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Full text of "Géologie appliquée: traité du gisement et de l'exploitation des minéraux utiles"

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GÉOLOGIE APPLIQUÉE 



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DU MEME AUTEUR : 

De la k«iillle. Trailé Ihéoriqoe et pnlkiae des combiisliblM minénuix ; par 
M. AMiDii BcRAT. 4 fort Toi. in-S, orné de pi. griTées sur acier et de nom- 
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Cb. Labure , imprimeur du Sénat et de la Cour de Gaasation 
(ancienne maison Crapelet), rue de Vaogirard, 9. 



GÉOLOGIE APPLIQUÉE 

TRAITÉ 

DU GISEMENT ET DE L»EXPLOITATION 

DES MINÉRAUX UTILES 



PAR 



M. AMÉDÉE BURAT 

Infiénieur, Professeur de Géologie ei d'Exploitation des Mines 
à rÉcole centrale des arts et mamiraclureR 



TROISIÈME ÉDITION 

di vidée es deux pftrtie.' 

GÉOLOGIE — EXPLOITATION 



DEUXIEME PARTIE 



BXPLOITATION M ÏM 



PARIS 

LANGLOIS ET LEGLERGQ 

10, RUE DBS HATHUniNS SAINT-JACQUES 

Lfo droit* de traduction et de reproduction aont re'servta 

1855 



GÉOLOGIE 

APPLIQUÉE. 



EXPLOITATION DES MINES. 



INTRODUCTION. 

ÉTUDE Olk>LOGIQITB DU SOL. 

L'exploitation des mines, minières ou carrières est lapplica-- 
tion immédiate des études géologiques. 

Le sol est en effet destiné à fournir les véritables matières 
premières, les combustibles minéraux, les minerais de tous les 
métaux, les pierres de construction ou d'ornement, matières 
que les usines et les manufactures emploient, traitent et façon- 
nent suivant leurs besoins. 

Ce caractère d'élément premier de toutes les fabrications 
donne à l'exploitation des mines un intérêt spécial ; elle seule 
est réellement créatrice, elle est la base essentielle des nom- 
breuses industries manufacturières qui mettent en œuvres le 
pierres et les métaux. 

Les mineurs, les carriers eux-mêmes sont partout conduits 
à étudier les conditions géologiques des gîtes qui sont l'objet 
11. 1 



2 ÉTUDE GÉOLOGIQUE DU SOL. 

de leurs travaux; cette étude leur est nécessaire pour guider 
leur exploitation, pour interpréter et franchir les accidents 
qui peuvent les interrompre ; les mineurs ont été en réalité les 
créateurs de la géologie. 

Aujourd'hui Tétude de la géologie précède celle de l'exploi- 
tation et l'ingénieur qui explore un pays est nécessairement 
conduit à en déterminer la constitution géologique. Qu'il entre- 
prenne cette exploration pour la recherche des mines , pour le 
tracé des routes, canaux ou chemins de fer, pour la construction 
de travaux d'art, etc. , il ne pourra raisonner avec quelque certi- 
tude sur tout ce qui se rattache à ces travaux de recherche, 
d'exploitation ou de percement du sol , s'il n'a préalablement 
étudié, au point de vue géologique, la contrée dans laquelle 
il opère. 

Nous avons réuni dans le premier volume toutes les descrip- 
tions et les classifications qui peuvent guider dans l'étude géo- 
logique des gîtes minéraux; avant d'exposer les méthodes 
d'excavation et d'exploitation, nous résumerons les principes 
qui doivent être toujours présents à la mémoire, lorsque pas- 
sant à la pratique on commence l'examen d'une contrée. 

Étude de 1* eomposttton du sol. 

La première étude à faire est celle des roches employées dans 
les usages de constructions, et celle des carrières qui les four- 
nissent ; car on n'emploie généralement dans les constructions, 
le pavage, etc., que des roches dont les caractères minéralo- 
giques sont bien prononcés. Le gisement de ces roches dans 
les carrières fournit des données presque toujours certaines sur 
les formations auxquelles on doit les rapporter et il suffira de se 
reporter à ce que nous avons dit dans le volume précédent, 
pour apprécier de suite la valeur de ces premières observations. 
Cet examen des carrières est d'autant plus essentiel que l'on 
a plus de chance que partout ailleurs d'y trouver les fossiles et 
les minéraux accidentels, qui peuvent faciliter les classifications. 



DE LA COMPOSITION DU SOL. S 

L'attention du géologue doit se porter ensuite sur les 
formes du pays. Il cherchera quels sont les points culminants, 
ëtadiera, en les gravissant, la disposition et la stnictore 
des roches, et fera, du haut de ces observatoires naturels, 
une première appréciation de la constitution physique du 
pays. 

Presque toujours aidé, dans cette étude, par les cartes 
locales et les documents fournis par ses devanciers, il saura, 
après ses premières excursions, quels sont les terrains sédi- 
mentaires et les roches ignées qui constituent le sol , et quelle 
est leur structure géologique. Les divisions en terrains de 
transition» terrains secondaires et tertiaires sont, en effet, 
assez tranchées, sous le rapport de la composition minera- 
logique . pour qu'il ne reste aucun doute à ce sujet après le 
premier examen des roches en place. Dans la grande période 
secondaire, les terrains placés au-dessus et au-dessous du lias 
sont également d'une distinction facile; enfin, les roches ignées 
ont des caractères de composition et de gisement qui les font 
toujours contraster avec les roches de sédiment. 

Cette exploration sera complétée par un examen attentif 
des alluvions anciennes ou modernes. Toutes les grandes 
vallées ont été soumises à des cataclysmes géologiques qui 
les ont remplies en partie de débris enlevés aux régions les 
plus élevées de leur bassin hydrographique; or, ces débris, 
stratifiés dans les fonds et souvent bien au-dessus du niveau 
des eaux actuelles, offrent le résumé de la composition rainéra- 
logique de toute la contrée, depuis le bord de la mer jusqu'aux 
crêtes de partage des eaux fluviales. 

Les exemples abondent pour démontrer tout le parti qu'il est 
possible de tirer de cet examen des alluvions. Les roches cris- 
tallines des Alpes se trouvent dans les alluvions anciennes de la 
vallée du Rhône jusque vers les plaines de la Crau, c'est-à-dire 
à plus de 400kilom. de leur point de départ. Les vallées de la 
Loire et de la Dordogne, de l' Alagnon et de l'Allier présentent 
des fragments de basaltes et de trachytes à plus de 100 kilom. 



4 ÉTUDE GtOLOGIQUE DU SOL. 

des sommités da Cantal, da Mézenc ou des Monts-Dores. Ânx 
environs de Paris, les cailloux siliceux et calcaires des allu- 
vions anciennes de la Seine fournissent au géologue la preuve 
que les eaux de cette vallée traversent la craie et le terrain 
jurassique où la Seine prend sa source; le cours de l'Yonne 
à travers les roches granitiques du Morvan y est même signalé 
par des fragments et des galets de granité, par des particules 
de mica et de feldspath. Au sud des Alpes, les alluvions con- 
nues sons le nom de terrains ophiolitiques annoncent , dans 
toute ritalie septentrionale, l'importance des roches serpen- 
tineuses bien avant qu'on ait approché de leurs masses. 

Après ces premières explorations vient l'étude détaillée de 
la succession des terrains. On déterminera cette succession en 
dirigeant ses courses perpendiculairement aux axes de soulè- 
vement de la contrée. En effet, d'après la disposition ordi- 
naire des terrains, on parcourt ainsi la série de leurs affleure- 
ments, depuis les plaines jusqu'aux crêtes les plus élevées 
qui ^nt formées, dans la plupart des cas, par les roches sou- 
levantes. 

Par exemple, l'observateur qui part de Paris peut se diriger 
vers la Bretagne, vers les Vosges, ou vers le plateau central ; 
dans les trois cas, il traversera la série des affleurements de 
tous les terrains tertiaires et secondaires relevés sur les flancs 
des terrains de transition, puis arrivera aux sommités grani- 
tiques. Les bassins géologiques présentent ainsi des lignes 
d'affleurements concentriques, d'autant plus remarquables, que 
ces lignes sont aussi indiquées par les accidents naturels du 
sol. Ces accidents, déterminés soit par le relèvement même 
des couches de terrain, soit par les différences de dureté des 
roches qui constituent ces couches, facilitent beaucoup l'étude 
de la contrée. 

On peut, après avoir parcouru plusieurs rayons d'un bassin 
géologique, en tracer des coupes idéales qui indiquent ce que 
M. Élie de Beaumont appelle la stratigraphie des terrains, 
c'est-à-dire leur succession en profondeur. La plupart des 



DE LA CO]IIK>SITIOK DU SOL« 5 

recherches à Sûre dans les terrains, soit pour les minéraux 
stratifiés » soit pour les eaux artésiennes, ont besoin d'être 
guidées par la connaissance de cette stratigraphie. 

Arrivé sur les régions les plus élevées et les plus accidentées, 
le géologue constatera la nature des roches ignées dont les 
caractères minéralogiques lui indiqueront approximativement 
Tépoque du soulèvement. Il se fixera sur cette époque eu étu- 
diant le relèvement des terrains sédimentaires, et distinguant 
ceux qui se trouvent encore dans une position sensiblement 
horizontale et ceux qui affectent, au contraire, des inclinaisons 
incompatibles avec leur mode de formation. 

L'examen des plans de soulèvement et des zones de contact 
entre les roches ignées et les roches sédimentaires fera re- 
connaître presque toujours des faits de fracture et de méta- 
morphisme. Si les soulèvements ont suivi des directions 
linéaires , on mesurera ces directions avec la boussole et on 
verra dans quel rapport elles se trouvent avec celles qu'ont 
suivies les grands accidents du globe. L*état métamorphique des 
roches donnera des indications sur l'existence possible des gîtes 
métallifères , qui affectionnent cette position de contact entre 
les terrains ignés et les terrains sédimentaires ; on constatera 
quels sont les minéraux introduits et développés par ce méta- 
morphisme au milieu des éléments naturels des roches; les 
enseignements précédemment donnés sur la position géolo- 
gique de chaque classe des minéraux utiles devront être mis 
à profit à mesure qu'on parcourra la série des terrains. Les 
combustibles fossiles, le sel gemme , le gypse, les argiles et 
tous les divers minerais devront être recherchés dans les 
positions qu'ils occupent habituellement. 

Les savants qui ont étudié la géographie physique, Saussure, 
par exemple , ont toujours fait un grand usage des données 
géologiques. Il suffit d'avoir parcouru les Alpes pour distin- 
guer comme lui les cimes granitiques , des pics composés de 
terrains schisteux, et cela non-seulement d'après les positions 
relatives de la roche soulevante et des roches soulevées, mais 



6 l^TUDE GÉOLOGIQUE DU SOL. 

encore d'après les détails de forme, la manière dont les roches 
se délitent , la vivacité de leurs angles , rinclinaîson de leurs 
plans et la position de la £ace la plus abrupte comparati veoaent 
aux autres. Ce mode d'examen peut même être appliqué en 
petit; il permettait à M. de Saussure de distinguer d'assez 
loin, dans les moraines des glaciers ou dans le lit des torrents, 
les blocs de roches granitoïdes ou phorphyriques de ceux qui 
sont formés de rodies schisteuses ou calcaires. 

Chaque roche, diaque terrain présente ainsi des caractères 
de formes qui lui sont spéciaux. Les masses granitiques du 
Morvan , de la Lozère ou des Vosges, ont un faciès particu- 
lier; il en est de même des puys volcaniques de l'Auvergne, 
des pics basaltiques et phonolitiques du Velay et du Yivarais, 
des cimes trachytiques du Mont-Dore et du Cantal , qui se 
distinguent facilement des montagnes formées par le terrain 
de transition qui les entourent , telles que celles de Pierre-sur- 
Autre, de Tarare et du Cezallier. 

Un géologue qui a déjà parcouru plusieurs contrées et gardé 
la mémoire d'un grand nombre d'observations de cette nature, 
aura donc, en abordant une contrée nouvelle, d'autant plus de 
facilité pour reconnaître et classer les roches et les terrains. 
Sachant à priori quelles sont les lois qui ont produit les inéga- 
lités du globe, quelles sont les conditions générales de forme 
auxquelles ces inégalités sont assujetties, il pourra décider, 
après quelques excursions, s'il est dans une chaîne de mon- 
tagnes ou dans un de ces groupes qui dérivent du phénomène 
des cratères de soulèvement ; il aura distingué , s'il y a des 
roches soulevantes qui apparaissent au jour, quels sont leur 
nature, leur position relative et leur âge; il aura essayé une 
classification des roches sédimentaires en place ou soulevées, 
et il pourra déjà définir les plans de contact et les lignes d'in- 
tersection suivant lesquelles les minerais se montrent ordinai- 
rement concentrés. 

Les indications générales fournies par les études géologiques 
pour la découverte des gîtes métallifères sont plutôt hypothé- 



DE LA COMPOSITION DU SOL. 7 

tiques que directes, c'est-àrdire qu'elles se bornent à déterminer 
les points oïl les gîtes peuvent exister. Ces indications sont 
déjà précieuses, car eUes impriment aux recherches cette 
marche normale, rationnelle, qui peut seule inspirer de la 
confiance ; mais lorsqu'on est assez avancé dans Tétude géo* 
logique d'un district métallifère pour bien apprécier toutes les 
circonstances du gisement des minéraux qu'on recherche, elles 
deviennent bien plus positives. 

L'exploration détaillée de la constitution géologique d'une 
contrée indique en effet, non-seulement les terrains où peuvent 
se rencontrer les gîtes métallifères , mais encore les parties de 
ces terrains où il y a le plus de chance de les trouver. Cela 
résulte de ce qui est dit, dans le premier volume, sur les 
roches métamorphiques, et sur les zones de contact des 
roches sédimentaires avec les roches ignées. Rappelons, par 
exemple , que certaines zones de gneiss et de schistes argi* 
leux au contact des porphyres, que certaines roches argi- 
leuses ou calcaires, altérées au contact des diorites et des 
serpentines, sont de véritables plans de concentration des 
substances métallifères. 

La connaissance exacte des caractères minéralogiques des 
gangues est aussi de la plus grande utilité lorsqu'on se borne à 
l'étude d'une contrée géologique bien définie. Dans certains 
districts, le sulfate de baryte, le spath-fluor, plus souvent en- 
core certains quartz compactes, cristallins ou cariés, la topaze 
en Saxe , l'yénite et l'amphibole en Toscane, conduisent aux 
gîtes métallifères. D'autres fois, certains minerais communs 
et servant eux-mêmes de gangues, mènent à la découverte de 
minerais plus rares , c'est ainsi que, dans quelques contrées, 
le fer spathique, le fer hydroxydé, la pyrite, sont les signes 
précurseurs de l'or, de l'argent, de la pyrite cuivreuse et du 
cobalt arsenical. Enfin, les indices les plus insignifiants en 
apparence , tels que la texture des roches , leur couleur, la 
structure des couches, peuvent souvent fournir des données 
importantes. 



8 ÉTUDE GÉOLOGIQUE DU SOL. 

C'est surtout en étudiant le lit des ruisseaux et les sillons 
tracés sur les flancs des montagnes par les eaux torrentielles, 
qu'on peut trouver quelques preuves de la présence des mine- 
rais dans une contrée montagneuse. Ces surfaces, couvertes de 
blocs, de galets et de sables, présentent en effet le résumé des 
caractères minéralogiques de celles qui sont soumises à 
l'action des eaux. Le sable d'un torrent, soumis au lavage, 
indique-t-il l'existence de quelques parcelles de minerais? 
trouve-t-on quelques galets de leurs gangues habituelles.'^ en 
remontant le lit de ce torrent, les particules deviendront plus 
distinctes, les galets plus gros et plus nombreux. A chaque 
affluent on répétera les recherches pour vérifier de quel côté 
ces indices éloignes auront été charriés; puis, remontant vers 
leur point de départ, on verra les fragments caractéristiques 
croître en nombre et en volume, jusqu'à ce qu'on soit con- 
duit aux indices directs, c'est-à-dire aux affleurements des 
gangues et des minerais qui ont été les points de départ des 
indices éloignés. 

Une fois amenées sur des affleurements , les études minéra- 
logiques peuvent prendre plus de développement et fournir des 
données plus précises sur la valeur du gîte. On peut reconnaître 
si ce gîte est un filon régulier ou s'il appartient à une des di- 
verses classes des gîtes irréguliers ; on peut mesurer sa di- 
rection, son inclinaison, sa puissance, et préciser ses rapports 
avec la stratification du terrain encaissant. En joignant à cet 
examen quelques essais chimiques des minerais, et, surtout, 
une appréciation aussi exacte que possible de la proportion 
qui existe entre les gangues et les minerais proprement dits , 
on aura complété ce qu'on peut appeler l'étude superficielle. 
S'il existe dans la même contrée des gîtes analogues à ceux 
dont l'exploration du sol a fait reconnaître l'existence, il im- 
porte de visiter avec soin les travaux dont ils ont été l'objet, 
d'apprécier les résultats qu'ils ont fournis, les caractères 
spéciaux de composition et d'allure qui y ont été observés. 
Les études géologiques sont bien vagues tant qu'elles ne 



EMPLOI DES ROCHES DANS LES CONSTRUCTIONS. 9 

sont pas appuyées sur des travaux souterrains, et Tanalogie- 
est un guide qui a d'autant plus de valeur qu'il permet de 
mettre à profit l'expérience acquise par les devanciers. 

Emploi des roehes dams les eomstruetloms. 

Les roches des divers terrains, sédimentaires et ignés, sont 
exploitées pour les constructions, pour le pavage, pour la 
fabrication des briques, tuiles ou poteries , et pour quelques 
fabrications industrielles. Peu de ces matériaux ont assez de 
valeur pour supporter des transports considérables, et chaque 
contrée a dû chercher dans son propre sol les éléments prin- 
cipaux de ses édifices. 

C'est par suite de cette nécessité que la constitution géolo- 
gique d'une contrée exerce une influence si remarquable sur 
les formes et sur les caractères des constructions de toute 
espèce, influence qui s'est étendue sur les fabrications, les 
arts, et jusqu'à' un certain point sur les habitudes des po- 
pulations. Les caractères si divers que l'on remarque dans les 
villes de chaque pays , sont évidemment le résultat immédiat 
des matériaux dont on a pu disposer. 

Les terrains de transition sont presque toujours accom- 
pagnés de granités et de porph3nres qui fournissent des maté- 
riaux remarquables par leur solidité et leur inaltérabilité. 
Malheureusement ces roches sont dures et difficiles à tailler, 
de sorte qu'elles ne peuvent guère être employées que dans 
les constructions de luxe. Les forts et les édifices publics de 
la Manche et de la Bretagne construits avec le granité , sont 
des types de résistance et de solidité. 

Les roches granitiques et porphyriques étant généralement 
trop coûteuses pour les maisons particulières, on se borne 
à les employer comme pierres d'appareil et l'on construit avec 
les variétés de schistes argileux ou micacés qui se présen- 
tent dans les meilleures conditions pour servir de moellons. 
C'est parmi les schistes argileux de ce terrain que l'on 



iO ÉTUDE GfiOLOGiQUB DU SOL. 

trouve accidentellement les schisteB ardoisiers employés comme 
pierres tégulaires. 

Le granité et les schistes ardoisiers peuvent supporter des 
transports considérables. Ainsi, on a reconnu qu'à Paris la 
roche la plus résistante et la plus économique pour les ban- 
deaux de trottoirs et pour certains dallages, était le granité 
exploité aux environs de Cherbourg. Dans plus d'une occasion, 
le granité a même été amené de contrées plus éloignées, comme 
pierre d'ornement : il suffit de rappeler les blocs de granité gris 
de Laber, en Bretagne, qui forment le piédestal de Tobélisque 
de Luxor, taillé lui-même dans le granité rose d'Egypte; et le 
beau granité porphyroïde de Corse , qui sert de soubassement 
à la colonne Vendôme. 

Quant aux schistes ardoisiers , leur extraction aux environs 
d'Angers s'élève annuellement à une valeur de plus de deux 
millions. L'ardoise d'Angers , exploitée jusqu'à près de cent 
mètres de profondeur, constitue un banc puissant dans la for- 
mation silurienne , elle est d'une qualité tout à Dût supérieure 
par sa structure régulièrement schisteuse, et par sa texture 
fine et inaltérable. Les ardoises de Fumay, dans les Ardennes, 
exploitées pour l'est de la France, celles de la Maurienne, 
importées dans les villes du Midi, ne possèdent pas ces 
qualités au même degré; on ne peut guère leur comparer que 
celles de la Tarentaise. . 

Les parties supérieures du terrain de transition contiennent 
encore des couches de calcaire dur, compacte, quelquefois 
même saccharoïde , de couleurs foncées , qui peuvent fournir 
d'excellentes pierres d'appareil. Lors même que ces couches 
sont fissurées et impropres à la construction, elles sont encore 
très -recherchées pour la fabrication de la chaux (Sarthe, 
Mayenne, environs de Roanne). 

Les calcaires carbonifères, partout où ils existent, fournis- 
sent des ressources d'autant plus précieuses à la construction 
que la plupart des surfaces de transition sont dépourvues de 
pierres à chaux. On en tire non-seulement de belles pierres 



EMPLOI DES ROCHES DANS LES CONSTRUCTIONS. il 

d'appareil, mais la plus grande partie des marbres communs 
Doirs, veinés ou tachetés, appelés en France petits granités, 
et qni sont principalement exploités en Belgique ; c'est le cal*, 
caire carbonifère qui fournit ce que Ton appelle la pierre bleue 
que Ton trouve en abondance dans les constructions de Mons, 
Namur, Toumay, Liège, etc.... 

La formation houillère proprement dite présente souvent 
- des grès qui peuvent servir aux constructions : Saint-Étienne 
en est bâti, ainsi qu'Edimbourg et Bristol. Lorsque ces grès 
sont bien sains et presque exclusivement quartzeux, comme à 
Saint-Étienne, ils sont en effet très-résistants, mais lorsqu'ils 
sont mélangés de feldspath d*une décomposition facile, ils sont 
peu solides et peu durables. Quant aux schistes houiUers, ils 
se délitent tous à Tair, et ne doivent pas même être employés 
comme moellons. 

En résumé, les constructiona sont peu fitvorisées sur lea 
terrains de transition par les roches qu'ils renferment; et, 
si l'on considère que les contrées ainsi composées sont géné- 
ralement celles dont le niveau est le plus élevé , qu'elles sont 
&i outre les plus accidentées et les plus montagneuses, on 
ne sera pas étonné qu'elles soient aussi les moins peuplées , 
et qu'il ait feUu des circonstances exceptionnelles pour que 
des villes importantes aient pu s'y développer. 

Les temUia seeoHdalres renferment abondamment la pierre 
de construction par excellence, le calcaire. Les calcaires se- 
condaires sont assez généralement compactes , et , par consé- 
quent, assez coûteux à tailler; mais leur solidité donne aux 
édifices une durée précieuse , et la vivacité des arêtes s'y con- 
serve de la manière la plus heureuse. 

Les formations arénacées superposées à la formation houil- 
lère, le ffrès rouge, le grès bigarré, le grès des Vosges, four- 
nissent de bons matériaux. Le grès bigarré surtout est recher- 
ché dans la construction , parce qu'il est divisé en bancs qui 
vont toujours s'amoindrissant de bas en haut ; de telle sorte 
que les parties inférieures fournissent de très-belles pierres 



iS ËTUDE 6Ë0L0GIQ0E DU SOL. 

d'appareil. La partie moyenne présente des moellons plateux 
d'un emploi facile et économique, et sert aussi à une fabri- 
oation de meules à aiguiser trës-déyeloppée dans lés provinces 
voisines du Rhin. Enfin, les couches presque schisteuses de 
la partie supérieure fournissent une roche tégulaire très-lourde, 
il est vrai, et peu élégante, mais économique et durable. C'est 
surtout dans les départements de TEst que ces grès sont 
exploités ; et la cathédrale de Strasbourg, si hardie dans ses 
formes, si bien conservée dans ses détails de sculpture, est un 
exemple frappant de T influence des matériaux sur la concep- 
tion et la conservation des monuments. Sur le Rhin, les con- 
structions de Manheim, Mayence, etc., fournissent également 
de beaux exemples de Temploi des grès bigarrés. 

Au-dessus de ces terrains arénacés , les calcaires liasiques 
et jurassiques constituent la pierre la plus favorable aux con- 
structions de toute nature. Il suffit de citer, comme bâties 
avec ces calcaires, Besançon, Nancy, LunéviUe, Metz, Dijon^ 
Bourges, Poitiers, Niort, La Rochelle; enfin Bayeux et sur- 
tout Caen, dont les carrières ont fourni les parties principales 
de Saint-Paul de Londres, et dont les pierres s'exportent en- 
core, pour tous les détails des ouvrages gothiques, à Anvers^ 
Rouen, etc. Les monuments de Lyon, Thôtel de ville, l'hôpi- 
tal, le théâtre, sont bâtis en calcaires de Yillebois et de Cou- 
zon, que l'on a préférés aux granités des environs. Si Ton 
examine la position de toutes ces villes, les mieux construites 
après les villes capitales, on voit qu elles sont placées sur le 
relèvement jurassique semi-circulaire qui encaisse les bassins 
crétacés et tertiaires. 

La craie présente des caractères très-différents dans les 
parties septentrionale ou méridionale de la France : au nord, 
l'encaissement circulaire du bassin tertiaire, jusqu'aux relève- 
ments du terrain jurassique, n'offre que la craie blanche, rare- 
ment susceptible d'un emploi passable, et plus souvent exploi* 
tée comme pierre à chaux que pour les constructions. La 
craie-tuf au, fait exception; sans être une pierre d'appareil 



EMPLOI DES AOCHES DANS LES CONSTRUGTIOiNS. iS 

très-solide et durable, elle a cependant l'avantage d*être facile 
à exploiter, à scier, à tailler, et d'acquérir, en durcissant à 
1 air, une solidité suffisante. Cet avantage a été mis à profit 
dans la vallée de la Loire : Orléans, Angers, Tours, Saumur, 
sont bâties en craie-tufau ; Rouen et le Havre sont dans le 
même cas, bien que les constructions en briques y soient aussi 
très-répandues. La craie du Midi est dure, et fournit de très- 
bons matériaux lorsqu'elle n'est pas trop fendillée; la ville 
d'Angoidême présente de belles constructions dont les maté- 
riaux sont entièrement dus à la craie. 

Bien que chaque terrain de l'époque secondaire fournisse des 
matériaux mis en œuvre sur beaucoup de points, les assises 
calcaires sont habituellement si fendillées ou si peu homo- 
gènes que bien des contrées ne peuvent se les procurer qu'à 
grands frais, et préfèrent l'usage de la brique. Dans ce cas, 
les indications des cartes géologiques sont encore très-utiles 
pour signaler les parties argileuses des terrains. Il en est de 
même pour la recherche des calcaires argileiLx propres à la 
fabrication de la chaux hydraulique. Ces calcaires argileux 
se trouvent, dans la plupart des cas, vers le plan de sépara-» 
tion des formations : par exemple , à la base des trois for- 
mations oolitiques, entre les étages argileux et calcaires ; les 
carrières de Pouilly, de Metz, celles du Nivernais, etc., sa- 
tisfont toutes à cette loi de distribution. 

C'est encore dans les terrains secondaires qu'on trouve des 
calcaires assez compactes pour servir de pierres lithographi- 
ques, et fabriquer ces carreaux polis connus sous la dénomina- 
tion de pierres de liais. Enfin, ce sont les mêmes terrains qui, 
dans les contrées métamorphiques, peuvent fournir les marbres 
blancs et les marbres de couleur les plus homogènes et les 
plus propres à la sculpture comme à l'ornement. Les célèbres 
carrières de marbre de Carrare , et celles de la Toscane , ap- 
partiennent aux couches du terrain jurassique métamorphisées 
dans toute leur épaisseur par la sortie des roches serpen- 
tbeuses et porphyriques. Lies marbres deô Pyrénées appar- 



14 ÉTUDE GEOLOGIQUE DU SOL. 

tiennent au terrain jurassique ou crétacé , dont les assises 
calcaires ont été transformées à Tétat de marbre par des in-^ 
fluences analogues. 

Les terrmlAs tertlaUes présentent des caractères de strac- 
ture et de composition qui parussent avoir eu des influences 
remarquables sur les constructions. Formés par les derniers 
dépôts de la mer, ces terrains constituent, dans presque tous les 
pays, les contrées les moins élevées, les moins accidentées par 
des révolutions postérieures; des vallées larges, unies, y pré- 
sentent les conditions les plus favorables aux communications 
rapides ; les fleuves y sont plus aptes que partout ailleurs à 
la navigation. Le sol, à peine ondulé des bassins tertiaires, 
devait donc appeler les populations : grâce aux avantages 
de leur position, ils jouissent, à latitude égale, plus que lès 
terrains qui les ont précédés, d'une température douce et fa- 
vorable à la végétation. Elnfin, on trouve, dans la composition 
variée des dépôts de cette époque, des calcaires assez tendres 
pour que la taille en soit peu coûteuse et assez résistants pour 
les constructions monumentales; on y trouve également les 
argiles les plus pures pour la fabrication des poteries et des 
faïences, le gypse ou pierre à plâtre, qui rend les construc- 
tions si faciles. 

Aussi presque toutes les capitales de l'Europe se sont-elles 
développées sur le sol tertiaire : Paris, dont le calcaire gros- 
sier a fait la plus belle ville du monde, Bordeaux, Marseille, 
Bruxelles, Londres, sont situées sur le sol tertiaire. Dans des 
contrées moins peuplées, et sur une petite échelle, la vallée 
de la Limagne, celle du Puy, ne sont-elles pas, au milieu des 
déserts volcaniques et granitiques de l'Auvergne , du Velay 
et du Vivarais, des oasis qui résument tous les genres de supé- 
riorité des bassins tertiaires ? 

Le bassin tertiaire le plus complet, celui de Paris , fournit 
non-seulement le calcaire-moellon et la pierre à plâtre pour 
les constructions ordinaires, la pierre d'appareil pour les 
façades , le calcaire compacte homogène pour les monuments 



EMPLOI DES ROCBES DANS LES CONSTRUCTIONS. 45 

et les grands travaux d'art, mais aussi la meulière commune 
pour les constructions qui réclament une roche capable de 
résister à la fois aux chocs et à Thumidité (égouts, parements 
de fortifications, etc.) ; le calcaire siliceuX'CavemeiLX, ou pierre 
meulière pour la fabrication des meules, qui, de La Ferté- 
sbus- Jouarre, s'exportent jusqu'en Amérique; le grès (de Fon- 
tainebleau) pour le pavage; le sable qtiartzevx le plus pur 
pour les verreries; V argile commune à briques (Auteuil, 
Vanvres), Y argile figuline et plastique pour les faïences 
(Montereau, Creil), et d'autres roches employées pour des 
usages moins généraux. 

Les plaines alluviales n'offrent guère que quelques argi- 
les limoneuses pour faire des briques (Saint-Quentin, Cam- 
bray , etc.). Dans celles où les argiles manquent, on est obligé 
de bâtir, soit avec le pisé, soit avec des galets, des maisons 
sans aucune solidité et d'un aspect misérable. Cependant on 
emploie dans l'Ouest (Doué, Savigné), sous la dénomination 
de grison, une pierre tendre qui appartient à des alluvions 
anciennes (falhuns de la Touraine). 

Dans certains cas , les alluvions renferment des blocs assez 
volumineux pour qu'on puisse les débiter et y prendre des 
matériaux de bonne qualité. Ainsi , aux environs de Gronin- 
gue^ on exploite les blocs erratiques, après les avoir cherchés, 
au moyen de sondes, dans les sables où ils sont noyés. 

Cet aperçu rapide suffit pour indiquer les ressources que 
peuvent présenter les diverses formations géologiques. 

C'est en parcourant les villes de l'Italie qu'on peut juger 
l'influence des matériaux sur les monuments et sur l'ensemble 
des constructions. Gênes doit la splendeur de ses palais 
aux carrières de marbre de Carrare et de Serravezza. Les 
macignos ont donné à Florence cet aspect caractéristique qu'of- 
frent le palais ducal, celui de Strozzi, le palais Pitti et tant 
d'autres. A Rome, le travertin , pierre grossière et celluleuse, 
n'a pu convenir qu'à des constructions immenses, comme celles 
duColisée, de SaintrPierre, de Saint- Jean -de-Latran. Chacune 



16 ÉTUDE GËOLOGIttUE DU SOL. 

de ces villes reçoit ainsi une physionomie spéciale des maté- 
riaux dont elle est construite» matériaux qui ont toujours do* 
miné les architectes jusque dans les détails de l'omementatioii. 

La recherche et l'exploitation des pierres de construction 
peuvent rarement être l'objet de travaux assez dispendieux 
pour que les indications de la science sur la direction et la 
continuité des bassins et des couches puissent être mises i 
profit. Les explorations faites depuis des siècles ont, en quel- 
que sorte, mis à découvert les ressources de chaque pays , du 
moins, dans les limites de profondeur où le bas prix, in- 
dispensable aux matériaux de construction , doit nécessaire- 
ment maintenir les exploitations. 

Il &ut d'ailleurs ne jamais perdre de vue que, bien que 
certaines assises, comme, par exemple, l'assise calcaire de la 
grande oolite, présentent plus souvent que toute autre cette 
consistance et cette homogénéité de grain et de structure essen- 
tielle aux pierres d'appareil, il s'en faut que ces qualités 
soient constantes. Souvent les roches seront ou trop fissurées, 
ou d'un grain trop friable, ou trop faciles à se déliter 
pour être exploitées, et les carriers auront à découvrir bien des 
masses, avant d'en trouver une qui fournisse de beaux blocs. 
Il ne suffit donc pas d'avoir déterminé le plan d'une couche 
que l'on croit devoir être bonne ; il faut encore rechercher les 
parties de cette couche qui rempliront les conditions requises, 
recherches qui ne peuvent guère être faites qu'à ciel ouvert et 
par tranchées. Les parties les plus solides des formations 
superficielles forment généralement des saillies qui facilitent 
les explorations de ce genre. 

Les matériaux de construction sont ceux dont l'extraction 
varie le plus, suivant les circonstances. En ce moment, par 
exemple, où les constructions ont pris en France un accrois- 
sement considérable, les exploitations souterraines sont sui- 
vies avec activité et déterminent de très-grandes excavations. 

Les vides ainsi pratiqués autour et même au-dessous de 
Paris depuis sa fondation sont immenses. Un sixième de la 



EMPLOI DES ROCHES DANS LES CONSTRUCTIONS. 17 

ville, qui comprend principalement les quartiers Saint-MarGjl, 
Saint-Jacques, Saint-Germain, Chaillot, est construit sur ces 
carrières connues sous la dénomination de catacombes ; et on 
évalue les matériaux qui en ont été extraits à 12 millions de 
mètres cubes, dont un cinquième en pierres d'appareil. On sait 
que la plupart des grandes villes possèdent, comme Paris, des 
catacombes ; celles de Rome et de Naples sont très-célèbres, 
et ont évidemment la même origine. 

Outre les pierres de construction, les roches sédimentaires 
fournissent beaucoup de matières premières destinées à cer- 
taines industries ou à Tagricultare, telles que les kaolins, les 
argiles réfractaires, les argiles pyriteuses, les gypses, les sables, 
les marnes, etc. 

Parmi les kaolins et les argiles, on peut citer en France les 
kaolins des environs de Limoges (Haute-Vienne) ; les argiles 
réfractaires de Forges, de BoUène, du Teil, etc. 

Parmi les carrières de plâtre , celles du bassin tertiaire de 
Paris alimentent tout le nord de la France ; le Midi est prin- 
cipalement approvisionné par les gypses contenus dans les 
marnes irisées à Saint-Léger-sur-Dheune et sur quelques autres 
points du département de Saône-et-Loire. Les gypses tertiaires 
du Puy-de-Dôme , cenx de la Côte*d*Or, des environs d* Aix 
et de Carcassonne, fournissent encore d'une manière notable 
à la consommation, soit pour les constructions^ soit pour l'a- 
mendement des terres. 

Citons enfin , parmi diverses terres exploitées , les argiles 
pyriteuses du Soissonnais , employées pour la fabrication de 
l'alun et de la couperose , et dont les résidus constituent un 
engrais puissant : citons également certaines roches exploitées 
uniquement pour servir d'engrais ; telles sont les marnes re- 
cherchées pour l'amendement des terres sablonneuses ; telle est 
la tangue, sable en grande partie composé de coquilles bri- 
sées, qu'on extrait surtout sur les côtes de la Normandie, et 
dont l'exploitation a pris un développement considérable. 



i% ETUDE GÉOLOGIQUE DU SOL. 



Étude des formes d« a«l. 

La configuration du sol est un sujet d'étude non moins im- 
portant sous beaucoup de rapports que celui de sa composition ; 
les formes extérieures donnent souvent la clef de la structure 
intérieure, et facilitent la construction des coupes qui résument 
les connaissances que l'on a pu rassembler sur la géologie 
d'une contrée. Les anciens géologues ne séparaient jamais 
Tétude de la configuration superficielle d'un pays de celle 
des roches et des formations. La configuration du sol et son 
altitude exercent en effet la plus grande influence sur les con- 
ditions de température et sur la végétation. 

Lorsqu'on a étudié les lignes géographiques d'une contrée, 
de manière à pouvoir bien apprécier sa forme superficielle, 
on a singulièrement facilité le tracé des lignes géologiques. U 
y a, en effet, une concordance presque constante entre les 
lignes de forme et celles de composition ; de telle sorte, qu'une 
fois fixé sur les premières , le régime des secondes devient 
beaucoup plus facile à tracer. Ainsi les bassins hydrographi- 
ques ont avec les bassins géologiques des relations telles , 
qu'après avoir déterminé le régime des soulèvements qui ont 
accidenté un pays, on peut présumer sur-le-champ la marche 
que doivent suivre les zones d'affleurement. 

Si par exemple les mouvements qui ont accidenté le sol 
ont eu lieu avant le terrain tertiaire, on peut prévoir non-seu- 
lement la position des alluvions qui sont parallèles aux cours 
d'eau actuels et qui s'élèvent à des niveaux que l'observation 
conduit à déterminer, mais encore les contours des bassins 
tertiaires grossièrement parallèles à ceux des bassins hydro- 
graphiques , et d'autant plus développés en étendue que les 
ignés de partage sont moins saillantes. 

Les masses soulevantes forment des points culminants qui 
suivent une certaine direction ; les contours de ces masses une 
fois déterminés facilitent le tracé des zones d'affleurement des 



DES FORMES DU SOL. i9 

terrains soulevés qui s'appuient sur ces masses. Les lignes d'af- 
fleurement présentent en effet leurs tranches successives et 
imbriquées, depuis les plus anciennes jusqu'aux plus modernes, 
à mesure qu'on descend sur les flancs du sol accidenté, en 
suivant des lignes normales aux plans de soulèvement. 

n n'est donc pas nécessaire de suivre pas k pas les lignes 
d'affleurement pour les rapporter sur une carte géologique; une 
fois le régime de ces lignes bien apprécié , la partie intermé- 
diaire entre deux points observés peut être conclue dans des 
limites d'exactitude très-resserrées. Enfin , après avoir tracé 
les contours des bassins des divers dépôts sédimentaires, il est 
facile d'en conclure le régime souterrain de la stratigraphie et 
de définir ce régime par des coupes. On appréciera tout le parti 
à tirer de cette méthçde de travail , en étudiant avec soin les 
belles cartes géologiques de la France , de l'Angleterre et de 
l'Allemagne et en appliquant sur ces cartes les principes de tracé 
que nous venons d'indiquer rapidement. 

Dans toute exploration de ce genre, l'ingénieur doit déter- 
miner la situation absolue de points fixes qui puissent servir de 
repères pour la construction de ses cartes. A cet effet, il lui 
faut : 1^ mesurer Ja hauteur absolue ou relative d'un point ; 
2^ les pentes de certains versants ou thalwegs; 3"" les dis- 
tances ; 4® enfin, les directions rapportées, soit au nord ma- 
gnétique, soit au nord vrai. 

Les divers instruments dont on fait usage doivent avant tout 
être portatifs ; comme il faut opérer promptement, on préférera 
les moyens approximatifs à ceux qui offrent plus de précision, 
mais qui nécessitent un matériel encombrant et de longues 
préparations. 

La boussole est l'instrument essentiel du géologue : la plus 
ordinairement employée a la forme d'une montre de 6 à 8 cen- 
timètres de diamètre. La position de l'aiguille, qui doit être 
montée sur chape d'agate , est indiquée par un limbe divisé 
en 360 degrés. Les points cardinaux sont marqués, le nord, 
N, à 0^; le sud, S, à 180^. Sur les boussoles divisées en 



10 ÉTUDE GÉOLOGIQUE DU SOL. 

quatre fois 90 degrés, les positions de Test et de l'ouest 
sont quelquefois interverties , c'est-à-dire que Test se trouve 
à gauche et l'ouest à droite. Voici pourquoi : supposons que 
l'observateur mire un point situé au nord, 35 degrés ouest : il 
cherchera d'abord la direction nord, fera coïncider le point N 
avec l'extrémité de l'aiguille bleue, puis, pivotant sur lui-même 
et tournant vers la gauche, il dirigera la ligne N.-S. sur le point 
qu'il a choisi pour mire : l'aiguille restant dans sa direction se 
transporte alors sur 35*; c'est elle qui marque l'angle décrit, 
et on lit en même temps N. 36* O., tandis que s'il n'y avait 
pas eu inversion dans la notation, on. aurait pu se. tromper en 
lisant N. 35* E. 

U est important, lorsqu'on prend note des directions, de 
mentionner si l'on fait usage du nord magnétique ou du nord 
vrai. On sait» par exemple, que, dans nos latitudes, la décli- 
naison de l'aiguille aimantée est moyennement de 22» O. , mais 
cette déclinaison varie rapidement lorsqu'on se déplace, et 
de plus elle n'est pas constante dans un même pays. Le 
mieux est donc de ne pas faire immédiatement la correction 
qu'il sera plus facile de faire après, mais il est indispensable 
de mentionner la règle qu'on aura suivie, sans quoi les indi- 
cations perdraient toute valeur. 

La boussole de poche est muine d'un perpendicule destiné 
à mesurer approximativement les inclinaisons. Un taquet 
mobile permet de placer la ligne N.*S. de la boussole suivant 
l'inclinaison qu'on veut mesurer; cette ligne est le diamètre 
d'un demi-cercle, et le perpendicule indique Tinclinaison cher- 
chée , sur la graduation de ce demi-cercle. 

Ceux qui ont levé des plans à l'aide de la boussole compren- 
dront le parti précieux qu'on peut tirer de la boussole de poche 
pour relever une multitude de directions qui , étant orientées 
par rapport à d'autres points connus, permettront de déterminer 
la position d'autres points qui ne l'étaient pas. L'usage con- 
tinuel que l'on en fait détermine quelquefois à adopter la bous- 
sole de réflexion avec alidade, soit celle dite de Bumier, où le 



DES FORMES DU SOL. SI 

mirage est facilité par un double fil vertical qui permet de 
lire avec exactitude , au moyen d'une loupe , la notation sur 
un limbe mobile. On peut également employer pour mesurer 
les inclinaisons un éclimètre portatif. 

Le moyen le plus usité pour mesurer les hauteurs est le 
baromètre, dont les indications, constatées sur les points 
qu'on veut mesurer, sont ensuite comparées à celles qui doi- 
vent être constatées en même temps sur un autre baromètre 
placé en un point dont la hauteur est connue. Ces baromètres 
sont pourvus de thermomètres placés de telle sorte que leur 
notation puisse être considérée comme indiquant la température 
du mercure des baromètres. L'observateur doit, en outre, être 
muni d'un thermomètre destiné à constater la température de 
l'air ambiant. 

On peut, parle moyen de ces baromètres et des tables de cal« 
cal, mesurer les hauteurs d'une manière très-expéditive et sans 
s'exposer à une chance d'erreur de plus de j^. Pour cela, 
deux baromètres étant construits dans des conditions identi- 
ques de dimensions, échelles, vemiers , position des thermo- 
mètres, etc., un observateur placé à la station inférieure, par 
exemple dans la ville la plus voisine des hauteurs qu'on se 
propose de mesurer, prend les notations exactes de H (hauteur 
du baromètre), T (température du thermomètre adhérent), 
/ (température de l'air ambiant au moyen d'un autre thermo- 
mètre suspendu dans l'air). Les observations sont faites à une 
heure convenue et pendant tout le temps que l'autre observa- 
teur fonctionne de son côté. 

Celui-ci, muni des mêmes instruments, arrive successive- 
ment sur les points dont il veut mesurer les hauteurs, s'arrête, 
et prend les mêmes notations de A, T et f. A cet effet, il sus- 
pend son baromètre à l'ombre, ainsi que son thermomètre pour 
l'air ambiant , et consacre environ une demi-heure à chaque 
station; enfin, il note exactement sur son. carnet l'heure de 
l'observation. Il pourra ainsi parcourir une série de hauteurs; 
puis , en rentrant , il relèvera sur le carnet de la station infé- 



fi ËTUDE GËOLOGIQUE DU SOL. 

rieure les observations qui correspondent aux heures de celles 
qu'il a faites de son côté, et il obtiendra les nombres cherchés 
d'après la formule* ou d'après les tables préparées pour faci- 
liter les calculs. 

Pour les mesures de distance , on emploiera avec avantage 
la lunette dite micromètre de Rochon, avec laquelle on peut 
évaluer une distance d'après l'angle sous lequel on voit un 
objet de grandeur connue. 

C'est une lunette ordinaire , dans laquelle , au moyen d'un 
prisme biréfringent de quartz, les images transmises à l'ocu- 
laire se trouvent doublées , l'écartement deë deux images étant 
proportionnel à l'éloignement de l'objet qui sert de mire. Cet 
écartement des deux images est à son maximum lorsque le 
prisme est tout près de l'objectif, et ce maximum correspond, 
dans les conditions ordinaires de ces micromètres, à un angle 
de 40 à 50 minutes. Si l'on rapproche le prisme de l'oculaire, 
les deux images se rapprochent aussi et finissent par se super- 
poser. A un certain point de cette course, les images sont tan- 

1. La comparaison entre les deux baromètres donne la hauteur relative cher* 
chée, d'après ce principe que les densités de l'atmosphère décroissent à mesure 
qu'on s'élève, en progression géométrique, tandis que les hauteurs décroissent 
en progression arithmétique. Or, la densité d'une couche d'air dépend de la 
pression qu'elle supporte et est indiquée par la colonne barométrique : donc 
elle est indiquée par le logarithme de la densité ; donc la hauteur d'un point ft, 
an- dessus d'un autre qui est déterminé H, est donnée par 

œ = logarithme H — logarithme h. 

En calculant une table d'après ce système de logarithmes , on déterminerait 
une hauteur par deux observations barométriques. En comparant un grand 
nombre de mesures trigonométriques avec les mesures barométriques, on a re- 
connu qu'il suffisait, pour les rendre sensiblement égales, de multiplier les loga- 
rithmes ordinaires par le coefficient 18 317. En se servant des logarithmes des 
tables, la formule est donc 

a? = 18317 (log. H — log. h). 

Mais, pour arriver à cette conclusion , il faut admettre 1*' que la température 
du mercure des deux baromètres est identique; 2^ que l'air est à 0* et entière- 
ment sec ; S** que la gravité est partout ce qu'elle est au 45*> de latitude. Il faut 
donc introduire des corrections pour chacun de ces éléments d'erreur, et la for- 
mule devient 

a;s=18375 (1 + 002) (/—/') (log. H — log. /i) 1 + 0,00018 ^T ^T'). 



DES FORMES DU SOL. 23 

gentes l'une à l'autre, et c'est à ce point que Tindicateur de la 
position du prisme marque, sur la graduation, la valeur en mi- 
nutes et secondes de l'angle sous-tendu par l'objet miré. Une 
fois cette valeur obtenue, il ne reste plus qu'à voir sur les tables 
par quel nombre il faut multiplier la grandeur connue de l'objet 
miré, pour obtenir la distance qui en sépare l'observateur. 

