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Fire-setting - Wikipedia

fire-setting は放火の意味にもなりそうですが、ここでは鉱山で使用された方法のことで、 岩を加熱してから急激に冷却して、岩を砕くものです。 この方法は爆薬が登場するまでに色々な文明で使用されました。

火付け とは伝統的な採鉱方法で、有史以前から中世まで最も普通に使用された。 火を岩の面に当てて熱くし、次に岩を液体に浸すと、岩が熱の衝撃 (thermal shock) で砕けた。 幾つかの実験から示唆されることは水 (あるいは他の液体) は 岩に顕著な影響がないが、火の後で急激に冷却することにより、 鉱山労働者の作業 (miner's progress) を助ける。 このテクニックは露天掘り鉱山で最も効果があり、煙とガス (fume) が安全に拡散する。 このテクニックは地下の作業場で適切な換気がないと、とても危険であった。 この方法は火薬の使用が増大すると大体は冗長になった。

「火付け」 (fire-setting) は近世以前にはしばしば使用されたが、それ以後は散発的になった。 世界の場所によっては、とりわけアフリカとユーラシアで 19 世紀と 20 世紀に至るまで使用され続けた。 これが使用されたのは：　 爆破用に鋼の鏨で穴を開けることが難しすぎる時、 あるいは、 木が安くて経済的である場合である。

青銅器時代の「火付け」された洞窟

ヨーロッパにおける、この方法の最古の痕跡は南フランス ( エロ―県 (Hérault)) で見つかり、 銅器時代 (Copper Age) にさかのぼる。 多くの発見が 青銅器時代 (Bronze Age) に存在し、 例えば幾つか例を挙げると、アルプスの、 チロル (Tyrol) の シュヴァーツ・ブリックレック (Schwaz-Brixlegg) のかっての鉱山地区、あるいは コーク (Cork) のゴリーン地区 (Goleen) にある。

古代の記述された情報源では、 シケリアのディオドロス (Diodorus Siculus) により始めて記述され、 BC 60 年頃に書かれた彼の 「歴史叢書」 (Bibliotheca historica) に 古代エジプトの金山で使用された採鉱方法として書かれた。 これは 大プリニウス (Pliny the Elder) により AD 1 世紀に出版された博物誌 (Naturalis Historia) でも、 随分詳細に言及されている。 巻 XXXIII で、彼は金の採鉱法、及びトンネルと階段採鉱場 (stope) を使用して、地下の金を含む鉱脈の追跡を述べている。 彼は熱い岩を冷却するのに酢の使用を言及しているが、 水も全く同様に効果的としている。というのは酢は当時、鉱山で通常に使用するには高価であったからであった。 酢を言及したのは ハンニバルのアルプス横断の リウィウス (Livy) の記述から来ているかもしれない。 この時、兵士は火付け (fire-setting) で酢を使用して、軍隊の通り道の大きな岩を取り除いたと言われている。 加熱した強酸性溶液の有効性は実験室の実験で実証されている。

地下スズ鉱山の「火付け」	ハンニバルと彼の部下 がアルプスを横断

大プリニウス (Pliny) は、この方法は露天掘りと深層採鉱のどちらでも使用されると述べている。 これは西ウェールズにあるローマの ドライコシ金山の遺構から確認された。 確認されたのは現代の鉱山労働者が 1930 年代にずっと古い採掘場に侵入した時のことであり、 ここで彼らは作業された岩の表面近くに木の灰を発見した。 鉱山の別の場所では、異なる高さの 3 本の横坑道があり、 これらは何もない岩を通り抜けて金を含む鉱脈まで、相当な距離を進み、 排水を提供することは無論のこと、火付けの作業中に煙と熱いガスを取り除く換気の役目も果たしていた。 これらは確かに、通常の出入り通路 (access gallery) よりも、断面がずっと大きく、 ここを通り抜ける通風は相当なものであったことであろう。

「火付け」 は露天掘り採鉱では広範囲に使用され、 ハッシングと呼ばれる別の採鉱テクニックの使用と関連しても、 大プリニウスが述べている。 水道 (aqueduct) が建設されて、おびただしい量の水を鉱山頭部 (minehead) に運び、 ここでタンクや水槽を満たすことに使用された。 水が解き放たれて、下面の丘の中腹を擦り取り、金属の鉱脈探鉱の場合には土砂をはぎ取り、 鉱脈が見つかった場合には岩の破片をはぎ取ることのどちらもした。 「火付け」は鉱脈の硬い岩とそのまわりの何もない岩を粉砕するのに使用され、 地上の採掘場で使用するのはずっと安全であり、 これは 煙とガス (fume) が地下の閉じ込められた空間よりも、ずっと簡単に拡散するためであった。 大プリニウスは地下採鉱の方法も述べ、これは硬い岩の除去を容易にすることに使用され、 恐らくはより柔らかな砂鉱床 (alluvial deposit、[訳注：沖積鉱床]) にも使用された。

この方法は中世にも使用され続け、 ゲオルク・アグリコラ (Georg Agricola) により、 採鉱と金属の抽出に関しての論説 「鉱石について」 (De re metallica, デ・レ・メタリカ) で述べられている。 彼が警告するのは：　 「悪臭のする蒸気」 (foetid vapours) の問題、 及び火が付けられた時と、恐らくその後しばらくの間、 ガスと煙が消えるまで採掘場から退避する必要性であった。 この問題は鉱山における換気の問題を提起し、 しばしば有毒なガスの連続的な逃げ道 -- 恐らくは人工的な換気により支援されたもの -- を確保することにより解決された。 アグリコラ (Agricola) は通気をするための大きな水力ふいごを言及し、 地表まで採掘場が連続することが、空気の流れが通り抜けるために本質的であった。

アグリコラ (Aglicola), デ・レ・メタリカ (De re metallica) の著者	「火付け」された通路の残留物 12 世紀から 13 世紀

地下の「火付け」

後には立坑の一番下で火が付けられて、上向きの通気をするのに使用されたが、 「火付け」と全く同じように、とりわけ炭鉱では、 有害で危険な工程であった。 地下採掘場の数と複雑さが増大するにつれ、 換気がトンネルと切羽 (face) のすべてに行き渡ることが必要となった。 これは通常、キーとなる場所に扉を設置することで達成された。 炭坑被害の大半の死者はガス爆発 (firedamp explosiion) により生成された有毒ガスの吸入により 引き起こされた。

この方法はその後何年もの間使用され続け、終に爆薬の使用により冗長となった。 しかしながら、これも有毒ガスを生成し、 ガス -- 例えば一酸化炭素 -- を取り除くために良好な換気を確保するための注意が必要となり、 更には爆薬自身を選択して、排出物を最小にすることが必要となった。