ForsidenHistorier fra arkivetFyrsetting på Koboltgruvene

Fyrsetting på Koboltgruvene

Publisert 11. aug 2023

(Av Lasse Hermansen Bjørnland)

Oppsummering:

Denne artikkelen tar for seg bergbrytningsmetoden fyrsetting og dennes anvendelse og historie på Blaafarveværkets gruvefelt i Modum. Kildene, både arkivstudier og visuelle undersøkelser av stollganger i dagens gruveanlegg, tyder på at fyrsetting var den primære brytningsmetode ved Blaafarveværkets stolldrift fra 1779 til 1870-tallet.

Hva er fyrsetting?

Fyrsetting er horisontal bergbrytning ved hjelp av varme fra en åpen flamme. Ettersom fyrsetting fungerer best horisontalt, ikke oppover eller nedover, ble metoden primært benyttet til anleggelsen av stoller eller orter. Stoller og orter er forholdsvis rette ganger i fjellet som anlegges langs en dalside (stoll), for å søke etter dyptliggende malmforekomster, eller som en sidegang fra en sjakt (ort). Ofte ble stoller anlagt under dagbrudd og sjakter for å drenere disse, samt å lette frakten av malm og vrakstein ut av gruven.

Der en stoll skulle anlegges ble det sprengt ut en liten kløft i dalsiden. Innerst i kløften ble fyrsetting startet ved å bygge opp et bål mot fjellsiden. Etter hvert som bålet brant virket varmen på fjellet. Som følge av varmen fra bålet ble mineralstrukturene utvidet, og krystallstrukturen i de harde kvartsmineralene fikk en mer ustabil form, noe som førte til sprekkdannelser.¹ Da bålet hadde brent ut gikk fyrhaueren, altså gruvearbeideren som bedrev fyrsettingen, inn til bålplassen. Der brukte denne enkle redskaper for å bryte ned de oppsprukne steinene som ikke hadde falt ned av seg selv under brenningen. For å brekke og kile ut flak ble et stikkjern eller brekkstang anvendt, mens en ortfeisel ble anvendt for å banke løs masse.²

Ettersom kvartsmineraler er svært harde i normaltemperatur var det vanskelig å borre hull, det slet mer på boreredskapene og kruttet hadde dårligere effekt. Derfor var kvartsrikt fjell ideelt for fyrsetting, så lenge vedprisene var lave og fyrstedet ikke var på en plass uten god ventilasjon.

Trykket i det omkringliggende, kalde fjellet, samt geologiske forhold, som skifrighet og forkastninger, påvirket brytningseffekten ved fyrsetting.³ Slik kan man fortsatt se i dag hvordan stollens form varierer etter hvert som den bukter seg innover i fjellet.

Som nevnt over ble fyrsetting kun anvendt der fjellet skulle brytes horisontalt innover. Ved sjakt- eller strossedrift ble det primært anvendt bor og krutt. Fyrsetting egnet seg dårlig i vertikal drift ettersom varmen fra bålet hadde liten til ingen virkning nedover.⁴

Hvordan få best effekt ved fyrsetting?

Først av alt var det viktig at geologisk kunnskap ble anvendt. Om bergartene bestod av mye glimmer ville fyrsettingen ha dårlig effekt.⁵ Det ble sagt at om glimmer viste seg i stollen så kunne hele skoger brennes der inne uten at fremgang ble gjort. Også ved feltspat gikk fremgangen markant ned.⁶

Det var også svært viktig å være påpasselig med hvordan bålet ble satt opp, samt størrelsen på veden.⁷ Skulle det arbeides på stollens såle, så ble veden lagt horisontalt, mens om det skulle arbeides høyere opp skulle veden stå vertikalt. Det ble oppgitt at det trengtes 8-9 kubikkfot pr. bål.⁸

Tresorten som ble anvendt var også viktig. Veden skulle være av furu eller gran fordi nåletre tar raskt fyr og brenner raskere ut enn løvtre.⁹ For å antenne bålet ble det benyttet høvelspon.¹⁰