Il suffira de parcourir les tables micrométriques qui établis- 
sent les rapports du rayon à la tangente, pour voir que la mire 
dont on se servira, pour évaluer les distances, doit être d'au- 
tant plus grande que les distances seront plus longues. Pour des 
distances de 100 et 200 mètres, une mire d'un à deux mètres 
peut suffire ; à 400 mètres, il faut que cette mire soit doublée, 
et ainsi de suite,.pour que Terreur soit réduite à son minimum. 

Avec ce petit matériel, auquel le géologue peut joindre en-* 
core un sextant de poche pour mesurer tous les angles, il peut 
relever avec précision la position de tous les points qu'il a 
observés, de toutes les lignes qu'il a parcourues. Ces points 
une fois rapportés sur la carte ou sur des coupes , il pourra 
conclure le régime probable des lignes qu'il n'a pas suivies , et 
arriver ainsi au double but, de préciser d'abord ses observa- 
tions , et de les généraliser ensuite en les complétant par des 
considérations sur l'ensemble du pays. 

On tire également un parti très-utile pour l'étude géolo- 
gique d'une contrée, de l'examen des cours d'eau et de leurs 
pentes. C'est en consultant le régime des eaux, c'est-à-dire la 
direction des cours d'eau principaux ou secondaires, leur grou- 
pement et leurs relations, qu'on pourra définir les traits caracté- 
ristiques de l'accidentation d'un pays ; l'existence d'un cratère 
de soulèvement, d'une chaîne de montagnes, est immédiate- 
ment indiquée par leur disposition. 

Le Qieilleur moyen de définir rigoureusement sur une carte 
la forme d'une contrée, c'est de tracer des courbes horizontales 
qui indiquent tous les points d'un même niveau ; ces courbes 
suffisamment rapprochées produisent des ombres, et ces ombres 
sont d'autant plus fortes que les pentes sont plus considérables. 



34 ÉTUDE GEOLOGIQUE DU SOL. 

Toutes les lignes ainsi tracées sont parallèles an sphéroïde des 
mers; ce sont les traces des rivages qui se formeraient si on 
supposait que le niveau des mers s* élevât graduellement. Ainsi, 
le plus exact et le plus saillant de ces horizons nous est fourni 
par le tracé des côtes actuelles. 

Les lignes de plus grande pente sont généralement perpen- 
diculaires aux courbes horizontales, de telle sorte que , si on 
les connaissait exactement, elles pourraient aussi conduire à la 
représentation rigoureuse des accidents superficiels. 

Les cours d'eau de toute nature forment, sur les cartes, un 
réseau compliqué qui fournit une importante série de rensei- 
gnements sur la forme de la contrée. Si ces lignes géogra- 
phiques étaient accompagnées des pentes moyennes, elles pour- 
raient même conduire à déterminer approximativement lés 
hauteurs d'un grand nombre de points. Quelques exemples 
sur les pentes des fleuves les plus connus peuvent donc être 
quelquefois utiles ; d'autant que le régime de la navigation 
fournit des points de comparaison très-précis sur la vitesse 
des eaux et par suite sur la pente des talwegs. 

Nous avons expliqué dans le premier volume comment les 
fleuves présentent généralement trois régimes distincts , qui 
sont ceux des plus grandes pentes, des pentes moyennes et 
des faibles pentes. Ces régions sont parfaitement définies par 
l'examen de leurs fonctions hydrographiques et de leurs 
effets, ce sont : 1^ la région du bassin de réception, région où 
les eaux sont à la fois rapides et très-ramifiées ; 2^ celle du 
canal d'écoulement, où le volume principal des eaux , étant 
réglé et éloigné de la région des sources, se trouve en même 
temps soimiis à un régime de pente moyenne plus constante ; 
3^ enfin la région des dépôts qui constituent ordinairement 
les deltas d'embouchure, région où les eaux, ayant perdu 
leur vitesse, abandonnent les parties terreuses qu'elles te- 
naient en suspension. 

Les pentes de quelques-uns des principaux cours d'eau dans 
les trois cas précités se trouvent indiquées dans le tableau sui- 



DES FORMES DU SOL. 



25 



it emprunté aux leçons de géologie pratique de M. Ëlie de 
.umont. 



FMto 



Pentes 
I les ré0loo8 de dépôts. 



Faibles peotes 
cuianx d'écoalepient. 



Fortes pentes 
caDaaz d'écoulement. 



' Rhône, d'Arles k son emboachnre. 0*0' »' 

Rhin, en Hollande 0*0* 8' 

NU , du Caire à son embouchure 0* 0^ 5' 

Mississipi, du canal Michigan k la mer. . 0* 0^ 1%' 

' Seine , après le confluent de l'Oise 0* o' 19* 

Seine, à Paris o* 0' 21* 

Saône, de Cbàlon à Lyon o* 0' 19" 

Saône, de Gray&Ch&lon 0* 0' 26' 

Loire , d'Orléans à Paimbœuf 0* 0' 50r 

fRbône, à Avignon o* i' 2^' 

I llbône, moyenne de Lyon à Arles o" i' S^' 

I Rbône, de Lyon à Cordon o* 8' 18' 

Rhin, à Yisscmbourg 0* 1' 21* 

I Rhin, moyenne, de Bàle à Cologne o* 2* tSf 

' Rhin, près Strasbourg 0* 2* 8' 

Jibin,&Bà)e 0* S' iV 

Donbs, à Besançon 0* 8' 20" 



0,000080 
0,000039 
6,000028 
0,O00OS$ 

0,000087 
0,000109 
0,000080 
0,000122 
0,000260 

0,000409 
0,000553 
0,000954 
0,000395 
0,000647 
0,000610 
0,00096% 

0,001060 



Cette pente de -^^ est la limite devant laquelle s'arrête la 
navigation ; au delà les cours d*eau deviennent torrentiels , et 
les pentes sont très-dilBciles à apprécier, parce que la vitesse 
des eaux varie très-rapidement suivant leur volume. Les larges 
cours d'eau torrentiels des Alpes ont une pente moyenne de 
0,005 ou 51' 40^^ et les exemples suivants donnent la mesure des 
pentes dans les bassins de réception : 



pentes dans 

les bassins 

de réception. 



P«ato 

D«ffr4«. par mètre. 

L'Arve , an-dessous de Saint-Gertais o* %5' 0,01009 

La Mobl, en Garinlhie i* o^ 0,oi700 

Torrents des Alpes i* 8' 0,02000 

Torrents à cascades 8*26' 0,06000 



Les torrents qui ont des pentes de 0,02 à 0,06 par mètre 
sont ceux qui produisent des actions si violentes dans les 
chaînes de montagnes, tant par leurs érosions que par l'accu- 
mulation des dépôts qu'ils amènent dans les vallées où ils 
débouchent. 

En général, on s'exagère beaucoup les pentes des versants, 
et le coup d'œil trompe dans une très-grande proportion lors- 
qu'on cherche à évaluer ces inclinaisons. Cela résulte de ce 
que l'observateur placé vis-à-vis un versant voit en raccourci 



26 ÉTUDE GÉOLOGIQUE DU SOL. 

toutes les lignes perpendiculaires à ce versant, tandis qu'il 
apprécie à leur longueur réelle les lignes verticales. Les escar^ 
pements formés parles roches vives peuvent seuls dépasser des 
pentes de 30 à 35^, qui sont celles que prennent naturellement 
tous les matériaux détritiques. Ainsi les pentes de TEtna, du 
Vésuve et des cônes d'accumulations volcaniques, varient 
ordinairement de 25 à 32°. A cette limite de 32^, si Ton vient 
à jeter quelques-uns des blocs de lave ou de scories qui forment 
ces accumulations , ces blocs ne tardent pas à en entraîner 
d'autres par leur choc et à produire de véritables éboulements. 
Ces pentes de 32* sont très-difficiles à monter, et sur des pentes 
de 45* on ne peut monter qu'au moyen de marches formant des 
escaliers, comme on en a pratiqué en un grand nombre de points 
dans les sentiers des Alpes. Quant aux roches vives , elles peu- 
vent présenter des escarpements encore plus prononcés ; mais 
si l'on prend les pentes moyennes sur de grandes distances, 
abstraction faite des escarpements de détail, on les trouve gé- 
néralement très-faibles. Ainsi les pentes moyennes des versants 
principaux des Alpes ne dépassent guère 8 à 15 degrés. 

Il résulte de cette disposition qu'un paysage ne représente 
généralement que la forme apparente des montagnes, et non la 
forme réelle ; les pentes y sont toujours exagérées, et si Ton 
vient à en relever les contours réels par un moyen géométrique» 
on arrive à des formes beaucoup plus surbaissées. Un modèle 
en relief exprimant les hauteurs et les longueurs sur la même 
échelle semble excessivement plat; à tel point que ceux qui 
exécutent ces modèles adoptent presque toujours pour les 
hauteurs une échelle double de celle des longueurs. 

Forme des gîtes mlséranx à exploiter. 

Les études géologiques fournissent les premières données 
sur les travaux à entreprendre pour exploiter un gîte minéral. 
Elles définissent ses dimensions et les conditions probables de 
son allure souterraine. 



DES GITES MINÉRAUX A EXPLOITER. S7 

Les formes des couches sont celles de masses minérales 
aplaties, comprises sous deux plans parallèles et partageant 
l'allure stratifiée des dépôts dans lesquels elles sont com- 
prises. Lorsqu'on a mesuré la puissance et l'inclinaison d'une 
couche, qu'on a examiné les détails de sa structure dans toutes 
les parties accessibles, on peut donc faire une coupe et une 
carte qui en déterminent la position souterraine probable sous 
une certaine étendue de terrain. 

Si la couche est horizontale, et qu'on en découvre les affleu- 
rements en montant un coteau, on pourra tracer également les 
courbes de niveau qui indiqueront la position de cette couche 
dans une partie de la contrée ; on pourra chercher son prolon- 
gement sur les versants opposés où il doit se retrouver aux 
mêmes niveaux et dans les mêmes relations de position avec 
les dépôts supérieurs ou inférieurs. 

Les filons se présentent également sous forme de massés 
minérales aplaties, comprises sous deux plans parallèles ; mais 
ils coupent , sous des angles quelconques et généralement com- 
pris entre 45* et la verticale, la stratification des terrains qu'ils 
traversent. Ce sont des cassures postérieurement remplies , 
dont le toit et le mur présentent des ondulations généralement 
plus prononcées que le toit et le mur d'une couche stratifiée. 
Nous avons donné, dans la partie géologique de cet ouvrage , 
tous les détails qui peuvent faire apprécier les conditions de 
l'allure des filons, et par conséquent aider à tracer l'allure 
probable d'un affleurement à l'aide de plans et de coupes. 

Lorsqu'un affleurement vient d'être découvert, on commence 
par conséquent, au moyen de quelques travaux de défoncement 
du sol,. à constater sa puissance; à mesurer sa direction et son 
inclinaison ; un tracé graphique permet ensuite de juger faci- 
lement si un puits ou une galerie peuvent le recouper et à quelle 
profondeur. 

Les amas et stockwerks présentent généralement de grandes 
dimensions et des formes tout à fait irrégulières, de telle sorte 
que les considérations qui peuvent aider à faire un tracé d'al- 



S8 ÉTUDE GEOLOGIQUE DU SOL. 

lure probable d'un de ces gîtes , d'après les parties visibles, ^..... 
sont purement locales et ne peuvent être généralisées. La ., ... 
plupart des gîtes de très-grande dimension appartiennent à ,. . . 
cette catégorie et ne peuvent être exploités que par des mé- 
thodes spéciales. ^^ 

Les gîtes minéraux sont souvent interrompus et modifiés 
par des accidents que nous avons définis. Il importe, même 
dans une étude superficielle, d'examiner si ces accidents exis- '*-^ 
tent et s'ils interrompent l'allure des couches ou des filons. 
Nous avons signalé l'existence fréquente des failles, dans les '^ • ' 
filons et dans les couches. --> 

Les terrains qui contiennent des gîtes en couches ou en 
filons» surtout lorsqu'ils appartiennent à des époques anciennes, 
comme les formations de transition et les formations houillères, 
ou bien lorsque leur surface annonce des bouleversements inté- 
rieurs, sont sillonnés d'une multitude de cassures de chaque 
côté desquelles les parties fracturées ont été déplacées. Il en 
résulte qu'une couche, par exemple, dont le plan était autre- 
fois continu, se trouve divisée en un certain nombre de 
fragments irréguliers, isolés et situés à des niveaux diffé- 
rents. 

Lorsqu'une galerie ouverte dans une couche ou un filon 
arrive à une faille , elle rencontre subitement une surface de 
roche , droite ou inclinée. Si la cassure a de l'épaisseur et se 
trouve remplie de terre , elle traversera le remplissage avant 
d'arriver à cette surface qui est le toit ou le mur de la faille. 

Cette faille est évidemment une cassure de même origine 
que les filons ; elle interrompt le gîte, et presque toujours rejette 
les deux parties fracturées à des distances plus ou mobs 
grandes et à des niveaux plus ou moins difiërents. Il s'agit de 
reconnaître le sens et l'intensité du rejet. 

La loi de Schmidt peut être considérée comme présentant 
les quatre cinquièmes de probabilité. Elle peut s'énoncer ainsi 
qu'il suit : Le toit de la faille a glissé sur son mur, suivant le 
sens de la pesanteur. 



DES GITES MINÉRAUX A EXPLOITER. 



to 



Les figares 1 et 2 représentent deux filons coupés par des 
fidlles et rejetés suivant la théorie. Dans un cas (fig. 1) le plan 
de la faille suit une inclinaison inverse de celle du filon, et 





dans l'autre cas (fig. 2), les inclinaisons du filon et de la faille 
sont dans le même sens. 





Les figures 3 et 4 représentent deux rejets contre la théorie, 
suivant les deux hypothèses précédentes. 

On remarquera dans ces dispositions de failles deux dispo- 
sitions distinctes : dans la première, la couche se double sur 
elle-même par l'effet du rejet; dans la seconde il y a, au 
contraire, suivant la direction, une zone d'interruption qui, 
projetée sur le plan horizontal, forme une surface stérile d'au- 
tant plus large que le rejet est plus considérable. 

Si le rejet est produit par tme cassure exactement verticale, 
on ne peut déterminer le sens du rejet que par l'étude détail- 
lée des roches du toit et du mur du gîte, que l'on compare 
ensuite à celles dont les affleurements sont visibles. 

Lorsqu'une couche horizontale, est coupée par une faille 
suivant la théorie de Schmidt, le rejet se trouve placé du côté 
de l'angle obtus formé par le plan de la couche et celui de la 
faille. Comme les couches sont le plus souvent dans une posi- 
tion rapprochée de Thorizontale, on énonce quelquefois comme 
une règle que le rejet doit se trouver du côté de l'angle obtus. 
Mais cette locution doit être évitée parce qu'elle se trouve 



30 ÉTUDE GÉOLOGIQUE DU SOL. 

complètement inexacte lorsque les gîtes sont fortement incli- 
nés, ainsi que Tindique la figure 1. 

Les couches de houille , lorsqu'elles sont coupées par des 
failles, présentent quelques éléments particuliers pour la solu- 
tion des problèmes relatifs aux rejets. Elles ont laissé très- 
souvent un filet ou des traces de houille dans la faille , de 
manière à indiquer le sens du rejet par une sorte de traînée 
charbonneuse que Ton suit par une galerie ou par une descen- 
derie avant d*entreprendre un travail définitif. 

Souvent aussi l'allure de la couche, avant la faille, indique 
le sens du rejet par les ploiements qu'elle a subis. Ainsi dans 
beaucoup de cas une couche s'incline en s' amincissant de ma- 
nière à indiquer la marche de l'accident. 

La solution des problèmes de structure que présentent les 
failles est singulièrement facilitée par les études géologiques ; 
on arrive à savoir ainsi quelles sont les failles principales d'une 
contrée, quelle est leur direction moyenne, dans quel sens et 
de combien elles rejettent ordinairement les couches. Il est rare, 
d'ailleurs, qu'en examinant une certaine épaisseur des terrains 
dans lesquels se trouvent compris une couche ou un filon , on 
n'arrive pas à en trouver une dont les caractères minéralo- 
giques soient assez spéciaux et assez apparents, pour qu'on 
puisse la retrouver partout où elle existe et s'en servir comme 
d'un horizon géologique. Les conditions de gisement et de tracé 
de cet horizon servent à résoudre tous les problèmes qui ré- 
sultent des ploiements et des failles qui aflFectent l'ensemble du 
terrain. 

En résumé l'étude géologique des surfaces conduit non-seu- 
lement à la découverte des gîtes minéraux mais fournit des 
données premières sur leur composition, leur étendue, leur 
puissance, leurs accidents et sur les probabilités de leur allure 
souterraine. Il faut ensuite compléter les résultats obtenus par 
des travaux qui , suivant les minéraux dont l'existence a été 
constatée, arriveront à créer des mines, minières ou carrières. 

On appelle mines les exploitations de minerais d'argent ou 



DES GITES MINÉRAUX A EXPLOITER. 31 

d'or, de plomb, cuivre, zinc, étain, fer, cobalt, nickel, man- 
ganèse et autres métaux ; de houille , lignite ou anthracite ; de 
soufre, alun ou sulfates à bases métalliques ; substances qui se 
trouvent en roches sous formes de couches , amas , filons ou 
stockwerks. 

On désigne sous la dénomination de minières certaines 
exploitations portant sur des couches superficielles ou très- 
rapprochées de la surface, telles que les couches de minerais 
d'alluvion, de tourbes, etc. 

Enfin on appelle carrières les exploitations de roches pour 
l'usage de construction , pavage , etc., telles que granités , cal- 
caires, gypses, argiles, marnes, schistes ardoisiers, grès, etc. 

Cette distinction établie par la loi entre les mines , minières 
et carrières, concorde précisément avec des différences caracté- 
ristiques dans le gisement et dans les méthodes d'exploitation. 



3i EXPLORATION 0U SOL PAK TRANCHÉES, 



CHAPITRE PREMIER. 

KZPLOIATIOH IH7 aOL PAR TEANCHÉBS, CAUSKUB, PUITS 
OC SONDAGES. 

La science de Texploitation des mines embrasse tons les 
procédés , moyens ou méthodes qui ont pour but l'extraction 
des minéraux utiles ; elle doit encore définir le gîte, veiller à 
son aménagement et préparer l'avenir. Tel est le but de cette 
réunion d'études spéciales et de procédés empruntés en partie 
à la Géologie et à la Mécanique, réunion qui présente à la fois 
les vues théoriques les plus étendues et les détails pratiques 
les plus minutieux. 

Les indices fournis par l'étude des terrains ne peuvent 
amener qu'à découvrir les affleurements des gîtes minéraux, 
et à faire apprécier approximativement leur composition, 
leur forme, leur puissance, leur direction. Pour constater 
d'une manière positive tous ces éléments, essentiels à connaître 
avant toute exploitation, il faut nécessairement ouvrir des 
travaux de recherche. Cette exploration directe des gîtes peut 
se faire soit à ciel ouvert, par des tranchées, soit par des 
ouvrages souterrains, puits ou galeries; soit enfin par son^ 
dages, c'est-à-dire en forant dans le sol des trous de cinq, dix, 
vingt centimètres de diamètre, qui, dans beaucoup de cas, 
suffisent pour donner, sur la composition souterraine des 
terrains , des notions assez exactes. 

Les premières études de l'exploitation ont donc naturelle- 
ment pour objet les divers moyens d'excavation qu'on doit 
employer suivant la nature du sol , et ce qu'on peut appeler 
Y outillage des mines. Werner a classé de la manière suivante 



GALERIES, PUITS OU SONDAGES. 33 

les divers terrains , d'après leur résistance à l'excavation et 
d'après les divers moyens employés pour les attaquer : 

1^ Les roches ébouleuses, telles que les terres décomposées 
ou terres végétales, les terres sablonneuses ou limoneuses, les 
sables et cailloux roulés , les débris de toute nature qu'il suffit 
de défoncer avec la pioche, pour les enlever ensuite et les 
charger avec la pelle. 

2^ Les roches tendres, roches non scintillantes, c'est-à-dire 
ne faisant pas feu au choc de l'acier, telles que la houille , le 
sel gemme , les argiles , les argiles schisteuses du terrain 
houiller, les schistes ardoisiers, les calcaires grossiers ou ooli- 
thiques , crayeux ou marneux , les gypses , les alluvions ou 
débris agglutinés par un ciment calcaire ou ocreux. Toutes 
ces roches peuvent être attaquées au pic et être abattues avec 
des masses, des coins et des leviers. 

3^ Les roches traiiables , composées de roches non scintil- 
lantes mais compactes et tenaces , ou de roches scintillantes 
mais à texture lâche : tels sont, parmi les premières, les 
marbres, les serpentines, les schistes métamorphiques métalli- 
fères dont le kupferschiefer du pays de Mansfeld peut offrir 
le type, les hématites brunes et rouges non quartzeuses ; parmi 
les secondes se placent le grès houiller ou Tarkose , le grès 
exclusivement siliceux de Fontainebleau, le calcaire un peu 
siliceux , les roches cristallines avec commencement de décom- 
position. Ces roches sont attaquées au moyen de \2l poudre , 
mais on y joint l'action des outils, tels que \e% pics à rochers, 
•les masses, les coins, les leviei's et les pointeroles. Ces ou- 
tils peuvent même suffire au travail dans un grand nombre 
de cas. 

4^ Les roches tenaces, toutes scintillantes, telles que le fer 
oxydulé, les hématites compactes, les pyrites de fer et de cuivre, 
le fer arsenical, tous les minerais ayant pour gangue le quartz, 
lyénite et Tamphibole ; la plupart des roches quartzeuses, les 
granités, les porphyres, les basaltes. Ces roches ne peuvent 
être abattues qu'à la poudre, 

u. 3 



34 



EXPLORATION DU SOL. 



5* Enfin , certaines roches appelées récalcitrantes , telles 
que le quartz non fendillé, pur ou servant de gangues à quel- 
ques minerais , tels que l'oxyde d'étain , le cuivre gris , la 
galène, la blende et les p3rrites , avec lesquels il constitue un 
mélange presque intime. Ces roches ne sont exploitées que 
lorsqu'elles sont riches; leur nature, à la fois dure et tenace, 
en rend l'abattage trop dispendieux. Cependant, lorsqu'il est 
nécessaire de les attaquer, on substitue souvent à l'emploi de 
la poudre l'action successive du feu et des pointeroles. 



Proeédés d'eseavatloB. Ontlls. 

Entailler, abattre, recueillir, telle est la marche du mineur, 

soit qu'il fonce 
des puits, perce 
des galeries ou 
procède à l'abat- 
tage des roches. 
Pour entailler ou couper, 
il se sert, dans les roches 
ébouleuses , de pioches , 
carrées si ces roches ne 
présentent pas de nodules 
résistants, aiguës si elles 
en présentent. 

Dans les roches tendres, 
par exemple le sel gemme 
ou la houille, il se sert de 
pics, du poids de 2 kilogr. 
au plus et de 2 kilogr. 76 y compris le poids 
d'un manche ayant 0™,80 de longueur et 
0'",035 de diamètre. Ces pics sont généra- 
lement à deux pointes et de la forme indiquée 
figure 5. 
Cette forme à deux pointes réunit les conditions de légèreté 




PROCÉDÉS D'EXCAVATION. OUTILS. 



35 



et de solidité convenables pour le travail dans les roches non 
scintillantes; les deux pointes ont en outre l'avantage de 
doubler la durée de l'outil qui doit être réparé des qu'elles 
sont trop émoussées. 

Les pics sont quelquefois remplacés , dans les houillères et 
notamment dans celles de la Loire, par la rivelaine (fig. 6), 
outil en fer plat ayant l'^^'SO de longueur et O'^^Ol d'épaisseur 
sur une largeur de 0°^fi^ ; cet outil, dont le manche est en 
bois, porte à son extrémité une ou deux pointes aciérées. Le 
nom de rivelaine est également donné à des pics plats et trëb- 
aigus qui sont employés de préférence lorsque l'on doit prati- 
quer dans la roche des entailles étroites et profondes. La rive- 
laine est plus légère que le pic ordinaire à deux pointes, et con- 
vient, par conséquent, aux roches tendres. 




Tous les pics, même pour les roches ébouleuses et tendres , 
doivent être aciérés sur 4 à 6 centimètres de longueur et rece- 
voir une trempe aussi forte que le comporte leur diamètre ; car, 
indépendamment des particules ou noyaux de substances scin- 
tillantes que peuvent renfermer les roches, leur résistance 



36 EXPLORATION DU SOL. 

propre suffirait pour mettre promptement les outils en fer hors 
de serrice. U est difficile de juger la résistance que présente 
une roche . dans des travaux souterrains , d'après les débris 
extraits; Taction de l'air sur ces fragments , leur isolement et, 
par suite, la facilité avec laquelle on peut les briser, empêchent 
d'apprécier leur résistance réelle lorsqu'ils sont en masse com- 
pacte et soutenue. 

Dans les roches traitables , les pics doivent être obtus et 
d'autant plus forts que la roche est plus dure et plus tenace. 
Pour augmenter leur résistance on les fait généralement à une 
seule pointe, qui est tantôt droite (fig. 7), tantôt légèrement 
courbée (fig. 8). 

Les pics à rochers servent à la fois comme instruments de 
division et comme leviers coudés. 

Le pic à tête (fig. 9) sert à la fois comme pic pour diviser 
les roches, et comme masse pour les briser. 

Ces pics pèsent de 2 à 4 kilogr., non compris le manche. 
^^g^|aM^ Les pointes des pics s'usent très-rapide- 
ment, surtout dans les roches scintillantes, 
jpq^^^^^^ et, lorsqu'elles se trouvent émoussées ou 
^Ljp^^^^ lorsque les mises d'acier sont usées, il faut 
5 11 jj nécessairement renvoyer Toulil à la forge pour être 
s Yf réparé. 

On a cherché dans certains cas à simplifier les ré- 
parations en employant des pics à pointe mobile. 
La figure 10 représente un pic qui a été employé 
dans les salines de l*£st pour l'abattage du sel 
gemme. Le fer aciéré de l'outil se détachait de 
l'emmanchement par un assemblage boulonné et 
était seul envoyé à la forge pour être réparé. Cette 
disposition ne s'est pas répandue, parce que l'as- 
sembltfge finit par prendre du jeu, ce qui est pré- 
judiciable au travail. 
La povrUerole a été d'un usage général pour entailler les 
roches traitables et récalcitrantes, avant l'application de la 



PROCÉDÉS D'EXCAVATION. OUTILS. 37 

poudre à l'abattage des roches ; mais aujourd'hui cet usage se 
trouve presque entièrement remplacé par celui de la poudre, qui 
devient de plus en plus exclusif. La pointerole est un petit pic 
i tête , de 0"»,15 à 0"',20 de longueur, avec un manche de 0",25 
placé au milieu (fig. 11). Il est en acier ou aciéré à la fois à la 
pointe, qui est aiguë, et à la tête. Le mineur s'en sert en pla- 
çant la pointe contre les saillies de la roche et en frappant sur 
Tla tête avec une massette en fer, de manière à faire 
sauter des éclats. Lorsque les roches sont très- 
dures, les pointes s'émoussent promptement : 
aussi , un mi.ieur qui descend au travail em- 
ng H. porte-t-il pour sa journée une trousse de douze 
PoiHteroU, poin ternies de dimensions différentes. Les poin- 
teroles sont d'autant plus courtes que la roche est plus dure. 
Quant aux masses dont on se sert pour frapper , elles sont à 
manche court et doivent peser environ 2 kilogr. 

Ces divers moyens d'entaille ne doivent pas être appliquée 
sans méthode : ainsi, dans un déblai superficiel , on aura soin 
de donner à l'excavation la forme de gradins , de telle sorte 
que , le premier défoncement une fois fait, tous les massifs à 
attaquer se présentent dégagés sur deux faces. Ce dégage- 
ment est essentiel pour faciliter l'abattage. 

Dans une galerie , le mineur pratique sur la face à attaquer 
une entaille horizontale, soit au bas, soit à demi-hauteur, 
c'eft-à-dire à 1 mèlre environ , au-dessus du sol de la galerie. 
Cette entaille étant menée à la profondeur que comporte la 
dureté de la roche , facilite beaucoup l'abattage de toute la 
partie dégagée. On procède de la même manière pour foncer 
un puits , mais en plaçant l'entaille ou rigole soit au milieu , 
Boit vers l'une des parois. 

Lorsque le mineur attaque de cette manière une paroi com- 
posée de plusieurs variétés de roches, il choisit les parties les 
plus tendres pour y faire ses entailles , et s'attache à suivre 
les points où le terrain est fissuré et, par conséquent, plus fa- 
cile à attaquer. 



39 EXPLORATION DU SOL. 

Le terrain une fois entaillé , on abat la partie dégagée par 
l'entaille avec des coins ou des leviers qu'on introduit soit 
dans les fissures naturelles du sol, soit dans des entailles 
étroites faites artificiellement. On emploie les masses, soit 
directement pour briser la roche , soit pour enfoncer les coins 
qui doivent la détacher. Les leviers sont droits ou recourbés, 
quelquefois épatés en pied-de-biche ; les coins sont en acier, 
plats ou à quatre pans égaux. Dans quelques circonstances, 
on se sert aussi de coins en bois sec que Ton fait renfler au 
moyen de Teau après les avoir chassés dans le sol. Les masses 
sont en acier, à manche long , et pèsent depuis 4 jusqu'à 8 et 
10 kilogrammes. 

Enfin , pour recueillir les débris abattus, on emploie des 
pelles en fer, plates ou plus ou moins recourbées , suivant la 
nature des matières à ramasser. 

Les anciens faisaient un grand usage, dans les travaux des 
mines , de Faction du feu. En effet , les roches les plus dures , 
brusquement chauffées , se dilatent et se fendent en perdant 
l'eau dont elles sont pénétrées ; quelques-unes sont même alté- 
rées dans leur composition. Si l'on projette ensuite de l'eau sur 
les roches incandescentes, elles se contractent subitement et se 
fissurent à une profondeur plus ou moins grande. Dans cet état, 
les roches les plus récalcitrantes peuvent être attaquées par des 
pointeroles que Ton engage dans toutes les fissures. On abat 
ainsi la partie altérée, et, lorsque la roche saine est de nouveau 
mise à nu, on renouvelle l'application du feu^. 

L'usage du feu existe encore dans quelques mines. Au Ram- 
melsberg (Hartz), et à Altenberg (Saxe), on attaque ainsi les 
massifs par des bûchers qui sont allumés le samedi soir, et 

1. Ce travail d'exploitation par le fea est certainement le plus ancien de tone 
les procédés. Dans les mines de raotiqaîté, Tapplication dn feu suppléait à la 
pondre et an manque de bons ontils ; on en jugera par le passage suivant d'une 
ancienne traduction de Diodon de Sicile , qui donne des détails* intéressants 
sur les travaux de l'antiquité . 

« Entre l'Egypte, VÉthiopie et T Arabie, il est un endroit rempli de métaux , 
et surtout d'or, qu'on tire aveo bien des trairmux et de la dépanse : car la terre. 



PROGËDÉS D'EXCAVATION. OUTILS. 30 

lorsque l'action du feu a désagrégé les rodies on projette dessus 
des jets d'eau froide qui complètent cette désagrégation, et £ei- 
cilitent l'action des outils. Quelquefois aussi on a appliqué le 
feu au percement des galeries. On se sert, à cet effet, d'une 
caisse rectangulaire en tôle qui a la largeur de la galerie et 
dont la section est conique ; de telle sorte que l'ouverture 
la plus grande est présentée à la paroi qu'on veut attaquer. 

Il résulte de cette disposition ( le fond de la caisse étant dis- 
posé en forme de grille et un peu élevé au-dessus du sol) que le 
feu allumé dans la caisse et entretenu par la petite ouverture 
bourrée de combustible , s'édiappe par la plus grande , en 



dore et noire de la nature, est entreoonpée de Teinee â*an marbre si blano et li 
Inisant (le quartz) qu'il surpasM en ëdat les matières les plus brillantes. Cest là 
que ceux qui ont l'intendance des métaux font travailler on grand nombre 
d'ouTriera. Le roi d'Egypte envoie quelquefois aux mines avec toute leur famiUe 
eenx qui ont été convaincus de crime, aussi bien que les prisonniers de guerre, 
oenx qui ont encouru son indignation, ou qui succombent aux accusations 
Traies ou fausses, en un mot tons ceux qui sont condamnés aux prisons. Par ce 
moyen il tire de grands revenus de leur châtiment. 

« Ces malheureux , qui sont en grand nombre, sont tons enchaînés par les 
pieds et attachés au travûl sans relâche et sans qu'ils puissent jamais s'échapper, 
car ils sont gardés par des soldats étrangers et qui parlent d'autres langues que 
la leur. Quand la terre qui contient l'or se trouve trop dure, ils Vamolliutnt 
d'abord aotc U ftu^ après quoi ils la rompent à grands coups de pic ou d'autres 
instruments de fer. Us ont à leur tôte un entrepreneur qui connaît les veines 
de la mine et qui les conduit. Xm plus forte d'entre les travaiUenrs fendent la 
terre à grands coups de marteau , cet ouvrage ne demandant que la force des 
bras, sans art et sans adresse. Mais comme , pour suivre les veines qu'on a dé- 
eouvertes, U faut souvent se détourner et qu'ainsi les allées qu'on creuse dans 
ces souterrains sont fort tortueuses, les ouvriers , qui sans cela ne verraient pas 
clair, portent des lampes attachées à leur front ; changeant de posture autant 
de fois que le requiert la nature du lieu , ils font tomber à leurs pieds les mor- 
ceaux de pierre qu'ils ont détachés. Ils travaillent ainsi jour et nuit, forcés par 
les cris et par les coups de leurs guides. De jeunes enfants entrent dans les 
ouvertures que les coins ont faites dans le roc, et en tirent les petits morceaux 
de pierre qui s'y trouvent et qu'ils portent ensuite à l'entrée de la mine. Les 
hommes âgés de trente ans prennent une certaine quantité de ces pierres, qu'ils 
pilent dans des mortiers avec des pilons de fer, jusqu'à ce qu'ils les aient ré- 
duites i la grosseur d'un grain de millet. Les femmes et les vieillards reçoivent 
ces pierres mises en grain et les jettent sous des meules rangées par ordre; se 
mettant ensuite deux ou trois à chaque menle. ils les broient jusqu'à ce qu'il» 
aient réduit en une poussière aussi fine que de la farine, la mesure qui leur en 
a été donnée. » 



40 EXPLORATION DU SOL. 

léchant les parois du rocher contre lequel on le dirige. Les 
mineurs , par l'application alternative du feu et des outils , 
creusent ainsi une entaille dans la partie inférieure de la gale- 
rie , et poussent cette entaille , en avançant la caisse , jusqu'à 
1 et 2 mètres de profondeur. La partie supérieure est ensuite 
abattue soit par l'emploi des outils et de la poudre, soit 
en appliquant le même procédé, et en allumant directement 
le feu dans l'entaille même au fond de laquelle on dispose 
une grille. 

Cette méthode de travail ne peut être appliquée que dans 
des mines dont l'aérage est vif et facile ; la difficulté de se 
débarrasser des gaz produits par la combustion opposerait une 
impossibilité presque complète à son emploi dans les mines 
profondes. La découverte de la poudre , en offrant une mé- 
thode d'abattage plus simple et plus rapide, a facilité beau- 
coup le développement de l'art des mines , et permis de donner 
aux travaux souterrains plus d'étendue et de simplicité. 

Emploi dm la pendre pmnw rabattage des 
roehea. 

L'emploi de la poudre dans les mines remonte à l'an 1632. 
Jusqu'à cette époque l'emploi des outils et du feu avait suffi 
aux exploitations , mais le travail était d'une très-grande len- 
teur, et Tapplication de la poudre fut un progrès d'autant plus 
remarquable de l'art des mines, qu'il en résulta une économie 
de plus de moitié dans le prix de revient des ouvrages et dans 
le temps nécessaire pour leur exécution. 

Le volume des gaz produits par l'inflammation de la 
poudre est de 450 fois le volume primitif, en les supposant 
refroidis à 0*; mais lorsque ces gaz sont incandescents, 
leur volume est plusieurs milliers de fois le volume primitif 
de la poudre , et la force d'expansion ainsi créée est l'agent 
le plus actif et le plus énergique que l'on puisse employer 
dans les travaux souterrains. 



EMPLOI DE LA POUDRE. ki 

L abattage à la poudre est ramené, dans toutes les mines, à 
une méthode très-simple, consistant à forer des trous cylin- 
driques convenablement placés dans le rocher qu'on veut faire 
éclater, à y placer une cartouche par-dessus laquelle on chasse 
une bourre, en se ménageant les moyens d'enflammer la car- 
touche. Les charges Pont naturellement mises en rapport avec 
les dimensions des trous forés et la résistance de la roche; 
dans les travaux souterrains elles varient entre 60 et 150 
grammes; dans les travaux à ciel ouvert, où les massifs, 
mieux dégagés, permettent d'agir plus en grand, elles sont 
portées à 500 grammes et jusqu'à un kilogramme. 

Les fleurets avec lesquels on perce les trous de mine sont 
des tiges cylindriques en fer, armées à leur extrémité d'un 
biseau en acier. Ce biseau est un peu courbe, afin que les 
angles ne soient pas brisés par le choc, et un peu plus large 
que le diamètre de la tige, afin que cette tige ne frotte pas 
contre les parois du trou. 

Le mineur frappe sur le fleuret avec une masse de 2ki1ogr. 
à 2,50, en tournant après chaque coup son fleuret d'un sixième 
& un douzième de circonférence. Pour commencer un trou, 
on prépare la surface avec une pointerole, et l'on se sert, 
surtout dans les mines d'Allemagne, d'un fleuret quadran- 
gulaire dont la pointe est formée de deux biseaux croisés à 
angle droit. 

Cette opération si simple du percement d'un trou de mine 
est la première éducation qu'on doive donner au mineur. On 
trouve difficilement, dans les campagnes, des hommes au cou- 
rant de ce travail ; il est donc nécessaire d'entrer dans quel- 
ques détails pratiques. 

Les dimensions ordinaires des fleurets , lorsque le travail 
se fait a un seul homme, sont : pour le premier fleuret qui 
sert à commencer le trou, 0'",30 de longueur et 0",029 de 
diamètre au biseau: le second fleuret (qu'on emploie lors- 
que le trou a environ O^jlS de profondeur) a 0",50 de lon- 
gueur, et 0°*,024 de diamètre au biseau; le troisième a 0'",70 



42 EXPLORATION DU SOL. 

de longueur et 0",022 de diamètre au biseau. La pointe et la 
tête de ces fleurets sont en acier. Un mineur fiEiit avec ces 
outils des trous de 0",25 à 0™,55 de profondeur; il doit frap- 
per, en tenant sa masse par Textrémité du manche, avec toute 
la force dont il est susceptible, et donner 40 à 50 coups par 
minute. Il entretient de Teau dans le trou pour empêcher le 
ciseau de se détremper et en même temps faciliter la désagré- 
gation de la roche. Lorsque la pâte formée par la poussière 
gêne l'action du fleuret, il nettoie le trou avec la curette 
(petite tringle en fer méplat, courbée en cuiller à son extré- 
mité). La profondeur convenable étant atteinte, il sèche le trou 
au moyen d'un tampon d'étoupe passé dans Tanneau de la 
curette, prend une cartouche, enfonce Yépinglette dans sa par- 
tie supérieure et place la cartouche au fond. Il chasse ensuite 
la bourre autour de Tépinglette à l'aide d'une tige en fer, 
é vidée dans sa partie inférieure, appelée bourroir (cette bourre 
est ordinairement formée d'une roche compacte non scintil- 
lante, teUe que du calcaire, de l'argile, du schiste argileux, etc.), 
puis il retire l'épinglette, en passant le bourroir dans l'anneau 
et en la détachant à petits coups afin d'éviter la production 
d'étincelles par frottement. Il ne lui reste plus qu'à verser de 
la poudre dans le trou laissé libre par Tépinglette, ou mieux 
à y placer des canettes (petits rouleaux de papier enduits de 
poudre délayée et séchée), et à disposer une mèche soufirée 
assez longue pour qu'il ait le temps de se mettre en lieu de 
sûreté après l'avoir allumée. 

La figure 12 représente les divers outils employés pour le 
forage et le chargement des trous de mine. 

Les détails de cette opération subissent quelques variations 
d'une mine à l'autre, mais il suffit de quelques jours de pra- 
tique pour faire apprécier ceux qui s'adaptent le mieux à 
chaque localité. On doit seulement insister sur certains détails 
généraux, tels que l'emploi des épinglettes en cuivre, et le 
graissage de leur tige toutes les fois qu'on va s'en servir; on 
évitera ainsi une grande partie des chances d'accident. Si le 



EMPLOI DE LA POUDRE. 



4» 



g 



I 



â 

3 
§* 

^ 



S 



trou est fissuré ou très-humide, on y chasse de Targile sèche 
jusqu'à ce qu'on ait bouché les fentes, absorbé l'humidité, et 
Ton emploie des cartouches enveloppées de toile goudronnée. 

.^- Le bourrage doit être so- 
lide, fortement chassé , et 
l'ouvrier aura soin, pendant 
qu'iU'exécute, de tourner de 
temps en temps l'épinglette 
pour qu'elle n'y adhère pas. 
Lorsqu'il y a plusieurs ou* 
vriers dans un même atelier» 
on ne fera partir les coups de 
mine que tous ensemble , et 
à la fin du poste, s'il est 
possible, afin d'éviter toute 
perte de temps. On devra 
veiller à ce que les ouvriers 
soient à l'abri pendant l'ex- 
plosion, et s'il s'agit du 
fonçage d'un puits , on exi- 
gera qu'ils remontent au 
moins à 15 ou 20 mètres 
au-dessus du fond. 

On se sert beaucoup au- 
jourd'hui de ce qu'on appelle 
les fusées de sûreté ou fu- 
^ " ^' sées Bickford, destinées à 

ptg. n. ouiiiê powr le tirage à la poudre, remplacer l'usage Combiné 
de l'épinglette et des canettes. Ces fusées consistent en une 
corde ronde, recouverte extérieurement d'un enduit imper- 
méable et dont l'axe est un petit canal rempli de poudre. 
La fusée est liée à la cartouche dans laquelle on la fait péné- 
trer de cinq à six centimètres ; elle doit dépasser le trou de 
mine d'environ un décimètre. On exécute le bourrage, en 
ayant soin de le faire avec de l'argile de manière à ne pas 



/Ik 



44 EXPLORATION DU SOL. 

couper la fusée; on peut ensuite mettre le feu à la charge 
sans courir le danger qui existe toujours lorsqu'on arrache 
l'épinglette. Les fusées de sûreté, étant imperméables à l'eau, 
sont moins sujettes à manquer leur effet, et, comme elles brû- 
lent avec une vitesse connue, on peut calculer le moment de 
l'explosion. 

Dans plusieurs cas il est avantageux d'employer la pou- 
dre à des charges plus fortes. 

Les mineurs percent alors à deux : l'un tenant le fleuret et 
le faisant tourner, l'autre frappant dessus avec des masses 
de 4 et 6 kilogr. Le premier fleuret a dans ce cas 0", 70 de long 
et 0",042 de diamètre au biseau; le second,- 0",90 de long 
et 0".036 de diamètre; le troisième, 0-,l et0",035; le qua- 
trième, 1™,20 et 0",031. On perce ainsi des trous qui peu- 
vent avoir un mètre de profondeur et qu'on charge de la 
même manière que les précédents. 

Cette méthode de forage à deux s'emploie surtout lorsqu'on 
doit percer des trous de mine sous Teau , parce qu'on cherche 
alors à forer des trous de granddiamètre et peu nombreux ; dans 
ce cas, le trou étant foré suivant les méthodes indiquées, on le 
charge avec une cartouche contenue dans un tuyau de fer- 
blanc, et l'on opère dans ce tuyau comme à l'ordinaire. A cha* 
que coup, le tuyau est défoncé et raccourci, et on lui soude 
un nouveau fond. D'autres fois on se sert de cartouches en- 
veloppées dans des boîtes imperméables et communiquant à 
l'extérieur au moyen de tubes de même nature que l'on remplit 
de poudre. 

Après le tirage d'un coup de mine, les ouvriers doivent 
abattre, avec les pics et les leviers, toutes les parties fendues 
et ébranlées de la roche, et avoir soin de ne placer un second 
coup qu'après s'être assurés , en fappant avec le marteau, que 
la roche est saine et bien adhérente. 

La position des coups de mine exige, de la part des mi- 
neurs» de l'intelligence et de l'habitude, parce qu'il est difficile 
de donner aucune règle à ce sujet ; cette position étant détcr- 




■ ^'f/A/^r^ <-i^j rf^i'j/tt/'/rA. '>-a/ ,/y' '< ^ <, /i.''< ////>■ r//^^r^ ,//,- '///^ ^r^^'- ^ / 




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"/' 



EMPLOI DE LA POUBHE. 45 

aàamljér des czrcoïiBtfinces variables et Complexé». La partie 
qu'oarrèQt Sadre a«uter doit présenter moins de résistance que 
lessitos.; 'Lk forme de la paroi, le sens des fissurds et leur 
AoNhef Bcmt donc les circonstances principaléfir quipeatent 
gmàtfiAaim le placement des coaps de mine, toujours destinés 
s fidUb sauter les masses les mieux dégagées. 

Liliane la roche- attaquée peut être entaillée, la méthode la 
pToÉ-npidé consisté à faire une entaillé soit au sbld'une'ga- 
IeriQ(;8oit 'sur le côté d'un puits, puis à placer lest coups de 
nuna obliqisieihent, de manière à détacher des frsgments à sec- 
tioir^rîangulaire. On cherche les positions de chaque <;oup de 
miné en ayant soin de proportionner l'épaisseur du rocher 
et sa résistance à la charge, et d'éviter surtout d'exposer le 
coap de mine à se décharger comme une arme à feu. Lorsque 
la roche ne peut être dégagée par l'emploi des outils, on pro- 
cède à ce dégagement par de petits coups de mine de 26 centi- 
mètres de profondeur, qui permettent ensuite d'en placer de 
plus forts. Enfin, on met à profit les. fissures naturelles, les 
parties moins résistantes, telles que les salbandes d'un filon , 
en ayant: soin , lorsqu'un .mas.8if est; isolé, sur deux faces, que 
le fond dû coup de mine ;iie dépasse' jamais la. ligne qui tefi- 
aune le dégagement. .......': 

Les planches I et II résument les dispositions; 4oanées aux 
fronts. d'abattage, soit dans un chantier, soit dans un^ galerie^ 
H indiquent les divers modes de travail. Le mineiic qui: doit 
attaquer des roches dures et sans fissures, creuseà.là pointe-t^ 
rôle des rigoles dlisôlemefit, qui dégag^t une certaine .épais^ 
»ur et lui permettent de placer ses coups :de mine plus avan^^ 
tageusen^ent. Dans des terrains stratifiés, il. creuse au soKuhè 
profondé entaille qu'on appelle /iatageb\i80vsihêv€me7it,.et 
s'engage «u-dèssous ; en ayant soin, de! soutenir le sol. par des 
étais, pendant quuh autre mineur, monté; sur;un.!chevatet^ 
place vers le toit de l'excavation des coups de mine ayant 
toute la profondeur du havage et dont l'effet sera d'opérer le 
rabattage, c'est-à-dire d'abattre toute la partie supérieure. 



46 EXPLORATION DU SOL. 

La poudre étant devenue un élément important du {mîx 
des travaux de mines , on a du chercher d*abord à lui donner la 
qualité la plus convenable à cette destination. La poudre agit 
par le choc résultant de la formation subite des gaz produits 
par son inflammation, et par la détente de ces gaz. La pre- 
mière action est T effet initial, celui qui fracture les roches et 
qu'on cherche à produire dans les mines; la seconde projette 
au loin les débris fracturés : on cherche à l'éviter, et, pour cela, 
la poudre de mine doit être la moins vive de toutes. Ainsi, 
la poudre de mine est composée de 65 parties de nitre , 15 de 
charbon et 20 de soufre ; tandis que la poudre de guerre est 
composée de 75 parties de nitre, 12,50 de charbon et 12,50 de 
soufre. 

