Ров в Калроссе

Moat Pit at Culross , также называемый Coal Mine in the Sea, — это место подводной добычи полезных ископаемых XVI века в Калроссе , Шотландия. Это первый в мире известный пример подводной добычи полезных ископаемых. Он был построен около 1590 года ^[1] и проработал 35 лет, прежде чем был затоплен во время Великого шторма 30 марта 1625 года ^[2].

Карьер расположен в западной части деревни, на берегу примерно в 400 м к югу от отметки прилива, но все еще виден во время отлива. Он состоял из каменной башни, возвышающейся над морем, укрепленной концентрическими подпорными стенками, которые содержали шахту, обеспечивающую доступ к основному угольному пласту района на глубине около 40 футов (12 м). Он был связан одним или несколькими туннелями по крайней мере с одним другим входом в шахту, расположенным на суше недалеко от отметки прилива.

Карьер был значительной частью горнодобывающего комплекса, разработанного сэром Джорджем Брюсом из Карнока , а затем его сыном, Джорджем Брюсом II из Карнока, и внуками, Эдвардом Брюсом 1-м графом Кинкардином и Александром Брюсом 2-м графом Кинкардином в период 1575–1676 гг. Добытый уголь стал основой для развития местных отраслей промышленности по добыче соли, металлообработке и производству стекла, которые вместе, как говорят, представляли собой первый интегрированный промышленный комплекс Шотландии.

Карьер был знаменит в начале 17 века, в основном за его работу под морем, но также за его новаторскую дренажную систему с использованием « Египетского колеса ». Это привлекало известных посетителей, включая короля Якова VI и I , английских поэтов Джона Тейлора и Бена Джонсона , сэра Роберта Морея и лорда Уолдена . ^[3]

Moat Pit представлял собой каменную круглую башню, состоящую из 3 концентрических стен вокруг шахтного ствола в центре. Шахта давала доступ к угольному пласту, Верхнему Херсту , известному среди местных жителей как «Дженни Пейт», на 40 футов (12 м) ниже уровня береговой полосы. ^[4]

Сегодня мало свидетельств существования Moat Pit. Во время отлива можно различить оставшиеся камни первоначальной конструкции, лежащие на берегу на низком скальном выступе, в 400 м к югу от Блэрберна. Шахта была заполнена камнем, но на берегу можно различить участки фундамента.

Диаметр башни у основания составляет 15,54 метра. Диаметр шахты в ее центре составляет 4,2 метра. Каждая из стен выполнена из обработанного камня без следов раствора. Зазор между внутренней и средней стеной, по-видимому, был заполнен глиной. Это предотвратило бы попадание морской воды в шахту. Пустота между средней и внешней стеной была заполнена грубым камнем, возможно, для обеспечения защиты от моря средней стены. ^[5] Основание башни на 1,7 метра выше высоты самого низкого прилива. Приливная амплитуда в Калроссе составляет 6,3 метра, поэтому башня должна была быть более 5 метров в высоту, чтобы обеспечить защиту от моря.

Джон Тейлор, описывая работы в 1618 году, писал, что Moat Pit был связан под землей с входом на суше, но также упоминает колодец рядом с сушей, Джонсон упоминает один вход на суше, «называемый глазом». Каммингс ^[6] вспоминает, что ему сказали, что было «два углубления в море в Каслхиллз, одно углубление, другое — внешняя несущая дверь, также мотед, она находилась недалеко в море». Углубление было шахтой или туннелем, провал, вероятно, был туннелем, следующим за падением угольного пласта. Любые археологические остатки этих шахт были бы поглощены строительством железной дороги в 1906 году. Моте — это общее название для обнесенной стеной конструкции, используемой для защиты моря от шахт, прорытых на береговой полосе ниже отметки прилива.