Det var også viktig å utnytte varmen best mulig. Det vil si at fyrhaueren benyttet en metode kalt «fyr på fyr».¹¹ Først ble et stort bål bygget opp. Dette fikk brenne helt ut, all løsbrutt masse, samt bålrester, ble raket sammen og fraktet ut. Et nytt, mindre bål, ble satt opp på samme sted mens berget fortsatt var varmt. Slik kunne man kutte ned på vedmengden, samt avansere lengre ettersom de små bålene brant kortere tid. Hvor lenge bålet måtte brenne kom an på de geologiske forholdene. Brennetiden varierte fra 4 til 2 timer pr. bål.¹²

Om man ser på fyrsetting med moderne øyne vil inndriften virke svært langsom. Pr bål var inndriften, ifølge Bjørn Ivar Berg, et sted mellom 10-15 cm.¹³ For å gi et inntrykk av mengden ved som krevdes, så opplyser Helland at det krevdes 9 m³ ved for å bryte 1 m³ stoll.¹⁴

Fyrsettingens historie

Det er bevarte rester etter fyrsetting i kalk- og flintsteinsgruver i Storbritannia, Frankrike og Tyskland fra yngre steinalder (4000-1700 f. v. t.).¹⁵ Metoden ble også benyttet av romerne og egypterne i antikken. Det ble anvendt fyrsetting i middelalderen og tidlig nytid i gruveanlegg i Sentral-Europa. Fyrsetting ble blant annet beskrevet av Agricola i verket De Re Metallica fra 1556.¹⁶

I Skandinavia ble teknikken anvendt ved Falun fra 1300-tallet. Fyrsetting var en av de mest anvendte bergbrytningsmetodene i Norge fra 1600 frem til siste halvdel av 1800-tallet. Den siste dokumenterte bruken foregikk i 1890 på Kongsberg.¹⁷ De kvartsrike fjellene i Norge, samt god tilgang på ved, gjorde teknikken utbredt og seiglivet. Det var først etter introduksjonen av dynamitt, samt økende vedpriser, som gjorde at fyrsetting ble faset ut.¹⁸

Arbeidsforholdene ved fyrsetting

Fyrhauerne hadde et arbeidsmiljø preget av intens hete og usunn røyk. Noen grunnstoffer danner giftige oksider ved oppvarming, deriblant arsen (As) som danner arsentrioksid (As₃O₄) ved 613 grader, og karbon (C) danner karbondioksid (CO₂) og karbonmonoksid (CO).¹⁹ Disse gassene gikk under fellesbetegnelsen stank.²⁰ Også Helland la vekt på at røyken fra fyrsettingsbålene var usunne for fyrhauernes helse.²¹

Fyrhauernes helseutfordringer ble også dokumentert på Blaafarveværket. I en medisinalrapport i 1865 beskrev verkslege, dr. Heinrich Arnold Thaulow, følgende:

Chroniske Bronciter med Broncitasild er bege som Chroniske […] overordentlige hyppige især bland den ældste stok af Blaafarveværkets Arbeidere. Hvord der Aarligt maa deponere hertil Arbeidet i Gruberne, især de dybere, hvor Fjeldet istedetfor at udmineres ofte maa udbrændes. Her stiger Temperaturen til en Kvælende Hede, saa at Arbeiderne, uagtet de gaa omkring enten ganske nøgene eller med blot Bukse, dog […] en bestandig Transsparation (svette). Overgangen fra dette Dampbad til den ude Kolde luft skjer uden synderlig varm Beklædning og uden Videre forsiktighedsregler.²²

Samme lege hadde imidlertid et noe sprikende syn på arsentrioksid sin påvirkning på arbeidernes helse. I 1842 skrev samme lege at nyansatte gruve- og smelteverksansatte noen ganger hadde hudsykdommen «fnatt», altså skabb, men at denne forsvant raskt hvis arbeideren bedrev fyrsetting i gruvene eller kalsinering av koboltmalm²³. Thaulow tilskrev arsenikkrøyken [altså røyk som inneholdt arsentrioksid] æren for deres kurering.²⁴ Arsenikk ble på 1800-tallet ofte benyttet som medisin mot hudsykdommer.