Les qualités d'une bonne poudre sont de présenter des 
grains égaux, secs, durs, non tachants et nets de poussière. 
La provision d'une mine doit être conservée dans une petite 
poudrière éloignée des habitations et des travaux, et à l'abri 
de toute humidité. La fabrication de la poudre n'étant pas 
permise en France , les mines la reçoivent de l'administration 
au prix de 2 fr. 20 c. le kilogr. H est bon seulement de con- 
stater sa qualité par quelques expériences comparatives faites 
avec les diverses éprouvettes en usagé, telles que le mortier- 
éprouvette, les pendules balistiques ou à recul. 

L'effet initial de la poudre est en grande partie propor- 
tionnel à la surface soumise à son action. On a réalisé une 
augmentation d'effet en plaçant au centre de la cartouche un 
noyau cylindrique en bois dur ou en fer, qui augmente la 
surface des cartouches faites avec un poids donné de poudre. 
Mais ce noyau intérieur était sujet à dérangement, et l'on est 
arrivé au même résultat en substituant au noyau intérieur une 
poussière qui maintient les grains de poudre à une certaine 
distance les uns des autres. La sciure de bois est ordinaire- 
ment préférée pour cet usage; on en mélange un tiers (dans 
les mines de sel gemme de la Meurthe) et jusqu'à moitié du 
volume (mines de Tamowitz en Silésie). On a constaté, non- 



EMPLOI DE LA POUDBE. 47 

seulement dans ces mines, mais dans celles de Suède et 
d'Allemagne, que , pour un effet utile déterminé, on pouvait 
ainsi arriver à une économie variable d'un tiers à un quart de 
la poudre employée. Des expériences faites par l'artillerie à 
Béfort ont également prouvé que Ton pouvait mélanger avec 
avantage jusqu'à moitié de sciure de bois dans des pétards de 
4 centimètres de diamètre, placés à 1 mètre de profondeur. Le 
mélange du tiers est le plus usité dans les mines. 

En Suède, on s'est servi de petits cônes en bois, évidés sur 
les côtés , et disposés au bas de la cartouche de manière à 
maintenir un vide entre la poudre et le fond du trou. Ce vide 
augmente la force initiale, et, d'après les expériences qui ont 
été faites, l'économie qu'on peut ainsi réaliser s'élèverait au 
cinquième de la poudre employée. Il faut, pour que cette éco- 
nomie soit possible, que les trous aient au moins 0°,40 de 
profondeur. 

On s'est beaucoup occupé dans ces derniers temps de ma- 
chines à forer le sol, dans l'espérance de pouvoir exécuter en 
moins de temps que par les procédés ordinaires le fonçage des 
puits profonds ou le percement des tunnels d'une grande lon- 
gueur. Ces machines consistent généralement en outils de pei^ 
cossion mis en mouvement par des appareils mécaniques. Dans 
celles qui ont paru les plus rationnelles l'outil était directe- 
ment adapté à la tringle du piston moteur d'une machine à va- 
peur, ou d'une machine à air comprimé. La machine étant 
mise en mouvement l'outil était lancé avec force contre le 
point qu'il s'agissait de forer ou de broyer. Tous ces essais ont 
échoué sur les roches dures, parce que le quartz et le feldspath 
sont plus durs que l'acier, et que les outils se brisent ou se 
déforment avec une telle rapidité que les nécessités de leur 
réparation font perdre tout le temps qu'on aurait pu gagner. 

Le prix de l'abattage . dans les ouvrages de mines varie 
entre des limites très-éloignées. Il dépend non-seulement de 
la dureté et de la ténacité de la roche à excaver, mais encore 
de sa structure plus ou moins massive et plus ou moins fis- 



k$ EXPLORATION DU SOL. 

iurée ; de la forme et des dimensions de l'excavation ; enfin, 
de causes moins variables» telles que du prix de la journée 
du mineur, de son aptitude à ce genre de travaux, et du prix 
des consommations, telles que poudre, acier, huile pour éclai- 
rage, etc. On ne peut donc fixer ces prix d'abattage qu'après 
avoir étudié les diverses conditions du travail ; mais, en se 
bornant à évaluer le temps du travail et la consommation de 
poudre, les principaux éléments du calcul pourront être basés 
sur les données qui suivent. 

Les travaux à ciel ouvert sont ceux où l'abattage présente 
le moins de difficultés, car non-seulement les massifs y sont 
parfaitement dégagés, mais on peut y faire agir la poudre i 
fortes charges. Ainsi, dans sa journée, un mineur abattra dans 
des ouvrages à ciel ouvert et à gradins : 

Dans le granîte le pins dnr. 

Dans le giès tel que le grès ronge de 

Strasbourg, oa le grèd houiiler de 

SainUÉtienne. 
Dans le calcaire cristallin ou marbre. 
Dans le calcaire grossier pariaien. 
Dons le gypse. 

Dans les galeries de mines le travail est beaucoup plus lent, 
les roches ne pouvant être enlevées, pour ainsi dire, que par 
écailles. Si nous prenons pour exemple les dimensions ordi- 
naires des galeries de service ou de passage où, malgré quel- 
ques variations dans la hauteur et la largeur, les résultats 
peuvent être considérés comme sensiblement comparables, nous 
trouverons pour les quantités de temps et de poudre employés 
par mètre cube : 



lf«trM eabn. 
2,50 


avec 0,65 de poudre. 


4 à 6 

8 
16 
20 à 25 


aveo 1,50 
aveo 1,60 
aveu 3 
avec 2 



M Ator* d« U roeh*. 

Quartz compacte et cristallin 

métallifère. 
Gneiss très-dur et très-te- 


Pnadr* 
•luployér. 
k 
6,80 


Hvorr» d« traTall. 

210 


Diin«n«ioDs d» 
Ugatort*. 

1,90X1,20 


nace. 
Minerai d'argent disséminé 
dans une gangue dure, 


4.64 


171 


3X1 



\ 



EMPLOI DE LA POUDRE. 49 



NatoM de la torbr. 

formée de débris de gneiss 


l>oodre 
employée. 


Hearei de traTtU. 


la falfrir. 


liés par nn ciment qnar- 
tzenx. 
Dans xm filon de même na- 


3,88 


143 


2X1 


ture détaché par des sal- 








bandes argileuses. 
Dans un filon formé de dé- 


2,20 


111 


2,10X0,85 


bris de gneiss liés par un 
cimsBt argileux. 
Dans un petit filon non ad- 


1,30 


66 


2.47X1 


hérent à un gneiss. 


0,82 


39 


2,47X1,47 



Ces exemples, empruntés aux mines de Saxe et de Bohême, 
résument assez bien les diverses conditions de résistance que 
peuvent présenter les gîtes métallifères. On voit qu'indépen- 
damment de la dureté de la roche, son état plus ou moins fis- 
suré et ses clivages naturels exercent la plus grande influence 
sur le temps nécessaire au percement. Ces premières données 
seront complétées par les prix des mêmes ouvrages dans des 
roches non scintillantes, plus homogènes et dont le type est 
par conséquent plus facile à saisir. 

Ifatue de le roebe. Pondre Heorei de tnTait. Dimeti^^oM de 

employée. le galerie. 

Calcure eristaUin, siliceux, 

dur et compacte. 2,50 53 1,90x1 

Calcaire, marbre compacte. 2 48 2,10x1,26 

Calcaire, marbre un peu 

schisteux. 1,55 45 2,30Xl,&0 

Calcaire compacte, lithogra- 
phique, stratifié. 0,90 30 2,50X2 

Sel gemme. 0,33 19 2,50X3 

Schiste argileux, tendre. 0,27 1 3 2,30 X 1,50 

Pour les mêmes roches, le prix du mètre cube abattu di- 
minue à mesure que la section de la galerie est plus grande. 

Dans le fonçage des puits, la disposition étant moins favo- 
rable, puisque le poids des blocs s'oppose au lieu d'aider 
à Tabatage, il faut compter au moins un quart en sus pour 
les quantités de temps et de poudre, et jusqu'à moitié si le 
travail est gêné par les eaux. 

Dans quelques circonstances on a employé la poudre à 



50 EXPLORATION DU SOL. 

grandes charges. Lorsque, parexemple, on veut détruire un ou 
plusieurs piliers et provoquer l'éboulement général ou partiel 
d'un étage d'exploitation : on perce dans chacun des piliers 
une petite galerie qui pénètre jusqu'au centre, et l'on y établit 
ce que l'on appelle un fourneau, c'est-à-dire une chambre 
d'une capacité proportionnée à la quantité de poudre qui doit 
y être placée. La poudre y est disposée à l'abri de l'humi- 
dité des parois; un tube d'amorce y est engagé, et l'on y 
met le feu, après avoir bouché l'entrée de la galerie par une 
maçonnerie ou par un fort boisage, quelquefois même par les 
deux moyens combinés. La résistance de ce barrage qui re- 
présente la bourre doit évidemment être supérieure à celle 
des parties qu'on veut faire sauter. 

On a employé la poudre à très-fortes charges pour faire sau- 
ter de grands massifs de terrains. Le fait s'est présenté dans 
l'exécution du chemin de fer de Douvres à Folkestone. Le 
tracé, qui avait déjà nécessité le percement de deux tunnels, 
suivait le bord de la mer et devait traverser, par un troisième tun- 
nel, un promontoire crétacé de 100 mètres environ de hauteur. 
Cette masse, d'ailleurs bien dégagée, parut dans de bonnes con- 
ditions pour être déblayée par l'action de la poudre. On creusa 
d'abord vers la base une galerie qui, pénétrant dans le centre 
de la masse, servit en quelque sorte d'entaille pour limiter le 
champ d'action de l'explosion, puis on découpa le promontoire 
par trois autres galeries perpendiculaires à la première : enfin 
on perça trois puits faisant fonction de trous de mine. A la 
base de ces puits on creusa trois chambres ou fourneaux ayant 
3",33 de longueur, 1"»,50 de hauteur et l'",25 de largeur, 
qui furent chargées de 9000 kilog. de poudre, puis fermées 
par un bourrage en maçonnerie et en sable. L'explosion fut 
déterminée par une batterie galvanique placée à 300 mètres 
en arrière des fourneaux, et le rocher, détaché sur une lon- 
gueur de 150 mètres, fissuré et en partie éboulé, put en- 
suite être déblayé avec promptitude et économie. 



PROCÉDÉS DE SONDAGE. 64 



ProeédéB de sondAge. 



Les sondages sont employés dans les mines, d'abord, pour 
l*étade des terrains et la recherche de gîtes stratifiés, tels que 
les combustibles fossiles, le sel gemme, etc. ; en second lieu, 
pour établir, par des trous verticaux, inclinés ou horizontaux, 
des communications utiles à Taérage des travaux et à l'aména- 
gement des eaux ; enfin , pour l'exploration intérieure des 
gîtes de toute espèce, et pour la recherche des amas d'eau ou 
de gaz délétères qui peuvent exister soit dans des vides natu- 
turels, soit dans de vieux travaux. 

Les sondes sont naturellement proportionnées aux travaux 
qu'on entreprend, et, sous ce rapport, on en distingue trois, 
qui, d'ailleurs, ne difièrent guère les unes des autres que par 
les dimensions des pièces qui les composent. Ce sont : 1^ la 
petite sonde, ou sonde du constructeur, avec laquelle on fore 
des trous de 10 à 30 mètres de profondeur sur 5 à 7 centimè- 
tres de diamètre; 2^ la sonde du mineur, avec laquelle on peut 
pénétrer jusqu'à 200 mètres, sur un diamètre de 0-.05 à 0", 16 ; 
3® enfin, la grande sonde, ou sonde du fontainier, qui peut forer 
des trous de 0",16 à O^'ySO, et dont la profondeur n'estlimitée 
que par la puissance des apparaux de manœuvre ; cette pro- 
fondeur a souvent dépassé 700 mètres. 

Toutes les sondes peuvent être assimilées à une tarière or- 
dinaire, dans laquelle on distingue trois {>arties : le manche, 
la tige, et l'outil ou foret; la seule différence est que, ces di- 
verses parties étant elles-mêmes composées de plusieurs pièces 
plus ou moins pesantes, il faut y ajouter une chèvre et des 
appareils pour la manœuvre. 

Les iéies de sonde doivent satisfaire à deux conditions : 
1^ pouvoir être tournées et transmettre à l'outil ce mouvement 
de rotation ou rodage sans le transmettre à la corde ou chaîne 
qui sert à relever la sonde et à laquelle elle reste suspendue ; 
2^ pouvoir être saisies par des leviers à l'aide desquels le mou- 



82 



EXPLORATION DU SOL. 



•82 

■M 
= 1 



veinent giratoire est imprimé par les ouvriers sondeurs. On a 
satisfait à ces conditions en plaçant à la partie supérieure un 
anneau de suspension et divers assemblages qui permettent 
de saisir la sonde avec des leviers. Quelquefois la tête de 
sonde se compose simplement d'une portion de tige terminée 
par un étrier , le mouvement giratoire étant imprimé par des 
clefs en fer, ou par des leviers entaillés qui saisissent le carré 
de la tige. 
Les tiges de sonde se composent de deux parties ; les tiges 
proprement dites et les emmanche- 
ments qui servent à les assembler 
entre elles (fig. 13). 

Les tiges sont ordinairement en fer 
carré dont les angles sont légèrement 
émoussés et dont la dimension varie de 
0'»,025 à 0,050 de côté, suivant la 
force de la sonde ; elles doivent être 
en fer doux, corroyé et éprouvé. Leur 
longueur varie de 5 à 8 mètres , sui- 
vant la hauteur de la chèvre destinée 
à les manœuvrer. Pour maintenir la 
tête de la sonde toujours à la hauteur 
la plus convenable pour la manœuvre, 
on doit avoir des rallonges de 0",50, 1™, 2" , 4" ; toutes les 
diverses parties des tiges sont réunies entre elles par des em- 
manchements identiques. 

Les tiges en fer ont une supériorité incontestable sur les au- 
tres , jusqu'à une profondeur qu'on peut fixer à 100 mètres, 
parce qu'elles seules permettent de roder, c'est-à-dire de tour- 
ner Tes outils dans le trou de sonde pour le régulariser et l'ap- 
profondir par l'action des tarières. Le poids de ces tiges 
étant l'élément principal du poids total d'une sonde, il est 
essentiel de ne leur donner qu'une dimension proportionnée au 
diamètre et à la profondeur du trou qui doit être foré. Les 
grandes sondes artésiennes ont des tiges de 0" ,05 de côté, et 



PROCÉDÉS DE SONDAGE. 



53 



pèsent de 19 à 20 kilogrammes par mètre courant, poids au^ 
quel il faut ajouter celui des emmanchements, de la tête de 
sonde et de l'outil. Dans la petite sonde du constructeur, le 
poids est seulement de 6 kilog. par mètre courant de tige. La 
sonde du mineur, pour descendre à 200 mètres , 
pèse environ 12 kiiog. 

Le poids s'accroît donc rapidement à mesure 
que la sonde allonge, et, toutes les parties supé- 
rieures venant à peser sur celles du bas lorsqu'on 
manœuvre la sonde, les chances de rupture aug- 
mentent dans une proportion rapide. 

 une grande profondeur , non-seulement le 
poids des tiges devient trop considérable et tend 
à écraser les parties inférieures, mais, lorsqu'on 
vient à battre, c'est-à-dire à soulever la sonde et 
à la laisser retomber pour défoncer le sol , ces 
tiges dégradent latéralement le forage par leur 
fouettement et. leurs vibrations, et amènent des 
éboulements par-dessus les outils. On a cherché 
à remédier à ce grave inconvénient par l'emploi 
de tiges plus légères et surtout plus volumineuses. 
Les trous de sonde étant généralement pleins 
d'eau, les tiges y perdent une partie de leur poids 
égale au volume d'eau déplacé, il est par consé- 
quent avantageux d'augmenter ce volume. 

M. Degousëe est arrivé à ce but par l'emploi 

des tiges en bois armées fer ou de tiges en 

fer creux qui pèsent autant que les tiges en fer, 

mais qui perdent dans l'eau environ la moitié de 

leur poids et qui, par suite de leur volume, sont 

Tigt'en boiê. sujettes à beaucoup moins de vibrations. 

Les tiges en bois (fîg. 14) portent des emmanchements en fer 

semblables i ceux des tiges ordinaires en fer. Ces emmanche^ 

ments s'amincissent en forme de coins et pénètrent dans les 

tiges entaillées, auxquelles on les fixe avec des rivets et des 



Fig. 1* 



54 EXPLORATION DU SOL. 

manchons mis à chaud. Elles sont en outre armées, dans toute 
leur longueur, de bandes de fer ou platines rivées entre elles. 
Leur diamètre est de 10 à 12 centimètres. 

Les tiges en fer creux présentent les mêmes avantages. 
Elles sont composées des tubes étirés les plus longs que puisse 
fournir le commerce, réunis entre eux par des manchons ta- 
raudés. Les emmanchements pénètrent dans le vide intérieur 
et y sont fixés à la fois par des clavettes et par une partie ta- 
raudée. Ces tiges, par la résistance de Teau qu elles déplacent, 
ne pèsent dans un trou de sonde que moitié de leur poids réel. 
Elles ont sur les tiges en bois l'avantage de permettre le 
rodage. 

Dans un forage profond, on est donc amené à composer la 
tige totale de fortes tiges en fer dans la partie inférieure, et, 
dans la partie supérieure, de tiges plus légères ou du moins 
qui déplacent un grand volume d'eau. Cette disposition est 
encore commandée par la nécessité de n'opérer le battage, 
c'est-à-dire le défoncement du sol, que par un poids déter- 
miné et mis en rapport avec les parties inférieures des tiges 
en fer, qui, sans cette précaution, se briseraient. Il arrive 
souvent que les sondeurs procèdent sans calculer ces élé- 
ments essentiels et attribuent à une force majeure les nom- 
breux accidents qui surviennent dans le forage. Celui du puits 
de Grenelle, qui a duré sept ans , fut souvent arrêté par 
des accidents semblables. C'est qu'en effet la faculté de 
faire des tiges composées ne suffît pas encore pour rendre 
maître de ce poids lorsque le forage est. arrivé à de grandes 
profondeurs, par exemple au delà de trois cents mètres, et 
l'on doit à M. d'Œynhausen un procédé qui a permis d'at- 
teindre des profondeurs très-considérables en évitant les ac- 
cidents qui étaient avanf lui un obstacle presque 'insurmon- 
table. 

On divise la tige en deux parties : la partie supérieure est 
considérée comme devant être équilibrée par un contre-poids, 
et la partie inférieure doit seule agir dans la percussion. On 



Sôïxda^?!P- 



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PROCÉDÉS DE SONDAGE. 55 

ne laisse pas à cette partie, destinée à défoncer le sol par le 
battage, plus de six à huit cents kilogrammes, et la partie su- 
périeure est équilibrée au moyen d'un levier-romaine dont la 
disposition est indiquée planche III. 

C'est entre ces deux portions de la tige qu'on place la cou- 
"^ lisse dite d'Œynhausen (fig. 15). Cette coulisse est 
composée de deux parties glissant Tune dans l'autre 
sur une longueur de 0",30 environ ; de telle sorte 
que, dans le battage , ces deux parties deviennent 
indépendantes Tune de l'autre pendant tout le mou* 
vement de descente. En effet, si l'on équilibre la 
partie supérieure par un levier-romaine, ainsi qu'il est 
indiqué planche III, lorsqu'on abandonnera la sonde 
à elle-même après l'avoir soulevée, la partie infé- 
rieure frappera seule le fond , et la partie équilibrée, 
après avoir glissé de 0'°,30, qui est la course de la 
_ coulisse, se posera doucement sur l'autre partie. 

^ H La coulisse n'est employée que lorsque la sonde 
doit agir par percussion; si l'on veut agir par ro- 
dage on la supprime et on la reipplace par un bout 
de tige ordinaire ayant même longueur. Dans ce cas 
i ■ de rodage, on supprime également les tiges en bois 
( l ou les petites tiges en fer dont on a pu également 
se servir, pour éviter de surcharger les parties infé- 
rieures , et on compose dès lors toute la sonde de 
fortes tiges, capables de bien résister aux efforts de 
torsion. 

Les emmanchements des tiges entre elles sont aujourd'hui 
ramenés à deux types. On adopte généralement les emmanche^ 
ments à vis ; quelquefois, et seulement pour les petites sondes» 
ceux à enfourchement. 

Les tiges sont renflées à l'emmanchement, de sorte que les 
parties assemblées présentent isolément une force correspon- 
dant au corps de la tige. Le meilleur de ces emmanchements 
est à vis , avec filets triangulaires dans les proportions précé- 



S6 EXPLORATION DU SOL. 

demment indiquées figure 13. Le tenon taraudé est surmonté 
d*une partie lisse qui facilite l'entrée et protège le pas ; au- 
dessous se trouve un méplat et des mentonnets qui per- 
mettent de suspendre la sonde sur Temmanchement infé- 
rieur au moyen d'une clef de retenue indi- 
quée sur la planche III et de la reprendre par 
Temmanchement supérieur au moyen d'une clef 
de relevée (fig. 16). 

Le seul inconvénient des emmandiements à 
vis est d'obliger à roder toujours dans le même 
sens, mais il est bien compensé par la solidité et 
l'unité qu'ils donnent à la sonde. On pourrait 
d'ailleurs obvier à cet inconvénient en y passant 
une clavette ou une goupille, mais l'inconvénient 
n'est pas assez réel pour nécessiter cette com- 
plication. Les tiges sont repérées avec soin et 
surajoutées toujours dans le même ordre. 

3 Les emmanchements à enfourchement sont 
réservés pour les petites sondes. L'assemblage 
des deux parties se fait avec deux ou trois bou- 
Fig. le. Ions , suivant la force des tiges. Ce mode d'as- 
Clef re v . ggjjjjjjj^g j^»^ p^^g j^ g^^^^ ^^ précédent, et les 

sondes ainsi construites font toujours entendre un ferraille- 
ment qui provient de ce que les boulons prennent prompte- 
ment du jeu. Un assemblage de cette espèce, lorsqu'on relève 
ou qu'on descend la sonde, exige environ cinq minutes, tandis 
qu'un assemblage à vis se fait en trente ou quarante secondes. 
Nous ne parlerons pas des assemblages à manchons polygo- 
naux et de, quelques variétés d' enfourchement ; on peut les 
employer lorsque les sondes existent, mais leur infériorité est 
tellement reconnue qu'on n'en doit plus construire. 

L'outil est, dans la sonde, la partie agissante. Sa forme est 
donc variable suivant le but qu'on se propose et la consistance 
du terrain dans lequel on opère. La première condition de 
l'outil est d'avoir le diamètre que Ton veut donner au forage. 



PROCÉDÉS DE SONDAGE. 



57 



CSiaque ontil est soudé à un bout de tige qui porte un enunan- 
chement ; les outils portent la vis, les boîtes devant toujours 
être descendues en recouvrement. 

On peut distinguer : 1* les outils pour entamer et dé- 
foncer le terrain par la percussion ou battage ; 2® les outils 
pour extraire du trou de sonde les roches tendres et désagré- 
gées, soit naturellement, soit par le battage; 3* les outils 
pour calibrer et égaliser le forage; 4* enfin, les outils pour les 

opérations accidentelles, par 
exemple pour retirer les son- 
des cassées, descendre ou en- 
lever des tuyaux, etc. 

Les outils de percussion 
consistent en diverses lames 
tranchantes qu'on appelle ci- 
seaux où trépans. Ces trépans 
sont très-variés dans leurs 
formes, et il suffit d'indiquer 
les plus ordinairement em* 
ployés (fig. 17 et 18) pour 
montrer les modifications 
qu'on peut encore leur faire 
subir. Ces modifications ont 
Fig. 17. Fig. 18. d'ailleurs beaucoup moins 

Trépan. 7Vq>an rubane. d^i^portance que les ouvriers 

ne semblent y en attacher; des trous de sonde ont été souvent 
pratiqués dans des terrains très- divers avec des trépans de 
forme constante. 

La première forme, qui convient aux terrains les plus durs, 
est im ciseau simple , ayant pour largeur le diamètre du trou à 
forer, et terminé par un biseau tranchant ; la seconde forme, 
dite trépan élargisseur, parce qu'elle divise l'action, convient 
mieux aux roches tenaces : cette forme est représentée figure 17. 
Quant aux trépans ronds et cannelés, à pointe de diamant ou 
à taillants croisés, leur utilité est tellement bornée et con- 



.^8 



EXPLORATION DU SOL. 



l\ 



testable, que la plupart des équipages de sonde n'en ont pas : 
nous en exceptons le trépan rubané (fig. 18), souvent utile 
pour désagréger et pénétrer les roches argileuses. 

La plupart des tarières ressemblent pour la forme à celles 
qui sont employées pour forer le bois. Elles se composent d'une 
mèche qui entame par le rodage, d'un mentonnet qui soutient 

les matières entamées, et 
du corps de tarière qui 
les emmagasine en même 
temps qu il alèse le trou 
formé (figa 19). 11 est évi- 
dent que remploi des 
tarières est borné à l'ex- 
traction des matières ten- 
dres ou désagrégées par 
l'action des trépans ; leur 
emploi direct ne produi- 
rait aucun effet dans un 
terrain dur. 

Les détails de forme 
des tarières varient sui- 
Fig. 19. Tarière. Fig. 2». vaut la nature du terrain 

Tarière à soupape. ^^^ jg^^^j ^^ ^p^^^ 

Ainsi le corps des tarières est ouvert et cylindrique pour les 
terrains argileux ou calcaires dont les éléments broyés présen- 
tent encore de la cohésion ; il est fermé et quelquefois conique 
pour les terrains sablonneux mouvants et les argiles coulantes, 
et dans ce cas on est même obligé d'employer des tarières 
fermées au moyen de soupapes (fig. 20) ou d'un boulet nlobile 
( fig. 21 ) : de telle sorte que les matières accumulées ne puis- 
sent retomber lorsqu'on vient à relever la sonde. 

Quelques outils tiennent à la fois des trépans et des tarières : 
tels sont le trépan rubané, et divers tire-bourres dont l'usage 
est abandonné. 

En général, les tarières portent des emmanchements et sont 



PROCËDÉS DE SONDAGE. 



î)9 



descendues avec la sonde, on ne peut qu'à cette condition les 
employer pour égaliser le trou ou pour agir sur le fond par ro- 
dage. Mais lorsqu'il s'agit seulement de retirer des sables ou 
des détritus broyés, et que le trou de sonde a un 
assez grand diamètre, on a souvent plus d'avan- 
tage à descendre des tarières à corde. Ces tarières 
sont de simples tuyaux pourvus d'une soupape à 
boulet à leur partie inférieure (fig. 21) ; une anse 
de suspension sert à attacher une corde à l'aide 
de laquelle on les descend au fond du trou. Une 
tarière de cette nature étant supposée descendue, 
on la soulève et on la laisse retomber par son 
poids; ce mouvement alternatif, comparable à 
celui du piston d'une pompe, a bientôt fait passer 
les sables ou détritus dans le corps de tarière, et 
lorsqu^on juge qu'il est plein on remonte la tarière 
pour la vider et la redescendre autant de fois que 
cela est nécessaire. 

Pour élargir iin trou on se sert , dans les ter- 
rains durs, du trépan déjà indiqué, 
et de tarières ouvertes d'un diamè* 
tre croissant. Enfin, pour égaliser 
un trou de sonde, lorsqu'on veut y 
descendre des tuyaux, l'équarris- 
soir de M. Degousée est le meilleur 
outil qu'on pmsse choisir par la 
simplicité de sa construction. Cet 
équarrissoir est composé de deux 
plateaux ronds en fer, ayant un dia- 
mètre un peu inférieur à celui du trou 
de sonde; ces plateaux placés à une distance de l'°,60 à 2 mè- 
tres, sont réunis entre eux par des barres en fer carré, un peu 
cintrées, et disposées de telle sorte que, par le rodage, elles agis- 
sent sur les parois et les égalisent. H suffit, pour calibrer le fo- 
rage, de faire agir successivement cet outil dans toute sa hau- 



Coupe 
de la soupape. 




rig 



21. Tarière â corde avec soupape 
à boulet. 




60 EXPLORATION DU SOL. 

teur. Si l'on veut ensuite réparer les barres, lorsque leurs angles 
sont émoussés ou lorsqu'elles sont faussées , le 
démontage de cet outil est simple et facile. 

Les outils destinés à retirer les sondes bri- 
sées sont au nombre de trois : la caracole , la 
cloche d'accrocheur et la souricière. 

La caracole représentée ( fig. 22 ) s'emploie 
I ^ lorsque la fracture est faite dans un emmanche- 
ment ou immédiatement au-dessus, de telle 
sorte qu'on puisse saisir la sonde par l'épau- 
Jement qui se trouve au-dessous du renflement. 
C'est une barre de fer, façonnée en clef hori- 
zontale, quelquefois en hélice, mais faisant 
|g^^ seulement un tour de spire. Après s'être assuré 
^^^B de la position de la tige restée dans le trou , en 
^^^^ descendant dessus, la sonde munie d'une pelote 

d'argile qui prend l'empreinte de la partie brisée, on descend 

la caracole en la maintenant dans une position convenable pour 
saisir la tige au-dessous de l'emmanchement et 
l'on tourne la sonde au moment convenable. 

La cloche (T accrocheur ( fig. 23 ) convient 
lorsque c'est la tige elle-même qui est cassée. 
C'est un entonnoir taraudé à l'intérieur et pré- 
sentant ainsi une filière conique qui, après 
avoir coiffé l'extrémité de la tige, s'y incruste 
par la rodage , et y creuse un pas de vis au 
moyen duquel on retire la sonde après l'avoir 
saisie. La souricière se compose d'une cloche 
dans laquelle la tige peut entrer, mais dont elle 
ne peut sortir, parce qu'elle est arrêtée par des 
crans en acier, disposés angulairement et pres- 
sés par des ressorts. L'acier s'incruste dans la 
tige et la saisit solidement. Lorsque aucun de 
ces moyens n'a permis de retirer un outil brisé, 

il ne reste plus d'autre ressource que de chercher à l'incruster 



PROGËDÉS DE SONDAGE. 51 

dans les parois du trou, afin de pouvoir continuer le sondage 
au delà du point qu'il occupe. 

L'outillage dont se compose une sonde étant bien compris, 
il est facile de se rendre compte des conditions principales de 
la manœuvre de la sonde et de la conduite d'un forage. 

Sur le point oii Ton veut forer, on commence par creuser 
un puits de quelques mètres de profondeur et Ton y place i)ien 
verticalement une buse en bois qui a le diamètre maximum des 
outils , en la soutenant par un cadre en bois placé à fleur du 
sol, et remblayant ensuite le puits. Sur cette amorce du fo- 
rage, on place la chèvre ; elle peut être à deux, trois ou quatre 
montants ; l'important est qu'elle soit solidement établie, qu'elle 
ait assez de hauteur pour qu'on puisse retirer à la fois une 
tige et un outil placé à son extrémité, enfin qu'elle soit munie 
d'un treuil pour relever ou descendre la sonde et d'un levier 
pour battre. La planche III indique la disposition adoptée par 
M. Degousée. 

Descendre la sonde, battre avec des trépans, roder avec 
des tarières et relever la sonde, telles sont les manœuvres qui 
doivent être constamment répétées pendant la durée du son- 
dage , et pour lesquelles une installation bien calculée est in- 
dispensable afin d'éviter les pertes de temps et d'efforts. 

La remonte et la descente de la sonde se font avec un treuil 
à deux vitesses, afin que quatre, six ou huit hommes puissent 
remonter toute la sonde, et accélérer la vitesse lorsque la sonde 
est devenue plus légère par la suppression d'une partie des 
tiges. Pour faire l'emmanchement, on dispose à l'entrée du trou 
de sonde un cadre en bois armé de fer, qui s'ouvre à charnière 
et ne laisse passer que la tige. Sur ce cadre on place horizon- 
talement la clef de retenue, et l'on appuie l'emmanchement 
avis sur cette clef au moyen des épaulements' inférieurs. On 
coiffe la vis avec la boîte, et on tourne avec des clefs dites 
toume-à-gauche. Les épaulements du méplat servent à saisir 
la tige avec la clef de relevée lorsqu'on doit remonter la sonde 
après avoir enlevé une des tiges supérieures. 



62 EXPLORATION DU SOL. 

Le battage 8*exécute au moyen d'un levier spécial. On peut 
faire agir ce levier au moyen de cames placées sur le treuil. 
Si la sonde est devenue trop pesante, on y place la coulisse 
d'Œynhausen, et Ton équilibre la partie supérieure au moyen 
d'un levier-romaine (pi. III), dont on peut faire varier l'effet 
lorsqu'on varie la position de la coulisse. 

Lorsqu'on doit traverser des terrains ébouleux, il faut main- 
tenir les parois du trou de sonde; on emploie^ dans ce but, 
des tuyaux ordinairement en tôle, quelquefois en bois ou en 
fonte. Ces tuyaux assemblés forment une colonne que l'on 
descend avec la chèvre, après que le trou de sonde a été bien 
calibré. On réunit successivement les divers tuyaux qui com- 
posent la colonne au moyen d'assemblages à recouvrement 
fixés par des boulons. Ces boulons, descendus à l'intérieur 
au moyen d'un fil, sont ramenés dans le trou d'assemblage 
par l'ouvrier, qui saisit le fil avec un crochet; l'écrou, en 
goutte de suif, est mis ensuite avec une clef spéciale, et 
l'extrémité du boulon est coupée et rivée. 

La descente d'une colonne de tuyaux oblige à diminuer le 
diamètre du trou de sonde. Ainsi l'épaisseur des tuyaux en tôle 
varie progressivement de 0",005 à 0",002, pour des tuyaux 
ayant depuis 0",30 de diamètre jusqu'à 0",10. Ces tuyaux 
doivent en outre être sensiblement plus petits que le diamètre 
du trou ; on est donc obligé , à chaque descente de tuyaux, de di- 
minuer le diamètre du forage et par conséquent celui des outils. 

Dans certains cas, on peut descendre une colonne de tuyaux 
et forer encore au-dessous au même diamètre à l'aide d'outils 
i ressorts qu'on introduit dans la colonne en les forçant. Ces 
outils, après avoir dépassé la colonne, s'ouvrent et continuent 
le forage. On fait, au besoin, descendre la colonne de tuyaux à 
mesure que l'outil agit, en exerçant sur cette colonne une pres- 
sion qui facilite son mouvement. Dans les sables mouvants , 
on peut aussi descendre une colonne en faisant agir en des- 
sous une tarière à boulet, ou plus simplement encore \m seau 
à soupape qu'on manœuvre avec une corde. Un mouvement 



PROCÉDÉS DE SONDAGE. 



63 




oscillatoire imprimée cet outil le remplit comme une pompe, 
et le sable, raréfié par cette action, permet la descente de la 
colonne. 

Il ne suffit pas de forer le sol, il faut se rendre 
compte aussi bien que possible de la nature des 
roches qui sont traversées par la sonde. Or, les ta- 
rières ne ramènent au jour que des matériaux 
broyés et dont les caractères minéralogiques et 
géologiques sont le plus souvent très-difficiles à 
reconnaître. On s'est donc préoccupé des moyens 
de se procurer des échantillons en fragments assez 
gros et sains pour qu'on pût y distinguer non-seu- 
lement les roches, mais le sens et le degré d'in- 
clinaison de la stratification. 
Pour cela, on substitue au trépan ordinaire celui 
qui est indiqué (fig. 24). 
Cet outil dont Tintérieur est vide sert à creuser une rigole 
circulaire au centre de laquelle reste un témoin 
cylindrique. Lorsque ce témoin est suffisamment 
découpé, on substitue au trépan une espèce de 
cloche dont la partie inférieure porte des lames à 
ressorts (fig. 25). Cette cloche une fois descendue 
sur le cylindre de roche , Tarrache de sa base et 
sert à le ramener au jour. Si l'on a soin, pendant 
l'opération du relevage de la sonde, de ne pas 
la laisser tourner, l'échantillon cylindrique arrivera 
au jour sans avoir dévié de son orientation; s'il 
porte des lignes de stratification, on pourra donc 
facilement constater quelle est la direction et 
l'inclinaison de ces lignes. 

®Nous avons dit qu'on avait quelquefois besoin de 
forer dans les mines des sondages inclinés ou hori- 
zontaux. Dans ce cas, les outils employés sont 
ceux que nous venons de décrire , la manœuvre de la sonde 
subit seule des modifications. Ainsi, pour faire un sondage 



54 EXPLORATION DU SOL. 

horizontal, on dispose )a partie de la sonde qui sort du trou 
sur plusieurs poulies ou galets à gorge qui la soutiennent; 
mais, dans cette position , Taction par percussion est presque 
annihilée , et c'est seulement en frappant avec des masses sur 
la tête de la sonde , et surtout en pénétrant dans la roche par 
le rodage , qu'on peut forer horizontalement. Dans certains 
cas, on s'est servi, pour soutenir la sonde, d'une tige ronde 
passant à travers un tuyau en fonte, suivant l'axe duquel elle 
était maintenue à l'aide de deux stuffingbox : des chaînes 
attachées à la sonde et tendues par un contre-poids permet- 
tent de la faire frapper au fond du trou; la partie soutenue 
étant ronde, le mouvement de rodage est facile à imprimer à 
l'ensemble de l'outil. 

On ne fait jamais de sondages horizontaux dans les roches 
dures ; ce n'est que dans les roches tendres et surtout dans la 
houille, le sel gemme, les calcaires, les argiles, etc.. qu'on 
emploie ce genre de forage; encore a-t-on soin de réduire les 
diamètres des trous forés au strict nécessaire. Les sondages 
les plus considérables qui aient été faits horizontalement n'ont 
pas dépassé 30 mètres de longueur sur un diamètre de 0™,10; 
ordinairement, ils n'excèdent pas 10 ou 15 mètres de longueur 
sur un diamètre de 0",035. 

Les sondages inclinés sont d'une exécution d'autant plus 
facile que leur inclinaison est plus forte, et qu'ils se rappro- 
chent davantage des conditions de forage des trous verticaux. 

On a fait plusieurs sondages en Prusse et en France à l'aide 
du procédé chinois dit sonduge à la corde. Ce procédé consiste 
à faire battre un outil dans un trou de sonde au moyen d'une 
corde armée de noeuds en tôle, pour en empêcher l'usure par 
le frottement contre les parois du trou. L'outil se compose 
d'une tige longue de 1"',60 (fig. 26), terminée à sa partie supé- 
rieure par un anneau de suspension, et à sa partie inférieure 
par un écrou destiné à recevoir les trépans. Elle porte en 
outre deux manchons cannelés destinés à servir de guides 
dans le trou et à prévenir les déviations. La figure 27 repré- 



PERFEGTIONlfBMENTSf DE L'OUTILLAGE. 65 

^Oïte les Itrépans qui s'adaptent à la tige. L'ensemble de la 
^ige armée peut peser de 150 à 200 kilog. 

Après avoir agi par percussion pendant un 
temps proportionné à la dureté de la roche» on 
descend, pour curer le trou, ime tarière i sou- 
pape. Cette tarière se manœuvre à la corde comme 
i 'outil , et , par le mouvement alternatif qu'on 
lui imprime , elle ne tarde pas à se remplir des 
matières désagrégées par l'action des trépans. 

Cette méthode de sondage à la corde n'a été em- 
ployée d'une manière suivie dans aucune contrée. 
I-«e8 inconvénients qu'elle présente , dans le cas 
de rupture de la corde, de la chute 
d'une pierre sur l'outil, de la dé- 
viation possible du forage dans im 
terrain peu homogène, et par con- 
séquent la difficulté de tuber des trous 
ainsi forés, enfin l'impossibilité de 
traverser les sables mouvants et les 
argiles coulantes , l'empêcheront de 
prendre aucune extension. Elle ne se 
recommande d'ailleurs que par l'éco- 
nomie de l'outillage, avantage bien 
vs«.'%e. Tige. Fig. 27. Trépans^ faible lorsqu'il en résulte une pareille 
incertitude sur le résultat du travail. 




Pepfeett«BBemeBts de t'«nttlla|pe. 

L'art du sondage à de grandes profondeurs a reçu beaucoup 
d'améliorations dans ces dernières années. Ces améliorations 
sont dues à MM. Degousée, d'Œynhausen et Kind. 

M. Degousée a appliqué la machine à vapeur à la manœuvre 
de la sonde et a pu, par ce moyen, diminuer dans une propor- 
tion considérable le temps employé au forage : l'opération du 
battage se fait ainsi quatre fois plus vite , et les opérations 
II. 6 



^:àJ 



#i 







Fig. Q8. 



EXPLORATIOtf DU SOL. 

du relèvement et de la descente sont accélé- 
rées dans la même proportion. 

M. d'Œjmhausen a employé pour le sondage 
des salines des environs de Minden, en Prusse, 
un balancier très-ingénieux, destiné à la fois 
à &ire battre et à équilibrer une partie de la 
sonde. D'un côté ce balancier supportait la 
sonde, suspendue au moyen d'une chape à vis ; 
de l'autre il était équilibré par une clocbe ou 
petit gazomètre en tôle , sous lequel on fai- 
sait monter Teau à une hauteur plus ou moins 
grande au moyen d'une pompe à air qui 
fietisait le vide à la partie supérieure. Une 
bielle mise en mouvement par une machine 
servait i soulever l'extrémité du balancier 
de manière à opérer le battage. M. d'Œjni- 
hausen a conduit ainsi le sondage de Minden 
à une profondeur de plus de 700 mètres. 

D'autres perfectionnements , apportés par 
M. Degousée et M. Kind, portent sur la tige 
de la sonde et les divers outils destinés au 
forage et au tubage. Ces perfectionnements , 
d'ailleurs assez complexes , sont déenta avec 
beaucoup de soin dans le traité spécial pu- 
blié par M. Degousée, travail auquel nous 
renvoyons pour tous les développements de 
l'art du sondeur. 

Quant aux perfectionnements apportés à 
l'outillage , par M. Kind , ils consistent prin- 
cipalement dans les dispositions de l'outil re- 
présenté figure 28 , outil qui est principale- 
ment destiné aux sondages profonds. 

Le trépan, indiqué i la partie inférieure, 
est composé d'une lame à diamètre constant, 
portant à sa partie supérieure deux lames 



PERFECTIONNEMENTS DE L'OUTILLAGE. 67 

mobiles et perpendiculaires qui élargissent le forage. Ces lames 
mobiles sont comprises entre deux plaques de tôle, eUes y ren- 
trent ou elles en sortent à volonté, au moyen de tiges laté- 
raies suspendues à une boîte filetée, qui monte ou descend 
suivant que l'on fait tourner la sonde à droite ou à gauche. 

La partie supérieure de cet outil de per- 
cussion est mobile et maintenue entre deux 
flasques'en tôle; ces flasques portent à leur 
partie supérieure un système de leviers à 
crochets qui peuvent saisir l'outil, le remon- 
ter à une certaine hauteur, et qui le lâchent 
subitement, lorsque la sonde retombe, aban- 
donnée à son poids. 

Le mouvement des leviers à crochets est 
obtenu au moyen d'un disque-parachute , 
mobile autour de la tige carrée de la sonde. 
Ce disque tient, en effet, l'articulation com- 
mune des deux leviers au moyen d'une trin- 
gle, ainsi que l'indiquent les figures 29 qui 
représentent les leviers placés dans l'inté- 
rieur des flasques dans leurs deux posi* 

Fig. ». Outil de Kind. tioUS. 

Que l'on suppose Toutil saisi par les leviers et remonté à 
mie certaine hauteur avec la sonde. Lorsque la sonde est sou- 
levée, le disque-parachute est maintenu au bas de sa course 
et les crochets serrent l'outil. Lorsqu'on abandonne la sonde 
à son propre poids, l'eau, dont le trou de sonde est rem- 
pli, obligée de passer dans l'espace annulaire qui reste libre 
entre la circonférence du disque mobile et le tubage du trou, 
remonte ce disque à la partie supérieure de sa course, et 
dans cette position, les crochets ouverts ont lâché subite- 
ment l'outil, dont le poids a été frapper le fond du trou de 
sonde 

Tel est le mécanisme ingénieux à l'aide duquel M. Kind a 
exécuté des sondages nombreux , et dont quelques-uns ont 




68 



EXPLORATION DU SOL. 



atteint 700 et 800 mètres de profondeur. On voit qu'il rend 
inutile Temploi de la coulisse d'Œynhausen, et que Ton peut y 
régler à volonté le poids de l'outil percutant, par sa longueur, 
et la vitesse de sa chute, par un parachute 
évidé placé au-dessus du trépan (fig. 28). 

M. Kind a augmenté dans beaucoup de 
cas le diamètre des trous de sonde , en em- 
ployant des trépans à plusieurs lames as- 
semblées sur une même traverse (fig. 30) ; 
ces trépans sont guidés par une traverse 
supérieure perpendiculaire au porte-lames. 
L'outil représenté ci-contre est employé 
pour forer des trous d'un mètre et M. Kind 
est même arrivé à forer des puits de mines 
de 3 et 4 mètres de diamètre. Nous re- 

^'%'o^'ajlf^^^dfl'^^^^^^^^ ^^^ <5ette méthode lorsque nous 
'"*'''•• traiterons du fonçage des puits. 

Inutile de dire que, pour les forages à grands diamètres 
et à grandes profondeurs, M. Kind emploie une machine à 
vapeur pour battre, pour relever et descendre la sonde. 




D'après cette courte description des appareils de son- 
dage, il est facile de voir que la perfection plus ou moins 
grande de l'outillage et l'habileté du maître sondeur , sont 
pour beaucoup dans la rapidité avec laquelle on peut opé- 
rer. Les perfectionnements de l'outillage ont permis de limi- 
ter le poids des sondes dans le battage , et facilité l'em- 
ploi de ce puissant moyen d'action à des profondeurs de 500 
à 700 mètres , profondeurs auxquelles , autrefois , on ne pou- 
vait plus agir. En écartant la majeure partie des chances de 
rupture, on a évité aussi les pertes de temps et d'argent, 
et donné à ces procédés une certitude qu'ils n'avaient ja- 



mais eue. 



DEVIS DES TROUS DE SONDE. 



69 



Le diamëtre du forage, la dureté plus ou moins grande des 
roches traversées , sont les éléments principaux de la rapi- 
dité avec laquelle on peut faire des sondages dans un terrain 
donné. A mesure qu'on descend, les difficultés et la longueur 
des manœuvres, le danger croissant des accidents, augmen- 
tent le .prix de revient ; enfin, il faut encore ajouter à ces 
éléments les opérations accessoires, telles que la descente des 
tuyaux et le passage des terrains mouvants qui peuvent être 
rencontrés. 

n résulte de ces diverses conditions une différence très- 
grande entre le prix de revient des sondages de mines, qui se 
font sur de petits diamètres, dans des terrains solides et ho* 
mogènes, et les sondages artésiens qui se font sur de grands 
diamètres, à travers des couches hétérogènes qu'il faut sou- 
tenir par des tubages, à mesure qu'on avance. 

Dans le premier cas, nous citerons pour exemples deux son- 
dages pratiqués dans des terrains houillers composés : le pre- 
mier, d'alternances de grès et schistes , le second, de grès fins 
et de poudingues. Les divers éléments de temps et d'argent 
ont été comptés par mètre courant. 



PROFOIIDBUBS. 


!•' BONDAQB. 


2* SOHDAOB. 


MOTENKB. 1 


" 














Jonrt. 




Joun. 


D4p«mM. 


Jonn. 


DépeasM. 


De à 25 mètres. 


0,56 


4'40 


0,75 


6'54 


0,65 


4'95 


25 à 30 


0,60 


5 47 


1,00 


> > 


0,80 


7 23 


30 à 35 


1 ;o,6o 


6 37 


• 0,80 


8 50 


0,70 


7 43 


35 à 40 


0,80 


967 


0,60 


7 40 


0,70 


848 


40 à 50 


0,60 


10 07 


0,90 


1215 


0,85 


un 


50 à 70 


0.90 


13 07 


1,20 


1610 


1,05 


14 58 


70 à 80 
Moyennes par mètre. 


