Z histórie lana – ako neodmysliteľnej súčasti banskej činnosti

Dlhé steblá tejto vláknitej rastliny ľudstvo na svete až dodnes využíva rôznymi spôsobmi. Už oddávna ju spracovávali pletením, tkaním, alebo splietaním ako povraz či lano. Stanoviť kedy to bolo možno iba na základe archeologických výskumov, starých zobrazení alebo historických dokladov.

Prvé stopy využívania tejto rastliny možno nájsť na území Egypta. V období rokov 1490 – 1475 pred n. l., keď panoval kráľovná Hatšepsut, v sa kostole Der el Bahri (poznámka: historické miesto v Egypte pri meste Luxor) nachádza zobrazenie pripomínajúce tzv. expedíciu Punt (poznámka: Punt – bola zlatá krajina na východ od starovekého Egypta) prostredníctvom lodí. Na tomto zobrazení sú dobre rozoznateľné laná na lodiach.

Prepravu velikánskeho kamenného balvana predstavuje plastika z územia Kujundsiki pochádzajúca zo 600. rokov pred n. l., ktorú pri vykopávkach našiel a neskôr reštauroval, anglický archeológ Henry Ausen Layord (poznámka: Kujundsik – je veľký kopec na ľavom brehu rieky Tigris naproti mestu Mosul; tento zakrýva pozostatky významného starovekého asýrskeho mesta Ninive).
Zobrazenie, na ktorom je znázornené používanie lana, možno nájsť aj v publikácii Ilustovaná Biblia, ktorá bola v slovenskom jazyku vydaná v roku 1991.

Používanie lán v staroveku (Ilustrovaná Biblia, Martin, 1991, str. 99)

Používanie lana pri zdvíhaní písomne zaznamenal Marcus Vitruvius Pollio v publikácii De architectura libri decem. Tento rímsky vojenský inžinier v 16 – 14 pred n. l. napísal: „Zariadenie pozostáva z troch kladiek, okolo ktorých sú omotané laná. Ich konce ťahajú robotníci. Tak bez použitia zvislého hriadeľa, trojčlenná skupina ľudí ťahajú laná a takým spôsobom bremeno ľahko zdvíhali do výšky“ (poznámka: Marcus Vitruvius Pollio bol starorímsky technik, architekt, v jeho diele sa dochovali cenné vedomosti o rímskom staviteľstve a technických objavoch, pôsobil v Caesarovom vojsku ako veliteľ stavebných inžinierov a v mierovom období ako civilný architekt).

Exemplár talianskeho prekladu knihy De architectura z roku 1521

(zdroj: https://sk.wikipedia.org/wiki/Marcus_Vitruvius_Pollio#De_architectura

Zdvíhanie bremien je aj v baníctve viac storočnou úlohou. V priebehu času, baníci po vyčerpaní suroviny boli nútení získavať ju z hlbších častí zeme a tak vynášať na povrch. Problémy s vynášaním sa stupňovali s postupujúcou hĺbkou. Kým v začiatkoch ešte vyhovovalo, že sa pri vynášaní používal rebrík a rôzne nádoby či vrecia, pri zväčšovaní hĺbky bolo nevyhnuté hľadať nové riešenia. Po ruke bola dovtedajšia skúsenosť a to, že ak sa pomocou lana dá zdvíhať bremeno zo zeme nahor, musí byť vhodné aj na to, aby vyzdvihlo bremeno z hĺbky zeme. Začala sa tak nová etapa používania lana v banskej činnosti.

