El grisú es cualquier gas inflamable que se encuentra en las minas de carbón , normalmente metano de yacimientos de carbón . [1] Se encuentra particularmente en áreas donde el carbón es bituminoso . El gas se acumula en bolsas en el carbón y en los estratos adyacentes y, cuando se penetra, su liberación puede provocar explosiones. Históricamente, si una bolsa de este tipo estaba muy presurizada, se la denominaba "bolsa de suciedad". [2]
Humedad es el nombre colectivo que se le da a todos los gases (excepto el aire) que se encuentran en las minas de carbón de Gran Bretaña y América del Norte. [1]
Además del grisú, otras humedades incluyen el grisú (mezcla no respirable de dióxido de carbono , vapor de agua y otros gases); whitedamp (monóxido de carbono y otros gases producidos por la combustión); el venenoso y explosivo hedor ( sulfuro de hidrógeno ), con su característico olor a huevo podrido; y el insidiosamente letal humo residual ( monóxido de carbono y otros gases) que se produce tras explosiones de grisú o polvo de carbón.
A menudo dividido con guiones como grisú, este término para un tipo inflamable de gas de mina subterránea deriva en su primera parte del inglés antiguo fyr y del protogermánico fūr para "fuego" (el origen de la misma palabra en holandés y alemán). con ortografía original similar en sajón antiguo, frisón y nórdico, así como en holandés medio y alto alemán antiguo). En la segunda parte, el significado de "húmedo" (comúnmente entendido como humedad) presenta evidencia de haber sido separado de ese significado más nuevo e irrelevante al menos en la primera década del siglo XVIII, donde el significado original relevante de "vapor" "también deriva de un origen protogermánico, eldamaz , que dio origen a su inmediato predecesor inglés, el bajo alemán medio húmedo (sin constancia de un intermediario en inglés antiguo). Al igual que con la derivación del primero, el protogermánicodamaz dio lugar a muchos otros cognados, incluido el antiguo alto alemándamth , el antiguo nórdicodammi y el moderno alemánDampf , el último de los cuales todavía se traduce como "vapor". [3]
El grisú es explosivo en concentraciones entre el 4% y el 16%, y la mayoría de las explosiones ocurren alrededor del 10%. Causó muchas muertes en las minas de carbón antes de la invención de la lámpara Geordie y la lámpara Davy . [4] Incluso después de que las lámparas de seguridad se generalizaran, las explosiones de grisú aún podían ser causadas por chispas producidas cuando se golpeaba carbón contaminado con piritas con herramientas metálicas. La presencia de polvo de carbón en el aire aumentaba el riesgo de explosión con grisú y podía provocar explosiones incluso en ausencia de grisú. Las minas de carbón de Tyneside en Inglaterra tenían la combinación mortal de carbón bituminoso contaminado con piritas y hubo un gran número de muertes en accidentes causados por explosiones de grisú, incluidos 102 muertos en Wallsend en 1835. [4]
El problema del grisú en las minas había llamado la atención de la Royal Society en 1677 [5] y en 1733 James Lowther informó que mientras se perforaba un pozo para un nuevo pozo en Saltom, cerca de Whitehaven, se había producido una liberación importante cuando un Una capa de piedra negra se había roto hasta formar una veta de carbón. Encendida con una vela, había producido una llama constante "de aproximadamente media yarda de diámetro y cerca de dos yardas de altura". Una vez extinguida la llama y lograda una penetración más amplia a través de la piedra negra, al volver a encender el gas se produjo una llama más grande, de un metro de diámetro y unos tres metros de alto, que se extinguió sólo con dificultad. El soplador fue separado del eje con paneles y conducido a la superficie, donde más de dos años y medio después continuó tan rápido como siempre, llenando una gran vejiga en unos pocos segundos. [6] Los miembros de la sociedad eligieron a Sir James Fellow, pero no pudieron encontrar ninguna solución ni mejorar la afirmación (que finalmente se consideró incorrecta) de Carlisle Spedding, el autor del artículo, de que "este tipo de vapor o humedad El aire, no acepta fuego sino por llama; las chispas no lo afectan, y por ello es frecuente usar pedernal y acero en lugares afectados por esta especie de humedad, que darán una luz tenue, que es de gran ayuda para los trabajadores en casos difíciles."
Un gran paso adelante para contrarrestar el problema del grisú se produjo cuando George Stephenson y Humphry Davy propusieron lámparas de seguridad , destinadas a proporcionar iluminación sin poder encender el grisú, en respuesta a accidentes como el desastre de la mina Felling cerca de Newcastle upon Tyne . que mató a 92 personas el 25 de mayo de 1812. Davy experimentó con una gasa de latón , determinando el tamaño máximo de los espacios y el grosor óptimo del alambre para evitar que una llama atravesara la gasa. [7] Si una llama desnuda estuviera totalmente rodeada por una gasa de este tipo, entonces el metano podría pasar a la lámpara y arder de forma segura por encima de la llama. La lámpara de Stephenson (la "lámpara Geordie") funcionaba según un principio diferente: la llama estaba rodeada de vidrio; El acceso del aire a la llama se realizaba a través de tubos lo suficientemente estrechos como para que la llama no pudiera volver a arder en el grisú entrante y los gases salientes tenían demasiado bajo contenido de oxígeno para permitir que la llama encerrada alcanzara la atmósfera circundante. Ambos principios se combinaron en versiones posteriores de lámparas de seguridad.
Incluso después de la introducción generalizada de las lámparas de seguridad, las explosiones continuaron porque las primeras lámparas eran frágiles y se dañaban fácilmente. Por ejemplo, la gasa de hierro de una lámpara Davy necesitaba perder sólo un cable para volverse insegura. La luz también era muy pobre (en comparación con una llama abierta) y hubo continuos intentos de mejorar el diseño básico. La altura del cono de metano ardiendo en una lámpara de seguridad de llama se puede utilizar para estimar la concentración del gas en la atmósfera local. No fue hasta la década de 1890 que las lámparas eléctricas seguras y confiables estuvieron disponibles en las minas de carbón.