1,20 


17 77 


1,70 


2515 


1,45 


2146 


0,75 


9 06 


1,00 


1198 


0,89 


1052 



Ces prix sont sensiblement d'accord avec ceux qu'on paye 



10 EXPLOBATION DU SOL. 

en Angleterre à des entrepreneurs de sondages de mines. On 
traite en efifet d'après un tarif r^lé comme suit : 



De à 20 2,70 

D« 20 à 30 5,40 

De 80 à 40 8,10 I Lee prix tniTent linsi nne pro- 

De 40 à 60 10,80 | greasion arithméd^ue dont 

De &0 à AO 13,50 \ chaqae terme augmente de 

De 60 à 70 16,20 [ 2,70 |Mur 10 mètres de pro- 

De 70 à 80 18,80 \ foodeur. 

De 80 à 90 21,60 

De 00 à 100 24,30 

On fait sur ces bases des sondages qui vont jusqu'à 
200 mètres, en exceptant toutefois les roches très-dures qui 
peuvent se présenter et pour lesquelles Ventrepreneur reçoit 
un supplément de prix. 

Les conditions de temps et de prix changent beaucoup lors- 
que le sondage doit être fait sur de grands diamètres, avec les 
tubages toujours nécessaires pour traverser des couches hé- 
térogènes parmi lesquelles se trouvent des sables mouvants 
et des argiles sujettes à couler ou à se resserrer. Ayant eu 
à discuter récemment les prix d'un sondage de 300 mètres 
de profondeur à exécuter dans les marnes irisées et les grès 
bigarrés ; les conditions suivantes furent arrêtées : 

Le forage devait être commencé à 0'",25 de diamètre et 
terminé à 0", 16. 

L'équipage de sonde et les ouvriers étant transportés sur 
les lieux, l'entrepreneur offrait deux modes de traité. Ou bien 
il fournissait à la journée le travail de son équipage et de tous 
les hommes nécessaires pour* le manœuvrer et les prix étaient 
établis ainsi qu'il suit : 



Mètrn. 


MèlM. 


Pirjovrdc travail. 


De 


à 50 


30 


De 50 


à 100 


35 


De 100 


à 150 


40 


De 150 


à 200 


48 


De 200 


à 250 


56 


De 250 


à 300 


64 



Dans cette combinaison Tratrepreneur restait en dehors de 



DEVIS DES TROUS DE SONDE. 71 

tons les accidents qui pouvaient arriver pendant le forage , 
mais il proposait de traiter à forfait aux prix suivants : 

Mètm. Mélrri. Pris d« mètr: TeUL 

D« à 50 65 2250 

De 50 à 100 90 4500 

De 100 à 150 130 6500 

fie 150 à 200 175 8750 

De 200 à 250 350 12 500 

De 250 à 300 300 15500 

c'est-à-dire un total de 51 000 fr. pour 300 mètres de profon- 
deur et une moyenne de 170 fr. par mètre courant. 

Ces prix ne sont guère inférieurs que de moitié à ceux qui 
seraient nécessaires pour foncer un puits de 2'°,50 de diamètre 
par les moyens ordinaires. Un sondage donne sur les gîtes 
minéraux des renseignements si imparfaits qu'on doit en con- 
clure que, pour Texploitation des mines, les sondages ne doi- 
vent s'exécuter qu'avec de petits diamètres , c'est-à-dire lors- 
qu'ils peuvent être conduits à la fois avec rapidité et avec éco- 
nomie. En dehors de ces conditions les sondages ne sont réel- 
lement utiles que dans les cas où il n'est pas possible d'atta- 
quer immédiatement un puits sans de trop grandes dépenses ; 
par exemple si l'on doit traverser des terrains aquifères qui 
nécessiteraient un cuvelage. C'est ainsi que les sondages ont 
été indispensables pour reconnaître et préparer l'emplacement 
des puits dans les bassins houillers du Pas-de-Calais et de la 
Moselle, tandis qu'on n'en fait aucun usage dans les bassins 
ou, le terrain houiller se trouvant à découvert, il devient plus 
rationnel de rechercher immédiatement les couches par des 
puits à grande section. 

Si l'on cherche à se rendre compte du temps nécessaire pour 
l'exécution des forages, on trouve que les sondeurs expéri- 
mentés mettent, aux environs de Paris, deux mois pour faire 
des forages de 60 à 70 mètres. Des forages de 100 et 120 mètres 
ont été faits en quatre mois dans la vallée de la Loire. Si un 
sondage n'est interrompu par aucun accident tel que rupture 
de sonde, ou n'est arrêté par aucune circonstance qui exige un 



7î EXPLORATION DU SOL. 

temps considérable tel que le passage et le tubage de terrains 
mouvants, on peut atteindre en une année une profondeur de 
deux à trois cents mètres. 

Le prix d'une sonde pourra toujours être facilement calculé 
d'après Tévaluation du poids de chaque pièce et le prix du fer. 
A Paris, les outils de sondage et les emmanchements des tiges 
sont payés à raison de 3 fr. le kilog. ; les tiges en fer corroyé 
à la petite forge coûtent 1 fr. 50 c. 

Les emmanchements ont été divisés, par M. Degousée, en 
quatre classes ou numéros , suivant la grosseur des tiges car- 
rées, qui ont depuis 0",026 jusqu'à 0",050 de côté. 

Le n" 1, ponr forer à 400 mètres et aa delà, pèse 22 kil. les deax pièces. 
Le n* 2, pour forer à 300 m. pèse 18 k. 

Le n* 3, pour forer à 75 m. pèse 14 k. 

Le n<* 4, pour forer à ffO m. pèse 10 k. 

On peut calculer aisément d'après ces données, le poids et 
par conséquent le prix d'une sonde. 

Les petites sondes pour forer jusqu'à 100 mètres pèsent, 
avec leurs accessoires, environ 1200 kilog.; les tiges ont 
0°»,026 de côté, et les outils 0«°,08 à 0",11 de diamètre. 

Les grandes sondes complètes pèsent de 1800 à 3000 kilog. ; 
avec tiges de 0°^,0d de côté et des outils d'un diamètre gra- 
dué depuis 0-,08 jusqu'à 0'»,28. 

Une chèvre avec treuil de manœuvre coûte de 300 à 600 fr. 
pour les petites sondes à tiges de 4 mètres de longueur ; pour 
les grandes sondes à tiges de 8 mètres, elle coûte de 1200 à 
1800 fr. 

Reeherehe des eanx sonterpalnes. 
Pntts artéstens. 

La recherche des eaux souterraines jaillissantes, dites eaux 
artésiennes, est un des buts principaux des sondages. L'appré- 
ciation des circonstances qui peuvent rendre la réussite plus 
ou moins probable étant liée intimement à la constitution 
géologique de la contrée, la recherche des eaux rentre entière- 



RECHERCHE DES EAUX SOUTERRAINES. 73 

meut dans le domaine des ingénieurs des mines. Cette étude 
est d* ailleurs une des applications les plus intéressantes de la 
géologie. 

La plupart des grands bassins hydrographiques sont en 
quelque sorte tracés à la surface du sol par les affleurements 
des diverses couches qui s*y sont successivement déposées ; de 
telle sorte qu'il existe une concordance générale entre les 
formes de la surface et la constitution géologique du sol. Que 
Ton étudie, par exemple, le grand bassin crétacé, de forme 
ellipsoïdale, vers le centre duquel se trouvent Paris et Londres ; 
on reconnaîtra que tous les cours d'eau convergent vers la 
région la plus basse de ce bassin, qu'ils descendent d'une 
part des hauteurs jurassiques de la Champagne et de la Bour- 
gogne, d'autre part des hauteurs analogues qui ferment, vers 
leN. O., le bassin de Londres; ces cours d'eau traversent, 
sur leur passagp, les affleurements successifs des terrains cré- 
tacés et tertiaires. C'est qu'en effet ce bassin, dont la forme 
paraît avoir été fixée immédiatement après le dépôt des ter- 
rains jurassiques , a été recouvert par la série des dépôts cré- 
tacés et tertiaires, dépôts concentriques, dont les affleurements 
se trouvent à un niveau plus élevé que la partie centrale. 

Si , pour explorer la constitution géologique des bassins 
hydrographiques, on suit une marche inverse de celle des 
eaux en remontant les vallées, on traversera les relève- 
ments successifs de tous les terrains déposés dans ces bas- 
sins. Les affleurements des divers terrains superposés se- 
ront visibles sur des longueurs d'autant plus grandes que les 
couches seront plus pidssantes et moins inclinées. Des dé- 
pôts qui n'ont pas plus de cinquante mètres d'épaisseur peu- 
vent affleurer ainsi suivant des zones de plusieurs myria- 
mètres de largeur. 

Si, parmi les couches dont les tranches affleurent ainsi à des 
niveaux supérieurs aux régions centrales, on suppose qu'il y 
ait des alternances de roches perméables et imperméables, on 
aura la clef du phénomène des puits artésiens. En effet, les eaux 



74 EXPLORATION DU SOL. 

courantes et pluviales s* engageant dans les coucbes perméables, 
sur les points élevés où elles affleurent, ne peuvent sortir de oeB 
couches qu'autant qu* elles trouvent une issue naturelle qui leur 
permette de repandtre à des niveaux inférieurs. Si, par un 
trou de sonde, on leur ouvre artificiellement cette issue» on 
aura établi un siphon dans lequel la branche verticale, étant à 
un niveau plus bas que la longue branche inclinée , donnera 
passage aux eaux. Telles sont les conditions auxquelles satis- 
font tous les puits artésiens connus, et Ton peut même dire 
toutes les sources naturelles. 

Les terrains tertiaires sont plus aptes que les autres i 
rétablissement des puits artésiens , parce qu'ils contiennent 
presque toujours vers leur base des couches sableuses sur- 
montées d'argiles imperméables, et qu'ils sont moins sujets 
que les terrains plus anciens à ces phénomènes de dislocation 
qui dérangent la régularité de l'hydrographie sputerraine. Ils 
sont, en outre, parmi les bassins sédimentaires , ceux qui sont 
les plus limités, et. par conséquent, le phénomène de circula- 
tion souterraine des eaux, se produisant sur des échelles moin- 
dres, est plus facile à mettre en évidence par des sondages peu 
profonds et peu coûteux. 

Il faut donc, pour obtenir un puits artésien, rechercher cette 
disposition en bassin, et de plus l'existence de couches perméa- 
bles comprises entre des couches imperméables, affleurant à des 
niveaux supérieurs à celui du forage. Les couches perméables 
sont ordinairement les dépôts arénacés, sablonneux, qui exis- 
tent surtout i la base des formations géognostiques. Dans 
beaucoup de cas, des couches naturellement imperméables, les 
calcaires par exemple , jouent le rôle de couches perméables ; 
elles acquièrent cette propriété parce qu'elles sont divisées 
par de larges fentes, ou parce qu'elles sont très-fendillées par 
une multitude de petites fissures. Les calcaires crétacés sont 
souvent dans ce cas, et la grande quantité d'eau qui circule 
dans ces calcaires a été mise à profit de temps immémorial 
en Artois. C'est de là qu'est venue la dénomination de puttt 



HEGHERCHE DES EAUX SOUTERRAINES. 75 

mrièsiens. Dans les départements du nord, où Ton est obligé de 
traverser les couches crétacées pour arriver au terrain houiller, 
on désigne sous le nom de niveaux les courants d'eau souter- 
rains que l'on y rencontre; sources montantes de fond , disent 
les mineurs, parce qu'en effet lorsqu'on vient à les rencontrer 
par un fonçage, elles font irruption dans le puits et y montent 
rapidement à un niveau plus ou moins élevé. 

Le bassin de Paris est le plus apte à fournir des exem- 
ples des diverses circonstances que peut présenter rétablis- 
sement des puits artésiens. Les dépôts crétacés et tertiaires 
de ce bassin sont, comme nous l'avons dit, contenus dans 
-une dépression jurassique, et ce terrain jurassique, com- 
posé de puissantes alternances calcaires et argileuses, re- 
tient les eaux à sa surface. Le terrain crétacé, dont les 
affleurements concentriques entourent le terrain tertiaire , se 
termine, à la partie inférieure, par des couches sablonneu- 
ses , chloritées , essentiellement perméables aux eaux ; ces 
couches, placées entre les dépôts jurassiques et au-dessous 
de 400 à 500 mètres d'épaisseur de dépôts calcaires et mar^ 
neux , présentent des conditions très-favorables à l'établisse-* 
ment de puits artésiens. Ces conditions avaient été appréciées 
par MM. Arago et Élie de Beaumont, lorsque le forage du 
puits de Grenelle fut entrepris ; on traversa les dépôts ter-* 
tiaires et les deux formations crétacées , et l'eau artésienne fut 
rencontrée à la profondeur de 548 mètres dans les sables 
verts. Le jet débite 4000 mètres cubes par 24 heures, et la 
température des eaux est de 27*. 

De quel point proviennent ces eaux si abondantes, que Ton 
a fait monter dans des tuyaux jusqu'à 20 mètres au-dessus du 
sol? Les géologues ont placé un des points probaUes de 
leur infiltration aux environs de Troyes. On voit en effet 
affleurer près de Lusigny les sables verts aquifères à 130 mè- 
tres au-dessus du niveau de la mer, tandis que le sol de Gre* 
nelle n'est qu'à 31 mètres. Ainsi donc, les eaux engagées 
dans ces sables peuvent s'y mouvoir assez facilement pour 



76 EXPLORATION DO SOL. 

donner lien à des sources abondantes , lorsqu'on vient à 
leur ouvrir une issue, et cela malgré un trajet de plus de 
160 kilomètres parcouru dans la branche inclinée du siphon 
en suivant une pente de 3 millimètres par mètre. Ce premier 
forage a ouvert la voie à la recherche des eaux jaillissantes que 
renferme la partie inférieure des terrains crétacés. En ce mo- 
ment, un nouveau puits est entrepris à Passy pour ouvrir à 
ces eaux une plus large issue par un sondage qui aura 0",50 
de diamètre. 

II n'est pas toujours besoin de chercher à produire le phé- 
nomène sur une échelle aussi grande, et les dépôts tertiaires 
suffisent, dans beaucoup de cas, pour obtenir des fontaines 
jaillissantes. 

On remarque au nord de Paris , entre la Marne , la Seine et 
rOise, un vaste plateau d'une forme à peu près elliptique, dont 
les deux grands diamètres sont de Paris à Dammartin et de 
Nogent-sur-Mame à Beaumont. Ce plateau présente , sur ses 
bords et dans son milieu, des coUines et des buttes de gypse 
(Montmartre, Chelles,SannoiSyMontmorency, Dammartin, etc.) 
qui ne lui appartiennent pas, et qui n'en altèrent pas le niveau; 
car sa constitution géologique est du reste très-uniforme. Le 
terrain d'eau douce inférieur, représenté par des alternances 
de marnes lacustres et de calcaires siliceux, domine sur presque 
toute son étendue , et c'est sous ce dépôt qu'on trouve, à des 
profondeurs variables, suivant le niveau des localités, une 
grande couche de sables chlorités qui atteint quelquefois jus- 
qu'à 20 et 25 mètres d'épaisseur. 

Ce serait cependant une erreur de croire qu'on réus^t par- 
tout également bien sur ce plateau; non que la couche aquifère 
ne s'étende pas uniformément sous la plus grande partie du 
dépôt d eau douce, mais parce que le succès dépend de l'alti- 
tude plus ou moins grande de la localité. On conçoit en effet 
que , l'eau souterraine ne pouvant reprendre qu'un maximum 
de hauteur, inférieur à Taltitude de son point de départ, il 
faut que la localité où l'on établit une recherche soit placée 



/ 



RECHERCHE DES EAUX SOUTERRAINES. 77 

dans ces conditions de niveau, pour qu'on puisse obtenir une 
fontaine jaillissante. 

TiH partie la plus basse du plateau , celle par conséquent où 
l'on est toujours sûr du résultat , est la plaine de Saint-Denis, 
qni , malheureusement, ne tarde pas à s'élever par une pente 
insensible. Les divers emplacements où sont établis les puits 
artésiens de Saint-Ouen , de Saint-Denis , de Stains , etc., 
marquent le niveau général de cette plaine , qui n'est guère , 
en moyenne , que de 10 à 12 mètres au-dessus de la Seine. 
Mais l'eau est susceptible de reprendre vn niveau plus élevé. 
On a constaté, à Saint-Denis et à Stains, son ascension dans 
des tuyaux jusqu'à 6 et 7 mètres au-dessus du sol, c'est-à-dire 
à 18 ou 20 mètres au-dessus de la Seine. Le relèvement d'eau 
à Villemonble n'a pas été moindre de 25 mètres au-dessus du 
même point. A Épinay, où il existe également un puits arté- 
sien, l'élévation du sol est de plus de 16 mètres au-dessus du 
niveau de la Seine ; ce point est presque sur la limite du pla* 
teau d'eau douce. 

En règle générale, on n'obtiendra d'eaux jaillissantes dans 
les sables tertiaires, sur un point quelconque de cette plaine, 
qu'autant que ce point ne sera pas placé à plus de 20 mètres 
au-dessus de la Seine ; condition qu'il est nécessaire de vé- 
rifier avant d'entreprendre aucune recherche. 

Ces fontaines des environs de Paris ne sont pas toutes égale- 
ment abondantes. Les unes débitent 100 et les autres 300 mè- 
tres cubes par 24 heures, quoique cependant plusieurs soient 
tout à fait voisines. H faut attribuer cette différence à la ma- 
nière dont le travail a été exécuté. Plusieurs, en effet, ne sont 
pas garnies de tuyaux tout à fait imperméables, ce qui permet 
aux eaux ascendantes de se perdre en partie dans les terrains 
traversés ; dans d'autres le forage n'a pas été poussé assez 
loin dans la couche sablonneuse, en sorte qu'on ramène seule- 
ment au jour les eaux qui coulent dans la partie supérieure 
de cette couche. 

Une des conditions de succès est , comme on le voit d'après 



78 EXPLORATION DU SOL. 

ceB exemples , de ne pas se placer sur des points trop élevés 
au-dessus du niveau des cours d*eau réguliers de la contrée. Il 
résulte de cette loi que les grandes vallées sont les régions les 
plus favorables à la recherche des eaux artésiennes. Ainsi les 
phénomènes cités dans la vallée de la Seine se répètent dans 
la vallée de la Marne , où M. Degousée a pratiqué un grand 
nombre de sondages qui ont rois en évidence le régime des eaux 
souterraines depuis l'embouchure de la Marne jusqu'au delà 
de Meaux. Les fontaines jaillissantes d' Alfort, de Vayre près 
Lagny, de Claye , de Meaux , sont toutes alimentées par les 
nappes qui circulent dans les couches sablonneuses et ligni* 
teuses des argiles plastiques. On a atteint ces couches à des 
profondeurs variables de 40 à 90 mètres , et le débit d'eau 
est, en moyenne, de 200 mètres cubes par 24 heures. 

Dans la vallée de l'Oise , les mêmes phénomènes se sont 
encore reproduits à la base des terrains tertiaires , et les puits 
forés de Tracy*le-Mont près Compiègne, de Mouster près Cler- 
mont , sont également alimentés par les nappes qui existent 
dans les sables de l'argile plastique. 

Enfin il y a encore un grand nombre de ces puits dans le 
petit bassin d'Enghien. Ce bassin est «entouré de tous cotés 
de collines qui le ferment; les eaux superficielles viennent s'y 
amasser et forment par leur réunion l'étang de Saint-Gratien. 
Il se passe souterrainement dans la formation tertiaire supé- 
rieure qui constitue ce petit bassin, ce qui se passe dans la 
formation tertiaire inférieure à laquelle il est superposé. Les 
eaux pluviales qui s'infiltrent sur les bords du bassin à travers 
les sables supérieurs de la formation gypseuse, tendent à ga- 
gner, sous terre, un point correspondant au fond de l'étang ; 
de sorte qu'en forant un sondage sur les bords de cet étang, 
on rencontre, à une profondeur de 12 à 18 mètres, de petits 
courants qui reprennent un niveau supérieur de 0",30 à 0",60 
au niveau des eaux stagnantes. C'est le phénomène des puits 
artésiens réduits à la plus petite échelle. 

Londres est, comme Paris, situé sur des dépôts tertiaires, et 



RECHERCHE DES EAUX SOUTERRAINES. 79 

le bassin crétacé qui les renferme, affleure vers le nord à des 
niveaux bien supérieurs. Le mécanisme des puits artésiens s'est 
reproduit, quoique le gisement des eaux ne soitpas identique- 
ment le même. L'argile de Londres, qui représente la for- 
mation du calcaire grossier, est trop homogène pour que les 
eaux puissent y circuler, et c'est dans les alternances sablon- 
neuses et argileuses des couches correspondant à notre argile 
plastique que se trouve la nappe ascendante. Les puits arté- 
siens principaux des environs de Londres se trouvent au sud- 
ouest de la ville : ce sont ceux de Hammersmith, deTooting^ 
Merton, Fulham , Kingston , Chiswick , etc. , qui jaillissent 
d'une profondeur de 80 à 100 mètres. 

Le sol de la ville de Modène est encore un des exemples les 
plus anciens et les plus intéressants de cette hydrographie sou- 
terraine. Le terrain tertiaire de cette ville, placé entre les riviè- 
res de Panaro et de Secchia, renferme une nappe ascendante 
dont les eaux reprennent partout le même niveau. Dans les 
endroits bas de la ville, du côté du nord, par exemple, et le 
long de la voie ^milia, ces eaux forment des fontaines jail- 
lissantes; dans les endroits plus élevés, elles restent un peu 
au-dessous de la surface. On leur donne alors un écoulement au 
moyen de conduits souterrains aboutissant tous à un canal 
qu'elles alimentent et qui procure aux bateaux une communi- 
cation facile de Modène avec la rivière de Panaro et, par suite, 
avec le Pô, où elle a son embouchure. Le nombre de ces puits 
est très-considérable, presque toutes les maisons en ont un. 
A l'époque où écrivait Hamazzini (1681 ), il résultait déjà de 
cette multiplicité que le niveau des anciennes fontaines avait 
baissé, et qu'une partie de celles qui étaient situées sur les 
points les plus élevés avaient même cessé de fournir de l'eau 
à la surface du sol. La nappe souterraine a été reconnue sur 
6 ou 7,000 irètres de largeur. On la trouve à une profon- 
deur de 20 à 25 mètres, et l'on ne traverse pour l'atteindre 
que des terrains très-modernes. 

Beaucoup d'autres bassins tertiaires sont favorables à l'éta- 



80 EXPLORATION DU SOL. 

blissement des puits artésiens. Dans le bassin de TAllier, 
dans ceux de Marseille et de Bordeaux, on a constaté l'exis- 
tence de nappes d'eau souterraines, qui reprennent sur plu* 
sieurs points des niveaux jaillissants au-dessus du sol, ou du 
moins assez rapprochés de la surface pour que le forage des 
puits artésiens y rende de grands services. 

Les dépôts secondaires sont, comme les dépôts tertiaires, 
disposés en bassins géologiques dont les proportions sont seu- 
lement plus vastes; l'exemple déjà cité du forage de Grenelle 
démontre que l'on peut rencontrer dans ces terrains, comme 
dans les terrains tertiaires, les conditions de succès des fon- 
taines jaillissantes. Les sables verts inférieurs du terrain cré- 
tacé ont fourni à Tours plusieurs nappes distinctes ascendantes, 
dont la dernière s'élève à un niveau bien supérieur au sol de la 
ville, et M. Degousée a foré dans cette localité un grand nom- 
bre de puits remarquables par l'abondance et la pureté de leurs 
eaux. Ces nappes ont encore été rencontrées à Rouen dans les 
mêmes sables ; elles constituent un vaste réservoir souterrain 
d'autant plus important qu'une multitude de localités pour- 
raient y chercher, comme Paris, Tours et Rouen, des sources 
précieuses à la fois pour l'industrie et pour les usages do- 
mestiques. 

Toutes les fois que ces couches sablonneuses, placées à la 
base du terrain crétacé, viennent à affleurer, par suite d'un sou- 
lèvement, ou d'une dénudation des couches superposées , les 
eaux courantes et ascendantes qu'elles renferment apparaissent 
naturellement à la surface. C'est en effet ce qui se produit 
d'une manière générale et particulièrement dans le pays de 
Bray. Ce pays forme un îlot allongé où les couches du grès 
vert et même celles du terrain jurassique affleurent au jour 
par suite d'un soulèvement qui a brisé les couches crétacées 
superposées. Les sables aquifères affleurent aux environs de 
Forges,* et aussitôt se montrent en abondance des sources 
puissantes parmi lesquelles on peut citer celles de TAndelle, 
de l'Epte et de l'Arque. 



RECHERCHE DES EAUX SOUTERRAINES. 8i 

Le terrain crétacé contient, outre les nappes régulières de 
sa partie inférieure , d'autres nappes qui circulent dans dés 
calcaires fendillés. Ce sont ces nappes qui alimentent les innom- 
brables puits de r Artois, parmi lesquels on remarque ceux de 
Lille, dont un fut, dit-on, établi dans Tannée 1126. On en 
remarque un autre entre Bétbune et Aire; c'est le plus profond 
du Pas-de-Calais : ses eaux jaillissent de 145 mètres de pro- 
fondeur. On cite encore, dans cette contrée, les quatre fontaines 
de Gonnehem, près Bétbune, qui font tourner une roue de 
moulin; celles d'Ardres, de Cboques, d'Annezin, d'Aire, de 
Merville, de Blingelle, de Bétbune, de Marcbiennes, de Som- 
maing, de Saint* Amand, etc. C'est également de fissures 
crayeuses recouvertes par des terrains tertiaires imperméables, 
que jaillissent les fontaines forées d'Abbeville, de Courtalin, 
de Saint-Quentin, de la vallée de l'Autbie et de NoyellesHsur- 
Mer. Ces dernières fontaines, quoique percées la plupart dans 
des vallées basses et dominées par des plaines élevées et éten- 
dues, sont peu abondantes, et ne montent qu'à une faible 
hauteur. 

Les fontaines d'Abbeville et de Noyelles-sur-Mer sont sou- 
mises à l'influence des marées ; elles ont un flux et reflux aux 
heures où la mer monte et baisse. Celle de Noyelles descend 
ordinairement à marée basse à deux mètres au-dessous de la 
surface du sol, et mollte presque au niveau du terrain pendant 
la marée haute. Un clapet, convenablement placé vers l'orifice 
des tuyaux, empêche l'eau de rentrer dans le trou de sonde, et 
la conserve dans un bassin quand la mer vient à baisser dans la 
baie de la Somme. 

Bien que les puits artésiens deviennent beaucoup plus rares 
au-dessous des dépôts crétacés, nous pourrions encore en citer 
de nombreux exemples dans les contrées où ces dépôts sont 
peu dérangés et présentent des alternances variées. Le terrain 
du trias est surtout remarquable sous ce rapport ; ainsi, dans 
les couches de marnes irisées superposées au sel gemme de 
l'Esté on rencontre 4 plusieurs reprises des niveaux ou nappes 
u. 6 



8t EXPLORàTIOR DU SOL. 

asoendantes analogues à celles de la craie. Cette drcolation 
d*eaiix souterraines a été mise en évidence à Nancy et dans les 
oivirons, où il existe des puits artésiens jaillissant des marnes 
irisées, d'une profondeur moyenne de 70 mètres. 

Ce même terrain de marnes irisées est le gisement de beau- 
coup de puits artésiens forés dans le Derbyshire. Les sources 
artésiennes de Derby jaillissent d'une profondeur de 25 à 
30 mètres , profondeur qui varie suivant les localités , et va 
quelquefois au delà de 80 mètres. Lorsqu'on ne trouve pas 
d'eau sous le premier banc de marne rouge» on en perce un 
second» un troisième, etc. ; l'eau s'élève d'autant plus haut et 
est d'autant plus abondante, qu'on descend le sondage à une 
plus grande profondeur, son point de départ étant alors plus 
élevé. A Inslid, près de Preston , dans le Lancashire , on est 
égalemait certain, en sondant les marnes irisées à une profon- 
deur déterminée, d'obtenir des eaux jaillissantes. 

Ce coup d'œil rapide sur les principaux bassins propres à 
rétablissement des puits artésiens suiSt pour en faire appré- 
cier les conditions. Les terrains de transition, les granités et 
toutes les roches massives sont évidemment dans les condi- 
tions les plus défavoraUes ; les eaux souterraines n'y peuvent 
suivre que la direction capricieuse des fissures des roches; 
on ne peut donc y espérer aucun succès. U en est de même 
des terrains sédimentaires profondément accidentés, dans les 
contrées tlrès-élevées qui ne sont dominées par aucun affleure- 
ment de dépôts sou»-jacents, et c'est seulement dans les bas- 
sins régulièrement stratifiés qu'on peut déterminer des points 
&vorables au succès. 

Les mêmes appréciations pourront servir de guide lorsqu'on 
se proposera d'établir des puits absorbants, c'est-à-dire de 
chercher des couches perméables où l'on puisse perdre les eaux 
de la surlace, phénomène inverse de celui des puits artésiens. 



MÉTHODES D'EXPLOITATION. $3 



CHAPITRE IL 

HéTHODES D>EXPLOITATlOIf. 

Une méthode d'exploitation comprend à la fois les travaux 
préparatoires par lesquels on pénètre dans un gîte minéral 
pour y préparer des chantiers d'abatage, et le dessin suivant 
lequel on établit et conduit ces chantiers. 

Toutes les conditions de l'exploitation sont intimement liées à 
ce dessin de la méthode, de tellesorte qu'il importe de commencer 
même les travaux préparatoires avec un plan théorique arrêté 
d'avance, plan qui se modifie ensuite suivant les accidents 
du terrain. Ainsi, la méthode détermine à l'avance, non-seu* 
lement le groupement des ouvriers et leur marche dans le gîte, 
mais les conditions progressives du roulage souterrain, celles 
de l'aérage et de l'épuisement des eaux. Le tracé théorique 
qui sert de point de départ doit avoir prévu toutes ces exi- 
gences de l'exploitation. 

Le tracé des premiers travaux entrepris pour recouper une 
profondeur, une couche ou une filon, a donc une importance 
réelle, importance que l'on appréciera à mesure que l'on étu* 
diera les diverses méthodes employées et les conditions aux- 
quelles elles doivent satisfaire. 

Bxpl«lt»tloB à elel ouvert. 

La méthode d'exploitàiionàciel ouvert estla moins coûteuse 
de toutes. Le dégagement facile des masses et la possibilité 
d'opérer sur de grands ateliers, y rendent l'abatage prompt et 
économique. Cette méthode doit donc être préférée pour tous 



84 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

les gîtes pen distants de la surface ; elle est même employa pour 
des couches horizontales situées à des profondeurs de 10 et 
20 mètres. Lorsque ces couches sont recouvertes par des roches 
friables et ébouleuses, il est en effet plus économique de les 
déblayer que de les soutenir dans des excavations souterraines. 

Les roches exploitées à ciel ouvert sont : d'abord, les roches 
friables , telles que les sables et les roches décomposées , su- 
perficielles, qu'on doit enlever pour remblais ou déblais; les 
minerais d'alluvion, tels que les alluvions aurifères, stanni- 
fères, gemmifères, etc., et, surtout en France, les fers d'allu- 
vion, minerais en grains généralement disséminés dans des 
roches friables. On exploite encore à ciel ouvert les roches 
consistantes employées dans la construction , telles que le 
gypse, les calcaires, les marbres, les granités, les schistes ar- 
doisiers , les pierres meulières, etc. ; enfin , certains minerais 
en amas, parmi lesquels les minerais de fer, dits mines en 
roche, tiennent le premier rang. La tourbe et les lignites super- 
ficiels qui se trouvent dans certains terrains marécageux, doi- 
vent nécessairement être exploités à del ouvert. 

Dans toute exploitation à del ouvert, les principes généraux 
qui doivent servir de guides sont : 

1® donner aux excavations une forme telle, que les massifs 
se présentent toujours dégagés sur deux fàces, ce qui conduit 
à les disposer en gradins ; 

2p ménager des rampes pour les transports, ou , si l'exploi- 
tation est trop profonde , établir des treuils d'extraction , en 
ayant soin de faire le triage dans le fond , afin de ne pas avoir 
à remonter toutes les matières inutiles ; 

3® Expulser les eaux atmosphériques et les eaux d'infil- 
tration, soit par des tranchées, soit par des puits d'absorption, 
soit enfin par des moyens mécaniques , après les avoir réimies 
dans des puisards. 

L'exploitation à ciel ouvert exige quelquefois des mouve- 
ments de terres considérables, c'est-à-dire des déblais et des 
remblais dont l'exécution rentre dans l'établissement et la 



EXPLOITATION A CIEL OUVERT. 8» 

condmte des chantiers de terrassement. Cettie exécution com* 
prend par conséquent des mêmes éléments : 1® les tran* 
chées on points d'abatage et de chargement; 2° les voies de 
toTÛage ; 3^ les points de déchargement. 

Dans les trwnchèes, on doit proportionner le nombre des 
c\ia[itiers d*abatage au cube à enlever et au temps qu'on veut 
y mettre. Comme ces travaux doivent généralement être pous- 
sés avec -vigueur, on leur donne à la fois , dans le sens hori- 
zontal et dans le sens vertical, la forme de gradins ou ban- 
quettes. Les voies de roulage doivent être disposées de telle 
sorte qu'on n'ait à élever dans les tombereaux ou wagons de 
chargement que les terres qui, d'après leur position, ne peu-> 
vent y descendre. Dans des tranchées bien disposées on comp- 
tera pour la fouille d'un mètre cube : 

Terre Tégétal«, 0,60 o. Terre glaÎM, 2 fr. 

Terre franche. 0,90 Boche, 2,50 

Ponr faciliter les cubages, les ouvriers laissent, de distance 
en distance, des témoins, c'est-à-dire des pyramides de terre 
qui marquent le niveau primitif du sol. On prend la moyenne 
de ces témoins pour le règlement des comptes, ces divers tra- 
vaux se traitant toujours à forfait. 

Le transport des terres abattues se fait à la brouette, au 
tombereau ou par des wagons sur voie de fer. La moyenne 
des terres franches défoncées pèse 1,50, et la brouette con- 
tient m. c. b. 0,040. La charge ordinaire est donc de 60kilogr. 
Les relais sont de 30 mètres pour des distances horizontales, 
et de 20 mètres lorsque la pente est au-dessus de 0,06 par 
mètre. Les éléments du prix de ces premiers transports sont, 
par mètre cube : 



> 



Terre végétale, sables. 0,55 c. 0,50 o. 0,45 o. 

Terre dore, glaise. 0,75 0,70 0,55 

n faut adopter l'usage des tombereaux pour les transports, 
lorsque la distance atteint 100 mètres. Enfin , pour des par- 
cours de 3 à 500 mètres et au delà, lorsque les travaux doi- 



86 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

vent durer quelque temps, il est toujours avantageux de se 
servir de chemins de fer dont les dimensions sont proportion* 
nées à Viriiportance des transports. 

Les dimensions des gradins en hauteur et largeur sont géné- 
ralement fixées à 2 mètres, comme étant les plus favorables 
aux chargements. 

hes points de déchargemerU doivent être choisis, sous le 
rapport de la position , à un niveau plus bas que les points 
d'abatage et de chargement. Sous le rapport de leur capacité, 
il faut calculer le foisonnement des terres abattues entre ^ et |, 
suivant la nature des roches. La disposition de ces chantiers 
de déchargement est des plus simples lorsque le niveau du sol 
permet de déverser les brouettes, tombereaux ou wagons au- 
dessus des talus inclinés à 40 degrés, qui se forment naturel- 
lement ; mais si la disposition du sol est telle que la pente 
manque, on fait remonter les brouettes, tombereaux ou war 
gons par des rampes, de manière à fietciliter l'accumulation des 
déblais. 

On peut assimiler aux opérations de déblais et remblais 
certaines exploitations superficielles ; celles , par exemple , 
qui ont pour but de mettre à découvert et de soumettre au la- 
vage les alluvions qui renferment des métaux natifs, tels que 
Tor, le platine, etc., en paillettes, grains ou pépites, ainsi que 
celles qui contiennent des minerais, tels que l'oxyde d'étain, 
ou Foxyde de fer en grains pisolitiques et oolitiques. Le dé- 
couvert exécuté, la méthode à* exploitation par Icsoage consiste 
à soumettre successivement toutes les parties de la couche al- 
luviale aux opérations de criblage, triage et lavage qu'elles 
doivent subir, en adoptant un ordre qui n'expose pas soit à 
opérer plusieurs fois sur les mêmes matières, soit à négliger 
aucune partie du champ d'exploitation. 

Ainsi la couche alluviale étant mise à découvert , on creuse 
sur le côté dont le niveau est le plus bas une rigole d'une largeur 
et d'une profondeur suffisantes pour pénétrer de 0",30 dans le sol 
inférieur à la couche à laver, on amène ensuite les eaux (qu'on 



EXPLOITATION À CIEL OUVERT. 87 

a eu soin de feire arriver en tête du lavage) par des saignées 
perpendicnlaîres à la rigole, ces saignées étant fiâtes senle^ 
ment dans Tépaisseur des sables. Les saignées sont espacées 
entre elles de 16 à 20 mètres, et les ouvriers y lavent les sa- 
bles avec des râteaux au moyen desquels ils rassemblent les 
galets, qui sont immédiatement soumis à un triage; les par- 
ties argileuses et légères des sables sont entraînées par les 
eaux dans la rigole transversale où elles vont se déposer. Les 
saignées restent en partie remplies de sables fins qui sont déjà 
l^eaucoup plus riches que les premiers. Alors on barre toutes 
les saignées , excepté celle qui se trouve en tête de la rigole 
principale, et on soumet à l'action la plus énergique du courant 
d'eau toute la masse de ces sables en les agitant avec des 
râbles; les parties les plus légères sont emportées au loin, et 
les sables métallifères sont retenus dans la rigole, où Ton achève 
le lavage. C'est ainsi que l'on concentre à 40 et 60 pour 100 
d oxyde d'étain, dessables stannifèrea qui n'en contiennent pas 
plus de 1^. Dans une campagne de lavage qui dure de 6 à 
8 mois, un ouvrier extrait en moyenne des sables stannifères 
de Bohême ou du Comwall , de 6 à 10 quintaux métriques de 
schlick au titre d'environ 50 pour 100 d'étain. 

Quant aux sables aurifères, on les concentre seulement à 
un degré suffisant pour qu'ils puissent être transportés et 
soumis dans des ateliers spéciaux soit à des lavages méca- 
niques, soit à l'amalgamation. Le lavage des sables préparés 
par un premier débourbage est achevé par des procédés dont 
il sera traité dans le chapitre relatif à la préparation mécanique 
des minerais. 

Dans les carrières, c'est-à-dire dans les exploitations à 
ciel ouvert, qui ont pour but d'extraire des roches solides, 
remplissant des conditions déterminées de qualité ou de forme, 
l'abatage est soumis à quelques conditions particulières. 

Lorsqu'il ne s'agit que d'abattre des roches, comme, par 
exemple, dans les carrières de gypse, la disposition des tra- 
vaux en gradins, les précautions pour ménager des rampes 



88 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

qui facilitait le transport, un aménagement bien entendu des 
eaux, suffiront pour constituer une bonne exploitation à ciel 
ouvert. Mais , si Ton exploite de la pierre de taille, il ne suffit 
plus que Tabatage soit économique , il iaut encore qu'il four- 
nisse des blocs parés, sains, les plus gros possibles, et d'une 
forme telle, qu'ils puissent être employés avec avantage dans 
les constructions, soit en les posant suivant leur lit de car- 
rière, soit en les posant en délit, c'est-à-dire dans le sens 
perpendiculaire. 

Un chantier étant préparé par l'enlèvement des terres su- 
perficielles et par l'ouverture d'escarpements qui mettent la 
roche vive à découvert, on profite d'abord des délits de la stra- 
tification et des fissures verticales pour abattre le moellon à 
l'aide de leviers, de coins et de masses. Arrivé à des parties 
saines, propres à fournir des blocs pour la taille, on les isole 
par des entailles faites avec le pic ou la pointerole, et, lorsque 
ces blocs isolés n'adhèrent plus que par une de leurs faces, on 
les détache par un effort exercé simultanément sur toute la 
longueur de cette face à l'aide de coins, ou par une série de 
coups de mine. Les entailles isolantes sont d'autant plus larges 
qu'elles doivent être plus profondes; lorsque leur profon- 
deur est telle, que l'ouvrier est obligé de s'y engager pour l'a- 
chever, une largeur de 0",35 est nécessaire pour donner pas- 
sage au corps. 

Cette méthode d'abatage, dite méthode à Za trace, est d'une 
application générale pour tous les matériaux d'un grand échan- 
tillon. C'est par ces moyens d'entailles et par des efforts si- 
multanés pour détacher ensuite les faces adhérentes» que les 
anciens extrayaient les immenses pierres d'appareil employées 
dans leurs constructions , et les monolithes dont ils les or- 
naient. C'est encore de cette manière qu'on procède pour 
obtenir les blocs de marbre, de granité, etc., nécessaires aux 
constructions, à la sculpture ou à l'ornement. 

Quand les roches sont tendres, comme, par exemple , le cal- 
caire grossier, les entailles se font aisément avec des pics. La 



EXPLOITATION A CIEL OUVERT. 89 

première qu'on doive pratiquer est celle de la base , dite «ou- 
chèvement. Lorsque ce souchèvement a acquis une <^rtaine 
profondeur, on soutient la roche avec des bois debout, afin de 
préserver l'ouvrier qui se trouve engage dessous; on pratique 
ensuite les rigoles latérales. Enfin, pour détacher la masse , on 
fait une rainure de 5 à 6 centimètres de largeur , d'une pro- 
fondeur de 10 à 20, et l'on y enfonce simultanément des coins, 
en ayant soin de laisser le bloc peser sur la face adhérente ; à 
cet effet on enlève les épontilles ou bois de soutènement et 
on les remplace par des rouleaux. 

Quand les roches sont dures, comme le marbre ou le gra- 
nité, les entailles ou rigoles d'isolement se font soit à la poin- 
terole, soit à l'aide de la poudre employée à petites charges; 
on détache ensuite les blocs isolés à l'aide de coins et, quel- 
quefois, par des coups de mine alignés auxquels on met le 
feu par une même traînée de poudre. 

L'exploitation des meules à la Ferté-sous-Jouarre fournit 
un exemple remarquable de cette action simultanée nécessaire 
pour détacher les blocs dont la forme a été préparée à la trace 
et qui n'adhèrent plus que par une de leurs faces. Dans un mas- 
sif horizontal de ces roches siliceuses , on isole par une rigole 
circulaire la meule qu'on veut détacher; puis, après avoir 
creusé à la base du bloc ainsi isolé un petit souchèvement 
horizontal, on y engage une rangée circulaire de coins en bois 
formés chacun de deux coins superposés. Ces coins sont en 
bois de chêne très-sec; après les avoir chassés avec force, 
on les fait renfler en jetant de l'eau dans la rigole, puis on 
achève de détacher le bloc en forçant des coins en fer entre les 
coins de bois. 

Les ardoisières d'Angers, ouvertes dans des couches de 
schiste argileux, inclinées de 70 à 80 degrés, peuvent être pré- 
sentées comme résumant les conditions d'une exploitation à 
ciel ouvert. 

La surface de la carrière étant déblayée, on pratique au mi» 
lieu et suivant la direction des couches du terrain une rigole 



90 METHODES D'EXPLOITATION. 

d'un mëtre de largeur sur une profondeur de 3 mètres; cette 
rigole est ce qu'on appelle la foncée. De chaque côté de cette 
première foncée on abat ensuite deux gradins de même di- 
mension pendant qu'on ouvre une seconde foncée au fond de 
la première. L'excavation ainsi pratiquée doit avoir une légère 
inclinaison vers une des extrémités, qu'on a soin de couper 
verticalement, afin de pouvoir y établir les moyens d'épuise- 
ment des eaux ainsi que les appareils d'extraction des maté- 
riaux. 

En continuant ensuite les foncées et les gradins latéraux 
(on pousse jusqu'à 30 foncées), la carrière présente une série 
de gradins d'un mètre de largeur sur 3 mètres de hauteur. On 
abat alors ces gradins en détachant le schiste avec les coins et 
les leviers, après les avoir isolés par des rigoles. Ce travail est 
d'autant plus facile qu'outre le système de fissures de la stratifi- 
cation, indiquée par les délits ou feuillets des ardoises, il 
en existe souvent d'autres qui facilitent les entailles. On 
détache ainsi de grands prismes qui sont ensuite débités en 
ardoises dans la carrière même afin d'éviter leâ frais de 
l'extraction de tous les déchets. L'ardoisière s'élargit de plus 
en plus par l'abatage successif des gradins; elle reste au con- 
traire limitée dans le sens de la longueur, la paroi qui fait face 
à la paroi verticale d'extraction étant disposée pour la descente 
des ouvriers. 

La profondeur des ardoisières est généralement limitée i 
un maximum de 80 à 90 mètres, bien qu'à ctitte profondeur 
l'ardoise soit de meilleure qualité que dans les parties supé- 
rieures ; mais, les firais relatifs à l'exploitation ou à l'entretien 
augmentant à mesure que les travaux s'approfondissent, il 
arrive un point où les prix de vente ne suffisent plus pour 
les compenser. 

Dans quelques cas assez rares, on exploite à ciel ouvert la 
houille et le sel gemme. La forme des excavations varie alors 
suivant la disposition des masses dans le terrain encaissant ; 
mais la méthode est toujours ramenée à découvrir l'amas par 



EXPLOITATION A CIEL OUVERT. 9^ 

l'enlèvement du terrain superposé , puis à l'abattre en le dé» 
coupant en gradins. 

L'exploitation à ciel ouvert ne convient qu'à des couches 
puissantes et son opportunité est déterminée par la compa- 
raison des frais de déblai que nécessite le découvert de la 
couche, avec les produits que Ton obtient par ce découvert. 
Ainsi par exemple, pour une exploitation de ce genre, le décou- 
vert coûtait 1 fr. 50 le mètre cube mesuré sur le massif, y com- 
pris tous les frais d'abatage , transport et mise en tas des 
déblais. Chaque mètre carré de la couche produisait 400 hecto- 
litres. Le découvert étant arrivé par suite de l'inclinaison de la 
stratification à une hauteur de 20 mètres , il en résultait que 
chaque mètre carré de couche mis à découvert coûtait 30 francs, 
soit par hectolitre 0',076. A ce taux, il y avait encore avantage 
à exploiter à ciel ouvert , car l'exploitation souterraine aurait 
entraîné plus de 7 ~ centimes par hectolitre de frais supplémen* 
taires. Au delà de 30 mètres , qui représentaient 60 ou 60 francs 
de frais de découvert par mètre carré, il y avait avantage, 
dans l'exemple que nous citons, à passer à l'exploitation sou- 
terraine. 

Beaucoup de minerais en amas peu distants de la surface sont 
exploités à ciel ouvert. Les inépuisables mines de fer de l'île 
d'Elbe, la plupart de celles de la Suède, les mines de cuivre de 
Falhun sont dans ce cas. 

La forme du gîte, sa position en plaine ou à mi-côtCi sa com- 
position plus ou moins homogène, qui conduit à poursuivre 
certaines parties tandis que d'autres sont abandonnées, don- 
nent à ces diverses exploitations des aspects très- variés. Les 
mines de Falhun, ouvertes suivant une zone de contact , ont 
l'apparence d'une immense tranchée longue et étroite, poussée 
à 80 mètres de profondeur et dont les parois abruptes semblent 
souvent verticales et même surplombantes; des appareils d'ex- 
traction sont placés de distance en distance au-dessus de ces 
vastes excavations. L'abatage du minerai s'y fait actuelle- 
ment par travaux souterrains, et l'on peut en conclure que cette 



n MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

profondeur de 80 mètres est une limite générale pour la pro- 
fondeur des exploitations à ciel ouvert. En effet, cette méthode 
conduisant à abattre dans les gîtes métallifères une grande 
proportion de roche stérile, plus la profondeur est grande, 
plus ses avantages disparaissent. Ainsi on exploite à ciel 
ouvert, près d'Arendal, en Norvège, une réunion de petits 
filons argentifères dont l'ensemble se trouve ainsi compris 
dans une même excavation ; mais, à une profondeur de 10 i 
15 mètres, on abandonne les plus pauvres, et on suit seu- 
lement les plus riches par des travaux souterrains. 

