерения подземных переходов. Потом он описал используемый метод вентиляции, в котором использовалось временное устройство. К своему докладу он приложил график с результатами экспериментов по объему воздуха, проведенных 26 июля и 21 августа, всего за несколько дней до аварии. Пуанкаре также сообщил, что компания тщательно контролирует своих шахтеров, в частности, для обеспечения того, чтобы они не повредили лампы.

Затем шахтеры были опознаны, и обязанности, которые они выполняли той ночью, были тщательно изучены. Информация о спасении была точно записана. В частности, Пуанкаре хвалил храбрость, которую проявил при исполнении служебных обязанностей главный горняк М Juif:

“Этот человек, который не был на смене, не задумываясь, спешил навстречу опасности. Его присутствие духа помогло избежать второй катастрофы, так как горящая одежда, которую он погасил, могла стать причиной пожара и второго взрыва. Хотя ему было почти 60 лет, он оставался в шахте в течение восемнадцати часов без перерыва. Он ходил всюду, так что инженеры были обязаны удерживать его. Этот человек, мне кажется, заслужил награду’’.

Где возник взрыв? Сначала Пуанкаре привел хорошо известный факт, что в результате взрыва газа шахтеры, находящиеся выше по течению потока воздуха, сгорают, в то время как находящиеся ниже по течению воздуха задыхаются. Все шахтеры при взрыве в Маньи погибли от ожогов, поэтому взрыв произошел перед ними всеми. Это, однако, оставляло для взрыва два возможных места, которые, только с этой точки зрения, были в равной степени вероятными. Глядя на то, где из-за взрыва обвалились тоннели, так как взрыв усилил бы обвал в одном из этих мест, не смогли определить, где он произошел. Чтобы получить убедительные доказательства того, что место взрыва найдено верно, Пуанкаре рассмотрел лампы шахтеров. Было весьма вероятно, что газ загорелся от одной из ламп, так что они были рассмотрены на предмет повреждений. Каждая лампа была пронумерована и выдана определенному шахтеру в начале смены, и эта информация записывалась. Две лампы не были найдены, предположительно они были похоронены под обвалами, и одна была полностью разрушена. Те, которые были слегка повреждены, имели признаки, что эти повреждения появились в результате взрыва.

В лампе номер 476, однако, была щель, которая по всем признакам была проделана шахтерской киркой. Однако была загадка. Лампа 476 была записан как выделенная Огюсту Пату, но она не была найдено рядом с его телом. Скорее, она висела в 15 сантиметрах над землей, рядом с трупом Эмиля Перуза. Перуз грузил уголь на грузовики и не имел кирки, а Пату работал киркой. Пуанкаре сделал вывод, что Пату ударил свою лампу киркой, но не заметил, что повредил ее. В это время не возникло никаких проблем, потому что газа не было в шахте. Пату пошел, по какой-то неизвестной причине, поговорить с Перузом, и когда возвращался туда, где работал, взял лампу Перуза по ошибке. Рудничный газ выходил из пласта, и первоначальный взрыв произошел, когда он вступил в контакт с поврежденной лампой. Газ, частично сгоревший, но все еще продолжающий гореть, достиг основного туннеля, где поток воздуха был силен, и произошел второй взрыв. Пуанкаре писал:

“Компания сделала все, что было в человеческих силах, чтобы предотвратить аварию. Катастрофа была вызвана неловкостью Пату, который заплатил своей жизнью за одно мгновение небрежности. Этот человек был неплохой работник, и никто никогда не жаловался на него, но подобные ошибки зачастую допускают даже лучшие шахтеры’’.

Он также отметил, что:

“Имеется всего 9 вдов и 35 сирот, из которых старшему больше 17 лет и 6 другим больше 12 лет. Компания сразу же выделила 40 франков каждой семье… Фонд помощи гарантирует каждой вдове пенсию в размере 25 франков в месяц, и каждому сироте пенсию 8 франков в месяц. Тем не менее, щедрые усилия компании, возможно, будут недостаточными для облегчения стольких страданий’’.

Рой и Дугас обратили внимание в своей работе (M. Roy and R. Dugas, Henri Poincaré, Ingénieur des Mines, Annales des Mines 193 (1954), 8-23.), что доклад Пуанкаре:

“…является образцом такого рода’’.

Они также отмечают, что Пуанкаре не упоминает своей собственной роли в спасении:

“Но нужно подчеркнуть молчание Пуанкаре о его личной роли, хотя он, конечно, присутствовал на этом спасении, которое должно было продолжаться три дня…’’

Пуанкаре вернулся в шахту Маньи 29 ноября 1879 с докладом о новой системе вентиляции, которая была создана. Его доклад об этой поездке был подписан 30 ноября, а затем 1 декабря он стал доцентом математики на факультете наук Кан. Он не работает больше в качестве горного инженера, но он продолжает занимать должности в Горном корпусе. Он был назначен главным инженером 22 июля 1893 года, а затем генеральным инспектором 16 июня 1910 года.

В год своей смерти, в 1912 году, он написал статью о добыче полезных ископаемых. В ней он писал:

“Достаточно искры, чтобы зажечь взрывоопасную смесь воздуха и рудничного газа, и далее я отказываюсь описывать тот ужас, который последует…”

В той же статье он писал:

“Есть шахты там, где нет рудничного газа, там все еще никто не в безопасности, иногда атмосфера наполнена мелкой пылью, и эта пыль, смешанная с воздухом, может привести к взрывам, как газ…”

Ясно, что ужасы взрыва в Маньи остались с Пуанкаре на всю оставшуюся часть его жизни.

http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/HistTopics/Poincare_mines.html

Оставьте свой отзыв

Добавить изображение