Zobrazenie využívania lana možno nájsť v knihe „ Ein nützlich Bergbüchlin“ z roku 1505, ktorú napísal Ulrich Rühlei von Calw (poznámka: žil v rokoch 1465-1523, bol lekárom, matematikom a banským inžinierom, pôsobil vo Freibergu a bol autorom prvého vedeckého spracovania nemeckého baníctva, 

Znázornenie využívania lana pri ručnej ťažbe podľa Ulricha Rühlei von Calw z roku 1505

Ďalším dokladom sú zobrazenia používania lana prostredníctvom ručného rumpálu z knihy Georgia Agricolu „De re metallica libri vydanej v roku 1556 (poznámka: Georg Pawer, známejší pod latinským menom Georgius Agricola *1494 – † 1555, bol nemecký učenec, je autorom po stovky rokov používanej ťažobnej príručky a často je nazývaný otcom mineralógie, študoval filozofiu, teológiu prírodné vedy a medicínu, v roku 1527 sa stal mestským lekárom a lekárnikom v Jáchymove).

Zobrazenie používania lana podľa knihy Agricollu z roku 1556

Výroba konopných lán je pomerne zložitým procesom. začína pestovaním rastliny, pokračuje dvojfázovým zberom, vyberaním semien mlátením, trhaním, viazaním do snopov, ich sušením, potom močením vo vode a znovu sušením, rozdrobením na stupoch, trepaním na trlici, česaním a spracovaním na priadkach na nite a nakoniec tkanie a zhotovovanie povrazcov. Niektoré zachované názvy poukazujú na to, že v Uhorsku výrobcovia lán boli nemeckého pôvodu. O používaní priadze sú zmienky aj v prvom zväzku monografie Pannonhalma z roku 1821, Uvádza sa tam , že v roku 1226 sa obyvatelia sťažovali na povinnosť uvalenú na každú dedinu, podľa ktorej museli odovzdávať ročne tridsať chlebov a priadzu na výrobu rybárskych sietí. O konopných lanách sú zmienky aj v tzv. Ehrendfeld kódexe z druhej štvrtiny XV. storočia (poznámka: tento kódex je maďarská ručne písaná kniha o živote).

Jedna zo stránok tzv. Ehrendfeld kódexu

Stručne povedané, že už aj v úradných dokladoch sa spomína výroba lán. Podľa doterajších poznatkov, mesto Prešov, ako prvé vo vtedajšom Uhorsku, v roku 1532 udelilo privilégia cechu výrobcov lán.

Údaje o kvalite a parametroch lán vo vtedajších dokladoch sú zriedkavé. Jedným z podkladov je učebnica „Anleitung Zu Der Bergaukunst, vydaná v roku 1773, ktorú napísal Ch. T. Delius. Uvádza, že dopravné laná sa majú vyrábať „z konopy dobrej kvality a čo možno z najdĺších stebiel“. Ďalšou podmienkou bolo, aby sa lano zhotovovalo iba v letných mesiacoch v suchom období. Kvalitné ťažné lano musí mať priemer 21/4 – 21/2 cólov, váha lana o dĺžke 1 öl má byť 10 – 11 funtov, kým priemer nosného lana má byť 13/4 cóla (poznámka: 1 cól = 2,6 cm; 1 funt = 0,59 kg).

Učebnica Anleitung Zu Der Bergaukunst z roku 1773

Konopné laná však počas prevádzky sa pomerne rýchlo opotrebovávali, často dochádzalo k ich roztrhnutiu, následkom čoho spôsobovali poruchy v banskej prevádzke. Bolo nevyhnutné nájsť nové, stabilnejšie riešenie. Východiskom sa stalo použitie kovu, čo znamenalo novú etapu.