Lorsque l'exploitation se fait sur un gîte placé à mi-côte, 
elle peut être poursuivie à ciel ouvert pendant bien plus long- 
temps ; c'est dans ces conditions que se trouve la célèbre mine 
de fer de Rio, dans Tîle d'Elbe. La partie centrale du gîte est 
divisée par des plans horizontaux en cinq gradins de 10 à 
15 mètres de hauteur et de 30 à 60 de largeur; les faces verti- 
cales de ces gradins sont ensuite attaquées sur les points les 
plus riches, et découpées en petits gradins ayant des dimen- 
sions ordinaires, c'est-à-dire 2 mètres de hauteur. Les divers 
plans de cette exploitation sont réunis par des rampes qui 
permettent la circulation des chariots pour les transports. 

Exploitatiom de la tourbe. 

La tourbe se rencontre dans quelques contrées basses et ma- 
récageuses et dans certaines vallées, où elle résulte de la dé- 
composition de petits végétaux accumulés par une végétation 
sur place. Elle est le plus souvent formée par des plantes basses 
et des herbes marécageuses dont le tissu encore reconnais- 
sable et entrelacé lui fait donner le nom de tourbe moiuseuse. 
Quelquefois aussi elle est formée par l'accumulation de feuilles 
entremêlées de tiges et de troncs d'arbres, et prend alors le nom 
de terre d'ombre ou de tourbe feuilletée. 

Le gisement de la tourbe est en couches, presque toujours 
superficielles. Elle forme des bassins dont la surface plane et 



EXPLOITATION DE LA TOURBE. 93 

humide est couverte d'une végétation active, même dans les 
temps de sécheresse. Quelquefois elle est recouverte par des 
alluvions, d'autres fois par des eaux dormantes. Les tourbes 
de la vallée d'Essone, près Corbeil, celles des vallées de la 
Somme, de l'Aisne, de la Loire-Inférieure, résument les diffé- 
rents cas que peut présenter l'exploitation de la tourbe au- 
dessus et au-dessous du niveau des eaux. 

Lorsque la tourbe est superficielle et au-dessus du niveau des 
eaux, comme c'est une substance toujours molle et facile à cou- 
per, on l'exploite en y creusant des fossés à petits gradins. 
.Ces gradins ont pour hauteur celle de la bêche qui sert à les 
découper, par exemple 0™,30 ; ils sont séparés par une largeur 
d'au moins un mètre sur laquelle les ouvriers marchent à la 
suite les uns des autres, enlevant sur chaque arête une série de 
prismes de 0™,12 à 0™,15 d'épaisseur. Ces prismes sont aus- 
sitôt recueillis par les chargeurs qui suivent les découpeurs 
avec des brouettes. Enlever ainsi une ligne de prismes sur toute 
la longueur d'un gradin, c'est ce qu'on appelle enlever un point 
de tourbe. Les ouvriers peuvent se suivre sur le même gradin 
en enlevant des points successifs. 

La tourbe extraite est portée sur des aires de dessiccation 
dans les endroits les plus secs et les mieux vçntilés des environs. 
On y dépose d abord les prismes de tourbe à plat, comme des 
briques et superposés à une faible hauteur; puis, quand ils ont 
pris assez de consistance, on les empile en murailles à jour, 
d'environ un mètre de hauteur, qui forment une série de lignes 
brisées , afin qu'elles présentent de la solidité et que l'air y 
circule sans que le vent puisse les renverser. Ce n'est qu'après 
une dessiccation complète qu'on peut empiler la tourbe et en 
former des meules qu'on couvre de chaume pour en empêcher 
la détérioration. Si elle n'était pas bien sèche avant d'être mise 
en meule, la tourbe s'échaufferait; si, au contraire, elle attei- 
gnait un point de dessiccation trop avancé, elle s'écraserait et 
donnerait beaucoup de déchet. 

Lorsque la tourbe est recouverte d'eau, et qu'on peut faire 



94 



MÉTHODES D'EXPLOITATION. 



écouler ces eaux, on rentre dans les conditions précédentes ; 
mais, bien souvent, on est obligé d'exploiter sous l'eau après 
en avoir fait baisser le niveau par tous les moyens possibles, 
tels que les tranchées de dérivation, les puits absorbants, et 
même les moyens mécaniques. 

La consistance de la tourbe étant très-faible lorsqu'on vient 
de faire écouler les eaux, on emploie pour la retirer des outils 
appelés lauchets, dont les formes ont 
pour but d'augmenter l'adhérence des 
surfaces tranchantes à la matière décou- 
pée. Le louchet le plus ordinaire est une. 
bêche avec un aileron latéral faisant un 
angle obtus avec sa surface. D'un seul 
coup, cet outil peut détacher un prisme 
de tourbe d'un gradin et l'adhérence dé- 
terminée par la surface angulaire de la 
lame facilite l'enlèvement. D'autres lou- 
chets portent une fourche à ressort qui 
vient serrer le prisme de tourbe contre 
la surface de la lame. 

Si l'on doit exploiter au-dessous de 
l'eau et au delà de 0'",50 de profondeur. 

Il IPPIl les louchets ordinaires ne suffisent plus. 
[T--A\\ I Qjj emploie alors le grand louchet 
l^ (fig. 31), composé d'une lame coupante 
armée de deux ailerons à angle droit et 
d'un bâti en fer à jour qui encaisse la 
lame de chaque côté. L'élasticité de ce 
bâti presse et maintient le prisme qui a 
été détaché dans toute sa longueur par 
un seul coup de louchet. Cet outil, d'en- 
viron un mètre de longueur, est fixé à 
un manche de 5 à 6 mètres. Il se ma- 
nœuvre par deux hommes ; des marques tracées sur le manche 
permettent de l'enfoncer au point convenable, puis on le re- 




Fig. SI. Grand Untchetpowr 
rextractUm de la tonrbê. 



EXPLOITATION DE LA TOURBE. 95 

lève en le faisant basculer de manière à maintenir sulr F outil 
le prisme coupé. On opère d'ailleurs, quant à la disposition 
des points de tourbe, comme avec le petit louchet. 

Dans certains cas, la tourbe est tellement fluide et coulante 
qu'on est obligé de l'extraire à l'aide de dragues. La plus 
simple et la plus employée consiste en un filet disposé autour 
d'un cercle en fer dont les bords sont tranchants ; avec cet outil, 
placé à l'extrémité d'un manche de 4 mètres de longueur, on 
drague la tourbe, dont on remplit des batelets ; puis on la porte 
sur des aires de dessiccation, où elle est étendue, comprimée et 
découpée en prismes. Souvent, pour donner à ces prismes plus 
de solidité , on les façonne comme des briques en les compri- 
mant dans des moules un peu coniques. 

En Hollande, la tourbe, avant d'être moulée en briquettes, 
est lavée de manière à être réduite en bouillie bien homogène 
et débarrassée d'une partie des matières terreuses dont elle est 
toujours mélangée. Ces procédés de lavage ont été récemment 
perfectionnés et l'on peut amener ainsi la tourbe à un degré de 
pureté qui en améliore la qualité d'une manière notable et en 
multiplie les applications. 

L'exploitation des tourbières donne lieu à des dépressions 
marécageuses qui rendent le pays malsain ; il importe donc de 
les combler le plus promptement possible, soit par des remblais, 
soit en y activant la végétation, soit enfin en y dirigeant des 
eaux courantes qui y déposent des alluvions sableuses ou 
limoneuses. L'extraction de la tourbe ne se fait généralement 
que pédant Tété, époque à laquelle les eaux sont basses et 
les terrains marécageux plus consistants. 

Cette exploitation se compose de procédés tellement simples 
qu'il est inutile d'indiquer les petites variations dont elle est 
susceptible. On jugera d'ailleurs l'importance comparative des 
diverses opérations par les données suivantes. 

Les couches de tourbe qui se trouvent en Bavière, vers les 
eources du Mein, ont 2™ à d»,50 de puissance. La tourbe est 
mousseuse et contient beaucoup d'arbres enfouis et décom- 



96 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

posés dont les débris permettent encore de reconnaître le bou- 
leau, Tauçe, le sa^nn, etc. Dans une tourbière de 27 hectares, 
on travaille à sec avec le petit louchet, en taillant des prismes 
horizontaux de 0"',33 sur 0™,14. L'ouvrier reçoit fr. 13 
par mètre cube extrait, et il peut en enlever huit dans sa 
journée; mais la tourbe perdant 0°^,60par la dessiccation qui 
dure au moins six semaines, le mètre cube ne fournit guère, y 
compris les déchets, que 0"'*,333 de tourbe en prismes. 
Les frais se trouvent ensuite ainsi répartis par mètre cube de 
tourbe séchée : 



Frais d'exploitation. 


0,36 


Frais de deMÎocation. 


0.23 


Entretien des oatils. 


0,02 


Sarveillanoe et frais généraux. 


0,21 



Total. . . 0,82 

Ce prix de revient suppose une tourbe très-facile à enlever 
et la main-d'œuvre à très-bon marché. Dans les tourbières des 
Vosges, les conditions d'exploitation sont beaucoup moins favo* 
râbles, et on paye, par mètre ciibe de tourbe sèche, f . 90 c. 
pour r'extraction, et f. 40 c. pour la dessiccation, total. 
1 f. 30 c, non compris les frais généraux qui portent la dé- 
pense totale à environ 1 f . 50 par mètre cube. 

Entre ces deux chiffres f. 82 c. et 1 f. 50 c. se trou- 
vent la plupart des tourbes des embouchures telles que celles 
de la Loire, etc. ; mais, pour obtenir le prix de revient réel, 
il faut encore ajouter tous les frais préliminaires qu'on est 
obligé de fiEÛre pour épuiser les eaux, pour déblayer les allu- 
viens qui recouvrent la tourbe et préparer l'exploitation. 

Exploitatlom soaterraiftei travaux 
préparatoires. 

Les gîtes en filons et couches inclinées, nécessitent l'emploi 
de travaux souterrains; la plupart des grandes exploitations 
commencées à ciel ouvert sur les amas et les stocwerks métalli- 



EXPLOITATION SOUTERRAINE. 07 

fëres finissent elles-mêmes par être transformées en exploita- 
tions souterraines, à cause de la difficulté de maintenir les 
parois de ces grandes excavations, d'y épuiser les eaux et d'en 
extraire économiquement les minerais. Mais, avant de pouvoir 
entrer en exploitation souterraine, il faut atteindre le gîte et y 
créer des travaux préparatoires qui permettent d'établir un 
nombre d'ateliers proportionné à l'extraction à laquelle on 
veut arriver. 

Ces travaux préparatoires consistent en puits verticaux ou 
inclinés, en galeries à' allongement (suivant la direction du gîte), 
et en galeries de traverse ( perpendiculaires à la direction du 
gîte). A l'aide de ces puits et galeries on découpe le gîte et on 
y prépare les voies d'aérage , d'abatage , de roulage et d'assè- 
chement. 

L'ensemble de ces travaux est assujetti à certaines conditions 
générales qui sont : 

1" Attaquer le gîte aussi profondément que possible, afin que 
les voies établies pour le service restent toujours dans le ferme 
et qu'elles aient, par l'importance des massifs dont elles sont 
appelées à desservir l'exploitation , une durée qui compense 
les frais de leur établissement ; 

2* Diviser le gîte en massifs isolés par des puits et des gale- 
ries, de telle sorte que l'exploitation ait toujours à sa disposi- 
tion un nombre suffisant de ces massi& dégagés sur deux faces ; 

3° Disposer les ateliers de manière qu'ils soient aussi rap- 
prochés que poàsible, afin de rendre la surveillance, l'éclairage, 
le roulage, etc., plus économiques, de n'avoir pas trop de tra- 
vaux à entretenir à la fois, et de pouvoir abandonner et isoler 
les champs d'exploitation dès qu'ils se trouvent épuisés; 

4® Diriger toutes les eaux sur des points de rassemblement 
où leur épuisement soit assuré. 

La condition ordinaire des gîtes métallifères, et surtout des 
filons, est de présenter leurs affleurements sur des versants 
plus ou moins inclinés, et de suivre une direction et une in- 
clinaison fixes. L'inclinaison peut être dans le même sens que 



98 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

celle des versants ou en sens inverse; mais dans ces deux 
cas elle est presque toujours bien plus forte que celle des 
versants eux-mêmes (fig. 32). 




Fig. 32. Puiiê tt galeries pour atteindre un gtte m profondeur. 

Supposons un filon inclinant dans le sens des versants : une 
galerie de traverse, percée au-dessus du niveau des plus hautes 
eaux de la vallée, sera le travail le plus avantageux pour 
exploiter toutes les parties du filon au-dessus de ce niveau; 
elle aura de plus l'avantage de servir de galerie d'écoulement. 
Dans certains cas , si ces niveaux supérieurs n'assurent pas 
une exploitation suffisante, si la galerie est longue à percer et 
si les eaux ne sont pas à craindre, il peut être plus avanta- 
geux de foncer un puits qui, au moyen de petites traverses, 
sera mis en communication avec les parties du filon situées 
au-dessus ou au-dessous du point d'intersection. On pourra 
enfin combiner les deux procédés , c'est-à-dire percer la ga- 
lerie et foncer un bure ou puits intérieur pour atteindre les 
niveaux au-dessous de la galerie. Les inclinaisons du sol 
et du gîte étant connues , il sera toujours facile de calculer le 
développement de ces travaux et de voir quel serait le plus 
économique et le plus rapide. 

Dans le cas d'une inclinaison opposée à celle des versants, 
une galerie d'écoulement présente beaucoup moins d'avantages ; 
un puits placé à droite ou à gauche de l'affleurement du filon. 



EXPLOITATION SOUTERRAINE. 99 

combiné avec des traverses qui rejoindront le gîte à différents 
niveaux, est dans ce cas le moyen le plus rationnel d'atteindre 
le gîte et de préparer Texploitation. 

Ces différentes combinaisons satisfont déjà à une partie des 
principes généraux que nous avons posés. Les travaux attei- 
gnent le gîte en profondeur, et, comme ils sont ouverts dans les 
roches encaissantes, ils peuvent être conservés à Tabri des 
éboulements, aussi longtemps que durera Texploitation de tous 
les massifs dégagés , sans qu'il soit nécessaire de réserver du 
minerai autour, ainsi qu'il le faudrait si ces travaux étaient 
ouverts dans le gîte lui-même. Par ce motif, pour exploiter 
les gîtes puissants ou verticaux, les voies de service seront 
en général placées plus avantageusement dans les roches en- 
caissantes que dans le gîte lui-même. 

Les puits inclinés ou les galeries inclinées appelées descen- 
deries et fendues, sont souvent préférés, au début d'une exploi- 
tation, parce qu'ils peuvent suivre les allures du gîte et qu'ils 
sont immédiatement productifs. 

C'est ainsi que l'on a constamment attaqué les filons et les 
couches inclinées dans les exploitations anciennes, alors qu'on 
n'avait aucune donnée positive sur l'allure et la continuité 
des g^tes. Mais ces moyens doivent être aujourd'hui restreints 
à des cas spéciaux et très-rares. Non-seulement ils ont l'in- 
convénient d'exiger des réserves latérales pour le soutènement 
des voies ainsi tracées et d'occasionner la perte du minerai 
destiné à conserver le soutien nécessaire, mais les travaux ne 
pouvant avoir, dans les gîtes, la régularité qu'on peut leur 
donner dans les roches stériles , conduisent à des services de 
roulage, d'extraction et d'épuisement plus dispendieux; or, on 
a bientôt perdu par ces frais supplémentaires le peu qu'on a 
gagné par l'abatage immédiat d'une faible quantité déminerai. 

Le gîte une fois atteint, il faut, pour satisfaire aux autres 
conditions des travaux préparatoires, découvrir et dégager des 
massifs en quantité convenable. 

Le premier travail à faire est d'ouvrir au niveau le plus bas 



400 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

une galerie d* allongement, à laquelle on donne une pente de 
quelques millimètres par mètre pour l'écoulement des eaux. 
Cette galerie est percée dans le gîte lui-même toutes les fois 
qu'il présente une solidité suffisante, et, comme elle doit tou- 
jours suivre le mur de la masse minérale, elle est assujettie i 
toutes ses ondulations. 

La première galerie une fois percée, on procède à la di- 
vision du gîte en massifs. Dans les filons métallifères plus ou 
moins inclinés, cette division se fait en établissant à plusieurs 
niveaux des galeries d'allongement ordinairement distantes de 
25 à 30 mètres, puis en les recoupant par des puits suivant 
l'inclinaison, distants d'environ 50 mètres; de telle sorte que 
le gîte se trouve découpé en parallélépipèdes ou massifs d'en- 
viron 25 mètres sur 50, dégagés et préparés pour l'abatage. 

Dans les couches ou gîtes peu inclinés, la diwsion se fait de 
la même manière, si ce a' est que les puits inclinés sont rem- 
placés par des galeries. Ces travaux préparatoires sont d'ail- 
leurs déjà productifs, puisque tout s'y £Edt dans le gîte et 
suivant son allure ; c'est la période de ce que Ton appelle le 
travail au masnfoM traçage. 

Le gîte étant ouvert à plusieurs étages , et les étages étant 
réunis entre eux, suivant l'inclinaison, par des bures, des des- 
cenderies ou des galeries, l'exploitation régulière peut être 
commencée. 

■ éthodes d*exploltfttioB «ppllqaées «ax 
gîtes métAllirères. 

Les méthodes d'abatage, les formes à donner aux excava- 
tions varient suivant la nature des substances exploitées et 
suivant la forme des gîtes. II faut d'abord distinguer l'exploi- 
tation des substances métallifères ou minerais , de celle de la 
houille et du sel gemme ; ces minéraux sont assujettis à des 
procédés spéciaux, nécessités par leur composition et par les 
conditions de leur gisement. 



EXPLOITATION DES FILONS. 401 

Les gîtes métallifëres étant composés des substances les plus 
variées, leur exploitation embrasse la série la plus complète 
et la plus générale des méthodes. En étudiant les méthodes 
d'exploitation appliquées aux minerais , on aura donc parcouru 
la majeure partie des cas qui peuvent se présenter. 

Il fiaut d'abord distinguer les gîtes sous le rapport de la puis- 
sance et de la composition ; car les procédés varieront suivant 
que le gîte aura plus ou moins de 3 mètres de puissance, et 
suivant qu'il sera plus ou moins incliné : ils varieront en- 
core suivant que les matières qui les composent seront con- 
sistantes ou ébouleuses. Le tableau ci-joint expose les diverses 
circonstances qui peuvent se présenter et les méthodes qui 
leur sont appliquées. 



I Inclinaison entre 45® 
et la verticale. 
Tnclinaiecn entre 45* 
et rhorizontale. 



Méthode par gradins droits. 

— par gradins renversés. 
Méthode par gradins couchés. 

— par grandes tailles. 

— par galeries et pib'ers. 

I Minerais consistantsjMéthode par ouvrages en travers, 
et solides. ( — par galeries et piliers. 

Minerais friables (Méthode par éboulement. 
on ëbonleuz. ) — par remblais. 

L'exploitation des gîtes métallifères fournit généralement 
une quantité considérable de déblais provenant des gangues et 
des parties stériles ; comme ces déblais doivent être laissés 
dans la mine, les méthodes doivent pourvoir, non-seulement à 
l'abatage des roches et au soutènement des excavations, mais 
encore à l'aménagement des déblais. 

Exploitation dos filons on eonehos nn-dessons 
do 3 métros do pnissnneo. 

firndlns droits. — La méthode par gradins droits appliquée 
aux gîtes dont la puissance est au-dessous de 3 mètres et dont 
l'inclinaison est au-dessus de 45^, nécessite d'abord la division 



lOS MËTHODES D'EXPLOITATION. 

en massife précédemment indiquée pour les travaux prépara- 
toires. 

On divise ensuite un de ces massifs en parallélépipèdes de 
2 mètres de hauteur sur 4 mètres de longueur , que Ton abat 
successivement, en plaçant autant de fronts d'abatage qu'on 
a dégagé de ces parallélépipèdes, et donnant à l'ensemble de 
Tatelier la disposition en gradins. A mesure qu'on avance 
dans Tabatage, on boise le vide qui en résulte avec des étais 
appuyés du toit au mur; ces étais, solidement assujettis 
dans des entailles et calés avec des coins, supportent des 
planchers sur lesquels on accumule les déblais stériles résul- 
tant du premier triage qui se fait dans la mine. 

La planche IV représente à sa partie inférieure deux mas- 
sifs exploités par gradins droits. On voit que cette méthode 
n'exige pas de galerie inférieure aux derniers massifs exploités, 
les roches abattues sont jetées de gradins en gradins jusqu'au 
puits ou jusqu'à la galerie qui sert à les enlever. 

Ce transport irrégulier est un des inconvénients de la mé- 
thode par gradins droits. Si l'on exploite des ndnerais qui 
ont besoin d'être triés avec soin , le piétinement continuel des 
mineurs sur le minerai qu'ils vont abattre, est un obstacle à 
ce triage. Aussi ne peut-on exploiter ainsi les minéraux qui se- 
raient détériorés par l'écrasement et la boue qui résultent de la 
circulation des ouvners. 

Gradins r«Byei«és. — Dans la méthode par gradins ren- 
versés la disposition est inverse, et les massifs sont attaqués 
par la partie inférieure. Un boisage solide est établi au-dessus 
de la galerie d'allongement ; ce boisage doit être assez fort 
pour supporter tous les déblais qui seront produits par l'aba- 
tage et le triage du massif supérieur. 

Pour l'abatage, les mineurs, montés sûr les remblais ou 
sur des planchers mobiles, entaillent le massif en mainte- 
nant la disposition en gradins. Si la roche est peu solide, 
elle est soutenue gar des boisages qui servent en même temps 
à la circulation des ouvriers; ces boisages avancent avec l'en- 



EXPLOITATION DES FILONS. 103 

taille, et sont successivement enlevés pour être reportés en 
avant à mesure qu'ils peuvent être remplacés par les remblais. 

La planche IV représente à sa partie supérieure la disposi- 
tion des chantiers par gradins renversés dans un filon. On voit, 
d'après cette disposition, que les matières abattues tombent na- 
turellement sur le plan incliné formé par les remblais qui se 
substituent au fur et à mesure de l'avancement à Tépaisseur du 
filon. Ils sont d'abord triés, puis transportés vers la galerie 
de service qui se trouve au-dessous du chantier. 

Les méthodes par gradins droits ou renversés ont pour avan- 
tages communs le dépouillement complet du filon. Dans les 
deux procédés le filon évidé se trouve , après l'exploitation, 
rempli de déblais stériles maintenus par des lignes de boisa- 
ges. Enfin, dans les deux cas, les roches se présentent toujours 
à l'abatage dégagées sur deux faces ; les ouvriers sont con- 
stamment rassemblés, faciles à surveiller et parfaitement en 
sûreté. 

En comparant les détails des deux méthodes, on trouve que, 
dans les gradins renversés, l'abatage est facilité par le poids 
des masses ; les boisages abandonnés dans les déblais sont en 
outre moins coûteux; mais, d'autre part, le triage est souvent 
difficile, parce que les minerais tombent sur les déblais, où ils 
peuvent se perdre, ces minerais étant généralement plus firagiles 
que les gangues. Cette considération importante suffit, dans 
certains cas, pour assurer la préférence aux gradins droits, sur 
lesquels tout peut être, sinon trié, du moins recueilli après l'a- 
batage , même les poussières. 

Lorsque l'on applique la méthode par gradins, renversés à 
des minerais précieux, on étend sur les déblais des planches et 
des toiles qui reçoivent les produits de l'abatage et empêchent 
les petits fragments de se perdre. 

Le choix entre les gradins droits ou renversés ne peut donc 
être déterminé que par les considérations spéciales qui résul- 
tent de la composition des gîtes. Les gradins renversés sont 
d'un usage plus répandu; c'est ainsi que sont exploités la plu- 



i04 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

part des filons du Cornwall, de la Saxe, et ceux de Yillefort, 
de Pontgibaud et de Poullaouen en France. On peut d'ailleurs, 
ainsi qu'on le fait au Hartz, combiner les deux méthodes, en 
réservant les gradins droits pour les parties les plus riches, 
tandis que les parties pauvres sont abattues par gradins ren- 



Lorsqu'on se propose d'exploiter une couche ou un filon 
dont l'inclinaison estau^essous de 45** et dont la puissance est 
au-dessous de 3 mètres, on peut choisir entre trois méthodes 
connues sous les dénominations de gradins couchés , grandes 
tailles, galeries et piliers. 

BrskéÈmm co«ehé8. — Cette méthode ne difiëre de celle des 
gradins renversés que par la disposition qui résulte de la faible 
inclinaison du gîte. Les gradins se trouvent couchés suivant le 
plan de la masse minérale et les ouvriers mineurs , au lieu de 
s'élever sur des remblais ou sur des planchers , marchent sur 
le mur du gîte. La division préparatoire en massifs ayant été 
pratiquée comme d'habitude, on abat un de ces massifs en le 
découpant en gradins, boisant sur autant de lignes qu'il est 
nécessaire, et accumulant les déblais entre les boisages. Les 
gradins ont le plus souvent, dans ce genre de travail, 4 mètres 
dans les deux sens , et pour hauteur celle de la couche ex^ 
ploitée. 

La couche de schiste cuivreux du pays de Mansfeld, dite 
kupferschiefer, est exploitée par gradins couchés. Le schiste 
n'ayant que de 30 à 50 centimètres de puissance, on le dégage 
en kavant le mur, puis on le détache soit en chassant des coins 
dans le toit , soit par des coups de mine. Les galeries de ser- 
vice ont la hauteur habituelle de l'°,60; mais les travaux en 
gradins n'ont que de O^jTO à 0",90. Bien que l'inclinaison 
facilite l'entrée de ces tailles étroites, les ouvriers sont obligés 
de travailler couchés sur le côté ; c'est ce qu'on appelle travail- 
ler à col tordu. Il faut une certaine habitude aux mineurs pour 
pratiquer, dans cette position difficile, les havages qui ont de 
0">,60 à 1 mètre de profondeur, mais une fois qu'ils l'ont ao- 



EXPLOITATION DES FILONS. 105 

qmse> le travail peut encore être conduit assez rapidement ; 
ainsi, dans les districts de Mansfeld et Songerhausen, 1500 ou- 
vriers mineurs abattent de cette manière environ 260 000 quin- 
taux métriques de kupferschiefer par année. 

Crrandea tailles. — La méthode par grandes tailles difiëre 
complètement de la précédente. Dans cette méthode on place 
des ouvriers de front suivant toute la longueur d'un massif; 
ces ouvriers abattent simultanément sur toute la ligne en pro- 
cédant au dépouillement de la couche métallifère, boisant der- 
rière eux avec des étais, à mesure qu'ils avancent, puis reje- 
tant les déblais entre les boisages. 

Cette méthode a des avantages particuliers; elle est rapide, 
permet d'employer beaucoup de monde, oblige tous les ou- 
vriers à marcher du même train dans le travail, et ne laisse 
pas au toit le temps de se déliter. S'il existe quelques parties 
stériles, on peut les négliger dans Tabatage et les laisser 
comme piliers. Cette méthode permet plus qu'aucune autre de 
concentrer les ateliers, et de n'entretenir que le moins possible 
de travaux souterrains; mais elle ne peut être employée que 
pour des matières assez tendres pour être aisément entail- 
lées au pic , le dégagement successif des gradins ne facilitant 
pas l'abatage. 

On exploite par grandes tailles les couches de calcaire ar- 
gileux, pénétrées de galène, qui se trouvent aux environs de 
Tamowitz en Silésie. L'abatage s'y fait, comme d'habitude, 
en bavant le mur de la couche qui a O^'yTO d'épaisseur. 
Chaque mineur opère sur un front de 4 mètres , de telle sorte 
qu'un massif de 100 mètres compris entre deux galeries d'al- 
longement est enlevé par 25 mineurs. 

«■alerlea et pillera. — La méthode par galeries et piliers 
consiste à diviser le massif qu'on veut attaquer de manière à y 
pénétrer par des galeries croisées, qui laissent entre elles une 
partie pleine suffisante pour supporter le toit. 

Ainsi on découpera une couche en laissant 5 mètres de 
plein et perçant autant de galeries de 3 mètres, poussées pa- 



106 VÉTHODES D'EXPLOITATION. 

ralièlement entre eUes, qu'il y aura de fois 8 mètres dans 
tout le massif. On recoupera ensuite toutes ces galeries par 
galeries perpendiculaires aux premières et disposées de la 
même manière, de sorte qu'on ne laissera plus, pour supporter 
le toit, que des piliers de 5 mètres sur 5 mètres, espacés de 
3 mètres et disposés en damier. 

Lorsqu'une couche est inclinée, on doit donner aux piliers 
une plus grande longueur dans le sens de l'inclinaison que 
dans le sens de la direction, afin d'éviter tout effet de glisse- 
ment. 

Cette méthode par galeries et piliers s'applique lorsque 
presque toute la matière abattue doit être enlevée, de sorte 
qu'il ne reste que peu ou point de déblais pour soutenir le 
toit ; elle suppose en outre que le minerai exploité a peu de 
valeur, et que le mode de soutènement le plus économique est 
de laisser des piliers naturels. On exploite ainsi les roches et 
certaines couches de minerais de fer, en ayant soin d'espacer 
et diriger les galeries de manière à enlever les parties les plus 
riches du massif et à laisser en piliers les parties les plus pau- 
vres; ce qui donne presque toujours à ces exploitations une 
très -grande irrégularité. 

Lorsque la substance ainsi exploitée sans remblais a une 
valeur assez grande pour qu'on ait avantage à revenir ensuite 
enlever les piliers eux-mêmes , on peut le faire en descendant 
des remblais du jour et remplissant les vides avec des précau- 
tions que nous détaillerons plus loin, lorsque nous décrirons 
l'exploitation de la houille. Cet enlèvement après coup de piliers 
affaiblis est dangereux même lorsque la roche est solide, et Ton 
ne doit y procéder qu'en cas de nécessité absolue, en s'entou- 
rant de toutes les précautions du soutènement. 

Ces diverses méthodes laissent un choix à faire à l'ingénieur 
dans l'exploitation des filons ou couches au-dessous de 3 mè- 
tres; mais, outre qu'il sera (l'abord guidé dans ce choix par 
l'inclinaison du gîte, la composition de ce gîte l'aura elle- 
même bientôt fixé. En effet, s'il n'a pas de remblais dans la 



EXPLOITATION DES GITES PUISSANTS. i07 

mine et que le minerai ait peu de valeur, il est conduit i 
préférer les travaux par galeries et piliers; si le minerai a 
de la valeur, l'épaisseur du gîte , la nature du toit, déter* 
mineront le choix entre les gradins ou les grandes tailles , et 
dans le cas où les remblais naturels ne suffiraient pas, on en 
ferait descendre de l'extérieur. Toutes ces méthodes renferment 
d'ailleurs des éléments de sûreté tels, que les mineurs n'y 
peuvent courir aucun danger qui soit le résultat du mode de 
travail. 

Nous nous bornerons, pour le moment, à ces données gé- 
nérales sur les méthodes d'exploitation appliquées aux filons 
ou couches dont la puissance est au-dessous de 3 mètres. Ces 
méthodes, sauf celle des gradins droits, sont employées pour 
les couches de houille, et les détails en seront développés d'une 
manière plus complète en traitant de l'exploitation de ces cou- 
ches. 

Exploitation des gâtes a«- dessus de 3 mètres 
de p«issanee« 

L'exploitation n'a plus cette marche assurée et cette simpli- 
cité lorsque les gîtes sont en couches ou filons très-puissants 
et qu'ils affectent la forme d'amas ou de stocwerks. En effets 
au delà de 3 mètres , il devient impossible de placer des bois 
du toit au mur, et il faut nécessairement supporter les exca- 
vations par la matière elle-même, ou par de véritables con- 
structions faites avec les remblais. Les difficultés croissent 
surtout lorsque les matières sont ébouleuses, et c'est ce qui a 
déterminé, pour le choix des méthodes, une première distinc- 
tion entre les roches solides et celles qui ne le sont pas. Exa- 
minons d'abord le cas des roches solides et consistantes. 

Ouvrages en travers. — La méthode par ouvrages^en tra- 
vers consiste à ouvrir au mur de la masse minérale une ga- 
lerie d'allongement qui en suit toutes les ondulations, puis à 
pratiquer dans cette galerie des tailles d'exploitation perpen- 



108 



MÉTHODES D'EXPLOITATION. 



diculaires à la direction moyenne de la galerie d'allongement, 
et| par conséquent, dirigées du toit au mur. 

Ces tailles prises en travers du gîte, sont d'abord séparées 
par des massifs pleins qui font l'office de piliers pour soute- 
nir les parties supérieures; ainsi par exemple on divisera le 
gîte en massifs de 6 mètres de front, qui seront enlevés de 
deux en deux par trois galeries contiguës. Ces galeries accolées 
et successives forment par leur avancement inégal des gradins 
horizontaux ; elles sont remblayées à mesure qu'elles arrivent 
au toit du gîte, de sorte qu'à la fin du travail , c'est-à-dire 
lorsque le toit a été atteint par toutes , les trois galeries con- 
tiguës sont complètement remplies. 

Lorsqu'on a enlevé et remblayé ces premières tailles ou- 
vertes dans le gîte, on attaque les massifs intermédiaires 
eux-mêmes et l'on arrive à enlever dans le gîte toute une 

tranche horizon- 
tale, en lui sub- 
stituant une tran* 
che de remblais. 
Un premier étage 
étant enlevé et 
remblayé, on s'é- 
lève sur les rem- 
blais et on pro- 
cède de la même 
manière à l'enlèvement d'une seconde tranche ainsi qu'il est 
indiqué par la figure 33, qui représente la coupe transver- 
sale de ces ouvrages superposés. On passe ensuite à une troi- 
sième tranche , et ainsi de suite jusqu'à l'épuisement du gîte. 
On conçoit que ce gîte doit avoir été attaqué aussi bas que 
possible. 

Le plan ci-joint (fig. 34) représente l'exploitation , par 
ouvrages en travers, d'un filon argentifère de Schemnitz en 
Hongrie, et résume tous ces détails. Le filon est puissant de 
10 mètres et incliné à 60*; les tailles sont de 9 mètres. 




Fig. 33. Coupe <tune exploitation en traven. 



EXPLOITATION DES GITES PUISSANTS. 



i09 



ouvertes par trois galeries successives de 3 mètres chacune et 
séparées par des massifs de 9 mètres. S'il se rencontre quelque 
partie stérile, on la laisse en pilier et on la tourne par les 
excavations. Le triage est fait dans la mine de manière à y 




Fig. Zk. Exploitation par ouvrages m travers. 

laisser les remblais nécessaires pour remplir complètement 
toutes les tailles. Lorsqu'elles sont remblayées on attaque et 
on remblaye de la même manière les massifs qui avaient été 
laissés entre les premières tailles, de manière à enlever com- 
plètement une tranche horizontale. 

Une même galerie d'allongement peut servir pour l'exploi- 
tation de plusieurs tranches ; on la conserve pour cinq et même 
pour dix étages superposés, en y faisant tomber le minerai par 
des puits inclinés, pratiqués le long du mur (fig. 33). Ces ga- 
leries sont quelquefois percées dans le mur, afin de n'avoir 
pas à supporter la charge croissante des remblais. 

La méthode par ouvrages en travers permet l'enlèvement 
complet du minerai, consomme peu de bois et est cependant 
aussi sûre que possible ; elle peut conduire à une exploitation 
des plus rapides et présente des masses bien dégagées qui faci- 
litent l'abatage. Mais elle est basée tout entière sur l'exis- 
tence de déblais en quantité suffisante pour remblayer toutes 
les excavations, et, d'après le foisonnement des roches dures, 
elle ne permet pas d'amener au jour plus d'un tiers des matiè- 
res abattues. S'il ne manquait que peu de remblais , on pour- 
rait sans doute en faire descendre de l'extérieur; mais si la 



110 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

proportion des déblais était faible ou nulle, cette méthode de- 
viendrait trop coûteuse pour les minerais de peu de valeur, et 
il faut dans ce cas avoir recours à la métiiode par galeries et 
piliers. 

Craleries et piliers. — La méthode par galeries et piliers 
consiste à exploiter une tranche par deux systèmes de galeries 
croisées, comme si l'on attaquait une couche horizontale ayant 
seulement 3 mètres de puissance. Lorsqu'un niveau est ex- 
ploité, on attaque la tranche supérieure de la même manière, 
en ayant soin de laisser entre les deux étages un sol intermé- 
diaire, et de faire correspondre les piliers d'un étage à ceux 
de l'étage inférieur, afin d'éviter l'écrasement des travaux. 
Quelquefois , lorsqu'un gîte a été ainsi découpé, on sape les 
piliers et on provoque l'écroulement des sols, afin de retirer 
encore ce qu'il est possible d'atteindre sans danger. 

Cette méthode est évidemment très-imparfaite, puisqu'elle 
occasionne l'abandon d'au moins la moitié du gîte; mais c'est 
la seule qui puisse être employée pour les substances de peu 
de valeur qui ne fournissent pas de déblais et ne supporte- 
raient pas la dépense de remblais venus de l'extérieur. Tels 
sont les minerais de fer peu riches, le gypse, l'ardoise, etc. 

Pour réduire autant que possible la proportion abandonnée 
au soutènement, il faut évidemment éviter le grand nombre 
des sols et par conséquent donner aux étages toute la hauteur 
possible. Ainsi, dans les minerais de fer, on donne souvent 
plus de 8 mètres .de hauteur aux galeries et 5 mètres de lar- 
geur, en laissant aux piliers 6 mètres au moins de côté. On 
taille les plafonds en voûte , et on laisse 3 mètres environ 
d'épaisseur au sol qui sépare deux étages superposés. Le fond 
4e ces grandes galeries est attaqué par gradins droits. 

La planche V empruntée à l'ouvrage de M. Héron de 
Villefosse , représente une exploitation par . deux systèmes 
de hautes galeries croisées à angles droits, celle de la mine 
de fer du Stahlberg. Le fond de l'excavation est , ainsi 
qu'on le voit, divisé en gradins qui permettent d'abattre ei- 



EXPLOITATION DES GITES PUISSANTS. IH 

multanément toute la paroi sur une hauteur considérable. 
Avec des galeries de cette élévation, les voûtes doivent être 
l'objet d'une attention particulière , et , lorsqu'une partie 
donne quelque indice d'affaissement, on la soutient aussitôt 
par des boisages ou par des portions de muraillement. 

Dans les ardoisières souterraines de Fumay (Ardennes) on 
attaque une couche de 20 mètres de puissance inclinée de 20 
à 30' en donnant aux galeries toute la hauteur du gîte et 
10 mètres de largeur. Les piliers sont égaux aux excavations. 
Les rigoles pour Tabatage se font perpendiculairement à la 
stratification, et le havage ou souchèvement suivant la strati- 
fication; de sorte que les parois des galeries sont elles-mêmes 
inclinées. 

Les cavages ou exploitations souterraines de gypse aux en- 
virons de Paris se font également par galeries qui ont jusqu'à 
10 mètres de hauteur et 5 de largeur, soutenues par des piliers 
de 5 mètres de côté. Enfin, dans beaucoup de cas ^ on exploite 
ainsi des calcaires pour la fabrication de la chaux ou toute autre 
roche pour la construction. Les nombreuses carrières creusées 
autour de.Naples dans le peperino (brèche volcanique), les ca- 
tacombes parisiennes dans le calcaire grossier, les carrières de 
craie de Meudon, celles de la montagne de Saint-Pierre près 
Maestricht, également creusées dans la craie, sont des exemples 
bien connus de ce mode de travail. Dans ces divers cas, la 
matière n'ayant aucune valeur en place, on ne craint pas de 
donner aux piliers des dimensions plus grandes que celles 
des galeries. Ces vastes carrières souterraines finissent par 
{)résenter des séries de rues croisées, souvent sinueuses, 
mais qui cependant, lorsqu'on en considère l'ensemble, se 
rapportent à deux axes principaux. 

Dans les cas précédents, applicables à des roches consistan- 
tes, l'aménagement bien entendu des matières exploitées, pour 
obtenir un abatage facile et un enlèvement aussi complet que 
possible, est le but de toutes les méthodes. Pour les matières 
peu consistantes et ébouleuses qui se présentent en gîtes puis- 



HS MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

sants, c'est la sûreté des travaux qui constitue un bon systènae ; 
cette condition devient di£5cile à remplir et doit être placée 
en première ligne. Deux méthodes atteignent le but. 

Exploitation par élboalement. — Un gîte puissant et ébou- 
leux doit être attaqué par des travaux placés en d^^iors du gîte 
et dans une roche solide; les galeries d'allongement pour le 
roulage y seront situées d'une manière avai^tageuse et à Tabri 
des mouvements que la méthode produit dans le terrain. 

Les schistes aluminenx du pays de Liège, en couches puis* 
santés inclinées de 70^, ont été exploités par éboulemerU. 

Cette méthode consistée pousser, à partir d'une galerie d'al- 
longement placée dans le mur du gîte, des galeries de traverse 
fortement boisées, qui sont conduites jusqu'au toit. Ces ga* 
leries sont séparées entre elles par environ 3 mètres de par- 
ties pleines. Lorsqu'elles sont arrivées au toit du gîte, on se 
retire en déboisant à partir de ce toit, et laissant ébouler la 
roche, qu'on enlève à mesure qu'elle tombe. Les éboulements se 
propagent à des hauteurs de 4 et 5 mètres, et l'on peut exploi- 
ter ainsi un étage de 5 mètres de hauteur en enlevant une grande 
partie de la roche. On s'établit ensuite 6 mètres plus bas, et 
on procède de la même manière. On exploite donc le gtte-en 
l'attaquant de haut en bas par étages espacés de 6 mètres, de 
sorte que les éboulements ne tardent pas à se propager jusqu'à 
la surface du sol qu'on laisse effondrer. 

Ce genre de travail, malgré les précautions du boisage, 
exige ime surveillance assidue ; il a l'avantage d'être peu coû- 
teux, mais, d'un autre côté, il amène dans l'intérieur des tra- 
vaux les .eaux de la surface, et oblige, si un triage est néces- 
saire, à ne le faire qu'au jour. 

Exploitation par remblais. — La méthode ^ar remblais est 
plus coûteuse, mais elle n'a pas les mêmes inconvénients. Très- 
variable dans ses procédés, elle consiste, en principe, à atta- 
quer le gîte par des ouvrages que l'on remblaye immédiatement, 
Boit avec les débris du triage, soit avec des matériaux descendus 
de l'extérieur. On s'élève ensuite sur un étage ainsi remblayé 



EXPLOITATION DES GITES PUISSANTS. 113 

pour en attaquer un supérieur. Le plus souvent on suit» 
pour la forme des ouvrages , la marche des galeries et piliers; 
mais, au lieu de faire des étages élevés, on ne procède que par 
étages de hauteur d'homme, afin d'éviter les éboulements, et 
l'on remblaye aussi complètement que possible, en ne laissant 
que les vides nécessaires au service. Quant aux remblais, qui 
consistent en roches meubles et résidus des triages faits dans 
la mine , on les emploie de préférence à Tétat humide en les 
tassant comme du pisé. 

C'est ainsi qu'on exploite à Bleiberg des couches de grès 
peu consistants et pénétrés de galène. On procède par gale* 
ries et piliers» en laissant d'abord des piliers, suffisants pour 
ne pas ébranlef les parties supérieures; puis, après avoir 
extrait la galène par lavage, on construit, avec les résidus qui 
sortent à l'état de n\ortier, des murailles qui remplissent les 
vides entre les piliers, en ne laissant subsister que les voies 
nécessaires pour les aborder. Au bout de quelque temps, 
lorsque ces murailles ont acquis un peu de consistance, on 
attaque les piliers et on les enlève aussi. Toutes les couches 
n'étant pas plombifères, on laisse celles qui sont pauvres ou 
stéiiles pour servir de sol entre les divers étages. Si l'on veut 
exploiter deux étages superposés, on a soin que tout l'étage du 
fond soit remblayé : on peut même sans inconvénient y laisser 
quelques vides à section étroite, ces vides ne tardant pas à 
se combler par l'afiaissement des parties supérieures qui écra- 
sent lentement les remblais. 

La marche naturelle d'une exploitation par remblais est de 
bas en haut, puisque l'on doit s'élever sur les remblais pour 
abattre les parties supérieures ; mais cette marche présente- 
rait souvent des inconvénients, notamment celui de ne pas 
permettre la multiplicité des étages d'exploitation. Pour faci- 
liter l'ouverture d'étages dans la partie supérieure du g^te, 
étages qu'on viendra ensuite reprendre en dessous , on place 
sur le sol qui reçoit les premiers remblais un grillage en bois, 
formé des vieux bois de la raine, et on tasse par-dessus des 

II. 8 



H4 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

terres grasses. Lorsqu'ensuîte on viendra exploiter en dessous, 
ces bois et ces terres grasses soutiendront les déblais supé- 
rieurs de manière à faciliter le soutènement et l'exploitation 
de la tranche prise en dessous. 

Telle est la série des méthodes à l'aide desquelles on peut 
exploiter tous les gîtes métallifères et toutes les roches, quelles 
que soient leur puissance et leur nature minéralogique. En in- 
diquant successivement ces méthodes nous n'en avons décrit 
que les conditions générales ; nous entrerons dans les détails 
en décrivant leur application à des substances déterminées, 
telles que la houille et le sel gemme. Ces deux matières qui 
doivent être extraites en grande masse et aussi économique- 
ment que possible résument les difficultés que peut présenter 
l'application des méthodes. 

Exploitation des conelieo de lionllle. 

Les méthodes d'exploitation de la houille sont toutes com- 
prises dans les méthodes générales précédemment décrites ; elles 
n'en difièrent que par quelques conditions spéciales, qui sont : 
1° la nécessité d'ouvrir des travaux à grande section, afin d'ob- 
tenir la houille en gros fragments et de faire le moins possible 
de menu, dont la valeur est toujours inférieure ; 2® l'avantage 
de n'entretenir que le moins possible d'anciens travaux, parce 
que la houille qui s'y trouve réservée en piliers se détériore par 
le contact de l'air et la pression du toit, et plus encore parce 
que les vieux travaux sont toujours des occasions nombreuses 
d'accidents, par suite de l'accumulation des eaux , des gaz dé- 
létères et des chances d'inflammation spontanée ; 3^ enfin le 
manque fréquent de remblais provenant de l'intérieur, la va- 
leur actuelle de la houille exigeant une exploitation aussi com- 
plète que possible. 

L'ensemble de ces conditions nécessite donc des méthodes 
d'entaille larges et rapides, tm enlèvement complet de la 
houille, et des chantiers d'abatage indépendants les uns des 



EXPLOITATION DES CODCBES DE HOUILLE. il 5 

autres, afin que les accidents, quelquefois si funestes dans ces 
mines, ne paissent frapper d'un même coup toute la popula- 
tion souterraine. 

La consistance de la houille ne varie pas tellement que le 
choix de la méthode puisse dépendre de cette condition ; la 
puissance des couches est l'élément principal de la variation 
des méthodes, et leur inclinaison vient en seconde ligne; on 
peut donc classer ces méthodes ainsi qu'il suit: 



Conciles de houille 

au'destùut de 

3" de puissance. 



Inclinaison entre 35^ (Méthode par gradins renversés, 
et la verticale ; | — par dépilages. 



I Méthode par gradins coaohés. 
— par grandes taiUes. 
— par massifs longs. 
— par massifs courts. 

Couches d'une / /Méthode par dépilagee sans rem- 

puissance supérieure | / biais. 

à 3 mètres. ( ( — par remblais. 

Le premier cas, celui des couches peu puissantes et forte- 
ment inclinées, se présente souvent dans les terrains houillers 
du nord de la France et de la Belgique; la méthode par gra- 
dins droits ne peut y être appliquée, parce que les ouvriers, 
placés sur la houille même, pour le travail et les transports, la 
déprécieraient d'une manière notable en l'écrasant et la salis- 
sant, et parce que le triage intérieur des déblais deviendrait 
ainsi presque impossible. 