Колодец был бы шахтой, которая была бы глубже, чем горные выработки, и в которую можно было бы отводить просачивающуюся в шахту воду. Дренаж был главной проблемой при разработке угольных шахт, и решение, использованное в Калроссе, было таким же чудом, как и сама шахта Moat Pit. Тейлор писал:

Море в некоторых местах просачивается или впитывается в шахту, которая благодаря трудолюбию сэра Джорджа Брюса вся перекачивается в один колодец недалеко от берега, где у него есть устройство, похожее на конную мельницу, с тремя лошадьми и большой железной цепью, спускающейся на много саженей вниз, с тридцатью шестью ведрами, прикрепленными к цепи, из которых восемнадцать спускаются вниз для наполнения, а восемнадцать поднимаются наверх для опорожнения, которые сами опорожняются (без какого-либо человеческого труда) в желоб, по которому вода поступает в море. ^[7]

Более подробная информация об этой конкретной машине неизвестна, но в аналогичных устройствах того периода использовались вёдра, сделанные из кожи или дерева, а зубчатый механизм передавал мощность от центрального вертикального вала с конным приводом на горизонтальный вал, который нес бесконечную цепь по направляющему колесу. ^{[8] [9]}

Такое устройство могло бы поднимать 1-1,5 тонны в час с глубины 30 м, учитывая значительное трение, или больше, если бы можно было позволить себе регулярную смену лошадей и их можно было бы вести рысью. Арчибальд Кокрейн, 9-й граф Дандональд , писавший в 1793 году, ^[10] утверждает, что дренаж работал на глубине 40 саженей (73,2 метра), цифра, поддерживаемая сэром Робертом Мореем. ^[11]

Известно, что водяная мельница также использовалась для дренажа с использованием воды из близлежащего озера Дин-Берн, поскольку в документах Тайного совета 1607 года был зафиксирован судебный спор, в котором упоминалось использование как конной мельницы, так и водяной мельницы.

Во время своей работы Moat Pit считался значительным инженерным достижением и принимал множество посетителей. Самый подробный современный отчет исходит от поэта Джона Тейлора ^[12] , который посетил его в июле 1618 года. Он рассказывает о двух входах на суше в саму шахту, один из которых был шахтой, а другой - провалом (предположительно, нисходящим туннелем). Он вошел по морю и был проведен под землей из Moat Pit, откуда он вернулся на сушу. Он заметил, что проход между ними был сводчатым и достаточно высоким, чтобы стоять, со множеством укромных уголков и обходных путей по бокам. Тейлор продолжал сообщать, что шахта работала в течение 28-29 лет на момент его визита, и за это время выработки следовали за угольным пластом и простирались «более чем на английскую милю» под морем. При строительстве пласт был обнаружен на глубине 40 футов (12 метров), предположительно от уровня береговой полосы. Вода действительно просачивалась в выработки, но ее сливали обратно в центральный колодец, расположенный, как утверждается, недалеко от земли, глубиной «много саженей» (сажень равнялась 6 футам или 1,83 м) и откачивали с помощью конной осушительной машины.

Другой поэт, Бен Джонсон , посетил шахту в сентябре. Считалось, что описание его визита было утеряно в пожаре 1623 года, но недавно были найдены записи о визите, написанные анонимным спутником. Записи не содержат описания самой шахты, но содержат полезные подтверждения цифр добычи, указанных Тейлором.

Король Джеймс I и VI посетили его в июле 1617 года. Он вошел по суше и был сильно потрясен, выйдя к Моату, окруженному морем. Он вернулся на берег на лодке. ^{[13] [14]}

30 марта 1625 года сильный шторм привел к необычайно высокому приливу, который затопил угольные выработки и смыл соляные озера и другую инфраструктуру, а также нанес ущерб Лейту и берегам залива Ферт-оф-Форт. Сэр Джордж Брюс умер 5 недель спустя. Дандональд писал, что добыча угля пришла в упадок, хотя были предприняты попытки откачать воду из выработок. Дополнительные шахты были прорыты к востоку от Калросса, но Дандональд пишет, что добыча прекратилась в 1676 году. К тому времени добыча переместилась на восток к более глубоким, но богатым месторождениям в Вэллифилде.