Konopnú priadzu nahradilo kovové vlákno

Pre získanie vedomosti o tom, kedy došlo k prvému použitiu kovového lana, bolo nevyhnutné preveriť zvyklosti počas uplynutých stáročí. V Biblii – v štvrtej Mojžišovej knihe sú zmienky aj o tom, že vyrábali umelecký pletenec z čistého zlata ako ozdobu kňazského rúcha. Pri archeologických vykopávkach v Pompeje sa našiel štvormetrový kus lana zhotoveného z kovových vlákien (poznámka: Pompeje – archeologická lokalita na mieste vtedajšieho antického mesta v južnom Taliansku, ktoré zničila erupcia sopky Vezuv v roku 49). Rovnako, ako aj predchádzajúci, je zriedkavý nález pri vykopávkach v okolí Saalburg – obci v Hesensku, Nemecko, kde objavili železný drôt, ktorého pôvod v publikácii „Technik des Kunsthandwerks im Zehlen Jahrhundert“ autor W. Theobold datoval do roku 200.
Leonardo da Vinci sa vo svojich prácach z roku 1500 zmieňuje o drôtených lanách: „vrchné zariadenie má mať lano zhotovené zo železa alebo medi ... a drôt musí mať hrúbku ako tetiva luku“ (poznámka: Leonardo da Vinci *1452- †1519, bol taliansky renesačný architekt, hudobník, vynálezca, sochár a maliar).

Nákresy niektorých technických zariadení autora Leonardo da Vinciho

Po vyzdvihnutí vraku potopenej lode v roku 1588 na okolí Tobermory bolo v ňom nájdené dlhé lano z medeného drôtu, ktoré pravdepodobne používali na meranie hĺbky (poznámka: Tobermory – malá komunita na severnom cípe polo ostrova Bruce v Ontáriu Kanada). O tomto v roku 1673 písal aj Ján Amos Komenský: „hĺbku zvykli merať lanom, povrazom“. V období okolo roku 1777, ako zvod bleskozvodu, používali ručne pletené bronzové lano na hvezdárni v Pande – obce v Slovinsku, ktorá sa prvý raz spomína už v roku 1186.
V historických podkladoch možno okrem údajov kde sa používalo kovové lano, nájsť aj zmienky o ich výrobnej technológii. Už v spomínanej časti Biblie sú zaznamenané isté technologické postupy „....zo zlata vykúvajú tenké plátky, ktoré rozrezávajú na tenké stebielka a splietajú....“.
O vyspelejšom postupe svedčí nález, zhotovený z jelenieho parohu, nájdený v lokalite Sigtuna Uppland (poznámka: mesto v provincii Uppland vo Švédsku) z obdobia Vikingov (800-1050), ktorý možno nazvať ako ťahadlo. Jeho pomocou bolo možné z mäkkých materiálov, napr. zlata, striebra, „vyťahovať“ drôty. Z tejto doby pochádzajú aj nástroje na zhotovovanie drôtov z húževnatejších materiálov objavené pri vykopávkach v lokalitách Eide a Vestre Mollestad v Nórsku, uložené v múzeu Univerzity Asla (Universitet Oldsakssamling Muzeum) v Nórsku.
Aj v iných územiach Európy sa zo starých dôb našli podobné nástroje napr. v lokalite Champadne Chatelet Francúzsko, ktorých pôvod, vo svojej práci „Arts et Métiers des Ancies“ z roku 1819 jej autor Grivand de la Vincelle, datoval do obdobia rokov 400. Pri archeologických vykopávkach keltsko-rímskeho osídlenia v lokalite Magdalensberg, Koritánsko (Rakúsko) sa tiež našli nástroje na vyťahovanie, ktorých pôvod stanovili do obdobia okolo roku 45.

Úvodná strana publikácie Arts et Métiers des Anceiens z roku 1819 autora Grivand de la Vincelle

„Vyťahovanie“ drôtov bolo dávno známe aj na území bývalého Uhorska. Podľa údajov v Pray – kódexe v období rokov 1242-1270 zhotovovali zlaté nite a zo záznamov bratislavskej účtovnej knihy vyplýva, že v roku 1444 vyrábali drôt z bronzu (poznámka: Pray-kódex je rukopis v talianskom jazyku zo začiatku XIII. storočia obsahujúci okrem iného aj zápisy kronikára uložený maďarskom národnom múzeu). Udáva sa, že v Gelnici roku 1772 boli v prevádzke dve zariadenia na vyťahovanie drôtov.