Gmdlas wemwewuém» — La méthode par gradins renversés 
n*a pas ces inconvénients; elle ne difiëre -d'ailleurs de celle 
que nous avons décrite pour les gîtes métallifères que par les 
dimensions des gradins, qui ont jusqu'à 10 et 14 mètres de 
front. Cette dimension, qui facilite l'abatage en gros morceaul, 
ne doit être réduite que dans les houilles qui laissent dégager 
une grande quantité de grisou, parce que la circulation de 
l'air sur un front découpé en gradins sera d'autant plus facile 
et plus efficace que les gradins seront plus petits. 

L'exploitation de la houille par gradins renversés est la mé- 
thode le plus fréquemment appliquée ; elle est en effet la plus 



1f6 



MÉTHODES D'EXPLOITATION. 



normale et répond à presqae toates les exigences des fortes 
inclinaisons. Nous entrerons donc dans quelques détails 
descriptifs qui permettront d'apprécier les conditions de son 
établissement. 

Cette méthode exige deuxgaleries : Tune inférieure, dite voie 
de fond, qui est en même temps la rme de roulage et doit servir 
à la sortie des produits de Tabatage ; Vautre supérieure, qui est 
la voie d*aérage^ parce que son but est en effet de compléter la 
circulation de l'air dont nous indiquerons les conditions dans 




Fig. 35. Exploitation par gradins renversés. 

un autre chapitre. La figure 35 représente un chantier découpé 
d'après cette méthode. 

Les deux voies, entre lesquelles se trouve comprise la tran- 
che de houille à exploiter, doivent évidemment être établies 
avant Tabatage et le précéder d'une certaine longueur. Le pre- 
mier travail préparatoire est donc leur percement et leur mise 
en communication Tune avec le puits d'extraction, l'autre avec 
le puits d'aérage; la hauteur qui- doit être comprise entre les 
deux niveaux est déterminée suivant les convenances qui ré- 
sultent principalement de la puissance et de l'inclinaison de 
la couche. 

Supposons une couche de houille inclinée à 45* reconnue par 
un puits vertical. On percera d'abord à partir des puits d'extrac- 
tion et d'aérage deux galeries de traverse qui recouperont la 
couche et dont l'intervalle déterminera la hauteur à exploiter. 



EXPLOITATION DES GOUGBES DE HOUILLE. ii7 

Ces deox galeries sont ce qu'on appelle les bouveaux de roulage 
et d'aérage. 

La distance verticale comprise entre ces deux bouveaux 
varie de 30 à 60 mètres. 

Ces deux bouveaux une fois établis perpendiculairement à 
]a direction de la couche, on procédera au coupage des voies, 
c'est-à-dire au percement des galeries d*allongement. 

L'établissement deces voies demande un examen attentif des 
conditions du toit et du mur de la couche. Ainsi, la voie 'de 
ibnd ou de roulage, qui est la plus importante, doit être établie 
de manière à présenter les meilleures conditions de solidité. 
Sapposons que la couche ait 1 mètre de puissance : la galerie 
qui devra avoir environ 1",70 de hauteur, sous bois, sur 1",30 
de largeur, dans œuvre, entaillera nécessairement le toit ou le 
mur. Si le toit est solide, on évitera de le couper, on le lais- 
sera comme toit de la galerie, et l'entaille nécessaire à la sec- 
tion de la galerie se trouvera dans le mur; s'il y a, au con- 
traire, manque de solidité au toit et^u'il y ait avantage à l'en- 
tailler, on le coupera jusqu'à une assise plus solide, et le mur 
ne se trouvera entaillé que de la quantité nécessaire pour éta- 
blir le sol horizontal de la galerie. 

Les deux galeries ayant un avancement suffisant, il faut pré- 
parer les tailles; pour cela, un montage est d'abord ouvert qui 
dégage latéralement la tranche à exploiter , et souvent dans 
ce montage, on dispose un plan automoteur destiné à des- 
cendre sur la voie de roulage les charbons qui seront abattus 
dans les parties supérieures. Les gradins sdnt ensuite décou- 
pés de manière à donner au profil de la taille la forme qu'il 
doit conserver en avançant. Le profil en gradins a l'avan- 
tage de rompre la ligne d'affaiblissement du sol. de manière à 
en rendre le soutènement plus facile, et d'isoler en même temps 
Jes chantiers. Cette disposition n'est pas de rigueur, et dans 
beaucoup d'exploitations on dispose les tailles droites, ce qui 
est plus commode lorsque par exemple l'inclinaison est telle, 
que les charbons puissent glisser du haut en bas de la taille jus- 



il8 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

qu'à la voie de fond sans tomber violemment. On règle au 
besoin cette descente en arrêtant le charbon par des planches 
transversales, qui sont enlevées lorsque la taille se trouve 
encombrée et que les ouvriers inférieurs se sont retirés. 

Pour Fabatage, une taiUe sera donc partagée en longueurs 
généralement égales, ayant 3 ou 4 mètres de front, longueurs 
qui sont confiées chacune à un ouvrier, et qui sont calculées de 
telle sorte que dans son poste de travail il puisse avancer d'en* 
viron 1 mètre. 

Le travail de la taille est généralement divisé en deux par* 
ties : le haoage et Yabatage. 

Le havage est l'entaille parallèle à la stratification, qui doit 
permettre ensuite d'abattre la partie dégagée, en la brisant le 
moins possible en petit et menu charbon qui n'a pas le valeur 
du gros ; il se fait de préférence au mur de la couche, si ce mur 
est facile à entailler; il se fait dans la couche, lorsqu'elle pré-^ 
sente un lit à^escaille ou gore interposé, qui la divise en deux 
sillons; il se fait au toit» lorsqu'il n'y a pas moyen de faire 
autrement. 

Le haveur prolonge son entaille aussi loin que le permettent 
les circonstances , c'est-à-dire la hauteur qu'elle comporte et 
la facilité de son exécution. A mesure que cette entaille 
avance, il la soutient par de petits étais pour empêcher la 
chute subite de la partie supérieure. Lorsque le havage est 
terminé, on dégage la partie havée par des entailles latérales et 
il suffit de chasser des coins au toit pour faire tomber la couche 
dégagée. S'il y a une banquette inférieure, on la découpe par 
des entailles et on l'abat ensuite après avoir chassé des coins 
dans le mur pour détacher la base. 

En général les mêmes ouvriers bavent, abattent et boisent. 
On leur adjoint pour accélérer le travail, des bouteurs et des ser^ 
veurs qui déblayent le charbon abattu et amènent les bois sur 
les emplacements où ils doivent être placés ; des remblayeurs 
ou reculeurs qui font tout le travail en arrière, c'est-à-dire 
construisent les murs en pierre sèche et entassent les remblais 



EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. ii9 

en ménageant les galeries ou les conduits de charbon qui doi- 
vent être pratiqués d'après le tracé d'exploitation. 

Enfin pour compléter la taille il faut nécessairement avancer 
les voies de fond et d'aérage et entretenir p^r conséquent à 
chacune de ces galeries des coupeurs de mur Ou bos$ey&ufs qni 
font les voies , les boisent et construisent les murs latéraux 
avec les plus grosses pierres que fournit l'atelier. 

Une taille étant ainsi organisée, il est facile d'en calcule^ 
la dépense et le produit. Ainsi une taille de 30 mètres de lon- 
gueur suivant l'inclinaison, occupera dix mineurs ou haveurç 
et quatre serveurs ; elle exigera en outre deux coupeurs de 
mur et deux remblayeurs. Son avancement étant supposé d'un 
mètre par poste, chaque mineur aura déhouillé trois mètrep 
carrés ; reste à calculer ce que la couche produit en charbon 
trié et transporté, par mètre carré de déhouillement, chif&e 
qui résulte de sa puissance et de sa composition. 

La planche YI indique les conditions graphiques d'une 
exploitation par gradins renversés. Cet exemple pris dans une 
couche du Chaufour près d'Anzin, a été exposé par la compar 
gnie d'Anzin, sous la forme d'un modèle au cinquième d'exécu^ 
tion ; on a cherché à y rassembler dans un petit espace les 
traits caractéristiques de la méthode. 

Cette planche représente les deux voies du fond et d'aérage, 
recoupées par les bouveaux. Ces deux voies sont mises en 
communication par un montage complet, ménagé à travers 
les remblais et muni d'échelles. Un second montage plus large 
est disposé en plan automoteur et ne s'élève que jusqu'au ni- 
veau inférieur du premier gradin, il est destiné à recevoir les 
charbons tombant des deux gradins supérieurs, et sert à des- 
cendre sur la voie du fond les chariots chargés qui sont ame- 
nés par les voies intermédiaires ouvertes dans les remblais. 

On remarquera sur ce plan les gradins ouverts de chaque 
côté. Sur les gradins de gauche, les entailles sont prises en 
dessous, ce qui est le cas le plus ordinaire ', sur les gradins de 
droite elles sont prises en dessus, ce qui est quelquefois, plus 



120 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

favorable, lorsque les délits du charbon facilitent le déhouil- 
lement. On voit que dans la galerie du fond on pratique dans 
la couche un défoncement ou rebanchage d'environ 1 mètre de 
profondeur, qui est immédiatement remblayé de manière à re- 
cevoir les rails de la voie. Ce rebanchage procure du charbon 
et l'empêche d'être détérioré par le roulage. 

Enfin ce plan indique un exemple de la disposition des 
remblais fournis par Tabatage qui sont rangés entre les bois 
d'étai et de garnissage de manière à soutenir la pression du 
toit et à ménager toutes les voies de service. 

L'exploitation une fois organisée peut être poursuivie en di- 
rection, tant qu'aucun accident de la couche ne vient pas l'ar- 
rêter, jusqu'à une distance de 500, 700 et 1000 mètres ; surtout 
si le roulage est établi d'une manière économique par l'em- 
ploi des chevaux. 

La méthode ainsi définie peut varier par le dessin des gra- 
dins qui auront plus ou moins de front d'abatage et plus ou 
moins d'avancement l'un sur l'autre ; par le dessin des rem- 
blais, suivant que la couche en fournit plus ou moins ; par la 
manière de faire descendre le charbon abattu sur la voie de 
fond, suivant que l'inclinaison est plus ou moins forte. 

Ce que l'on doit principalement chercher à obtenir, c'est un 
soutènement complet du terrain avec les remblais que fournis- 
sent les tailles et les galeries ; remblais souvent exubérants dans 
les petites couches, souvent insuffisants dans celles qui atteignent 
ou dépassent 1 mètre de puissance. Enfin on doit surtout établir 
de l'ordre dans la succession de toutes les parties du travail et 
bien définir ce dont chaque ouvrier est spécialement chargé. 

Lorsque, par exemple, le havage doit être pratiqué dans le 
schiste et qu'il constitue un travail tout à fait distinct de l'a- 
batage, on le fait exécuter par des ouvriers spéciaux et géné- 
ralement pendant la nuit. Cette méthode présente non-seule- 
ment l'avantage de spécialiser les ouvriers et de les rendre plus 
habiles dans leur tâche, mais elle a encore celui de séparer 
d'une manière absolue le havage au rocher de l'abatage du 



EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. 121 

diarbon, de telle sorte que le triage se fait plus facilement et 
que Ton obtient le charbon plus pur. 

La division du travail a en outre l'avantage d'obliger les 
ouvriers à se contrôler les uns les autres. Ceux qui prennent 
un chantier et doivent le trouver dans un état d'avancement 
déterminé, exercent sur leurs prédécesseurs une surveillance 
plus exacte qu'on ne peut l'obtenir par les maîtres mineurs ou 
PorioTis. 

La méthode par gradins renversés exige que le puits d'ex- 
traction soit foncé au-dessous de la galerie de fond, et que cette 
galerie ait elle-même un certain avancement suivant la direction 
de la couche , de manière à dégager le massif à exploiter. Cette 
condition est souvent diiScile à remplir. Pour approfondir un 
puits d'un étage, il faut à la fois du temps et une dépense assez 
forte, et l'exploitant qui marche en quelque sorte sur le char- 
bon, dans la voie de fond, a rarement la patience d'attendre 
que le dégagement d'un nouvel étage soit effectué. De là l'ha- 
bitude fréquente de prendre une tranche inférieure de 10 à 
20 mètres de hauteur par une exploitation en vallée. 

Une vallée est une descenderie, organisée avec un double 
treuil de manière à remonter les wagons pleins et à descendre 
les wagons vides, suivant l'inclinaison de la couche. A partir 
de cette descenderie on prend les tailles à droite et à gauche 
suivant la méthode ordinaire, c'est-à-dire en pratiquant une 
voie de fond qui se trouve à la partie inférieure. L'extraction 
se poursuit donc comme d'habitude, seulement elle est grevée 
d'un montage à bras qui est onéreux et qui ne permet guère, 
pour la houille, de dépasser une profondeur verticale de 15 à 
20 mètres entre la voie qui conduit au puits d'extraction et la 
nouvelle voie de fond. 

Méthode par dëpUases. — Lorsque la couche a plus de 
1",20 de puissance, il devient très-difficile de se procurer les 
remblais nécessaires au soutènement, et l'on a dû chercher 
une méthode moins exigeante sous ce rapport. 

Les couches de 1*^.20 à 3 mètres de puissance, dont Tincli- 



Ifd 



MÉTHODES D'EXPLOITATION. 




naison est comprise entre 75* et 45*, peuvent être exploitées 
par deux systèmes de galeries croisées, suivies de Tenlèvement 
des piliers. Cette méthode, aussi complète que la précédente, 
a été appliquée aux mines de Blanzy (puits de communautés), 
voici les détails de son exécution. 

Le champ d'exploitation a d'abord été préparé en huit étages 

V"^ par des galeries d'al- 
longement commu- 
ne' niquant au même 
puits au moyen de 
galeries de traverse 
pratiquées dans les 
roches du toit et du 
mur, ainsi que l'in- 
dique la figure 36. 
Les massifs compris 
, . ^ - entre deux étages 

^ / ' ont ensuite été dé- 

Fig. 36. Ex^loUaii^x par dépilages, ^^^^^ ^^ ^^^ ^^^^ 

tages suivant l'inclinaison , chaque niveau devant être des- 
servi par la galerie d'allongement qui lui est inférieure. Les 

massifs découpés ont en- 
viron 40 mètres en direc- 
tion sur 20 mètres d'in- 
clinaison, et leur enlève- 
ment ou dépilage se fait 
I à partir des piliers supé- 
rieurs. Soit donc un de 
r^y^mmm ces piliers dont la partie 

r.S,Zl^Ata^age d'un pilier, supérieure est SUppOSéC 

contiguë aux écrasées. Les montages ont été barrés par des 
murs, afin d'empêcher la descente des déblais, et les dépi- 
lages latéraux réduisent à deux les faces libres de ce pi- 
lier. Ces faces libres seront, par exemple, celles du sud et de 
l'ouest (fig. 37). 



Nord. 



mk 






EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. 



123 



Pour enlever ce pilier compris entre les deux galeries d'aU 
longement, on le traverse d'abord au centre, par un mon- 
tage qu'on barre par un mur dès que Ton a atteint les dé- 
blais qui sont supposés remplir la galerie supérieure. On 
recoupe ensuite la moitié du pilier par trois petites galeries 
d'allongement, de manière à la diviser en quatre sections; 
puis on attaque successivement ces sections isolées, à partir 
du haut, en les découpant en petits rectangles d'environ 
4 mètres d'inclinaison sur 2 de direction; ayant soin de 
rabattre ce qui a pu rester de houille au faîte des galeries et 
de laisser glisser les remblais supérieurs dans chaque partie 
débouillée. Ce travail étant fait sur une ligne, on s'isole des 
déblais par un second barrage, et on procède de la même ma* 
nière, toujours en descendant, jusqu'à la galerie d'allongement 
inférieure. On attaque ensuite la seconde partie du pilier. 

Cette marche du travail est suivie toutes les fois que le toit 
est ébouleux. La division de l'abatage permet de n'avoir 
jamais à supporter à la fois qu'une petite surface du toit» ce 
que l'on fait à l'aide de quelques bois que les mineurs retirent 
en reculant. La position inclinée de la couche faciUte d'ailleurs 
le travail en ce que les déblais supérieurs crèvent la houille 
lorsque son épaisseur est réduite à 15 ou 20 centimètres et 

glissent pour venir se substi- 
tuer au vide. Les remblais se 
font ainsi d'eux-mêmes, et on 
n'a à se préoccuper que de les 
arrêter par des murs à mesure 
qu'on bat en retraite. 

Cet abatage très-divisé a 
l'inconvénient d'augmenter la 
proportion des houilles me- 
nues; aussi, lorsque le toit est solide, on procède diffé- 
remment. Soit donc un autre pilier (fig. 38) analogue au 
précédent par sa position et ses dimensions. On le divise 
seulement en quatre piliers par une galerie de direction et par 



Nord. 




Abat<ige d'un pilier. 



124 MÉTHODES D*EXPL01TANI0N. 

un montage intermédiaire. Dans ce montage, on ouvre à la 
partie supérieure et du côté de l'ouest une taille de 6 à 
6 mètres de front qui laisse à sa gauche une épaisseur d'en- 
viron 1 mètre de houille destinée à maintenir les déblais ; les 
mineurs boisent à mesure qu'ils avancent avec des étais dis- 
posés en lignes, laissant toujours un mur de charbon suffisant 
pour empêcher la descente des déblais supérieurs. Arrivés à 
l'extrémité, ils enlèvent d'abord les étais qui sont dans l'angle, 
et se retirent successivement vers le montage intermédiaire 
après avoir diminué le mur de houille dont les débris tombent 
dans la taille avec les déblais qui les chassent devant eux, de 
telle sorte que toute la houille peut être à peu près recueillie. 
Après avoir arrêté la descente des écrasées par un mur, on 
peut enlever de la même manière les autres parties du pi- 
lier. On modifie toutefois cette marche lorsqu'on a quelque 
incertitude sur la position exacte des écrasées ; dans ce cas on 
partage encore chaque subdivision par un petit montage ainsi 
qu'il est indiqué à l'est du pilier (fig. 38), et on procède à 
leur enlèvement par deux tailles aussi larges mais plus courtes 
que les précédentes. 

Cette méthode de dépilage est plus large et plus rapide que 
la première, et procure la houille en plus gros fragments. Elle 
permet aussi de limiter les écrasées avec autant de certitude, 
mais exige plus de solidité dans le toit, parce que les tailles 
en découvrent d'assez grandes surfaces qui ne sont mainte- 
nues que par des boisages. Lorsque le toit est tout à fait 
solide, on abat les subdivisions d'im seul coup au moyen de 
sept ou huit mineurs agissant ainsi sur un front de 2 mètres 
chacun; ce cas est le plus rare, parce qu'on préfère générale- 
ment de petits éboulements, qu'on est maître de provoquer et 
qu'on peut maîtriser, à de grandes écrasées qui surprennent 
et peuvent déterminer des accidents. La comparaison des 
figures 37 et 38 indique suffisamment dans les deux cas les 
manières de découper et d'abattre les piliers. 

En résumé, on pourra enlever, à l'aide de ces méthodes de 



EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. «25 

dépilage, toutes les portions de couche comprises dans les huit 
étages indiqués par la coupe (fig. 36), et la couche sera exploi- 
tée aussi complètement que dans la méthode par gradins ren- 
versés, sans autres remblais que ceux qui sont nécessaires 
pour construire les murs, et sans autres boisages que ceux qui 
sont indiqués pour protéger les mineurs. Ces bois sont d'ail- 
, leurs enlevés en partie lorsque les mineurs se retirent et peu- 
vent servir plusieurs fois. 

Cette méthode est entièrement basée sur Tinclinaison de 
la couche et sur la faculté de faire descendre naturellement 
les déblais supérieurs dans les tailles. 

Lorsqu'une couche n*a plus que 35 degrés ou au-dessous, 
d'inclinaison, elle est en plaieure. Les charbons abattus ne 
descendent plus naturellement des tailles vers la voie de fond, 
il faut les y transporter. Si la couche est peu puissante, les 
voies dans lesquelles on doit circuler doivent être exhaus- 
sées par le coupage du toit ou du mur. Dans ces allures en 
plateures, les remblais pèsent peu sur les bois, mais le toit 
est d'un soutènement plus difficile. La méthode le plus sou- 
vent employée est celle des gradins couchés poursuivis suivant 
la direction de la couche. 

eradlna eonehéa. — Les gradins couchés sont employés 
dans les couches minces du nord^ mais ils ne conviendraient 
pas à une couche de plus de l'°,50, à moins qu'elle ne four- 
nît par le triage une très-grande proportion de déblais. Dans 
les couches ordinaires, qui ont 1 mètre au plus, on fait le ha- 
vage au mur, on entaille ensuite le toit pour y chasser des 
coins, et faire ainsi tomber à la fois toute l'épaisseur de la 
couche. Ce mode d'abatage fournit les remblais nécessaires. 

L'avantage spécial des gradins couchés, (souvent appliqués 
dans les houillères de Mons et de Valenciennes où les plais 
passent si souvent aux droits et réciproquement), c'est que, 
l'exploitation pouvant se faire par gradins couchés dans les 
plats, et par gradins renversés dans les droits, le changement 
d'allure de la couche n'oblige pas à changer la marche du tra- 



426 



MÉTHODES D'EXPLOITATIOn. 



vail. On continue à suivre cette méthode lors^même que la cou- 
che ne fournit pas assez de remblais ; à défaut de remblais, on 
soutient le toit par une grande quantité de bois et Ton enlève 
ime partie de ces bois lorsqu'ils se trouvent à une certaine 
distance des tailles, de manière à laisser le toit briser les bois 
qui restent et s'affaisser le mur. 

Dans une exploitation par gradins couchés (fig. 39), après 
avoir atteint une couche par les puits d'extraction et d'aérage, 
on pousse de chaque côté les galeries d'allongement ; puis, lais- 
sant un certain massif de charbon intact autour des puits afin de 
ne pas en altérer la solidité, on ouvre des ateliers d'abatage 
*par gradins suivant la direction de la couche. Ces ateliers 
s'éloignent de plus en plus des puits. Pour économiser les rem* 
biais et en même temps pour feciliter les transports , on mé- 
nage, vis-à-vis les gradins, des galeries de roulage qui suivent 
tantôt la direction de la couche, tantôt des lignes diagonales 

entre la direc- 
tion et l'in- 
clinaison. Les 
galeries de di- 
rection ou co«- 
tresses ména- 
gées dans les 

Fig. 39. P/on d'tiYM ed?p^tto<tof» par i;ra<i ifw coucAeff. ,, . 

remblais ser- 
vent à conduire les charbons des tailles à la descenderie où 
on les fait descendre suivant l'inclinaison de la couche jus- 
qu'à la voie de fond; les galeries diagonales ou ihierues con- 
duisent directement à la voie de fond. 

Une méthode que l'on peut appeler par gradins couchés 
en montant a été appliquée dans les pays de Mons et de Liège 
et décrite par M. Wellekens. Elle est rationnelle et nous 
donnerons, d'après M. Wellekens, quelques détails qui au- 
ront l'avantage de préciser à la fois les conditions générales 
d'une exploitation en plateure, en même temps que celles d'un 
cas particulier, celui de l'exploitation d'une couche de 1",26. 



■■■■^■■^ 


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i^^.'^-!' 


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EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. 



427 



La figure 40 indique les conditions graphiques de la mé- 
thode. Ces conditions ne diffèrent pas sensiblement de celles 
qui résultent de la méthode ordinaire par gradins couchés. La 




Fig. 40. Tailles d'exploitation par gradins couchés en montant. 

galerie de roulage est à Taval pendage, la voie d'air à l'amont 
pendage; Tinclinaison de 33 degrés, et la distance comprise 
entre les deux voies de 95 mètres. 

La largeur de chaque gradin est de 32 mëtres, divisée en 
deux parties égales de 16 mètres chacune. Au centre se 
trouve la cheminée ou galerie montante par laquelle s'écoulent 
les produits qui doivent arriver à la voie de roulage , où 
ils sont chargés sur des wagons qui les conduisent jusqu'au 
jour. 

De deux tailles en deux tailles, on conserve dans les rem- 
blais une cheminée dite de service, affectée spécialement au 
transport des bois et à la circulation des ouvriers , les chemi- 
nées centrales étant exclusivement réservées à l'écoulement du 
charbon. 

Une double pente existe des deux extrémités de chaque 



128 



MÉTHODES D'EXPLOITATION. 



.^. 




taille ou gradin vers le point central d'écoulement, disposition 
qui a pour eflet de faciliter le transport vers l'orifice supé- 
rieur de la cheminée, et qui permet de profiter des clivages 
naturels de la couche dans le but d'obtenir un arrachement plus 
aisé. La différence de hauteur entre les extrémités et le centre 
de la taille est de 2 mètres suivant 1 inclinaison. 

La figure 41 indique les conditions de composition, de puis- 
sance et d'inclinaison de la 
couchç. La puissance est de 
l'",25 , y compris im lit de 
schiste friable (kavage) de 
25 centimètres au toit, et 
un lit semblable de 10 centi- 
mètres d'épaisseur au mur. 
La couche de charbon pur 
comprise entre ces deux lits 
est donc de 90 centimètres. 
Il existe, à 45 centimètres 
dans le mur de la couche, une veinette de charbon de 5 cen- 
timètres d'épaisseur. 

Le travail est divisé en deux parties distinctes : 1* le ha- 
vage et le remblayage qui s'exécutent dans le poste de^ nuit ; 
2^ l'abatage qui se fait dans le poste de jour. 

La figure 42 représente la coupe d'une taille au^ moment où 
elle est livrée aux haveurs qui descendent le soir. Chaque 
taille montante ou gradin de 32 mètres de front, occupe pen- 
dant ce poste de nuit, 4 haveurs, 2 boiseurs, 4 remblayeurs, 
1 serveur et 2 bosseyeurs. 

Les haveurs entaillent le lit de schiste existant au toit de la 
couche sur une profondeur de 1",50 environ. Pour atteindre à 
une plus grande distance du front d'arrachement mis à décou- 
vert, ils enlèvent une partie du lit supérieur de la couche, d'une 
épaisseur de 15 centimètres , et placent de petits étançons s'ap- 
puyant sur la couche par la partie inférieure et serrés contre 
le toit par un coin. Ils ménagent aussi de petits piliers derrière 



Fig. %l. 



EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. i29 

lesquels le havage est enlevé, de manière à consolider la partie 
du toit mise à découvert (voir ci-après la figure 43). La petite 
quantité de houille provenant de ce travail est déposée dans 
la taille. 

Des étançons sont placés du toit au mur, devant le massif 
de houille, au-dessus duquel le havage doit avoir lieu. Des bois 
de garnissage disposés transversalement au mur de la couche, 
s'appuyant sur les étançons» forment un rebord qui maintiendra 
plus tard le havage du mur ; d'autres garnissages sont placés 
de manière à soutenir la tranche du massif de houille. 

Les remblayeurs enlèvent ce qui reste du lit de havage, 
laissé au mur par le remblayeur du jour (fig. 42) ; ils remplis- 
sent le vide à Taide des remblais que fournissent les haveurs. 
Avant de quitter la taille ils disposent une planche appuyée 
sur les étançons, destinée à retenir une couche de schiste 
menu qui facilitera la circulation dans la taille pendant le jour 
(fig. 43). Les boiseurs enlèvent les bois toutes les fois qu'ils ne 
sont pas nécessaires pour maintenir la roche. 

Les bosseyeurs prolongent la galerie montante de toute la 
longueur de l'avancement journalier; ils enlèvent au pic la 
portion du mur comprise entre le havage inférieur et la vei- 
nette de 6 centimètres. Les pierres provenant de ce travail ser- 
vent à faire les murs de la voie montante qui est boisée par deç 
cadres espacés de 1°',20. Cette voie a une largeur de 2^,40, et 
pour hauteur l'^yTO distance comprise entre le toit et la veinette 
du mur (fig. 44). 

Le travail de jour obtiendra une quantité de houille d'au- 
tant plus grande que celui des haveurs a facilité un abatage 
rapide. Chaque taille est occupée pendant ce poste, par 1 chef 
de taille, 2 bouilleurs, 1 boiseur, 1 remblayeur, 2 traîneurs, 
2 chargeurs et 1 serveur; ensemble 10 ouvriers. 

Les mineurs débarrassent les garnissages qui soutiennent le 
front de taille et détachent la houille en morceaux aussi gros 
que possible qu'ils découpent ensuite s'il en est besoin. Ils 
placent des étançons partout où l'avancement de la taille 



430 



MÉTHODES D'EXPLOITATION. 




Texige. Ils ont soin de ne pas mélanger le havage da mur avec 
le charbon, et, lorsque ces schistes sont découverts, ils les en- 
lèvent et les rejettent dans les remblais. 

La figure 42 indique l'état de la taille avant le travail des ha- 

veurs et par conséquent 
après Tabatage du char- 
bon; la figure 43 indique 
l'état de la taille après le 
travail des haveurs, au mo- 
ment où le poste de jour 
des bouilleurs entre en fonc- 
tions. Enfin la figure 44 est 
une coupe passant par la 
voie montante au milieu de 
chaque taille, et indique à 
la fois le travail effectué 
par les bosseyeurs et l'in- 
stallation du frein du plan 
automoteur qui sert à des- 
cendre les charbons sur la 
voie du fond. 

Cette méthode peut pré- 
senter des avantages dans 
certains cas de puissance et 
d'inclinaison qui se rap- 
prochent de ceux qui exis- 
taient dans la couche préci- 
tée, mais dans la plupart des 
cas et surtout lorsque la puissance est faible, les ouvriers sont 
mieux placés en direction qu'en montant, et la méthode par 
gradins couchés en direction est la plus rationnelle. 

Quelle que soit la méthode employée, c'est à l'ingénieur 
d'étudier attentivement la composition de la couche, la na- 
ture du toit et du mur, à choisir le mode de havage et d'à- 
batage , de manière à obtenir la double condition d'un tra- 




Fig. %2, ^3, %%■ 



EXPLOITATION DES COUCBES DE HOUILLE. I3i 

yail rapide et d'un produit aussi jEavorable que possible à la 
Tente. 

GmadM taUles. — La méthode par grandes tailles s'ap- 
plique surtout dans le cas où la couche a une puissance a8se2 
considérable pour qu'on puisse l'abattre sans être obligé d'en* 
tailler le toit ou le mur pour le traçage des voies ; lorsque, par 
exemple, la puissance dépasse 1«,30. 

On commence à isoler, par le traçage des voies, des massifs 
de grande dimension. Ces traçages se font en ouvrant des 
tailles de 4 à 5 mètres de largeur, dont on remblaye une partie 
de manière à consolider les voies qui doivent subsister pour 
le service des transports, ou pour Taérage. 

Après avoir isolé les massifs par deux systèmes de galeries 
et mis à découvert une partie suffisante de la couche, on atta- 
que ces massifs de front, les ouvriers étant protégés par plu* 
sieurs lignes de bois et les déblais étant disposés en murs ou 
en tas, derrière ces lignes de bois, de manière à soutenir le toit. 

Les tailles doivent être dirigées de telle sorte que Tinclinai- 
son ne gêne pas le travail. Ainsi, dans des couches dont l'incli- 
naison est au-dessous de 20^, on peut les conduire indifférem- 
ment suivant la direction ou sxdvant l'inclinaison; mais si 
Finclinaison est entre 20^ et 35», il faut choisir une ligne dia- 
gonale pour que les ouvriers n'éprouvent pas de difficulté à 
monter en avançant dans la taille. 

La dimension des tailles dépend uniquement du nombre 
d'ouvriers qu'on veut employer. Dans l'exemple représenté 
ci-après (fig. 45) elles ont seulement 45 mètres; il en est qu'on 
mène sur 100 et 160 mètres de front. Lorsque les tailles ont 
plus de 50 à 60 mètres de front, il faut avoir soin, en entassant 
les déblais entre les bois, d'y ménager plusieurs voies pour le 
roulage de la houille depuis le front jusqu'à la galerie de service. 

Lorsque le déblai manque, on emploie ce qu'on peut en 
obtenir pour faire des murs qui soutiennent les voies de rou- 
lage, et, dans l'intérieur des tcdlles, on se contente de faire 
des tas coniques sur lesquels le toit s'affaisse lente^nent^ Si le 



133 



MËTflODES D'EXPLOITATION. 



remblai est insuffisant, même pour cette disposition, on se 
borne à faire des tas dont la hauteur est dépassée par les bois 
qu'on laisse dans les travaux; à mesure que la taille avance, 
les bois cèdent à la pression croissante du toit qui s'affaisse 
sur les tas de déblais. Si, par suite de cet affaissement, les 
galeries de traînage deviennent trop basses, on entaille le toit 
pour leur conserver une hauteur suffisante. 

C'est ainsi qu'on exploite à Sarrebruck des couches de 1",60 
à 2 mètres de puissance et la figure 45 indique les disposi- 




fi-fjff' ■ • 'fff.^ 



Fig. 4S. Pian A'\knt exploitation par grandes tailles. 

tions adoptées. Les voies de service sont soutenues par les 
lignes de murs , en sorte que les affaissements ne se font 
que sur les espaces marqués en remblais. Des murs de sou- 
tènement sont également construits suivant l'axe des galeries 
de traçage qui isolent les massifs ; de distance en distance, 
ces murs présentent des interruptions qui sont fermées par des 
portes destinées à diriger la circulation de l'air. Le front 
des tailles est protégé par trois lignes de bois qu'on retire à 
mesure qu'on avance, de manière à laisser le toit s'affaisser. 
Ces tailles n'ayant que 45 mètres de front, on n'a pas ménagé 
de galeries dans les remblais pour le transport des parties abat*- 



EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. 



i33 



tues vers le milieu; mais c'est une disposition que Ton doit 
prendre dans les tailles qui ont un front plus considérable. 
Ces galeries ménagées au centre des déblais facilitent le trans- 
port vers le puits d'extraction. 

Le procédé des galeries et piliers se divise, pour la houille, 
en deux méthodes : celle des massifs longs et celle des massifs 
courts. 

Explollatloii p»r inasslfii loBgs. — Les massifs longs con* 
sistent en une série de tailles menées parallèlement et laissant 
entre elles des massifs pleins ou piliers longs qui les séparent 
dans toute leur étendue, disposition indiquée par la figure 46. 




Fig. 46. Plan cf tifM exploitation par massif t longs. 

Si le toit est solide, ces tailles auront, par exemple , 8 à 
12 mètres de front et Ton donnera 4 , 6 ou 8 mètres aux pi- 
liers suivant la consistance de la houille. 

Les tcdlles sont menées suivant la direction ou suivant des 
diagonales ; on les isole de la voie de roulage par un massif 
plein ou remblayé avec soin. Les remblais fournis par l'exploi- 
tation, sont disposés au milieu des tailles en deux murs pa- 
rallèles, de manière à laisser deux galeries suivant les piliers : 
on ménage également une troisième galerie entre les deux 



134 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

autres, et c'est cette galerie qui sert au roulage ; celles qui sui* 
yent la houille des piliers étant consacrées à Taérage. 

Lorsqu'on a poussé les tailles aussi loin que possible des 
puits de service, on enlève les piliers en battant en retraite, 
c'est-à-dire en commençant à dépiler les parties les plus éloi* 
gnées. Ces piliers sont attaqués, et la houille enlevée est 
successivement remplacée par des bois que l'on retire en 
partie à mesure que l'on s'éloigne. Dans certains cas, le toit 
n'étant pas assez solide pour qu'on puisse dépiler complète- 
ment, on se contente de recouper les piliers longs dont on 
n^enlève que le tiers ou la moitié, et l'on abandonne le reste 
dans la mine. 

A liége, la méthode par massifs longs a été très-répandue, 
et on l'emploie encore dans quelques houillères très-chargées 
de grisou. On exploite par tailles de 12 mètres séparées par 
des massifs de 8 mètres, et quelquefois on remblaye en partie 
avec des menus sans valeur qu'on tasse entre des murs de dé- 
blai, n est essentiel , lorsqu'on procède ainsi, de prendre les 
plus grandes précautions pour éviter l'inflammation spontanée 
de ces menus ; à cet effet, on les isole du contact de l'air par 
des murs enduits d'argile. 

L'avantage principal de la méthode par massifs longs est 
l'isolement des chantiers, condition avantageuse dans le cas 
d'inflammation du grisou. 

Exploitation par masslfii eosrts. — > Les massifs courts ne 
sont que les piliers ordinaires, mais avec quelques dispositions 
particulières. Il y a en effet deux manières de procéder : si 
l'on manque absolument de remblai et si la houille n'a qu'une 
faible valeur, on perce les galeries croisées de 3 à 4 mètres de 
large, en ne donnant aux piliers que les dimensions strictement 
nécessaires pour supporter la pression du toit; puis on se retire 
en abandonnant les piliers, c'est-à-dire environ le tiers de la 
couche. Si l'on veut au contraire tout enlever, et si l'on peut 
se procurer quelques remblais, soit par le triage intérieur, 
soit même en les faisant descendre de l'extérieur, on laisse un 



EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. 



135 



grand excédant de force aux piliers en leur donnant, par exem- 
ple, 10 mètres dans le sens de la direction et 20 mètres dans 















^' I 






^j'__. ■";■ 




If 



Fig. %7. Plan d'une erploiiation par pilieri et compartimtnls. 

le sens de Tinclinaison, puis on procède au dépilage. Ce dé- 
pilage doit se faire en commençant par les points les plus 
éloignés des puits d'extraction. On enlève ainsi à peu près tous. 



136 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

les piliers, qui, en vertu de leur force, n'ont pas eu à souffrir 
de la pression du toit et fournissent du charbon presque aussi 
gros et aussi dur que les tailles au massif. 

Si la mine est sujette au grisou, on divise l'espace découvert 
par les galeries d'allongement et de traverse en compartiments 
isolés les uns des autres. 

La figure 47 représente la division en compartiments dans 
une couche horizontale. Une galerie partant des puits d'extrac- 
tion , protégée par deux lignes de piliers longs marque l'axe du 
champ d'exploitation. Ce champ est ensuite divisé en compar- 
timents , isolés les uns des autres par des massifs de réserve 
dans lesquels on ne pratique que les galeries strictement né- 
cessaires pour le service. Ces galeries sont fermées par des 
portes et peuvent l'être par des murs aussitôt qu'un danger 
se déclare par la présence des eaux ou des gaz. 

Ce traçage une fois fait, on procède au dépilage de chaque 
compartiment, en respectant les massifs et piliers qui servent 
à l'isolement et qui ne doivent être détruits qu'à la fin de 
l'exploitation. Les piliers des compartiments ont 10 mètres 
entre les galeries parallèles à la direction, et 20 mètres entre 
les recoupes qui suivent l'inclinaison. 

Les recoupes se font suivant la diagonale lorsque les mon- 
tées passent 20* d'inclinaison, ainsi qu'il a été dit pour les 
méthodes précédentes. 

Conduite des dépliages. — L exploitation par massifs courts 
est la plus répandue, lorsque les couches ont plus d'un mètre 
de puissance ; elle n'exige en effet que peu de remblais, peu 
de bois, et présente des avantages nombreux sous le rapport 
de l'abatage. 

Cette méthode, présente deux périodes très-distinctes : le 
traçage ou travail au massif et le dépilage. 

Le traçage n'est plus ici une préparation de voies, c'est une 
véritable exploitation qui doit être conduite avec d'autant plus 
d'attention, qu'elle dure jusqu'au moment où l'on est parvenu 
à l'extrémité du champ d'exploitation ; c'est, en effet, lorsque 



EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. i37 

cette extrémité a été atteinte, d'un coté du moins» et que tout 
travail de traçage a été terminé de ce côté, que Ton peut bat- 
tre en retraite, c'est-à-dire procéder au dépilage en commen* 
çant par les piliers les plus éloignés du puits d'extraction. 

Les conditions à déterminer dans un traçage se rapportent 
principalement aux dimensions à donner aux galeries et aux 
piliers. 

En ce qui concerne les galeries, eUes doivent avoir toute la 
largeur que comporte la solidité du toit, depuis 2 jusqu'à 
5 mètres ; leur hauteur est celle de la couche, et s'il y a un 
faux toit, ou des nerfs qui fournissent des remblais, on en fait 
des murs de soutènement partout où cela peut être utile. L'at- 
taque du charbon se fait par un havage placé au milieu de la 
couche, s'il n'y a pas d'autre position déterminée par un lit de 
gore ou d'escailles ; le charbon havé est ensuite détaché par 
des entailles latérales, de manière à être facilement détaché 
par l'action des coins et des leviers. Dans quelques cas, lors- 
que le charbon est dur sans délits et qu'il ne dégage pas de 
grisou, on se sert de la poudre. 

Quant aux piliers, on doit en principe leur donner de gran- 
des dimensions, 20 ou 25 mètres de côté, de telle sorte que le 
travail au massif ne représente pas le cinquième de la couche. 
Ces piliers seront carrés, si la couche est horizontale, mais si 
elle est inclinée, on leur donnera une plus grande longueur sui- 
vant l'inclinaison que suivant la direction; ils auront, par 
exemple, 20 mètres sur 40, 25 mètres sur 50. Cette disposi- 
tion empêche le glissement des piliers. 

n est beaucoup d'exploitations où l'on ne donne pas aux 
piliers les dimensions que nous venons d'indiquer, et les motifs 
sont faciles à expliquer. La période du dépilage ne peut être 
commencée que par les piliers extrêmes , lorsqu'on sera ar- 
rivé à la limite du champ d'exploitation; pendant toute la 
période du traçage, on n'a donc pour obtenir du charbon que 
les chantiers au massif. Ces chantiers fournissent au plus 
'20 hectolitres par mineur à la veine, et lorsque la demande 



^38 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

est pressante on se laisse trop souvent aller à les multiplier en 
recoupant, par exemple, les piliers en deux; procédé répré- 
hensible à deux points de vue : 1* il affaiblit le soutènement 
général de l'exploitation, détermine une grande pression sur 
les piliers , dont Tenlèvement sera à la fois plus difficile et 
moins productif, attendu que les piliers qui ont souffert ne pro- 
duisent guère que des charbons menus ; 2* comme le travail au 
dépilage est beaucoup moins coûteux qu'au massif, l'opération 
est onéreuse , puisqu'on prend par un travail prématuré un 
massif de charbon que l'on eût obtenu à meilleur cotnpte en 
attendant la période du dépilage; 3^ enfin, le dépilage de pi- 
liers affaiblis se trouve dans des conditions telles que le char- 
bon y revient beaucoup plus cher. On s'en rendra facilement 
compte en examinant la marche et les conditions d'un dépi- 
lage. 

Un champ d'exploitation se trouve généralement limité par 
un accident , tel qu'un crain ou une faille dont la ligne irré- 
gulière et ondulée interrompt la couche. Les galeries de tra- 
çage sont venues buter contre cette limite naturelle et s'y sont 
arrêtées, il s'agit de commencer le dépilage. On attaque 
d'abord les piliers les plus éloignés du puits d'extraction, parce 
que, le dépilage ne laissant derrière lui que des terrains qui 
s'affaissent sur le mur de la couche, ou sur des remblais qui se 
tassent, on ne peut maintenir les voies de roulage et d'aérage 
dans les espaces dépilés, maintien qui serait très-coûteux et 
sans utilité. 

Le dépilage est donc un déhouillement général et un aban- 
don progressif des surfaces tracées , c'est suivant l'expression 
des mineurs, battre en retraite en déhouillant progressivement 
tout le champ d'exploitation. 

Pour effectuer cette retraite sans perdre de charbon, il faut 
déterminer, dans le champ tracé, une ligne de dépilage que l'on, 
suit aussi régulièrement que possible, de telle sorte que la 
ligne d'affaissement du toit suive régulièrement en arrière, et 
que les piliers ne cessent pas de se soutenir les uns les au- 







Pa^ j3q 



EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. 139 

très, n est évident qu'un ou plusieurs piliers qu'on laisserait 
isolés en dehors de cette ligne, auraient un effort énorme à 
supporter et seraient perdus pour l'exploitant. La régularité 
de la marche est donc une condition indispensable. 

Xes ouvriers attaquait simultanément, et par le o8të des 
affiiissements, les piliers désignés; leur travail porte sur des 
sur&ces dégagées par lés galeries dé traçage, de sorte qu'ils 
marchent beaucoup phis rapidement que dans le travail au 
massif. L'abatage ne présente donc aucune difficiJté, celle 
qu'ils ont à combattre est l'irrégularité de l'affaissement. Tantôt 
le toit se soutient sur des distances considérables, circonstance 
souvâit inquiétante, parce que l'affaissement se produit subi- 
tement et avec une force irrésistible ; d'autres fois l'affaissement 
est au contraire trop immédiat et tend à trop resserrer les 
mineurs contre le front d'abatage. 

Dans les deux cas on protège les fronts d'abatage par des 
bois de soxitènement et des murs de remblais. Si le toit se main* 
tient bien, dès que l'on en prévoit la chute possible, on construit 
devant le front d'abatage. un mur solide en pierres sèches four* 
nies par le triage, et ce mur suffit pour garantir les mineurs; 
si, au contraire^ le toit tend trop à s'affiàsser, on le soutient 
par des bois entre lesquels on dispose des piKers en remblais. 
Dans les deux cas on arrive à régler les écrasées , et l'on assure 
la sécurité convenable aux ouvriers qui dépilent. Inutile dé dire 
que ces murs et ces bois de soutènement sont en outre dispo* 
ses, de manière à protéger lé maintien en retraite des voies de 
roulage et d'aérage. 

La planche VU qui représente une exploitation en cours de 
traçage au nord et de dépilage au midi , indique à la fois la 
disposition des tailles d'avancement, du traçage et la ligne 
régulière du dépilage. Cette ooucbe est supposée horizontale. 

Si on exploite une couche inclinée, on devra évidemment 
commencer le dépilage par les piliers de l'amont pendage , de 
manière à maintenir en terrain ferme les voies de roulage 
prindpal établies au niveau d'extraction. Quelques détails plus. 



140 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

préds, que nous donnons pins loin snr le dépilage des couches 
puissantes, dépilage plus difficile que celui des petites couches, 
compléteront d'ailleurs ce qui vient d'être exposé. 

En suivant cette série des méthodes applicables aux couches 
de faible puissance , on arrive naturellement à se demander 
quel est le minimum de puissance exploitable, celle devant 
laquelle doivent nécessairement s'arrêter toutes les méthodes. 

Lorsque Tinclinaison est au-dessus de 35*, les mineurs 
peuvent assez facilement passer entre toit et mur dans des tail- 
les très-surbaissées. 30 centimètres de puissance, avec la pos- 
sibilité d'un havage de 10 centimètres , donneront une ouver- 
ture de 40 centimètres dans les tailles. On peut, dans ce cas, 
exploiter avec avantage , surtout si la couche est bien pure , 
facile à détacher et se débite en gros ; on obtient en effet plus 
de 400 kilog. de charbon par mètre carré de houille, et avec 
ce produit on peut faire face aux dépenses des tailles, des 
voies, du roulage et de l'extraction. 

Mais lorsque l'inclinaison est très-faible, de à 20* par 
exemple, les méthodes deviennent d'une application très-diffi- 
cile dans des couches de 30 centimètres d'épaisseur , par la 
presqu'impossibilité de circuler dans des tailles qui n'ont guère 
que 40 centimètres d'ouverture. Dans ce cas , à partir de la 
voie de roulage, on est obligé d'ouvrir des montages qui entail- 
lent le toit ou le mur, de manière à avoir environ 1°',20 de 
hauteur, et qui sont espacés de 5 à 6 mètres seulement. Puis, 
à partir de ces montages, on enlève la houille à droite et à 
gauche, par le travail dit à col tordu, c'est-à-dire en se glis- 
sant dans ces tailles étroites et agissant avec des rivelaines. 
C'est une sorte de méthode par galeries et piliers. 