Ров и связанный с ним колодец с его египетским колесом были самой заметной частью более обширных горных выработок вокруг Калросса. Планы ликвидации, имеющиеся у Угольного управления, показывают еще 19 шахт поблизости, из которых по крайней мере три были окружены рвами. Из рассказа Каммингса считается, что все они датируются периодом между 1575 и 1676 годами. Один из них, St Mungo's Pit, все еще виден (но не подписан). Он находится в углу футбольного поля на восточной оконечности Калросса, у восточной общественной автостоянки. Он огорожен и в значительной степени засыпан, но можно увидеть верхнюю часть стены рва. Первоначально эта область должна была находиться ниже отметки максимальной воды на береговой полосе, но строительство железнодорожной линии в 1906 году и последующее освоение земель изменили ландшафт. St Mungo's Pit был соединен под землей с Nun's Pit, который находился на суше в 100 метрах к северу. Выработки датируются периодом до 1608 года, и вполне возможно, что они были прототипом Рва и связанной с ним дренажной шахты. ^[15]

Второй ров, Valleyfield Pit, был построен на скальном выступе примерно в 500 метрах к югу от береговой линии к востоку от Сент-Мунго и был соединен под землей с Patie's Pit. Каммингс вспоминает эту работу в юности. Valleyfield Moat сейчас погребен под мысом, созданным в результате утилизации золы с электростанции Лонганнет ; масштабы археологических находок неизвестны.

Основным применением и рынком сбыта угля Калросс было производство соли путем выпаривания из морской воды в печах, расположенных в самом Калроссе и вокруг него. Этот процесс требовал нагревания морской воды и выпаривания жидкости, чтобы оставить кристаллы соли. Соляные ванны различались по размеру, но ориентировочно составляли 18 футов на 9 футов на 18 дюймов (5,5 м на 2,7 м на 0,46 м). ^[16] Ванна такого размера вмещала 1430 галлонов (6500 литров) морской воды. Ниже по заливу Ферт-оф-Форт морская вода содержала 2,85% соли ^{[17] [18]} хотя в Калроссе соленость могла быть ниже, если бы морская вода добывалась, когда пресная вода из Форта и Эйвона могла разбавлять уровень солености. Уголь в Калроссе был полубитуминозным с более низкой теплотворной способностью, чем битуминозные или антрацитовые угли. На самом деле это было благоприятно для производства соли по двум причинам: более низкая температура сгорания наносила меньший ущерб соляным варницам, которые были построены из низкосортных металлов, а низкая температура приводила к более медленному сгоранию угля с менее интенсивным кипением, что приводило к образованию более крупных кристаллов соли.

На каждую тонну соли требовалось не менее 35 тонн морской воды. Возможность размещения емкостей вблизи моря была критическим фактором успеха. Для производства 1 тонны соли требовалось 6-8 тонн угля, поэтому близость поставок угля к емкостям была критически важной, поскольку в Шотландии XVI века автомобильный транспорт для перевозки тяжелых материалов практически отсутствовал.

Уголь, который можно было добывать большими кусками, называемый «большим куском», имел более высокую цену и использовался для отопления домов и приготовления пищи. Рынок в Шотландии был бы ограничен Эдинбургом, единственным крупным городом. Крупный уголь был предпочтительнее отчасти потому, что мелкий уголь мог быть легко загрязнен горными породами и камнями, которые было трудно обнаружить покупателю. Его экспортировали в прибрежные порты Северной Европы, а когда экспорт и импорт были разрешены, в Англию, где «шотландский уголь» пользовался прочной репутацией, вероятно, потому, что он горел медленнее, а его более низкая температура сгорания делала его более подходящим для домашних очагов и решеток, которые все еще адаптировались к использованию древесины. Шотландский уголь был доставлен в Англию Бернардом Линдсеем ^[19] , а Александр Элфинстоун, 4-й лорд Элфинстоун, получил лицензию на экспорт большого угля в 1608 году. ^[20] Шотландский уголь использовался в стекольном заводе, основанном Эдвардом Зоучем в Ламбете ^[21] .