Namáhavé ručné vyťahovanie drôtov odstránil majster Rudolf z Norimbergu v Nemecku, keď zostrojil zariadenie na vyťahovanie vo forme kolísky. Skutočný pokrok však znamenalo zostrojenie vyťahovacieho zariadenia na pohon vodnou silou.

Náčrt vyťahovacieho zariadenia drôtov na kolískovej stolici z roku 1540 (podľa Biringuccio Pirotechnia) uverejnené v BKL – Bányászat, roč. 116, 1983, č. 8, s.560)

V tej dobe sa však vyrábali drôty iba z poddajnejších kovov a to až do doby, kým vlastne šťastnou náhodou, v roku 1632 Johann Gerdes z nemeckého mesta Alterna nevyriešil vyťahovanie drôtov z ocele. V maďarskej literatúre o výrobe káblov, sa v tejto súvislosti uvádza, že menovaný vynálezca po viacerých neúspešných pokusoch vyhadzoval nepodarky na smetisko vo dvore a keď po určitej dobe náhodou zistil, že odhodené drôty boli pokryté patinou, pokusy úspešne zopakoval. Vyťahovanie oceľových drôtov bolo tak v podstate vyriešené a v období ďalších dvesto rokov využívané.

V nasledujúcom období venovali pozornosť na zdokonaľovanie výrobného procesu a vlastnosti vyrobeného lana. Používanie konopných lán v baníctve bolo už od minulosti veľmi významné, ale s narastaním hĺbky, z ktorej bolo potrebné vyťažiť surovinu na povrch, stúpalo aj opotrebovávanie lana, čo v prevádzke znamenalo narastanie problémov. Túto problematiku dôverne poznal aj banský radca Wihelm Albert z mesta Clausthal-Zellerfeld v Nemecku.

Wilhelm August Július Albert (*1787 - †1846) biol nemecký inžinier, v roku 1806 vymenovaný do nabského a lesníckeho úradu v Clausthaala, od roku 1836 riadil celý banský priemysel v regióne  Harz, v roku 1829 študoval a informoval o zlyhaní reťazí banských kladkostrojov, čo bola prvá správa o únave kovu, zostrojil stroj, ktorý opakovane zaťažoval reťaz.

Uplatnením svojich skúseností získaných aj v iných oblastiach, svoje pokusy upriamil na to, aby z drôtov uplietol lano. Po viacerých pokusoch dosiahol kladný výsledok a tak v rokoch 1831 – 1834 bolo zhotovené „moderné“ drôtené lano na použitie v železorudných baniach v pohorí Harz. V banskej prevádzke našiel tento vynález urýchlené uplatnenie keďže bol lepším ako dovtedy používané konopné laná alebo reťaze Uvádza sa, že na kontrolu kvality a únosnosti vyrobených lán, použil jednoduchý spôsob, keď na voz plne naložený drevenými kmeňmi pripevnil jeden koniec lana a druhý koniec ťahal konský záprah, čím sa pokúšal lano pretrhnúť. (https://en.m.wikipedia.org/wiki/Clausthal-Zellerfeld). Uvádza sa, že na kontrolu kvality a únosnosti vyrobených lán, použil jednoduchý spôsob, keď na voz plne naložený drevenými kmeňmi pripevnil jeden koniec lana a druhý koniec ťahal konský záprah, čím sa pokúšal lano pretrhnúť.

Skúšky vyrobených lán, vykonané v roku 1834 na prevádzke bane Carolina (poznámka: Grube Carolina – šachta na východe od Clausthall-Zellerfeld bola činná v rokoch 1713-1866, jej najväčšia hĺbka bola 489 m) preukázali uspokojivé výsledky. Používanie týchto lán sa potom rýchlo rozšírilo aj v ostatných baniach v povodí Rýna.