A part cette exception, on peut dire que, pour les couches 
dont la puissance est au-dessous de 1 mètre et qui sont incli- 
nées de moins de 35*, les méthodes par gradins couchés ou par 
gradins en montant, sont en quelque sorte les seules appli- 
cables, parce que ce sont les plus économiques, sous le rap- 
port de l'établissement des voies nécessaires au roulage et à 



EXPLOITATION DES COUCHES DE HOUILLE. Ul 

l'aérage. Au-dessus de 1 mètre les voies n'exigent plus de 
dépenses supplémentaires et, dès lors, on peut exploiter par 
grandes tailles, par massifs longs ou massifs courts, suivant les 
procédés que nous venons de décrire. 



Exploitation des eouelies poissantes* 

La houille se présente quelquefois en couches de plus de 
3 mètres de puissance, et les méthodes doivent dès lors se mo- 
difier pour arriver au bon aménagement, qui est, dans ce cas, 
une condition essentielle aussi bien que la sécurité des chantiers. 
Les méthodes indiquées précédemment se résument en deux 
manières bien différentes de procéder. Sans remblais ou avec 
remblais; c'est-à-dire en laissant le toit s'ébouler et s'affais- 
ser sur le mur, après l'enlèvement du charbon ; ou bien en rem- 
plissant avec du remblai les vides faits par l'exploitation. 

Exploitation sans remblais. — Nous exposerons d'abord 
la méthode sans remblais qui est appliquée à l'une des cou- 
ches de Blanzy, sur la composition et l'allure desquelles nous 
avons déjà donné quelques détails dans le premier volume. 
La puissance moyenne de cette couche est de 10 à 12 mè- 
tres ; son inclinaison va- 
rie depuis 1(f jusqu'à 
^ 35^ Cette couche repré- 
|sentée(fig. 48),estdi- 
" 7 visée en trois parties 
T distinctes par deux bar- 
'^; res de schiste placées 
' ^- 4 en moyenne, l'une à 
Fig. 48. 4",50 du toit, l'autre à 

6 mètres du mur; de telle sorte que, n'ayant chacune que 
0'",30 d'épaisseur, elles sont elles-mêmes séparées par envi- 
ron 1 ,"*50 de houille. 

L'exploitation est d'abord commencée sur la première barre 




i42 



MÉTHODES D'EXPLOITATION. 



Nnrd. 



par massifs courts ; les tailles ayant 4 mètres de largeur et 
2", 50 de hauteur, les piliers ayant 12 mètres en direction et 
25 mètres suivant l'inclinaison. Après cette première division, 
qui n'est en quelque sorte qu'un travail préparatoire, on atta- 
que à la fois les piliers et le rabatage de 2 mètres laissé au 
couronnement des guéries. 

Supposons quatre piliers (fig. 49) situés vis-à-vis des ébou- 

lements qui suivent la ligne du 
nord. On attaque les piliers 
^ les plus rapprochés des ébou- 
lements et du côté qui leur fait 
face, par des havages suivis 
§ de l'abatage de la houille sur 
I la hauteur de 2°',50. Des li- 
É gnes de bois sont établies pour 
soutenir le toit auquel adhère 
^ le reste de la couche. Pendant 
^ que deux mineurs commencent 
k le troisième havage, deux au- 
^ très, montés sur des chevalets, 
Fig. %». Dépiiageê de Bianzy. placent des coups de mine au 
toit de la co«che (fig. 50); ces coups de mine ont 1°*,50 à 
2 mètres de profondeur, ils sont chargés d'un demi -kilo- 
gramme de poudre et doivent déterminer la chute de tout le 
couronnement au moment où les havages auront avancé de 
2 mètres dans le pilier. Le rabotage , c'est-à-dire l'abatage 
du couronnement, est ainsi conduit aussi carrément que pos- 
sible à 4 mètres de distance du front d'abatage du pilier, et 
tout le pilier se trouve abattu par sections rectangulaires me- 
nées parallèlement à la direction. 

Le toit des excavations se soutient assez bien, et après un 
avancement de 4 mètres on attend sa chute, qui arrive au bout 
de deux ou trois jours; plus il tarde à tomber, et plus il faut 
redoubler de précautions, parce qu'il doit céder tout à coup. 
Lorsque les ouvriers sont au travail, l'oreille est pour eux le 




EXPLOITATION DES COUCHES PUISSANTES. 



143 



meilleur moyen de surveillance; ils entendent très-distincte- 
ment les roches se fissurer avant de tomber, et il est très-rare 
qu'un écrasement se produise sans avoir averti. 

Un pilier de 12 mètres sur 26 mètres, y compris le raba- 
tage, peut occuper pendant 50 à 60 jours 4 mineurs faisant 
50 hectolitres par jour. Ces mineurs posent les bois et font 
suivre le chemin de fer à mesure qu'ils avancent, ainsi qu'il 
est indiqué figure 49. 

Lorsque le pilier est enlevé, on ferme l'entrée des galeries de 
traverse par de bons murs, afin que les éboulements, qui vont 
se propager lorsqu'on enlèvera le second pilier, ne les envahis- 
sent pas. Lorsque enfin on est parvenu, dans une série de pi- 
liers, jusqu'à la galerie d'allongement consacrée au service , 
on l'isole complètement des dépilages par un nouveau mur, en 
ayant soin de les garnir tous d'argile, afin d'empêcher le feu 
de se développer dans les menus et les houilles de mauvaise 
qualité que le triage a fait abandonner. 

On peut donc ainsi, par le dépilage et le rabatage, enlever 
la houille sur toute son épaisseur de 4"»,50 au-dessus de la pre- 
mière barre. 

L'enlèvement de ce premier étage termkié, il reste encore à 




Fig. SO. Dépilage en deux étages de la Cùxicke de Blansy. 

exploiter plus de la moitié de la couche, pour laquelle on pro- 
cède ainsi qu'il suit. Après avoir laissé les déblais de l'étage 
supérieur se tasser pendant environ deux années, les travaux 
préparatoires sont ouverts dans l'étage inférieur sur le mur de 



144 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

la couche. Ces travaux consistent en une galerie d'allongement 
et en traverses pratiquées de 10 mètres en 10 mètres , mais 
seulement à mesure que les dépilages avancent, afin de ne pas 
altérer d*avance la solidité de la bouille. Dans ce but on laisse 
aux piliers toute la longueur des traverses. La difficulté prin- 
cipale était d'atteindre les rabatages, mais ce travail s'exé- 
cute très-bien en un ou deux gradins qui se suivent à une 
distance horizontale d'environ 4 mètres et qui se rabattent à 
l'aide de coups de mme, que percent les ouvriers montés sur 
des chevalets (fig. 50). 

Les écrasées sont beaucoup moins dangereuses dans cet étage 
que dans Tétage supérieur, parce qu'on est en quelque sorte 
maître de les provoquer quand on le veut, et là où on veut. 
C'est ainsi que la connaissance du terrain, la régularité des 
travaux rendent souvent faciles les opérations qui, au premier 
abord, paraissent entourées des plus grands obstacles. Le toit 
qui ne tombe qu'à des distances de 4 à 6 mètres dans Tétage 
supérieur suit de très-près les ouvriers dans l'étage inférieur ; 
et ce mode de travail sous des roches fracturées, qui avait d'a- 
bord paru douteux, est exécuté depuis quinze ans avec un suc- 
cès complet. A la surface, le terrain, lorsqu'il a une épaisseur 
de 30 mètres au-dessus de la houille, s'affaisse régulièrement 
et ne présente de fracture brusque qu'au commencement de la 
ligne du dépilage; la culture n'en éprouve aucun dommage, 
et ce n'est qu'à une épaisseur moindre que le sol se défonce 
par des éboulements en entonnoir. 

La difficulté principale, dans les opérations de ce genre, est 
le danger du feu : on combat ce danger en isolant les déblais de 
chaque pDier abattu par des murs enduits d'argile qui bou- 
chent toutes les traverses. Si cependant le feu se déclare, on 
abandonne un mur de houille de 3 à 4 mètres d'épaisseur sui- 
vant la direction ou l'inclinaison, en complétant par les mê- 
mes moyens une fermeture absolue qui isole tous les déblais 
et étouffe le feu. Ces déblais ne tardent pas à se tasser; l'ar* 
gile, transportée par les eaux d'infiltration, bouche les fissures 



EXPLOITATION OES COUCHES PUISSANTES. 145 

et consolide le terrain, dans lequel on peut rentrer au besoin 
quelques années après. 

Le détail des procédés d'abatage est subordonné aux con- 
ditions spéciales des roches , conditions très-variables dans 
chaque localité et dont la connaissance est essentielle pour la 
réussite de ce genre de travaux. Dans l'exemple précédent, les 
roches qui forment le toit de la houille sont solides et se sou- 
tiennent bien ; il faut seulement gouverner et arrêter les écrasées 
par des murs de remblai lorsque ces roches se sont fracturées. 

Dans certaines exploitations, àSarrebruck et Rive-de-Gier, 
par exemple, les couches du toit sont moins dures, mais plus 
tenaces, plus liées entre elles, et jouissent d'une certaine 
élasticité qu'on a mise à profit pour les rabatages supérieurs. 
Ainsi, après avoir divisé et dépilé une tranche de 2'»,50, 
prise au mur par les procédés ordinaires, on fuit affaisser le 
terrain sur des meules de déblais compressibles ; cet affaisse- 
ment se fait sans rupture au moyen du sacrifice de quelques 
bois , et l'on peut ensuite revenir enlever l'épaisseur laissée 
au couronnement. 

Quelques couches puissantes ont été exploitées par des ga- 
leries croisées de 6 et 7 mètres de haut, pratiquées au moyen 
d'un abatage étage en trois gradins droits ; mais cette méthode 
rend le dépilage impossible. 

Exploitation par remblais. ^- L'exploitation d'une couche 
puissante, lorsqu'on laisse affaisser le toit, détermine néces- 
sairement des crevasses et des affaissements à la surface du 
sol, et ces affaissements rendraient quelquefois l'exploitation, 
onéreuse à cause des indemnités qui en seraient la consé- 
quence. Il est en outre des qualités de houille facilement in- 
flammables qui ne se prêteraient pas à une méthode dans la- 
quelle l'inflammation spontanée a trop d'occasions de se 
produire. Dans ces divers cas il faut nécessairement avoir 
recours aux remblais, c est-à-dire remplacer la houille enlevée 
par un cube équivalent de terres, empruntées soit à Tinté- 
rieur dans des chambres d'éboulement , soit à l'extérieur. Les 

H. 10 



146 



MÉTHODES D*EXPL01TATI0N. 



terres pnses à l'extérieur sont jetées dans la mine par un 
puits spécial ou descendues en retour par les wagons qui 
servent à l'extraction du charbon. 

Une fois le principe du remblai posé, les dispositions par 
lesquelles on peut successivement substituer le remblai à la 




Fig. SI. Exploitation par nmblais au Creutot. 

houille enlevée sont très-variables. Toutes abou- 
•!p tissent au même résultat , la substitution suc- 

cessive d*une tranche de remblai à une tranche 
de houille enlevée. 

Lorsque l'inclinaison de la couche est telle, 
que Ton puisse percer suivant cette inclinai- 
Fson des galeries directes ou diagonales aisé- 
- ment praticables, c'est-à-dire jusqu'à 35^, la 
méthode la plus rationnelle est d'exploiter par tranches pa- 
rallèles au plan de stratification de la couche et en commençant 
au toit. Si les remblais sont faits avec des terres un peu gras- 
ses, ces terres se compriment au dépilage et forment pour 
l'exploitation de la tranche inférieure un toit sûr et facile à 
soutenir. En général on réunit toutes les pierres que fournit 
l'exploitation pour en faire des murs entre lesquels on jette des 
terres grasses ainsi que les cendres et scories des fourneaux. 

Lorsque les grandes couches de houille sont fortement in> 
clinées, à 45, 60* ou même au delà, les difficultés de l'exploi- 
tation s'accroissent par la compressibilité des remblais. 

La couche du Creuset, de 10 à 20 mètres de puissance et 
inclinée de 60 à 75*, quelquefois même verticale ou renversée. 



EXPLOITATION DES COUCHES PUISSANTES. 447 

peut servir de type sous le double rapport du gisement et de 
l'exploitation. Nous emprunterons quelques détails à la des- 
cription publiée par M. Aumont, ingénieur en chef de cette 
mine. 

Le puits d'extraction P ( fig. 51 ) est placé à 50 ou 1 00 mètres 
de la couche et du côté du toit. Au niveau d'exploitation, une 
traverse va recouper le gîte jusqu'au mur. A la distance d'en- 
viron 20 mètres du toit, upe galerie parallèle à la couche est 
percée de manière à en suivre toutes les inflexions ; cette ga- 
lerie est ensuite mise en communication avec la coudie par 
une série de traverses espacées d'environ 50 mètres. 

Tels sont les travaux préparatoires indiqués par la figure 51 , 
qui représente le plan d'im étage en exploitation. 

L'exploitation commence par une galerie ouverte au mur de 

la couche, elle a 2 mètres de hauteur, sur 2 mètres de largeur 

et doit être fortement boisée. A partir de cette galerie, un des 

compartiments de 50 mètres, circonscrit par les traverses, est 

recoupé par une série de galeries qui vont du mur jusqu'au 

toit, elles ont 2 mètres de largeur et laissent entre elles 

2 mètres de pilier. Ces galeries, une fois arrivées au toit, sont 

remblayées complètement, puis Ton enlève les piliers inter- 

iÊ^^Êf médiaires par d'autres galeries 

^-.■«ggg^^^^^^^^jB^ferJj f contiguës au remblai ; ces ga- 

'^,«,;g== ;==;ggj^y^-'^ leries sont remblayées de même 

^^^_ m q^^ jgg précédentes lorsqu'elles 

^j^^^m sont arrivées au toit. 

^^^^^^ On voit dans la figure 51, 

* ^^' ^^' qu' on laisse à droite et à gauche 

de chaque traverse qui recoupe la couche des piliers de réserve 

qui doivent rester tant que la traverse sert au roulage. 

On arrive donc à enlever complètement, et par galeries con- 
tiguës, une tranche de houille de 2 mètres de hauteur ; cette 
tranche est remplacée par du remblai qui se comprime peu à 
peu, et se réduit à 1",20 de hauteur; alors, la traverse est 
convertie en une rampe qui monte sur ces remblais (fig. 52). 



ikS MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

Pour cela on abat le toit et Ton remblaye le sol de la galerie 
avec le produit de cet abatage. 

Un puits spécial, indiqué par la figure 51, reçoit les remblais 
jetés du jour, et ces remblais sont conduits aux galeries de 
manière à obtenir une exploitation complète et aussi solide 
que possible. Après Tenlèvement d'une première tranche, on 
peut en attaquer une seconde superposée aux remblais de la 
première et la remblayer également. 

Une troisième tranche est prise de la même manière, et ainsi 
de suite, jusqu'à ce que les traverses converties en rampes, 
présentant des pentes trop rapides , on se décide alors à percer 
au toit une nouvelle galerie d'allongement parallèle à la couche 
et une nouvelle série de traverses. M. Aumont a espacé les 
étages de 6 mètres (fig. 52), de telle sorte que le niveau supé- 
rieur ayant été exploité le premier, les galeries de la troisième 
tranche exploitée viennent joindre les remblais superposés à 
leur faite. Comme on ne monte pas sur la troisième tranche, 
qui se trouve au-dessous des remblais de l'étage supérieur, on 
s'abstient de remblayer la galerie de direction et les dernières 
galeries de recoupe. 

En résumé, une série de galeries préparatoires sert à exploi- 
ter 6 mètres de charbon , ainsi que l'indique la figure 52, qui 
représente la coupe des ouvrages pris en travers par trois ga- 
leries superposées. En ayant soin de commencer par la par- 
tie supérietire, on évite le bris du charbon par son affaissement 
progressif sur les remblais comprimés , par conséquent on 
évite les feux qui sont un des plus grands obstacles à surmonter 
dans les exploitations de cette nature. 

Lorsque le feu se déclare dans un des compartiments de 50 
mètres, on construit deux barrages dans la galerie de direction 
ouverte au mur de la couche ; ces barrages s'appuient sur les 
piliers qui ont été conservés pour protéger les traverses, ils 
sont par conséquent solides et isolent le feu du reste de la 
mine, sans apporter aucune entrave à l'exploitation des autres 
compartiments. 



EXPLOITATION DES COUCHES PUISSANTES. 



149 



Les exploitations par remblais s'exécutent à Blanzy par des 
travaux maintenus dans la couche et d'après les principes sui- 
vants. 1* Éviter les galeries contiguës aux remblais, afin de ne 
pas avoir trop de frais et de difficultés d'entretien ; 2* verser 
immédiatement les remblais à leur place sans jets de pelle; 
3** se ménager les moyens de barrer et d'isoler un chantier, 
dans le cas où le feu viendrait à s'y déclarer. 

On satisfait à ces conditions en ayant pour chaque dépilage 
deux galeries d'allongement : l'une est contiguë au toit de la 
couche et prise au niveau inférieur, c'est la voie de réception 
et de roulage des charbons; l'autre est contiguë au mur et 
située au niveau supérieur de l'étage , par exemple à 6 ou 
10 mètres au-dessus de la précédente, c'est la voie qui sert à 
amener les remblais. 

On se propose d'enlever tout le prisme horizontal de houille 
reconnu et préparé par deux galeries de niveau et dont la projec- 




Fig. 53. Exploitation par remblaie à Blanzy, 

tion verticale A, B, C, D est représentée par la coupe (fig. 53). 
Pour cela, àj'extrémité du prisme à dépiler, une traverse C, D 
est menée du niveau inférieur jusqu'au mur de la couche, puis 



150 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

i partir de rextrémité on établit un montage jusque vers la 
galerie supérieure. Ensuite à partir de ce montage on abat la 
bouille qui en forme le toit » en remplaçant successivement 
la bouille enlevée par les remblais qui sont versés de la galerie 
supérieure. 

On enlève ainsi un prisme de bouille qui a par exemple la 
projection verticale A, B^ C, D, dont la largeur est d'envi- 
ron 2 mètres, et on le remblaye complètement. On attaque 
ensuite un second prisme contigu et l'on arrive, de proche 
en procbe, à conduire le dëpilage dans toute la longueur de 
l'étage dégagé par les deux galeries, en enlevant la houille par 
la galerie C, et versant par la galerie B les remblais qui lui 
sont successivement substitués. Inutile de dire que pendant 
l'exécution de ce travail on prend toutes les précautions de 
soutènement qu'exige la nature de la houille. 

La figure 53 est une projection verticale de la forme d'un 
chantier. Cette forme varie dans ses détails suivant la nature 
du charbon et celle des remblais employés ; on peut par exem- 
ple découper le front de taille en forme de gradins, lui donner 
une inclinaison plus ou moins grande. Un chantier ainsi dis- 
posé peut se comparer exactement à un chantier par gradins 
renversés, dans une couche inclinée de 35 à 40 degrés ; seule- 
ment le mur est formé par les remblais versés par le haut, tan- 
dis que le toit est formé par le charbon. 

On procède donc en coupant le massif par tranches inclinées 
et successives, en ayant soin de proportionner la hauteur du 
chantier à la solidité de la houille. On réduit cette hauteur à 
5 mètres lorsque le charbon est fissuré, tandis que dans les 
parties solides on peut aller au delà de 10 mètres. 

Ce mode de dépilage avec remblais a été appliqué à Blanzy 
lorsque les couches sont inclinées de 30 à 45 degrés et au delà 
sur des hauteurs de 5 à 10 mètres et même de 15 mètres ; mais 
il ne pourrait l'être pour des couches dont le charbon aurait été 
très-fissuré par d'anciennes exploitations peu ou point rem- 
blayées. Dans ce cas il est préférable de procéder par galeries 



EXPLOITATION DES COUCHES PUISSANTES. 4SI 

en travers et contiguës, ainsi que noas l'avons précédemment 
indiqué pour la couche du Creusot. 

Ces méthodes d'exploitations avec remblais par ouvrages 
en travers et galeries contiguës. ou par dépilages, répondent 
à toutes les exigences d'un bon aménagement ; mais, avant d'y 
arriver, bien des tâtonnements ont eu lieu, qui ont porté le 
désordre et les feux dans les grandes couches. Ainsi, la grande 
couche du Creusot, celles de Montchanin, d'Aubin, deMontram- 
bert, et bien d'autres en France, furent autrefois exploitées par 
galeries et piliers sans remblais. Les piliers étaient affaiblis 
autant que possible et l'on passait ensuite à un autre étage, 
isolé du précédent par une sole de quelques mètres de houille. 
On arrivait ainsi à exploiter environ un tiers de la couche 
et le reste ne tardait pas à s'ébouler et à se trouver abandonné 
aux feux qui s'y déclaraient spontanément. Telle est l'origine 
des houillères embrasées, qui existent dans les bassins de la 
Loire, de l'Aveyron, de l'Allier et dans presque tous ceux oii 
se trouvent des couches de houille très-puissantes. Les grès et 
les schistes calcinés qui accompagnent ces couches témoignent 
des ravages causés par les feux allumés depuis longtemps et 
dont quelques-ims existent encore aujourd'hui. 

On a aussi pratiqué, dans les couches puissantes et forte- 
ment inclinées, une méthode dite par éboulement; elle consis- 
tait à ouvrir au mur de la couche des chambres d' éboulement, 
dans lesquelles le charbon glissait continuellement des parties 
supérieures. Lorsque le charbon cessait de venir, des pétards 
en accéléraient la chute, et l'on arrivait à entretenir l'extrac- 
tion , sans jamais savoir combien elle pourrait durer. U était 
rare, en effet, que le feu et les gaz délétères ne vinssent pas 
mettre un terme à ces méthodes inintelligentes, que nous ne 
mentionnons ici que sous le rapport historique. 

On voit^ en résumé, que ces accumulations immenses de 
houille qui étonnent l'imagination, sont, par rapport aux mé- 
thodes d'exploitation, dans un état d'infériorité notable. Une 
puissance totale étant donnée dans un bassin , la distribution 



152 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

de cette puissance en plusieurs couches ayant seulemoit qud- 
ques mètres d'épaisseur serait bien plus avantageuse que son 
accumulation en une seule couche. 

Comme mesure générale, applicable à toutes les méthodes 
d'exploitation, on doit veillera ce que les piliers ne restent pas 
isolés et longtemps exposés à l'actioQ de l'air avant leur aba* 
tage. La houille s'altère dans les mines presque autant qu'à la 
surfiace ; les pyrites qu'elle contient se décomposent et l'hy- 
droxyde de fer qui en résulte donne au charbon une teinte 
de rouille qui en déprécie la valeur; enfin les schistes se dé- 
litent, s'effleurissent, et le triage devient beaucoup plus diffi- 
cile. Il faut donc proportionner le dégagement des massifs, par 
les travaux préparatoires à l'extraction qui doit être faite 
chaque année. 

La bouille est sans contredit, parmi les minéraux utiles, ce- 
lui dont l'exploitation présente les plus grandes difficultés. En 
effet, elle doit être extraite en très-grandes masses ; sa valeur, 
peu considérable sur le carreau des mines, est cependant assez 
importante pour qu'il soit nécessaire d'en abandonner le moins 
possible; laissée dans de vieux travaux, elle est perdue à ja- 
mais ; enfin des sources intérieures d'eau et de gaz délétères se 
dégagent quelquefois des surfaces souterraines mises à décou- 
vert et envahissent les travaux. U a £dlu toutes les ressources 
de la science et de l'industrie pour rendre possible l'exploita- 
tion de certains bassins qui seraient restés dans l'abandon sans 
des moyens spéciaux de sûreté et d'aérage et sans les progrès 
de la machine à vapeur. 

Les obstacles se développent ordinairement en raison des 
surfaces mises à découvert; l'ingénieur peut donc déployer pro- 
gressivement ses moyens d'action de manière à rester toujours 
maître de l'exploitation. Mais il est des accidents subits qui 
mettent en défaut la prudence humaine, compromettent l'exis- 
tence des mineurs, et peuvent annihiler en quelques heures le 
fruit d'un long travail. Les plus terribles de ces accidents sont 
les amas d'eau et de gaz qui , dans presque tous les bassins. 



EXPLOITATION DES COUCHES PUISSANTES. 453 

se trouvent accumuIéB dans des travaux anciens dont la tra- 
dition n'avait pas conservé le souvenir. Lorsqu'une taille vient 
à déboucher dans un de ces amas, un coup de pic ou un 
coup de mine suffisent pour mettre les travaux en communi- 
cation avec le danger, et quand il se manifeste , il n'est déjà 
plus temps de le fuir ou de le combattre. 

Pour éviter ces funestes rencontres, les mineurs se font pré- 
céder dans les tailles où le danger est à craindre, par des son- 
dages horizontaux, les uns droits, les autres divergents. Ces 
sondages, pour donner une sécurité suffisante, doivent avoir 
une avance de 5 à 10 mètres ; si l'un d'eux atteint un vide, tout 
travail d'abatage doit cesser jusqu'à ce qu'on ait pu en con- 
stater la nature. 

Effet Btiie des mlneura. — Dans les houillères, le produit ob- 
tenu par la journée d'un mineur employéà l'abatage est le but es- 
sentiel des méthodes. On ne peut obtenir la houille à bon marché, 
qu'à la condition que l'abatage, qui est le point de départ du 
prix de revient, sera fait aussi économiquement que possible. 

Le produit de la journée du mineur est extrêmement varia- 
ble, suivant la puissance des couches et la facilité du travail ; 
on ne pourra donc s'en rendre compte que par l'examen de plu- 
sieurs exemples et principalement des plus extrêmes. Nous 
prendrons pour exemples les résultats obtenus à Blanzy, dans 
des couches de 10 à 14 mètres de puissance, et ceux des pe- 
tites couches du nord de la France et de la Belgique où l'épais- 
seur exploitée se réduit en moyenne à 0",60. 

A Blanzy, le travail se distingue en deux périodes, le massif 
et le dépilage. Au massif, les galeries ont 2"^, 30 de hauteur sur 
3 mètres de largeur ; les mineurs y obtiennent 40 hectolitres par 
journée. Au dépilage l'abatage est beaucoup plus facile, et le 
produit de la journée du mineur s'élève à 50 et 60 hectolitres. 
En réalité, lorsqu'on vient à comparer la quantité totale de 
houille obtenue au nombre total des mineurs employés, l'effet 
utile est beaucoup moindre. II y a en effet une grande quai\tité 
de mineurs appliqués à des galeries au rocher, ou partie au 



i54 HÊTB0DE8 D'EXPLOITATION. 

rodier et partie au diarbon ; tons les imnenrs ne font pas d'ail- 
leurs un poste complet, ils travaillent à tant par hectolitre et 
beancoap se retirent avant la fin du poste, de telle sorte que la 
durée moyenne du travail n'est guère que de 7 heores. Il en ré- 
sulte que, si Ton prend toutes les journées de mineurs à la 
veine ou au rocher pendant une année et qu'on les compare i 
la quantité de bouille sortie, la moyenne du produit n'est que 
de 22 hectolitres par journée. 

Dans les petites couches de 0",70 à 0",30, il n'y a pas de 
travail au massif; ce travail ne s'exécute en effet que par le per- 
cement des voies qui doivent préparer les tailles. Les mineurs 
appliqués à ce percement reçoivent une indemnité par mètre 
courant, en sus de la houille qu'ils peuvent produire et qui ne 
suffit pas pour payer l'avancement. La taille une fois préparée, 
les mineurs, haveursou piqueurs y sont appliqués et obtiennent 
un produit journalier, d'autant plus facile à définir que les 
mineurs sont payés au mètre carré de surface déhouillée. 

Si nous prenons, par exemple, un charbonnage dans lequel 
le produit d'un mètre carré de couche varie entre 6 et 7 hec- 
tolitres, nous trouvons qae chaque journée de mineur en taille 
produit 25 hectolitres. Mais, appliquant à la houille toutes les 
journées de coupeurs de voie et de mineurs au rocher, em- 
ployés aux travaux préparatoires, le produit tombe à 14 hec- 
tolitres par journée de mineur. 

En comparant ce chiffre à celui qui est obtenu dans des cou- 
ches de 10 mètres de puissance, on ne peut manquer d'être 
étonné de leur peu de différence. C'est la meilleure démonstra- 
tion qui puisse être donnée de la grande influence de la mé- 
thode sur les résiiltats d'une exploitation. Au premier abord, 
il devrait exister une différence considérable sous le rapport des 
fiais d'exploitation, entre des couches de 10 mètres de puis- 
sance et celles de 0*,60, et ces chiffres démontrent à l'avance 
que la différence n'est pas très- grande; elle Test d'autant 
moins, que l'abatage ne représente qu'une faible partie du 
prix de revient qui comprend les fi'ais de roulage, d'extraction, 



EXPLOITATION DU SEL GEMME 155 

d'épuisement des eaux et les consommations en bois, fer, etc., 
frais qui varient peu, quelle que soit l'épaisseur de la couche. 
L'eflfet utile du mineur ne peut guère être apprécié en dehors 
des prix de main-d'œuvre qui permettent des comparaisons plus 
précises ; ces premières indications sur les produits obtenus se 
trouveront donc complétées par celles que nous aurons à pro« 
duire dans un chapitre spécial , pour indiquer l'établissement 
des prix de revient. 

Quant au percement des galeries et des puits, le terrain 
houiller, composé d'alternances de grès et de schistes, est assez 
comparable dans les divers bassins pour qu'on puisse établir 
quelques évaluations approximatives sur l'efTet utile des mi- 
neurs. II faut seulement compter en dehors de ces évaluations 
la rencontre de certains bancs de grès d une dureté exception- 
nelle et dans lesquels le travail peut être ralenti de moitié ; en 
second lieu Tépuisement des eaux qui peut gêner le fonçage 
des puits, enfin les muraillements qui peuvent être néces- 
saires et dont l'exécution interrompt le percement dans les 
galeries aussi bien que dans les puits. Ces réserves faites : 
Une galerie dans les alternances de grès et schistes du ter- 
rain houiller, poursuivie à deux postes travaillant 12 heures 
chacun, peut être avancée en moyenne de 0",75 par journée 
de travail. Un puits de section ordinaire, poursuivi par trois 
postes de 8 heures chacun, peut être avancé de 0*",30 à 0",50 
par journée de travail. En tenant compte des nécessités 
moyennes d'épuisement des eaux et de muraillement, l'avan* 
cernent d'un puits peut être évalué à 10 mètres par mois et 
celui d'une galerie à 15 mètres. 

BxplollAtlOB du sel gemmo. 

lies conditions particulières qui déterminent les méthodes 
d'exploitation du sel gemme sont : 1"" la nature minéralogique 
des gîtes qui peuvent être assez réglés et assez purs pour être 
abattus et extraits tels qu'ils existent, ou trop irréguliers dans 



iS6 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

leurs formes et trop mélangés d'argile (salzthon) pour être 
exploités directement par les méthodes déjà citées; 2^ la stra- 
tification ordinaire de ces gîtes avec des coaches argileuses ou 
calcaires qui contiennent des niveaux d'eau abondants et dan- 
gereux pour les travaux inférieurs. 

Dans le cas d'une exploitation par abatage direct au-des- 
sous de couches aquifères, il faut laisser du sel au couron- 
nement des excavations , afin d'éviter de découvrir les argiles 
du toit qui se déliteraient au contact de l'air; puis, soutenir 
l'exploitation par des piliers de la matière elle-même, pour 
éviter des mouvements du sol qui pourraient troubler le régime 
naturel des niveaux d'eau supérieurs et les amener dans la 
mine ; il faut enfin distribuer les tailles de telle sorte qu'elles 
puissent être au besoin isolées les unes des autres, afin que, 
s'il arrivait quelque irruption des eaux^ le chantier envahi pût 
être abandonné et facilement isolé. 

L'ensemble de ces conditions conduit nécessairement au sys* 
tëme par galeries et piliers. Le sel gemme se prête d'autant 
mieux à ce mode de travail qu'il est naturellement solide, et 
c'est de cette manière qu'on exploite les salines de Wieliscka, 
de Norwich et celles de l'Est de la France. Les salines de Vie 
et de Dieuze (Meurthe), dont nous avons décrit le gisement 
dans le premier volume, peuvent nous servir de type de descrip- 
tion pour l'application des méthodes d'exploitation directe. 

La couche de 5 mètres qui existe sous une partie de l'ar- 
rondissement de Château-Salins a été le but principal des tra- 
vaux. Cette couche, attaquée à Vie par des moyens puissants, 
dut cependant être abandonnée après plusieurs irruptions des 
niveaux supérieurs. A Dieuze, elle se présenta dans de meil- 
leures conditions, et fut préparée par le percement d'une ga- 
lerie principale de 6 mètres de largeur et de 4 mètres de hau- 
teur dans laquelle l' abatage avait lieu en deux gradins. Cette 
galerie fut taillée en forme de voûte, et 1 mètre de sel fut 
laissé à la clef pour en assurer la solidité. 

A partir de cette galerie, la couche fut divisée par deux sys- 



EXPLOITATION DU SEL GEMME. 157 

tèmes de galeries croisées et de même dimension que la précé- 
dente, en massifs carrés de' 90 mètres de côté; à chaque angle 
de ces carrés on réserva, daqs les galeries de 6 mètres, dés mas- 
sifs de 7 mètres de longueur et de 3"',50 de saiftie/ qui étran- 
glaient la Toie et réduisaient sa largeur et sa hauteur à l'^.SO.- 
D'après la disposition de ces réserves, on pourrait, eh cas 
d'accident, y établir. des serrements ou digues qui isoleraient 
chaque massif du re^té de l'exploitation. • 

Ces précautions prises, on découpa chaque massif de 96 mè* 
très en neuf massif carrés de 26 mètres de côté, par des gale- 
ries qui avaient toujours la même section, mais en ayant soin 
de laisser encore des massifs d'isolement de 6 mëtres d'é* 
paisseur, ainsi que l'indique la planche VIII. Enfin; chacun 
de ces massifs fut ensuite découpé de manière à ne conserver, 
sauf les murs d -isolement, que des piliers carrés de 5 mètres 
de côté, destinés à soutenir le toit, comme l'indique la partie 
centrale du plan, partie qu'on peut regarder comme complè- 
tement exploitée. 

On voit que cette marche ramène la méthode à celle des 
compartiments; les murs et les piliers d'isolement en forment 
le caractère principal. On peut arriver. ainsi à l'extraction de 
près des deux tiers de la couche, tous les chantiers restant 
constamment isolés, de manière à protéger l'ensemble autant 
que possible. L'abatage se fait assez économiquement et tou- 
jours par gradins droits. 

Les gîtes en amas sont exploités dé la même manière, quoi- 
que avec moins dé jprécautions, parce qu'on n'a pas les mêmes 
accidents à redouter. On laisse les sols de 3 à 5 mètres entre 
les divers étages, et on donne 10 et 20 mètres de hauteur aux 
galeries. Ce sont les vastes dimensions de ces excavations qui 
ont fait la célébrité des mines de sel si vantées par les voya- 
geurs. La masse salifère de Wieliscka n'a pas moins de 300 
mètres d'épaisseur, et dans cette épaisseur, on a creusé plu- 
sieurs-étages superposés, séparés par des sols pour lesquels 
on réserve les parties les moins purèb du gîte. 



158 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

Exyl^ltatlom par dtes^lattom. — L'exploitation du sel mé- 
langé d*argile, de gypse et de calcaire, ainsi qu'il existe dans 
un grand nombre de localités, ne présenterait aucun bénéfice, 
si on était obligé de l'extraire dans cet état de mélange. 
Comme il n'y a de triage possible que par voie de dissolution, 
il est plus simple de rassembler les eaux existantes dans la 
mine et même d'en introduire de la surface, de les saturer de 
sel, et de les élever ensuite» en laissant au fond toutes les ma- 
tières stériles. 

Pour mettre cette méthode à exécution, il est nécessaire de 
pénétrer dans la masse salifère; car le sel est tellement peu 
soluble à l'état compacte ou cristallin, qu'il fiiut une action 
très-prolongée des eaux et une surface de contact très-étendue 
pour qu'elles puissent le saturer. 

Les salines d'Hallein» dans le pays de Salzbourg, peuvent 
être considérées comme présentant le type de cette méthode ; 
une description rapide donnera idée des moyens employés et 
des résultats obtenus. 

Le terrain salifère est contenu dans une série de collines 
assez élevées, à travers lesquelles, lorsqu'on veut créer une 
exploitation, on ouvre une galerie de recherche. De distance 
en distance on pousse, à droite et à gauche de cette galerie 
principale, des galeries latérales qui facilitent l'exploration du 
sol. Sur les points reconnus riches en sel et d'une exploitation 
avantageuse, on ouvre des Ictcs ou salons ^ vastes chambres 
destinées à devenir des ateliers de dissolution. 

Lorsque les parois d'une galerie ont été reconnues assez 
riches pour qu'il soit utile de la convertir en lac, on y intro- 
duit de l'eau douce provenant des infiltrations supérieures ou 
même de la surface, et on la maintient par une digue à lahau* 
teur d'environ 0",60. Cette eau ronge les parois de la galerie 
et l'élargit ; on en augmente peu à peu le volume, et l'on finit 
par attaquer de cette manière le plafond lui-même en élevant 
successivement la digue jusqu'au-dessus de son niveau. 

Un lac définitivement établi présente (fig. 64) une excava- 



EXPLOITATION DU S£L GEMME. 



159 



tien allongée, barrée par une digue. On arrive vers le fond 
par une petite descenderie communiquant avec les travaux 
supérieurs, et par laquelle on fait descendre Teau douce ; un 
escalier placé dans cette descenderie permet de venir constater 
le niveau des eaux et Tétat des parois ; enfin on peut arriver en 
tête du lac par un autre escalier montant sur la digue. 

La construction de cette digue est la partie la plus impor- 
tante du travail : on la compose de deux rangées de pieux 

Plan, 




Fig. 5%. Disposition d'un lac dans les saUnes d'HalUin. 

recouverts par des madriers, formant une caisse dans laquelle 
on bat de Targile bien choisie; cette digue est établie dans une 
galerie longue de 3 à 4 mètres, et ayant seulement l'",50 de 
largeur. Derrière ce premier rempart, on creuse une galerie 
transversale qui pénètre d'environ 3 mètres de chaque côté 
dans les parois, puis on établit dans cette galerie une seconde 
digue perpendiculaire à la première, et, comme elle, fortifiée 
par un boisage contigu. Un puits est établi en avant de ce bar- 
rage transversal, pour laisser passer le tuyau de vidange. Ce 
tuyau est en bois et reçoit l'eau par des caisses percées de 
trous ; il est placé vers la partie supérieure du lac, parce que, 
lorsque Teau se sature de sel, le fond du lac s'envase, tandis 
que le plafond s'exhausse continuellement. Une vanne ou ro- 
binet permet de vider l'eau par ce tuyau qui conduit soit au 
jour, soit à là prise d'eau des pompes. 

Un maître mineur surveille chaque jour le niveau du lac et 



160 MÉTHODES D'EXPLOITATION. 

Tétai des parois. S* il veut attaquer le plafond, il élfeve le niveau 
de Teau de manière à en faire baigner les ^pérités sans les 
noyer complètement; s'il veut attaquer les parois latérales, il 
baisse le niveau. Le sel se dissout lentement, et les roches 
dont il est mélangé tombent désagrégées au fond du lac. A 
mesure que le fond du lac s'exhausse, on exhausse également 
la digue et Tentaille qui est au-dessus. La principale action 
s'exerce ainsi sur le plafond de telle sorte que le tuyau de 
dégorgement qui était d'abord dans la partie supérieure se 
rapproche progressivement du fond. 

L'eau est regardée comme saturée quand elle contient 25 
pour 100 de sel. Lorsqu'elle est arrivée à ce point de satu- 
ration, on vide complètement le lac pour le remplir de nou- 
veau, après avoir nettoyé le fond, qui est toujours très-encom- 
bré par les argiles délitées. Les eaux sont élevées à la surface 
par des moyens mécaniques, ou simplement conduites par une 
galerie d'écoulement à des usines évaporatoires. 

L'action dissolvante des eaux sur le sel s'exerce très-lente- 
ment, et il faut par conséquent, pour entretenir un travail con- 
tinu et actif des usines évaporatoires , avoir un assez grand 
nombre de lacs. La mine de Durenberg renferme par exemple 
trente-trois lacs salés qui contiennent en moyenne 20 000 mè- 
tres cubes. Le temps de saturation est très-variable et propor- 
tionné, indépendamment de la richesse du terrain, au rapport 
qui existe entre les surfaces de contact et le cube total des 
eaux. Il y a de petits lacs qui sont saturés au bout d'un ou 
deux mois, et qu'on remplit cinq ou six fois par an ; d'autres ne 
sont vidés qu'une fois l'an ; les plus grands exigent deux et 
trois années pour arriver à saturation complète. 

On voit, en résumé, que ce genre d'exploitation par dis- 
solution nécessite dans les travaux souterrains un niveau 
supérieur pour l'entrée des eaux douces, et un niveau infé- 
rieur pour la sortie des eaux salées. Il faut avoir soin d'i- 
soler les eaux des lacs des eaux d'infiltration qui poun*aient 
apporter des perturbations dans le régime adopté. Deux lacs 



EXPLOITATION DU SEL GEMME. i6l 

doivent toujours être séparés par 30 mètres dans le plan hori- 
zontal, et 10 mètres dans le plan vertical. 

On exploite à Bex, dans le canton de Yaud, une roche cal- 
caire pénétrée de sel gemme. Cette roche n'ayant pas, comme 
les argiles, la propriété de se déliter dans Teau, on Tabat et 
on la concasse en fragments qui sont entassés dans des cavités 
disposées pour y établir des lacs ; l'eau pénètre dans les vides 
qui séparent chaque fragment et dissout le seF. Ce moyen est 
en quelque sorte mixte ; car il est composé tout à la fois de la 
méthode par abatage direct et de la méthode par dissolution. 

Lorsque des cavités souterraines, naturelles ou artificielles 
existent dans un terrain salifère, ces cavités sont ordinaire- 
ment noyées par des eaux supérieures qui s'y saturent. On 
peut alors mettre à profit cette disposition et y exploiter les 
eaux en les atteignant par des sondages de 20 à 26 centi- 
mètres de diamètre; on descend dans les trous de sonde des 
pompes élévatoires en cuivre qui restent suspendues à To- 
rifice par la colonne de tuyau dans laquelle se trouve la tringle 
du piston. Si l'on a soin que la pompe se trouve descendue 
au-dessous des niveaux d'eau douce, qui peuvent se trouver 
dans les couches supérieures, son action élèvera seulement les 
eaux salées. Cette méthode est employée en Souabe. 

Dans les exploitations où l'on procède par travaux souter- 
rains et par abatage direct, lorsqu'on aura enlevé la moitié 
ou les deux tiers du sel gemme, on peut encore continuer 
l'exploitation par dissolution et procéder ainsi à un véritable 
dépilage. Dans ce cas il suffit de laisser pénétrer un courant 
d'eau dans la mine après avoir préparé les moyens d'amener 
les eaux au jour, lorsqu'elles ont séjourné assez longtemps au 
contact du sel. 



u 



162 TRAVAUX DES MINES. 



CHAPITRE IIL 



EXECCnON DES TEAVAUX DBS MINES. DCMSA^B BT 
MUEAILLEHENT. 

La description des méthodes d'exploitation indique qneis 
sont les ouvrages à exécuter dans les mines. Ces ouvrages 
sont des galeries, des tailles et des puits. 

Les procédés d'excavation que nous avons précédemment 
décrits indiquent bien les moyens dont on se sert pour pénétrer 
dans les roches et les abattre; mais, pour assurer la conser- 
vation de ces excavations , pour soutenir le faîte et les pa- 
rois dusolexcavé, pour percer des galeries ou des puits dans 
les terrains ébouleux ou aquifères , on doit employer des pro- 
cédés spéciaux qui constituent une des parties les plus impor- 
tantes de la science des mines. 

Lorsque des travaux souterrains sont pratiqués dans les ro- 
ches solides dont la nature minéralogique est telle qu'elles 
résistent à la fois à la décomposition et à l'action des eaux, les 
excavations se soutiennent d'elles-mêmes^ et il suffit de mainte- 
nir le toit, soit par des piliers de la matière exploitée, soit 
par des murs de remblais dont les dispositions ont été suffi- 
samment indiquées pour les diverses méthodes d'exploitation. 
Mais, dans la plupart des cas, les roches sont fissurées, et une 
fois entaillées, elles se fissurent encore davantage; de plus, 
elles se renflent et se dilatent par le contact de l'air humide et 
de l'eau; en sorte que si elles n'étaient soutenues par des 
appuis spéciaux, les voûtes s'ébouleraient promptement, ou 
les parois se resserreraient par l'effet des poussées latérales 
et du renflement des roches. C'est ainsi que la plupart des 



BOISAGE ET MURAILLEMENT. 163 

excavations dont la date est ancienne sont aujourd'hui com- 
blées/ 

n ne faut' pas attendre que ces effets se produisent pour les 
combattre, car les efforts qui amènent les éboulements ou les 
resserrements vont toujours en croissant; et il est souvent 
plus difficile et plus coûteux de rentrer dans des travaux 
écroulés que d'en excaver de nouveaux. U faut donc prévenir 
l'altération des roches avant que ces effets aient commencé à 
se manifester, et les maintenir dans leur position première. 

La pratique fait connaître assez fiicilement les roches qui 
doivent être soutenues, et pour exécuter ce soutènement, 
les mineurs emploient le boisage et le muraillemeni, suivant 
la forme des travaux, la nature minéralogique des roches et 
les convenances locales. Le boisage est surtout employé dans 
les travaux de mine, parce qu'il est d'une exécution facile et 
rapide et qu'il se prête à toutes les formes et dispositions des 
galeries, des puits ou des tailles. 

Les bois sont très-rarement employés dans les mines pour 
résister, en vertu de leur force absolue, c'est-à-dire à deux ef- 
forts agissant en sens inverse et tendant à provoquer la rup* 
ture par l'extension des fibres. Le seul cas de cet emploi est 
celui des tiges de pompes. Dans les boisages de soutènement, 
les pièces résistent presque toujours en vertu de leur rési* 
stance relative; c'est-à-dire que les extrémités étant fixes, elles 
doivent résister à des efforts agissant entre les appuis pour 
les faire fléchir. La résistance à l'écrasement ne s'exerce que 
lorsque la longueur des pièces est au-dessous de cinq à six 
fois leur diamètre; autrement il y a flexion, c'est-à-dire trans- 
formation de ce mode de résistance en résistance relative qui 
est toujours beaucoup moindre. 

Dans les mines on peut rarement calculer l'effort que les bois 
auront à supporter; ce n'est donc que par tâtonnement et par 
habitude qu'on arrive à déterminer les conditions de résistance. 
Comme d'ailleurs, dans les boisages permanents, on veut 
non*seulement prévenir la rupture, mais même la flexion des 



164 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

bois, on emploie toujours un très-grand excès de force. Cet 
excès est encore nécessité par cette considération, que les 
pièces doivent être assez fortes et assez multipliées pour pré- 
venir tout accident résultant de Taltération d'une partie d'entre 
elles. Ces diverses conditions, jointes à la nécessité de se pro- 
curer des bois en grande quantité et d'une manière continue, 
ont déterminé des données purement pratiques pour les diver- 
ses circonstances qui se présentent dans les mines. 

On sait que les bois se composent de couches concentriques > 
et que les couches intérieures sont plus résistantes que Taubier 
qui constitue la zone extérieure; les pièces doivent donc être 
toujours écorcées avec soin, avant leur emploi, car les parties 
d'écorce adhérentes en hâtent singulièrement l'altération et en 
diminuent la durée. Les bois doivent, autant que possible, être 
employés ronds et entiers. Les plus jeunes sont les meilleurs; 
les vieux étant moins compactes sont perméables à l'eau et 
pourrissent rapidement. Les procédés récemment découverts 
pour augmenter la dureté des bois et les préserver de la carie, 
en leur faisant absorber du pyrolignite de fer ou d'autres dis- 
solutions par des incisions faites à la base du tronc, n'ont pas 
encore été essayés dans les mines; l'application de 'ces procé- 
dés si simples et dont l'efficacité parait aujourd'hui prouvée , 
serait cependant du plus grand intérêt dans la plupart des pays 
de mines, et surtout dans nos houillères du nord, où tant 
d'ouvrages importants sont exécutés en bois. 