Om man utelater de giftige gassene, så var det et svært varmt arbeid å drive fyrsetting. Det ble sagt i Modum at fyrhauerne hadde så lange øyevipper fordi de utsatte seg for unormalt høy temperatur.²⁵ Lange øyevipper eller ikke, en langt mer levende fremstilling av fyrsettingen får vi av maleren Martinus Rørbye. Den 12 august 1830 var han på besøk i en gruve, ikke langt fra Blaafarveværket, nemlig Hassel Jernverks gruver, der han opplevde følgende:

Naar man her træder fra den lysse Grube ind til Arbeidere i Mørket, mødes man strax af den utaaleligste Heede, der for en Deel frembringes ved det Baal der brænder for Lysningens Skuld, men for største Deelen dog kommer fra den Dybden liggende Satz (det er Stedet hvor man for at gjøre Bjerget mørt og skikket til at bearbeide, opstabler en uhyre Masse Træ som antændes og saaledes gjennomheder Bjerget at man ikke er i Stand til at berøre det selv i temlig Afstand fra Baalet [og efter at det er udslukket]) Man bliver her ikke allene incomoderet af den stærke Heede; men Veiret er næsten færdig at forgaae, naar man træder ind fra Gruben hvor der er meget kolt, og Overgangen meget pludselig, fra den reene Luft, til den af Røg opfyldte Huulning […] I faae Minutter springer Sveden allevegne ud paa enhver der opholder sig og for ikke at forbrænde sine Fødder maae man vel passe paa at staae paa et Bræt, for ikke at berøre Malmen.²⁶

I sølvgruvene på Kongsberg ble temperaturen målt i bergrommet der fyrhaueren arbeidet. Dette arbeidet fant sted etter at fyren var brent ut, men temperaturen kunne likevel være et sted mellom 43 og 57 grader.²⁷

Fyrsetting i Koboltgruvene

Fyrsettingen i Koboltgruvene i Modum startet kort tid etter stiftelsen i 1776. I 1777 startet arbeidet med en stoll som skulle drives inn til skjerpene på Nordgruvene.²⁸ Denne stollen ble drevet med fyrsetting og hadde en gjennomsnittlig inndrift på 2,8 m pr måned den første tiden, før den sank til 1,2 m mot slutten av anleggelsen. Stollen stod ferdig i 1781 og var 57,94 meter lang.²⁹

I tiden etter dette, frem mot 1820-årene, er det ikke kjent større stollarbeider, men fyrsettingen fortsatte i sideorter som ble drevet inne langs dagbruddenes sider for å undersøke koboltmineraliseringens bredde. Først i 1827 startet storstilt underjordisk drift for å undersøke dypereliggende koboltmineraliseringer.

Bennecke, – Forhaabening, – og Ludvig stollen ble anlagt i slutten av 1820-årene under ledelse av bergmester, Karl Friedrich Böbert. Alle disse stollene ble anlagt ved fyrsetting etter at kruttsprengning var utprøvd med dårlige resultater. Böbert var i utgangspunktet skeptisk til fyrsetting som metode, men måtte innrømme at den var mer effektiv, samt kostnadsbesparende, måte å anlegge disse.³⁰

Slik sett kan vi se at Böbert, som hadde fått sin utdannelse i Tyskland, samt hadde all sin erfaring derfra, var mindre kjent med fyrsetting.³¹ Han var imidlertid overasket over at det hadde vært liten utvikling i den norske fyrsettingsteknikken ettersom den hadde vært benyttet over flere hundre år. Da det ble tydelig for Böbert at fyrsetting var den beste brytningsmetoden, gikk han i gang med å utbedre denne. I 1830 listet Böbert opp 4 grunner til hvorfor hans fyrhauere var langt mer effektive enn deres kollegaer ved andre bergverk:

Blaafarveværkets fyrhauere tålte varmen bedre. «Jeg har lært de fra begynnelsen av ikke å sky ilden».³² Dette gjorde at de kunne sette 6-8 fyrer pr. skift, kontra 3-4, som ifølge Böbert, var normen «andre steder».³³
Fyrhauerne ble trent opp til å se an geologien der fyren skulle settes, før denne valgte ut veden som skulle anvendes. Tykkelsen på kubbene, samt hvor mye ved som trengtes, skulle vurderes slik at vedmengden kunne kuttes ned.
Fyrhaueren fraktet ut vrakstein, ved og lignende selv.

