Владельцам и арендаторам копей было мало дела до опасности, которой подвергалась жизнь углекопа. В каждом несчастном случае вина неизменно сваливалась на самих рабочих. Но взрывы причиняли огромные разрушения, надолго приостанавливали работы, приносили огромные убытки. С наиболее опасных шахт рабочие стали разбегаться. Углекоп предпочитал поступить батраком на ферму, закабалить себя городскому фабриканту или просто бродяжничать, чем сгореть заживо, задохнуться под землей или, будучи заживо погребенным обвалом, умереть мучительной смертью от голода и истощения раньше, чем придет к нему помощь. Размеры угледобычи стали падать катастрофически. Во многих шахтах удавалось добывать всего третью часть угля, оставляя большую часть нетронутой из-за невозможности продолжать разработки.

Между тем развитие промышленности, все ширящееся применение железа, развитие металлургии, повсеместное распространение паровых двигателей непрерывно увеличивали спрос на каменный уголь. Современники сравнивали создавшееся положение с тем кризисом, который переживала английская горная промышленность до изобретения парового насоса, когда богатейшие рудники и копи приходилось забрасывать из-за невозможности бороться с подпочвенными водами.

В прошлом веке изобретение парового двигателя спасло рудники и шахты от затопления. Теперь предстояло найти средство борьбы с рудничным газом.

Задача была ясна. Необходимо было изобрести лампу, которая могла бы безопасно гореть в воздухе, содержащем гремучий газ. Попытки в этом направлении делались неоднократно, но все они кончались неудачно. В 1813 году некий Кленни из Сендерленда предложил свою безопасную лампу. Горение происходило в ней за счет воздуха, предварительно подвергнутого фильтрованию через воду. Это была очень громоздкая установка, снабженная мехами и объемистым водяным резервуаром. Лампа Кленни повторяла идею, предложенную еще в 1796 году знаменитым немецким ученым Александром Гумбольдтом. Она действительно была безопасна в случае взрыва, но оказалась крайне неудобной для практического применения.

Совершенно отчаявшиеся владельцы Нортумберлэндских копей создали в 1815 году специальную комиссию, на которую было возложено заняться средствами борьбы с рудничным газом.

В это время не только в Англии, но и далеко за ее пределами было известно имя великого английского ученого Гемфри Дэви. Сын бедного ремесленника, бывший ученик аптекаря, Дэви находился в зените своей научной славы и был величайшим авторитетом во всех вопросах научной и прикладной химии. Он, между прочим, занимался изучением рудничного газа и около 1813 года впервые установил его химический состав.

Комиссия Ньюкэстльских углепромышленников решила обратиться к знаменитому ученому. В августе 1815 года Дэви посетил Ньюкэстль и ознакомился с положением дела. Произведенные им исследования свойств рудничного газа, условий его воспламенения, скорости распространения, взрыва и т. д. легли в основу знаменитого доклада «О гремучем газе в угольных копях и о способе освещать шахты так, чтобы избежать взрыва». Доклад был прочитан 9 ноября 1815 года английскому Королевскому обществу — высшему ученому учреждению Англии.

Исследования состава и свойств рудничного газа привели Дэви к важному открытию. Он обнаружил, что при поджигании газа, помещенного в узкой металлической трубке, пламя распространяется весьма недалеко от отверстия и тотчас же гаснет. Это объясняется влиянием твердого и сравнительно холодного тела, каким в данном случае являются стенки трубки. Исходя из этого наблюдения, Дэви предложил окружить пламя рудничной лампы металлической сеткой с мелкими отверстиями. Этого оказалось достаточно, чтобы пламя не распространялось за пределы сетки, каждое отверстие которой играет как бы роль короткой металлической трубки, с весьма малым диаметром. В настоящее время лампа Дэви устарела, она заменена более усовершенствованной конструкцией и электрическим освещением. Но в первой половине XIX века это изобретение получило повсеместное распространение.

Безопасная рудничная лампа Деви (слева) и безопасные рудничные лампы Стефенсона.