Prvé funkčné oceľové laná modernej éry, používané vo vertikálnych šachtách ako zdvíhacie laná v strieborných baniach v pohorí Harz v Nemecku v rokoch 1834 až 1854, neboli príliš komplikované vynálezy. Tri dĺžky kovaného drôtu, všetky rovnakej veľkosti, sa ručne krútili okolo seba, aby sa vytvoril prameň. Potom sa tri alebo štyri rovnaké pramene krútili okolo seba podobným spôsobom, aby sa vytvorilo lano. Proces bol podobný prehistorickým technikám výroby lán z konopných vlákien. Tieto ručne vyrábané laná, známe ako Albert Ropes (podľa Williama Alberta, banského úradníka Harzu, ktorý bol priekopníkom tejto praxe) neboli veľmi flexibilné, pretože drôty boli relatívne veľké a tuhé, poskytovali však dobrú službu v porovnaní s reťazami alebo konopnými lanami. Pojednanie aj o ďalších dejinách moderných lán, používaných aj v iných činnostiach ako baníctvo, uvádza zdroj:: https://saminfo.com/wirerope4.htm).  

V krátkom čase potom začali používať tieto laná aj v iných krajinách. Už 24. júna 1836 oceľovými lanami vybavili prevádzku bane Kristína v oblasti predtým nazývanej Slatinské Doly – Aknaszlatina, dnes Solotvyno, západná Ukrajina. Po takmer štvorročnej prevádzke zistili, že kým na vyzdvihnutie nákladu o váhe 12 centov z hĺbky 200 siah je potrebné konopné lano o priemere 21/2 viedenských cólov, ktoré váži 24 centov, drôtené lano, pri použití za tých istých podmienok, malo váhu iba 51/2 centov (poznámka: 1 cól = 2,6 cm; metrický cent – mázsa = 100 kg; ől = 1,9 m). Okrem toho, že používali tento nový druh lana, zaoberali sa aj ich výrobou.

Vrchný banský radca Ferdinand Landerer (*1803 - †1888) bol banským správcom a hlavným inšpektorom stúp prevádzky Horná Bíberová štôlňa na Vind šachte (Windschacht), docent na Katedre baníctva na Akadémii v Banskej Štiavnici, neskôr jej riaditeľ; zakladateľ prvej továrne na strojovú výrobu ťažných lán na svete; v roku 1837 navrhol nový typ banských vozíkov a vylepšil úpravárenskú techniku. V zápise v horno komorskom archíve z mája roku 1840 sa uvádza, že v dielni v roku 1837 postavili prvý stroj na splietanie drôtených lán.

Technický nákres zariadenia na splietanie drôtených lán z roku 1837 (podľa BKL – Bányászat, roč. 116, 1983, č. 8, s.561)

Pri zhotovovaní drôteného lana, najprv zo štyroch stebiel vytvorili pradeno a potom tri takéto pradená splietli do lana. Zariadenie pôvodne navrhol viedenský mechanik Franz Wurm, ale v Banskej Štiavnici ho prepracovali.

V dokladoch spomínaného archívu sa o kvalite lán udáva: “pevnosť a únosnosť lana sme stanovili na základe vlastných skúšok s týmto výsledkom: základný drôt o priemere 1/8 viedenskej siahy sa roztrhol pri zaťažení 850 viedenských funtov a lano zhotovené z 12 základných prameňov sa roztrhlo pri zaťažení 10 175 viedenských funtov (poznámka: 1 viedenská siaha = 31,6 cm; 1 viedenský funt = 0,56 kg).
V súvislosti s rozširovaním výroby lán a ich používaním, predovšetkým v banských oblastiach jednotlivých krajín, začali vypracovávať aj metódy na ich preverovanie, ako aj príslušné predpisy na ich používanie. Predpisy pri používaní ťažných lán pre šachty, spravidla vypracovávala banská vrchnosť.