Det ble gitt lønnstillegg for de som kunne kutte ned vedforbruket uten at fremgangen led.

For å gi et konkret bilde på effektiviteten til Blaafarveværkets fyrhauere, så ble det for året 1842 rapportert at den nyanlagte Clarastollen var drevet inn 43,09 m (20 ½ lakter og 80 fingre, derav 1 lakter tilsvarer 2,02 mog 1 finger tilsvarer 2,1 cm). Til dette var det benyttet 469,2 m³ved (230 favner, derav 1 favn tilsvarte 1 lakter, som igjen tilsvarer 2,04 m³). Dette arbeidet ble utført av 4 arbeidere gjennom hele året.³⁴

Som det kommer frem av tallene, så var inndriften i Clara stoll høyere pr. månede enn den var i stollen som ble inndrevet på Nordgruvene ca. 60 år tidligere.³⁵ Om det var Böberts effektivisering eller om det var geologiske forhold som tillot dette er vanskelig å si.

For å sammenligne fremdriften i de forskjellige stollene, så kan vi se at første bergmåned 1829 ble Bennecke stoll, på sydgruvene, utvidet med 2 ¼ lakter (det vil si 4,545 m).³⁶ Måneden etter var fremdriften i Forhaabningestollen, på Mellomgruvene, 2 lakter og 19 fingre (altså 4,44 m).³⁷ Den 3 bergmåned var fremdriften i Ludvig stoll, på Nordgruvene, 1 lakter og 50 fingre (altså 3,07 m).³⁸ Vedforbruket ble ikke oppført, men fremgangen som ble ført opp var relativt høy, altså kan det se ut som om Böberts innovasjoner muligens kan ha hatt en effekt.³⁹

Fyrsetting som metode vedvarte i Koboltgruvene og ser ut til å ha blitt benyttet uavhengig av eierskiftene som skjedde i 1849 og 1856. Både under Britiske eiere og i første periode under Sachsisk ledelse ble flere fyrsettingsprosjekter satt i gang.

Det siste, større stollarbeidet som ble drevet med fyrsetting var Ludwig Eugen stoll. Denne ble startet i 1858 og gjennomslått til Constantin sjakt i 1869. Stollen lå ca. 80 meter under Clara stoll og var over 400 meter lang da den stod ferdig. Stollen ble, etter 1869, videreført mot sør og nord fra sjakten og ble drevet frem til 1880-tallet.

Ved utgangen av året 1860 var Ludwig Eugen drevet inn 44,28 lakter, det vil si 89,4 m. Altså var fremgangen på de 3 første årene 29,8 m pr. år. Dette viser igjen mindre fremgang enn det ble gjort i 1820 og 1840-årene.

Et interessant spørsmål å stille er hvorfor og når fyrsettingen ble innstilt i Koboltgruvene. Vi vet at fyrsettingen i Ludwig Eugen stoll, mot sør, ble innstilt i 1875.⁴⁰ Inntil da hadde denne vært drevet med fyrsetting, men grunnet økende vedpriser ble det bestemt av de Sachsiske eierne at dampdrevne trykkluftbor skulle kjøpes inn. Dette var første gang maskinboring ble prøvet i Norge.⁴¹ Fra 1873 ble det også tatt i bruk dynamitt i Koboltgruvene,⁴² noe som gav langt bedre sprengningseffekt enn krutt.