Однако раньше, чем Дэви посетил Ньюкэстль, прежде чем он лрочел свой доклад, за несколько месяцев до того как лампы Дэви появились на Ньюкэстльских копях, Стефенсон, самоучка, совершенно не сведущий в области химии, занялся изобретением безопасной рудничной лампы и разрешил этот вопрос не менее удачно, чем это сделал величайший ученый своего времени.

Еще за несколько лет до этого Стефенсон устроил лампу, горящую под водой. Это изобретение предназначалось также для освещения подземных галерей, но оно оказалось так же мало применимо, как и лампы Кленни. Снова вернуться к этому вопросу Стефенсона заставило событие, происшедшее осенью 1814 года.

Он был дома, когда с шахты прибежал рабочий, принесший страшную весть. В одной из галерей в результате незначительного взрыва начался пожар. Погибло несколько человек. Пламя постепенно распространялось дальше и дальше. Каждую минуту можно было ожидать новых взрывов.

Прибежав на место происшествия, Стефенсон увидел трагическую картину. Со всех сторон, с искаженными от ужаса лицами сбегаются жены и матери к шахте. Никто из них не уверен, что снова увидит кормильца и опору семьи. Свободные от работы углекопы спешат помочь своим товарищам. Слышаться возгласы ужаса, надежды, возмущения.

Стефенсон узнает подробности. Под землей, к счастью, находилась небольшая партия рабочих со смотрителем во главе, спущенная для производства работ по креплению сводов. Несколько человек, оказавшихся ближе к выходу, подняты наверх невредимыми. Судьба остальных неизвестна. По всем признакам взрыв не причинил особых разрушений, но необходимо приостановить распространение пожара, иначе катастрофа неминуема. Нельзя терять времени, но приходится ожидать прибытия администрации.

Стефенсон быстро принимает решение. Он требует опустить себя в шахту. Внизу он находит еще нескольких человек, уцелевших от взрыва. Они готовы бросить все, лишь бы скорее выбраться наверх. Джордж удерживает их. Необходимо пройти к месту пожара и изолировать его. Неужели не найдется смельчаков, согласных помочь ему? Спокойные слова подействовали на испуганных людей. Ни один из них не покинул в опасности своих товарищей.

Добравшись до места, где воспламенился уголь, Стефенсон увидел, что этот участок галереи легко изолировать. В шахте всегда имеется в большом количестве известка, камни и другие строительные материалы. Лихорадочно напрягая силы, задыхаясь в клубах ядовитого дыма, пять человек работают над сооружением перегородки. К счастью, не произошло ни нового взрыва, ни обвала. Пожар удалось приостановить. Изолированное пламя без доступа воздуха погаснет через несколько дней. Еще раз подсчитывают людей. Все налицо, если считать три обезображенных трупа, извлеченных из под обломков. Причина катастрофы обычная: газ, скопившийся у потолка, вспыхнул, когда смотритель приподнял лампу, чтобы осмотреть крепления.

Об этом мужественном поступке Стефенсона рассказал впоследствии Смайльсу очевидец происшествия Джон Генли, вместе с другими работавший над сооружением перегородки.

Когда все поднялись наверх и стали выносить тела погибших, Генли спросил:

— Слушай, Джорди, можно что-нибудь сделать, чтобы избежать подобных ужасных случаев?

— Думаю, что да, что-нибудь можно сделать.

— Тогда, чем скорее ты за это возьмешься, тем лучше, ибо теперь ценой угля являются жизни углекопов.

Эти слова, говорит биограф Стефенсона, послужили толчком к увенчавшейся успехом работе над изобретением безопасной рудничной лампы.

С риском для жизни, не имея никакого лабораторного оборудования, Стефенсон занимается изучением свойств гремучего газа. В местах, где газ с шипением выделяется из трещин, он собирает его в бычьи пузыри или в мехи, а затем, смешав в различной пропорции с воздухом, поджигает. Одновременно он изучает условия горения пламени свечи, помещенной в полый цилиндр, наполненный взрывчатой смесью газа и воздуха.