Ilustračné obrázky lán

V súčasnosti sa v baníctve používajú laná, zhotovené z oceľových drôtov, ktoré môžu byť holé alebo pocínované. Ich počet v lane býva 36 až 216, ba aj viac. Prierez lana býva spravidla kruhovitý. Raz pletené laná sa volajú pramene alebo spirálne laná; dva krát pletené laná sa nazývajú pramenné a trikrát pletené laná sa nazývajú kábelové. Obyčajne sa používajú šesť pramenné laná, vinuté okolo konopnej duše. Laná majú mať v celej dĺžke rovnaký prierez, ale v hlbokých šachtách by bola váha lana príliš veľká a tak sa prierez lana smerom od ťažného bubna ku klietke zmenšuje. Toho sa dosiahne znižovaním počtu drôtov pri ponechaní ich hrúbky, alebo sa ponecháva rovnaký počet drôtov a znižuje sa ich hrúbka. Takéto laná sa nazývajú ako kužeľové (Martinek, J.: Dobývanie a úprava úžitkových nerastov, vyd. Práca, Bratislava, 1952).

V ďalšom stručne uvedieme stručný prehľad možných spôsobov uplatnenia lán v banskej praxi. Dopravu lanom možno rozdeliť na: dopravu nekonečným lanom, dopravu otvoreným lanom, lanom a protilanom, predným a zadným lanom a tromi lanami. Doprava lanom sa uskutočňuje vo vodorovných chodbách, v sklonených chodbách, svážnych a úpadniciach a šachtách.

Doprava nekonečným lanom: nekonečné lano je na oboch koncoch trate vedené kladkami, k lanu sa pripájajú buď jednotlivé vozíky alebo krátke súpravy prostredníctvom excentrických lanových vidlíc na korbách vozov, alebo klinovými zámkami.

Doprava lanom a protilanom sa vykonáva na jednokoľajovej dráhe dvomi jednobubnovými vrátkami a dvomi lanami. Súprava vozíkov je zapojená medzi týmito lanami.

Doprava predným a zadným lanom sa uskutočňuje po jednokoľajovej dráhe jedným dvojbubnovým vrátkom, na ktorom je jedno lano navíjané a druhé odvíjané. Predné lano ide priamo k súprave vozíkov, zadné k súprave cez vratnú lanovnicu.

Doprava tromi lanami prebieha po dvojkoľajovej trati jedným dvojbubnovým vrátkom.

Doprava v sklonených chodbách (svážnych nebo úpadniciach), kde sa dopravujú vozíky priamo po kolejniciach na počve do sklonu do 30o. Pri väčších sklonoch sa vozíky dopravujú na podstavníkoch, brzdených alebo ťažených vrátkom.

Pri doprave svážnicami sa používa jednočinná alebo dvojčinná ťažba.

Pri doprave v úpadných chodbách sa plné vozy vyťahujú nahor a prázdne sa spúšťajú. Používajú sa dvojbubnové vrátky, u ktorých sa jedno lano navíja a druhé zároveň odvíja. Jednobubnové vrátky sa pre dopravu v úpadných chodbách nepoužívajú pro veľké stratové časy. Vrátkom sa striedavo vyťahujú plné a spúšťajú prázdne vozy (https://podzemni.solvayovylomy.cz/prirucka/technika/lano.htm).

Ďalším, pomerne častým, spôsobom používania lán v banskej činnosti sú nákladné lanovky a dobývanie ložísk šachtami. V našom baníckom regióne boli v minulosti hojne využívané. V ďalšom uvedieme niekoľko dobových fotografií.

Ťažná veža šachty v Rákošskej bani a pohľad na úsek nákladnej lanovky Hrádok – Štítnik zo začiatku 20. storočia (všetky dobové obrázky podľa Eisele, G.(ed): Gömör és Kishont törvénysen egysült vármegyének Bányászati Monografiája, Banská Štiavnica, 1907)

Rozdeľovacia stanica lanovky Christof na vrchu Gugel pri Dobšinej a v súčasnosti nájdená vtedy používaná časť lana (snímka O. Rozložník) 

S použitím textu Palagyi G.: A kötél történetéből, Bányászati és Kohászati Lapok – Bányászat, roč. 116, č. 8, s. 559—562 spracoval M. Rozložník, Košice 03/2023