Dessuten kommer det frem at ventilasjonen i Ludwig Eugen kan ha ført til problemer. Det ble satt inn et lufteanlegg, såkalt «veirvexling» i Constantin sjakt i 1864.⁴³ Kanalen bestod av en plankelagt gang langs sjaktens side som inneholdt et rør av jernblikk. Denne førte frisk luft ned til ortene som ble drevet med fyrsetting mot koboltmineraliseringene mot sør. Da Ludwig Eugen ble videreført mot sør og nord i 1870, var driften avhengig av trekk fra lufteanlegget i sjakten.

En fatal arbeidsulykke høsten 1874 kan tyde på at ventilasjonen i Ludwig Eugen var et problem. 23 oktober 1874 døde Andreas Kristiansen av stank da han bedrev fyrsetting.⁴⁴ Dette var den siste registrerte dødsulykken som skjedde i Koboltgruvene.

Slik sett virker utviklingen i Blaafarveværkets gruvedrift å følge den generelle norske trenden der vedpriser og dynamitt fortrengte fyrsettingen.

Ved å kombinere arkivundersøkelser, samt visuell inspeksjon av dagens gruveanlegg, så viser det seg at en begrenset fyrsetting ble drevet i en sidedrift mot sørøst fra Fortuna stoll i 1877.⁴⁵ Denne driften hadde som formål å drenere ut vannet fra dagbrudd nr. 2 og 3 på Sydgruvene. Ved befaring av denne driften i 2019 kommer det tydelig frem at gangen er drevet med fyrsetting.⁴⁶

Også i Clara stoll, i videreføringen mot nord, er fyrsetting påvist i årsskiftet 1877/78. Dette lar seg påvise gjennom inspeksjon av inndriftsmerker langs stollens side.⁴⁷

Slik kan vi se at det ble drevet fyrsetting i Koboltgruvene i nøyaktig 100 år, under både danske/norsk, tyske og engelske ledelse, samt side om side med krutt, dynamitt og maskinboring. Det er liten grunn til å tro at gruvearbeiderne savnet det varme, røykfylte arbeidet.

Drift mot sørøst fra nedre Fortuna (også kalt Bærum) stoll, drevet i 1877. Stollgangen bærer tydelig preg av fyrsetting. Bilde tatt av Lasse Hermansen Bjørnland 2019

Referanser

Sekundærlitteratur:

Agricola, Georgius. De Re Metallica, overs. Hoover, Herbert Clark, og Hoover, Lou Henry, New York: Dover Publications, Inc. 1950. 11.08.2023

Lenke:

https://www.gutenberg.org/files/38015/38015-h/38015-h.htm

Böbert, Karl-Friedrich. Hovedberetninger: Modums blaafarveværk 1827-1840. Transkribert og oversatt ved Blaafarveværkets Dokumentasjonssenter våren 2003. Hentet fra RA/PA-0157.

Berg, Bjørn Ivar. Gruveteknikk ved Kongsberg Sølvverk 1623-1914. Bind 1. Kongsberg: Norsk Bergverksmuseum, 1994.

Berg, Bjørn Ivar, Kilder til fyrsettingen. Kongsberg: Utg. Norsk bergverksmuseum. 1998.

Berg, Bjørn Ivar. ”Koboltfunnet på Modum i 1772, Ole Witloch og den første prøvedriften”, Bergverksmuseets skrifter nr. 51. Kongsberg: Utg. Norsk bergverksmuseum, 2021.

Helland, Amund. Haandbog i Grubedrift. Første del. Kristiania: Forlagt af Alb. Cammermeyer, 1887.

Blaafarveværkets dokumentasjonssenter, H. Müller (1843). Reisebemerkungen über norwegische Bergwerk. Manuskript, Technische Universität Clausthal. Bibliothek. Svensk oversettelse ved Rainer Hielle.

Roscher, Hjalmar. «Maskinboringens stilling ligeoverfor håndboringen ved almindelig grubedrift: Bilag til Indberetning om en for Kongsberg sølvværk i 1887 foretagen stipendiereise». Norsk Teknisk Tidsskrift vol. 6, nr. 2. (1888) s. 44-62

Lenke: https://www.nb.no/items/8e36322b4fbc8bb25263626a06f8580f?page=29&searchText=fyrs%C3%A6tning