Le chêne et le sapin rouge sont les bois les plus ré- 
sistants ; viennent ensuite le hêtre , le pin et le sapin 
blanc. 

Pour empêcher l'eau de s'infiltrer dans le tissu des bois, il 
faut y faire le moins de coupures possible. Celles qu'on est 
obligé d'y pratiquer doivent être recouvertes, dans les assem- 
blages, par les parties adjacentes: il serait même bon de les 
goudronner à chaud. Il faut éviter les traits de scie, qui lais- 
sent des surfaces inégales et spongieuses qui pourraient retenir 
les eaux et il importe de ne travailler les bois de mine qu'à 



BOISAGE ET MURAILLEMENT. i65 

la hache ou à l'herminette, ou du moins de recouper les surfaces 
sciées avec un instrument tranchant. 

A ces conditions générales il faut joindre les principes sui- 
vants : 

V Disposer les boisages de manière que les pièces soient 
aussi courtes que possible ; 

2^ Encastrer solidement les extrémités de chaque pièce» et 
établir ainsi les boisages dans un état de tension général ; 

3® Éviter de faire porter la charge sur un seul point d'une 
pièce, toutes les fois qu'on peut répartir cette charge sur toute 
sa longueur; 

4® Si Ton emploie des bois refendus, c'est-à-dire demi- 
cylindriques, faire porter la fade fendue contre les ro- 
ches. 

Enfin, éviter que les boisages intérieurs soient soumis à des 
alternatives de sécheresse et d'humidité ; ces alternatives dété- 
riorent rapidement les bois, et il est toujours facile, avec 
quelques précautions, de maintenir les diverses parties des 
travaux souterrains dans un état constamment sec ou con- 
stamment humide. 

Boisage des galeries. 

La forme et les dimensions des galeries de mine dépendent 
à la fois du service auquel elles sont destinées et du mode de 
soutènement qui doit être employé. 

Le boisage s'applique surtout aux galeries ordinaires, de 
2 mètres de hauteur sur l^^GO à 2 mètres de largeur et dans 
des terrains de consistance moyenne. Le muraillement est en 
général réservé aux grandes galeries d'écoulement ou de rou- 
lage, qui doivent avoir une longue durée, ou bien à celles qui 
traversent des terrains sans consistance. Nous examinerons 
d'abord les conditions de l'établissement du boisage des gale- 
ries de section ordinaire. 

Le boisage est d'une exécution prompte et facile, il se prête 




166 EXÉCUTION DES TRAVAUX D£S MINES. 

à toutes les exigences des percements , aussi est-il employé 
comme moyen provisoire de soutènement, même pour les gale^ 
ries qui doivent être muraillées. 

Lorsqu'on perce une galerie dans un terrain de con- 
sistance moyenne, on peut généralement pénétrer à plus 

d*un mètre sans aucun soutène» 
\ment , et boiser par conséquent 
,'|^ à mesure qu'on avance. Suppo- 
U sons d'abord que les quatre faces 
^ de la galerie, le toit, le mur et les 
parois latérales, aient i)e8oin de 
I soutènement ; il faudra établir ce 
qu'on appelle un boisage complet, 
composé de cadres et de gamù^ 
sages. Chaque cadre complet est 
rig. S5. BoUagtcompUt. formé de quatre pièces : un chapeau 
ou corniche, placé au faîte de la galerie : deux montants, 
ordinairement un peu inclinés pour diminuer la portée du cha- 
peau ; une sole, ou semelle placée sur le sol, et servant de base 
aux montants (fig. 55). 

Tous les bois qui composent le cadre doivent être écorcés ; 
leurs assemblages, très-variables dans leurs formes, se font le 
plus souvent à mi -bois, de sorte que les extrémités de cha- 
que pièce se recouvrent exactement sans se dépasser. Le cha- 
peau se fait avec les bois les plus forts; son diamètre ordinaire 
est de 0°*,20; celui des montants est en moyenne de 0",16, 
l'extrémité la plus forte étant placée vers le chapeau. La sole 
reçoit toute la base des montants sur une seule entaille; la 
galerie est légèrement creusée pour que la sole ne porte sur la 
roche que par les extrémités. 

L'espacement des cadres dépend de la poussée plu& ou moins 
grande du terrain; et varie en moyenne de 0",65 à 1™,33. Il 
faut soutenir les parties de roche laissées à découvert entre 
les cadres , au moyen de bois de garnissage allant d'un cadre 
à l'autre. Ces bois sont de fortes planches, ou mieux encore 



BOISAGE DES GALERIES. 



167 



des bois ronds simplement refendus, dont on place la partie 
plane contre la roche. 

Ces bois doivent avoir pour longueur minimum l'espace- 
ment de deux cadres d'axe en axe , augmenté d'une fois le 
diamètre des montants, afin qu'ils puissent s'appuyer à la 
fois sur les deux cadres, et soutenir ainsi les portions de 
roche intermédiaires. On remblaye les petits vides qui existent 




Ftg. 56. Coupe langitudinale ^une galerie en percement, avec boisage complet, 

entre les parois et les bois ; puis on chasse des coins entre les 
garnissages et les cadres partout où il est nécessaire , pour 
établir l'ensemble du boisage dans un état de tension général 

contre les parois. Cet état de tension 
empêche les mouvements partiels 
et l'irrégularité des pressions , cau- 
ses ordinaires des ruptures. 

La pose du boisage , ainsi com- 
posé des cadres et des garnissages, 
doit avancer en même temps que 
le percement , et le transport des 
matériaux à l'extérieur doit être 
organisé d'une manière commode 
Fig. 57. Boieageeans eoie. ^^ économique. La figure 56 in- 

dique cette disposition du travail. 

11 n'est pas toujours nécessaire que les boisages soient éta- 
blis d'une manière aussi complète. Lorsque le sol est assez 
solide pour que l'on puisse supprimer les semelles des cadres, 
on encastre simplement la base des montants dans des entailles 
(fig. 67); d'autres fois une des parois sera assez solide pour 




168 



EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 



qu'on n'établisse qu'un demi-boisage (fig. 58) ; enfin il arrive 
souvent dans les filons que le faîte seul a besoin de soutien, lel 
épontes étant saines et solides ; dès lors, on encastre simple- 
ment des chapeaux dans des entailles ou patelles que l'on pra- 




Pig. 58. Ddmi-boisage. Flg. S9. Boisage de faite. 

tique dans la roche pour en recevoir les deux extrémités 
(fig. 59). Quant aux bois de garnissage, on les emploie con- 
tigus si la roche est ébouleuse, et plus ou moins écartés si elle 
a quelque solidité , en proportionnant leur nombre , sur cha- 
cune des surfaces de la galerie , a l'état plus ou moins fissuré 
de la roche. 

Dans quelques circonstances les dimensions des galeries et 




Fig. 60. Boisage renforcé dans les 
galeries larges. 



Fig. 61. Boisage renforcé contre 
des poussées latérales. 



les poussées du faîte ou des parois exigent l'établissement de 



aOISAGE DES GALERIES. 169 

boisages renforcés dont les dispositions sont indiquées par les 
figures 60 et 61. 

Dans certains terrains et surtout parmi les couches du ter- 
rain houiller on rencontre des roches qui se renflent par l'ac- 
tion de l'air humide des mines. 
^. Lorsque ces roches forment le 
^^ sol des galeries, les voies sont 
soulevées par le gonflement du 
sol et la circulation se trouve- 




rait bientôt impossible si on 
n'arrêtait ce mouvement. Sou- 
vent on se borne à défoncer le 
sol soulevé des galeries, à enle- 
ver les déblais et à rétablir les 
^ , . , , ^ , . voies, mais il est plus prudent 

Fig. 62, Galerte de roulage dans un terrain , ^ , 

dontU8oipouise.(Rwe-^'Gier,) d'empecher le mouvement en 
rapprochant les cadres du boisage et donnant à leur base une 
forme plus résistante, telle que celle qui est représentée (fig. 62) 
et qui est employée à Rive-de-6ier pour maintenir certaines 
voies de roulage. 

Quelle que soit la forme du boisage , les cadres doivent être 
placés bien perpendiculairement à la direction de la galerie ; 
ainsi par exemple, ils devront être inclinés dans une descen- 
derie ou dans un montage , de manière à soutenir perpendi- 
culairement l'effort du toit et du mur; sans cette précaution, 
ils seraient exposés à glisser sous Tefiort , et il en résulterait 
la chute subite du boisage et l'écroulement du faîte ou des pa- 
rois. Un cadre dont les pièces commencent à ployer doit être 
immédiatement renforcé ou remplacé. 

Lorsqu'une galerie doit traverser des terrains ébouleux tels 
que des sables mouvants ou des argiles coulantes , roches qui 
deviennent encore plus meubles , lorsqu'elles contiennent des 
eaux, il feut nécessairement avoir recours à des procédés spé- 
ciaux. 

Dans les terrains de cette nature , il faut autant que pos- 



470 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MIMES. 

Bible que le boisage précède , en partie du moins , l'excava- 
tion. En e£fet, dans des sables mouvants ou des argiles cou- 
lantes, il serait impossible, malgré toutes les précautions, 
d'avancer en excavant d'abord et boisant ensuite. Les parois 
latérales et le faîte, s'éboulant d'une manière continue, en- 
tretiendraient toujours au fond de la galerie un talus de ma- 
tériaux meubles, remplacés par d'autres, immédiatement après 
leur enlèvement; le percement deviendrait d'autant plus im- 
possible et dangereux que ce premier enlèvement aurait dé- 
truit le peu de cohésion de la roche. Dans ce cas, le soutè- 
nement doit donc précéder l'excavation. 

Il faut , pour cela , placer à l'entrée de la roche ébouleuse 
un cadre bien solide, puis, en suivant les arêtes extérieures 
de ce cadre, chasser à coups de masse des coins plats, di- 
vergents et contiffus, d'environ un mètre de longueur. Ces 
coins forment à l'avance, en pénétrant dans la roche, un gar- 
nissage évasé. Lorsqu'on vient ensuite à creuser pour avancer 
la galerie , les terres poussent vers l'excavation et pèsent sur 
les ceins ; ceux-ci soutiennent l'effort et se rapprochent de 
la direction normale. Avant que cette direction normale soit 
atteinte, on se hâte de placer un autre cadre, en renforçant 
au besoin par des claies ou des planches contiguës le premier 
garnissage formé par les coins divergents. 

Les coins ainsi employés doivent être en bois dur et un peu 
vert; une courte pratique indique bientôt quelles sont les di- 
mensions les plus convenables au terrain dans lequel on opère. 
Enfin , quant a la distance des cadres , elle doit être beaucoup 
moindre que dans les boisages ordinaires ; il est même telles 
circonstances où les cadres doivent être contigus et en bois 
équarris. 

Les galeries percées dans les terrains meubles , tels que les 
sables mouvants aquifères ou les argiles coulantes, doivent 
nécessairement être muraillées, le boisage n'est que provisoire 
et destiné à faciliter la construction du revêtement en maçon- 
nerie assez solide pour soutenir la pression du terrain, et assez 



BQISAGK DES GALERIES. 



171 



imperméable pour ne pas laisser filtrer les eaux. Nous aurons 
donc à revenir en décrivant le rouraillement, sur les détails des 
procédés employés pour traverser les terrains tout à fait mou- 
vants. 

Les tailles au ateliers d'abatage ne reçoivent que des boi- 
sages provisoires dont l'établissement est d'autant plus simple 
qu'il est généralement confié aux mineurs eux-mêmes. Ces 
boisages consistent le plus souvent en étais placés perpendicu- 
lairement du toit au mur et serrés au moyen d'une planche en 
forme de coin qui sert à caler la base ou le sommet. Dans les 
tailles qui n'ont que 1 mètre de hauteur, des étais de 0^,12 à 
O^'ylS de diamètre, alignés à des distances de l'^ySO, suffisent 
ordinairement. Dans les tailles élevées, on emploie des étais 
de 0",20 à 0",30 de diamètre, alignés et serrant de fortes 
planches , ou plutôt des madriers contre le toit ; ces étais 
doivent être calés perpendiculairement au plan de la couche 
ou filon. Dans une taille ainsi boisée, les roches stratifiées 
du toit sont soutenues par les madriers appuyés eux-mêmes 
sur les étais, de sorte qu'elles ne peuvent se fendre, se diviser 
en écailles et s'écrouler, sans que la flexion ou fracture des bois 




Fig. 6i. Boisage d'une galerie ious 
des déblais. 




Fig. 6%. Boisage renforcé soutenant 
des déblais. 



avertisse les ouvriers assez promptement pour qu'ils aient le 
temps de se retirer. 

Lorsque, dans des tailles ainsi boisées, on bat en retraite, il 



I7Î 



EXECUTION DES TRAVAUX DES MINES. 



est facile de retirer sans danger environ la moitié des bois en 
desserrant les coins de la base; le reste est enlevé au moyen 
de cordes, et doit même être sacrifié, si le terrain est tel que 
cet enlèvement ne puisse se faire sans péril. Ces boisages étant 
fort simples et très-importants pour la sûreté des mineurs, on 
leur en confie toujours la pose et la disposition. 

Lorsque les boisages doivent supporter des déblais, comme, 
par exemple, dans les galeries placées au-dessous d'ouvrages 
en gradins renversés (fig. 63 et 64), les bois, toujours établis 
perpendiculairement au toit et au mur, sont encastrés dans 
des entailles ou serrés contre des coins disposés de telle sorte 
que la charge augmente le serrage. 



Hnralllem«Bt des galeries. 

Le muraiUement est employé pour le soutènement des ga- 
leries, lorsque la poussée est trop forte pour être longtemps 
soutenue par le boisage dont l'entretien devient trop oné- 
reux ; il est également préférable 
dans les terrains qui s'altèrent et 
se gonflent par le contact de Tair 
humide, parce qu'il constitue un 
revêtement complet qui arrête ces 
effets. Enfin, pour les galeries qui 
doivent durer très-longtemps, le 
muraillement a l'avantage de ne 
donner lieu qu'à peu d'entretien. 
Le muraillement complet d'une 
galerie ( fig. 65 ) se compose 
d'une voûte , établie sur deux 
Fjg. es. Muraiiiementcomputd^une pieds-droits, pour Soutenir le cou- 
gaitrie d'écouieffunt. ronnemcut et Ics parois , et d'une 

voûte renversée pour empêcher le gonflement et la poussée 
du sol. 

La voûte renversée du fond est supprimée lorsque le sol 




MURAILLEMENT DES GALERIES. 173 

ne se gonfle pas et Ton fonde alors les pieds-droits dans des 
entailles latérales (fig. 66). 

Le muraillement s'e^^écute en moellons piqués ou en briques. 
Le choix des matériaux doit être fait avec soin : on emploiera 

a des chaux hydrauliques toutes les 
fois que le terrain sera humide 
et Ton devra veiller à ce que les 
taillés dételle sorte que les joints 
soient aussi étroits que possible, 
muraillée se conduit de la même 
manière que celui d'une galerie 
^^>TT«uLnixTiii\iiiHnnni^i boiséo ; car la construction du 

Fig. 66. muraillement ne s exécute que 

par sections et après un certain avancement que Ton soutient 
par un boisage provisoire. Comme ces galeries doivent durer 
longtemps, on apporte en général plus de soin à leur exécution. 
Une section de 8 à 10 mètres de longueur étant percée et 
boisée , les maçons prennent possession du chantier, établis- 
sent aux deux extrémités de la section des gabarits qui don- 
nent la forme exacte du muraillement, en assurent la position 
par des fils à plomb qui doivent correspondre avec ceux qui 
sont placés dans là partie déjà faite, de manière à bien fixer la 
direction que doit anivre la galerie. Ils tendent ensuite les cor- 
deaux d'un gabarit à Tautre et procèdent à la construction en 
s'aidant de cintres mobiles. A mesure que le muraillement 
avance, les maçons enlèvent les bois qu'ils peuvent retirer sans 
inconvénient, sinon ils les laissent derrière le revêtement, mais 
en ayant soin de remblayer tous les vides qui peuvent exister 
entre les parois du sol et la maçonnerie, de manière à répartir 
la pression du sol sur toute la sur£&ce du muraillement ; ils en- 
foncent même des pierres en coins , afin d'établir une sorte de 
tension générale autour des murs et des voûtes. 

Lorsque la galerie est placée sur un versant incliné, son en- 



174 



EXÉCUTION DES TRATAUX DES HIIIES. 



trée doit être construite avec soin , de sorte qu'elle soit mise à 
l'abri des éboulements supérieurs. 

De même que le boisage, le muraillement peut s'exécuter par 
portions suivant les besoins. Ainsi on ne fait qu'un pied-droit, 

qu'une voûte, lorsqu'il n'y a à 
soutenir qu'une partie des pa- 
rois ou du couronnement. 

On construit dans certains cas 
des voûtes jetées du toit d'un 
filon à son mur, ou du toit au 
mur d'une couche trës-inclinée, 
de manière à soutenir des dé- 
blais supérieurs (fig. 67). 

Ces voûtes sont employées 
lorsque les bois sont chers et 
lorsque leur portée devrait être 
trop grande. A Almaden, par 
exemple, on construit, du toit 
au mur des filons, des voûtes 
surbaissées qui ont plus de 10 mètres de portée. 

Toutes les ressources du boisage et du muraillement ont peine 
quelquefois à maintenir les galeries dans les terrains ébouleux, 
et nous entrerons dans quelques détails sur les moyens d'exécu- 
ter ces percements, qui exigent toute l'attention de l'ingénieur. 
Pereement d'one galerie dams les MiMes m««TmMiB«*- 
Lorsqu'une galerie vient à rencontrer des terrains ébouleux, la 
paroi du fond, au lieu de se tenir verticalement, prend l'incli- 
naison d'un talus d'éboulement. Si l'on enlève les terres qui 
forment ce talus, d'autres s'y substituent et l'avancement de- 
vient d'autant plus difficile à obtenir que, si l'on continue l'en- 
lèvement des terres, on détermine dans le sol à traverser des 
vides supérieurs ou latéraux qui rendront les éboulements en- 
core plus dangereux. Dans ce cas, il est d'usage de relever les 
terres et de les soutenir verticalement par des madriers que 
l'on bute contre le fond. Ces madriers appliqués contre la pa- 




Fig. 67. 



MURAILLEHENT DES GALERIES. 475 

roi du fond constituent ce que Ton appelle le bouclier, L*atelier 
étant ainsi soutenu de tous côtés , on ne doit procéder au per- 
cement, au boisage et au muraillement qu'avec une série de 
précautions qui se trourent résumées par certains exemples. 
Parmi ces exemples nous citerons le percement de la galerie 
d'Engis sur la Meuse, qui a dû traverser les sables aquifëres 
dits sables boulants, dans lesquels tant d'ouvrages de mines 
sont venus échouer. 

Que Ton se représente des sables fins et meubles, pénétrés 
d'eau sous une pression telle qu'un simple trou de sonde leur 
permet de sortir avec impétuosité et d'envahir la portion de la 
galerie déjà exécutée ; il est évident que les précautions du boi- 
sage par les palplanches, et d'un bouclier appliqué contre la 
paroi verticale du fond pour la maintenir, seront tout à fait 
sans résultat, et qu'une galerie arrivée devant un pareil ob* 
stacle doit être abandonnée, si l'on n'a un procédé spécial pour 
le combattre. 

La galerie d*écoulement d'Engis avait été commencée, pour 
recouper en profondeur le gtte calaminaire du Dos, un des plus 
importants de la vallée de la Meuse par ses dimensions et par la 
richesse des minerais. Cette galerie avait déjà 550 mètres de 
longueur sur 650 qu'elle devait avoir ; elle levait coûté plus de 
80000 francs et quatre années d'un travail incessant. Les 
exploitants pouvaient fonder ajuste titre des espérances sur sa 
terminaison prochaine, lorsqu'à ce point de 550 mètres, la 
rencontre des sables mouvants aquifères sembla devoir compro* 
mettre tout le travail. U fallait traverser à tout prix les sables 
mouvants, et l'on y parvint, par le procédé que nous allons dé* 
crire qui fut appliqué sous la direction de M. Victor Simon. 

Pour bien comprendre les diflBcultés du travail, il faut se re- 
présenter d'abord quelle était la nature du sable à traverser. 
Ce sable était quartzeux, très-fin et homogène, tellement pé- 
nétré d'eau sous une pression considérable et par suite teUe- 
ment fluide, que des trous desonde horizontaux pratiqués pour 
le reconnaître donnèrent lieu à des jets d'eau sablonneuse de 



i76 EXECUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

plasieurs mètreB de longueur. En prenant le sable daiis la main 
et le serrant de manière à expulser Teau qui le pénétrait, on re- 
connaissait qu*il était tellement friable, qu'il suffisait d'une pe- 
tite secousse pour que la pelote ainsi formée sous la pression 
tombât en poudre désagrégée. Cette grande fluidité hit d'ail- 
leurs mise en évidence par le fait même de la découverte des 
sables : un ouvrier faisait une entaille au sol de la galerûs pour 
y placer un montant du boisage, lorsque tout à coup il attei- 
gnit non pas même les sables, ainsi qu'on le reconnut par la 
suite, n^ais une fissure de l'argile schisteuse qui leur ouvrit une 
issue : le sable fit irruption comme une source artésienne, et 
remplit la galerie sur 10 mètres de longueur. 

Aussitôt ^)rès cette irruption des sables, on les enleva rapi- 
dement, on boucha l'ouverture par laquelle ils arrivaient, et l'on 
établit contre la paroi du fond, que l'on craignait de voir céder 
sous la pression, une armature consistant en une digue d'argile 
maintenue par des madriers jointifs. La digue une fois établie, 
on pratiqua plusieurs sondages horizontaux, afin de reconnaître 
exactement la position des sables. Il fut constaté qu'ils consti- 
tuaient un banc incliné, dont la paroi du fond se trouvait encore 
séparée par une épaisseur moyenne de 2 mètres d'argile. 

Les trous de sonde percés débitaient tous une quantité plus 
ou moins grande d'eau et de sable ; et pour empêcher le sable 
de sortir ainsi avec l'eau, on bourra dans chacun d'eux du foin 
qui établissait une sorte de filtre. Quelques-uns de ces trous 
s'obstruèrent par le mélange de firagments. d'argile; on fut 
obligé d*en boucher d'autres, à travers lesquels on ne pouvait 
empêcher le sable de sortir avec l'eau. En résumé, le débit 
d'eau se trouva réglé à 3 mètres cubes d'eau par heure, mais 
sans que ce débit parut diminuer. 

La première idée fut d'assécher les sables. Les trous de 
sonde ne pouvaient pas évidenmient suffire à cet assèchement. 
Il y avait d* ailleurs un grand intérêt à ne pas se servir pour 
cela du fond de la galerie ; l'eau entraînait, en e£fet, des quan- 
tités de sable plus ou moins grandes , quelles que fussent les 



BOISAGE ET MURAILLEMENT DES GALERIES. 177 

précautions prises, et déjà les quantités ainsi soustraites 
avaient dû créer des vides et des éboulements dans les terrains 
à traverser. Ces vides et ces éboulements altérant la consis- 
tance des terrains, il importait de ne pas les augmenter. 

Deux petites galeries latérales, de l'",80 de hauteur sur 
0,80 de largeur, furent prises à droite et à gauche, sur les pa- 
rois de la galerie d'écoulement, à 5 mètres en arrière du fond. 
Ces galeries, après un parcours de 5 à 6 mètres perpendicu- 
laire à Taxe de la galerie, furent dirigées obliquement vers les 
sables : elles étaient muraillées à mesure que Ton avançait. La 
galerie de l'Ouest, arrivée à 0",80 du sable, fournit une quan- 
tité d*eau considérable dont on favorisa l'écoulement, et afin 
d'augmenter le débit on perça même un second embranchement 
pour rejoindre les sables sur un nouveau point. Du côté de 
l'Est, on réussit moins bien; le sol de la galerie se souleva en 
approchant des sables, le muraillement fut écrasé, et une masse 
d'argile sablonneuse ne tarda pas à obstruer la section du per- 
cement sans avoir déterminé un débit d'eau considérable. 

Deux mois s'étaient écoulés pendant ces travaux prépara- 
toires, et les sables ne paraissaient pas sensiblement asséchés. 
Des masses argileuses mélangées de sables venaient souvent 
obstruer la sortie des eaux ; ces masses argileuses provenaient 
évidemment des éboulements déterminés au toit des sables par 
leur soutirement prolongé, car il était très-difficile de les empè* 
cher de couler avec les eaux. Il fallait donc attaquer directe- 
ment le problème du percement, imaginant des procédés nou- 
veaux pour ces difficultés toutes nouvelles. M. Victor Simon 
établit le programme suivant pour la conduite du travail. 

La section de la galerie sera attaquée par un garnissage de 
coins divergents ou palplanches contiguës ; on démontera en- 
suite par portions le barrage qui soutient la paroi du fond, 
et à mesure qu'une petite partie de la section du terrain 
meuble sera mise à découvert, on y enfoncera des picots hori- 
zontaux et contigus, de manière à former dans l'intérieur des 
palplanches un garnissage très-serré. Ces picots contigus au- 

II 13 



478 EXÊCUTIOIf DES TRAVAUX DES HIKES. 

ront 1".20 de longueur aa moins; ils seront coniques » et, 
comme ils laisseront entre eux des intervalles par lesquels le 
sable pourrait couler, on picotera ces intervalles avec de petits 
picots ayant seulement 0^,15 à 0,25 de longueur, de telle 
sorte que toute la paroi du fond de la galerie ne présentera 
phis qu'un garnissage de picots contigus, imperméable aux 
sables et même à l'eau. 

Pour que ce garnissage de picots ne soit pas chassé au dehors 
par la pression des sables aquifëres, on le maintiendra par une 
armature de madriers horizontaux appuyés contre la partie du 
muraillement déjà exécutée; cette armature sera d'ailleurs dis- 
posée de manière à pouvoir se démonter partiellement et à 
mettre successivement à découvert les diverses parties de la 
surface picotée. 

Ces préparatifs étant achevés, on découvrira le milieu de la 
paroi et on chassera en avant les picots mis à découvert, de 
manière à les avancer de 0"',20 à 0».30 ; on procédera ainsi de 
proche en proche, faisant marcher un à un les picots à coups 
de masse; toute fuite sera immédiatement bouchée par des 
picots de la dimension la plus convenable. Lorsque toute la 
partie inférieure de la galerie aura ainsi marché, on posera la 
semelle d'un nouveau cadre et on attaquera la partie supé- 
rieure en procédant de bas en haut et posant les diverses par- 
ties du nouveau cadre à mesure que leur place sera préparée. 
On arrivera ainsi à pousser le picotage devant soi, de toute 
l'épaisseur d'un cadre , et l'on cuvelera la galerie par des 
cadres contigus, ayant soin, de trois en trois cadres, de 
chasser un nouveau garnissage en palplanches divergentes. 

Ainsi donc on se proposait d'avancer dans le terrain mou- 
vant, sans l'extraire au dehors, refoulant en quelque sorte ce 
terrain devant soi et comptant d'ailleurs sur les fuites qui ne 
manqueraient pas de se produire pour l'assèchement des sables 
et pour leur raréfaction. On prévit qu'on serait obligé d'ou- 
vrir de temps en temps des issues au sable, afin de diminuer 
leur pression et de faciliter l'avancement des picots : pour cela 



BOISAGE ET MURAILLEMENT DES GALERIES. 



i79 



on devait retirer deux ou trois picots, lorsque leur avancement 
éprouvait trop de résistance, à l'aide d'uhe tarière préparée ad 
hoc, laisser couler l'eau et les sable» pendant quelque temps, 
puis reboucher les trous en remettant les picots à leur place. 

C'est en suivant cette marche que les sables furent traversés 
sur une longueur de 15 mètres, puis la galerie reprise et muraiU 
lée de manière à présenter toutes les garanties de solidité. 
Ajoutons que l'avancement moyen fut de 0",10 par jour, soit 
3 mètres par mois, et que les dépenses de percement et mu- 
raiUement s'élevèrent en moyenne à 1100 fr. par mètre courant. 

Théoriquement, ce procédé était évidemment bon, mais on 
devait s'attendre à des difficultés imprévues, et le programme 
tracé à l'avance avait besoin d'être sanctionné par la pratique. 
Pour le faire apprécier dans tous ses détails , nous présente- 
rons ci-après quelques extraits du journal de M. Victor Simon. 

La charpente et la digue établies contre le vif-thier * furent 
enlevées avec précaution en reboisant avec soin , quoique pro- 
visoirement, la partie de la galerie comprise entre la maçon- 
nerie et le vif-thier. Arrivé près de celui-ci, on établit un 





^^^^^^^^?^^ 




Fig. 68. Fig.W. 

cadre en chêne, solide et représenté (fig. 66 et 69). La semelle 
se composait d'une seule pièce. Les montants et la tête étaient 
sciés en deux , de sorte que la section transversale présentait 
la forme indiquée. Les deux parties des montants et la tête 

1. Le mot vif-thitrest nne expression des mineurs belges, qui désignent ainsi 
la paroi verticale du fond d'une galerie. 



180 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

étaient reliées par des boulons, mais tenues éloignées de 
0",05 par trois tasseaux en bois, dont Tun se trouvait au mi- 
lieu de la longueur, les deux autres à chacune des extrémités. 
Le cadre étant mis en place laissait ainsi dans la tête et les 
montants une rainure dans laquelle on chassait à coups de 
masse, en les faisant pénétrer dans le terrain, des palplanches 
de hêtre de O",05 d'épaisseur (largeur de l'écartement des piè- 
ces). Ces palplanches avaient 0»,26 de large et 1-.50 à 1",80 
de long. L'extrémité qui pénétrait dans le terrain était un peu 
amincie en coin; on frappait sur leur tête jusqu'à ce quelles 
refusassent d'avancer; l'écartement des pièces du cadre dans 

lequel elles glissaient leur im- 
primait une direction divergente 
telle qu'elles devaient former avec 
les parois et le faite de la galerie 
un angle de 15^. Cet angle était 
imprimé par les faces de la rai- 
nure et Ton formait ainsi dans les 
sables un garnissage divergent que 
F»«. To. la pression du terrain devait rame- 

ner à une position normale. Les figures 69 et 70 représentent 
en coupe et en plan la disposition des cadres et des garnissages. 
La section du cadre était calculée de manière à pouvoir éta- 
blir intérieurement une maçonnerie de deux briques d'épais- 
seur, en conservant à la galerie ses dimensions ordinaires, 
c'est-à-dire 2«,60 sur 2«,20. 

Cela fait, on procéda à l'avancement de la galerie et l'on 
chassa successivement, partout où les sables se montraient, un 
massif de picots horizontaux. Ces picots choisis et sans nœuds, 
avaient une longueur moyenne de 1",20, sur 0",10 à 0,15 de 
diamètre. Ce garnissage fut ensuite calfaté avec du foin et des 
picots de 0'",25 de longueur, pour arrêter l'affluence du sable 
qui sortait par les intervalles. 

L'aspect de la taille est représenté en élévation par la fi- 
gure 71 et en coupe par la figure 72. 




BOISAGE ET MURAI LLEMENT DES GALERIES. 



181 



Pendant ce travail , le vif-thier exerçait une forte pression 
contre les madriers dont il était garni. Ces madriers étaient 
maintenus par des poussards horizontaux butant contre les 
cadres précédents. 

Tout étant bien ferme et soutenu, on poussa en avant de 
0«,25 la rangée supérieure de pilotis, sur une hauteur de 0">,30, 
puis une deuxième rangée, une troisième, etc., ainsi que l'in- 
dique la figure 73. Arrivé sur le sol, on enfonça verticalement 




Fig. 71. 

dans le terrain des 
picots de 0",60 à Fig. 72. Fig n. 

l^yOO de long, au fur et à mesure que Ton faisait avancer 
horizontalement les autres , dans la crainte d'une affluence 
de sable par ce point. 

Il faut remarquer que très-souvent, pendant cet avancement, 
des picots se déchiraient, prenaient une mauvaise direction, 
ou refusaient d'avancer; il fallait alors les remplacer après 
avoir enlevé avec la tarière l'argile ou les sables qui se trou- 
vaient desséchés parla pression. 

On continua cette opération jusqu'à ce que tous les pilotis 
fussent assez avancés pour que l'on pût placer un troisième 
cadre contre la taille. 

On procéda ainsi à l'avancement par deux opérations succes- 
sives : le chassage de palplanches autour des cadres et celui du 
garnissage en picots, que l'on poussait toujours en avant, en 
remplaçant par de nouveaux, enfoncés à la partie supérieure 
de la galerie, tous ceux qui descendaient dans le sol ou qui se 



i82 



EXÉCUTION DES TRAYAUX DES MINES. 



perdaient latéralement dans les sables. Apres divers accidents 
qui interrompirent cet avancement, on est enfin parvenu, à 
traverser toute la masse des sables, qui avait environ 15 mètres 
d'épaisseur. On avançait en moyenne de 0",10 par jour lors- 
que le travail marchait régulièrement. Pour accélérer le tra- 
vail, on fit marcher les picots à l'aide d'une pièce de bois sus- 
pendue qui servait de bélier. Toutes les fois que cela était 
nécessaire, c'est-à-dire lorsque le sable comprimé empêchait 
les picots d'avancer, on en retirait quelques-uns et on laissait 
couler le sable de manière à le raréfier. Le picotage ne devait 
en effet laiâser passer que très -peu de sable dans son mouve- 
ment ; la quantité extraite n'a presque jamais dépassé 3 mètres 
cubes par vingt-quatre heures. 

La galerie une fois percée fut redressée et muraillée, travail 
qui ne présenta pas une grande difficulté , les sables ayant été 
suffisamment desséchés par le percement , pour qu'on pût 
les retailler et relever les cadres déformés. 

La forme de la galerie avant la rencontre des sables est re- 





Fig. 7*. Fgi. 7S. 

présentée par la figure 74, qui indique la voie de roulage 
établie au milieu et de chaque côté des rigoles pour l'é- 
coulement des eaux. Cette forme ne pouvait plus être con- 
servée pour traverser les sables et l'on adopta celle qui est 
représentée par la figure 75, avec double muraillement cir- 
culaire. 



PERCEMENT DES TUNNELS. i83 

On n'employa que des briques de choix et très-dures pour 
les revêtements ; les remplissages intérieurs se firent avec des 
briques plus communes. Le mortier était composé de 1/2 de 
chaux de Chaudfontaine, 1/3 de cendres de four i zinc, 1/6 de 
sable blanc; le tout passé i une claie très-fine. Ce mortier» 
fait longtemps à l'avance, était de nouveau travaillé avant 
d'être mis en œuvre. 

Cette description rapide suffit pour faire apprécier les diffi- 
cultés que peuvent présenter le percement et le muraillement 
des galeries et les moyens qui peuvent être employés. 

Percement des tvnnels. 

Les galeries à grande section dites tunnels ont générale- 
ment pour but d'ouvrir un passage aux canaux ou aux che- 
mins de fer. L'établissement de ces galeries ne fait donc pas 
rigoureusement partie de l'art des mines ; mais les procédés 
employés pour les percer se lient si intimement aux procédés 
employés pour les galeries de mines, que l'art de les conduire 
est un complément naturel de ce qui vient d'être exposé. 

La seule condition qui distingue les tunnels des galeries or- 
dinaires est leur dimension ; ils doivent avoir en général 6, 7 et 
8 mètres de hauteur, sur une largeur analogue. Ces conditions 
de dimensions suffisent pour nécessiter, dans la conduite du 
percement, des moyens tout à fait spéciaux; d'abord parce 
que l'homme ne peut guère atteindre avec ses outils une hau- 
teur de plus de 2 mètres, en second lieu parce que les bois 
de soutènement ne peuvent avoir ces dimensions de 6 à 
8 mètres de longueur sans fléchir sous la charge. U faut donc 
adopter une méthode de travail qui soit conciliable avec ces 
deux conditions. 

On ne rencontrera aucune difficulté pour le percement d'un 
tunnel à grande section dans un terrain consistant , ou du 
moins assez solide pour être dabord excavé sur d'aussi 
grandes dimensions , puis ensuite muraille : dans ce cas on 



184 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

adoptera pour le fond de Texcavation une disposition en 
trois ou qnatre gradins, qui permettra aux mineurs d'atta* 
guer à la fois toute la section ; les maçons suivront à une cer- 
taine distance le chantier d'abatage et construiront les pieds- 
droits et la voûte partout où cela sera nécessaire. 

Mais, dans la plupart des cas, les roches ne présentent pas 
assez de consistance pour être excavées sur de si grandes sur- 
faces et pour attendre sans s'écrouler le revêtement de maçon- 
nerie qui doit les soutenir et les préserver de l'action de l'air. 
Deux méthodes se présentent alors à l'ingénieur : 

1* Diviser le percement en plaçant plusieurs galeries sur la 
section du tunnel , et construisant à l'aide de ces galeries le 
muraillement par portions isolées, que l'on raccorde ensuite en 
attaquant le reste de la section. 

2^ Attaquer à la fois toute la section du tunnel, en s' aidant 
d'un boisage mobile qui se construit dans l'intérieur de l'ex- 
cavation i mesure qu'eUe progresse, et qui soutient le plafond 
et les parois jusqu'à ce que l'avancement permette de con- 
struire la maçonnerie. 

Pour l'organisation et la conduite de ces percements, on ne 
peut poser de règles absolues ; mais comme toutes les méthodes 
dérivent du même principe , et ne différent que par les détails, 
quelques exemples suffiront pour fixer les idées sur ces deux 
procédés. 

Hètliode par «eetlon dlrlsée. — Nous commencerons par 
le système de section divisée, et nous prendrons pour pre- 
mier exemple le souterrain percé au point de partage du canal 
de Bourgogne. 

Ce tunnel a 5 mètres de hauteur sous clef, sur une largeur 
de 4 mètres; les murs ont 1 mètre d'épaisseur dans certaines 
parties, de telle sorte que le percement dut avoir plus de 
6 mètres dans chaque sens. La voûte est en plein cintre. 

Deux galeries furent ouvertes à l'emplacement des pieds- 
droits, avec une largeur suffisante pour embrasser leur épais- 
seur et laisser un passage à côté pour amener les matériaux et 



PERCEMENT DES TUNNELS. 



485 




construire. Ces galeries furent boisées, et Ton démonta le 
boisage à mesure que le revêtement en maçonnerie venait 

soutenir les parois. Pen- 
j^ dant l'exécution de ce 
travail on perçait éga^- 
lement une galerie sous 
la clef de la voûte , on 
la boisait et on y éta- 
blissait des rails pour 
faciliter les déblais qui 
devaient se faire ultérieu- 
rement (fig. 76). 
Les pieds-droits ayant 

Fig. 76. OnteriuTé des trot, galeries. CmUruction ^^é COnstruitS jUSqu'en 

de* pieds-droits, faaut de chaque galerie 

latérale, vers la naissance de la voûte, et la galerie supé* 
rieure percée, on ouvrit de distance en distance des cham- 
bres de déblai ; ces cham- 
bres, de 6 i 10 mètres de 
longueur, étaient isolées 
par des massifs pleins, de 
sorte que la solidité géné- 
rale ne fut pas altérée. A 
mesure que Ton déblayait 
on posait d'ailleurs, pour 
soutenir les terrains dé- 
couverts, un boisage en 
éventail (fig. 77); chaque 
boisage, espacé d'envi- 
ron 2 mètres, soutenait 
des longrines et des plateaux appliqués contre le sol , suivant 
toute la longueur de la chambre. 

Le terrain ainsi déblayé , on monta un cintre entre chaque 
boisage en éventail, et l'on passa ensuite les voussoirs sur les 
cintres , en ayant soin de décaler successivement chacun des 




Fig. 77. Elargissement de la voûte. Pose d^U7i 
boisage en éventail. 



i86 



EXÉCUTION DES TRAYAUX DES MINES. 




Fig. 78. Pose des cintres. Construction 
de la voûte. 



poussards du boisage en éventail , en les remplaçant par des 
poussards plus courts, calés sur les voussoirs (fig. 78). 

Ce nouveau boisage ajrant 
été substitué au premier, on 
construisit la voûte sur les 
voussoirs, et Ton arriva à la 
fermer en décalant et suppri- 
mant progressivement tout 
le boisage provisoire. 

Les premières chambres 
une fois muraillées, on atta- 
qua les massifs pleins qui les 
séparaient, en opérant dans 
ces secondes chambres de la 
même manière que dans les premières. Le tunnel se trouva 
dès lors complètement muraille, et il ne resta plus pour le 
terminer qu'à enlever le stross intérieur. 

Ces opérations successives sont lentes , et le percement d'un 
tunnel de quelques centaines de mètres de longueur serait une 
opération fort longue , si on se bornait à l'attaquer par ses 
deux extrémités. Il faut nécessairement foncer des puits sur la 
ligne du tunnel projeté , les pousser à la profondeur convenable, 
et créer au moyen de ces puits des ateliers supplémentaires. 
Chaque puits permet d'établir deux ateliers dont le service se 
fait par une machine d'extraction placée à son orifice. 

On fixe la position des puits à l'aide d'un théodolite placé 
sur un observatoire assez élevé pour permettre de déterminer 
sur le terrain la trace du plan vertical passant par l'axe du 
tunnel. Ce tracé une fois bien établi, on marque la position 
que l'on veut donner aux puits, et l'on fonce ces puits bien ver- 
ticalement. Lorsqu'ils sont à la profondeur convenable , des 
fils à plomb, fixés au jour et descendant jusqu'au fond, per- 
mettent d'y tracer les deux axes perpendiculaires qui dé- 
terminent Taxe souterrain du tunnel. Cette détermination 
obtenue, les galeries sont tracées et percées. Leur direction 



PERCEMENT DES TUNNELS. 187 

est sans cesse contrôlée pendant le cours da travail, de telle 
sorte que tous les ateliers marchent bien exactement l'un vers 
l'autre, et qu'ils se rapportent à l'axe du tunnel. 

n est en effet très-important que le tunnel ainsi composé de 
tronçons dont le percement se fait isolément , présente cepen- 
dant la même régularité de lignes que s'il eût été exécuté par 
un seul atelier. Aussi , pour ne pas s'exposer à des erreurs , 
le muraillement n'est-il généralement commencé qu'après que 
tous les ateliers ont été mis en communication par la galerie 
placée près de la clef de voûte. Cette galerie est toujours 
poussée plus activement que les autres. 

Dans beaucoup de cas on procède en construisant la voûte 
avant les pieds-droits, méthode qui a l'avantage d'exécuter la 
partie la plus difficile avant que la solidité du terrain ait pu 
être altérée par les percements inférieurs. Quelques détails sur 
la marche suivie pour le percement de Blaisy sur le chemin de 
fer de Lyon, fixeront les idées sur les phases successives de 
ce travail. 

Le tunnel de Blaisy, situé au nord de Dijon, a une longueur 
de 4100 mètres; il a été percé à l'aide de 22 puits, dont les 
ateliers joints aux 2 ateliers extrêmes, ont constitué 46 ate- 
liers. Le plus profond de ces puits a 197 mètres de profon- 
deur ; 8 puits seulement ont moins de 100 mètres et la pro- 
fondeur additionnée des 22 puits est de 2458 mètres. 

Ces puits n'ont pas été foncés, ainsi que cela se fait très- 
souvent, sur l'axe même du tunnel, on les a placés à côté et en 
dehors des pieds droits. 

Le tunnel a 8 mètres de hauteur (7»,50 au-dessus des rails), 
8 mètres de largeur dans œuvre, sa forme est une voûte à plein 
cintre posée sur deux pieds droits verticaux. 

Les matériaux employés, furent : pour la pierre de taille et 
les moellons, le calcaire à entroques et le calcaire à gryphées 
des carrières voisines ; pour les mortiers, le sable de la Saône 
et la chaux hydraulique frabriquée sur place, par la cuisson 
des calcaires siliceux à bélemnites et à possidonies ; pour les 



188 



EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 



chapes, le ciment de Pouilly et un ciment analogue à celui de 
Vassy , fabriqué sur les lieux. 

Le percement fut attaqué par une galerie à grande section de 




Fig. 79. Outerturi de la galtrit. 

4 mètres environ de hauteur, sur 3",50 de largeur, placée à la 
clef de la voûte. Cette galerie fut avancée par gradins, soli- 




Fig. 80. Construction de la voûte. 

dément boisée et pourvu de deux voies de fer pour la circulation 



PERCEMENT DES TUNNELS. 



189 



des matériaux. La galerie une fois percée, on procéda aux 
élargissements latéraux en soutenant, par un boisage en éven- 
tail, toutes les parties qui en avaient besoin. Les figures 79 
et 80 représentent les deux périodes de cet élargissement dans 
les conditions de solidité moyenne du terrain, avant et après 
la pose des cintres pour la construction de la voûte. 

La figure 81 représente la disposition du boisage, en bois 




Fig. tl. Construction de la voûte et du boisage en éventail dans les terrains ébouleux. 

équarris, et celle de la construction de la voûte dans les ter- 
rains sans consistance. 

Ce travail d'élargissement fut exécuté, comme d'habitude, 
par chambres, isolées les unes des autres par des massifs 
qui ne furent eux-mêmes attaqués qu'après la construction 
de la voûte dans les premières chambres. 

L'achèvement du tunnel fut effectué par deux opérations 
distinctes : 1** l'enlèvement du stross, en laissant la voûte sou- 
tenue par le terrain lui-même formant deux pieds-droits natu- 
rels ; 2® l'enlèvement de ces pieds-droits naturels et la con- 
struction des pieds-droits maçonnés. 

L'enlèvement du stross se fit en deux gradins, ainsi que 



190 



EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 



l'indique la figure 82; inutile d'ajouter que partout où le ter- 
rain ne paraissait pas assez solide pour soutenir la maçon- 
nerie superposée, on le consolidait par des bois. 




Fig. 83. Enlèvefiunt du ttrosê. 

Quand ce travail fut terminé, on attaqua les terrains qui 
soutenaient la voûte par des tranchées verticales, dans lesquelles 
on construisait immédiatement un pilier ou portion du mur 
pied-droit ; on attaqua ainsi progressivement le terrain par 
tranchées successives, auxquelles on substituait immédiate- 
ment le muraillement, etTouvrage fut complété. 

Le tunnel de Blaisy fut terminé en trois ans et quatre mois. 
On évalue à 350,000 mètres cubes, la masse des remblais qu'il 
nécessita, et à 150,000 mètres cubes, la masse des matériaux 
employés à la construction. Le nombre des ouvriers a varié de 
800 à 2.500, et la dépense totale s'est élevée à 7,790,000 fr. 
soit : 1,900 fr. par mètre courant. Ce tunnel a été exécuté 
par un entrepreneur, M. Debains, et nous devons les dessins 
et les détails qui précédent à M. Sautter, ingénieur qui a dirigé 
les travaux. 

Méthode anglAlstt. — Lorsqu'un tunnel doit traverser des 



PERCEMENT DES TONNELS. 



I9i 



terrains ébouleux, la construction successive des diverses par- 
ties du muraillement présente des inconvénients et des diffi- 
cultés; on préfère, dans ce cas, attaquer à la fois toute la sec- 
tion, et procéder par la méthode dite th^^Aoc^^ anglaise. 
M. Simros a décrit avec beaucoup de détail Tapplication 

qu'il a faite de 
cette méthode 
pour le perce- 
ment des deux 
tunnels de 
Bleckingleyet 
de Saltwood; 
nous en résu- 
merons les 
traits caracté- 
ristiques. 

Les sections 
adoptées par 
M. Simms , 
sont des mu- 
raillements 
complets com- 
posés de séries 

Fig. 83. Coupe trantvertale et disposition des cintres. d'arCS de Cer- 

cle. La voûte du sol est surbaissée; celle du faîte est elliptique, 
de manière à présenter une plus grande résistance à Técrase- 
ment. La figure 83 indique la forme donnée au muraillement 
et son mode de construction au moyen des cintres mobiles. 

Les puits ayant été placés et foncés à profondeur, sur l'axe 
même du tunnel , une galerie directrice fut ouverte à la base 
de la section et percée de manière à mettre les divers chantiers 
en communication et à donner des axes précis. Les sections 
furent ensuite attaquées et progressivement pourvues d'un boi- 
sage complet dont la planche IX indique la disposition en 
coupe et en élévation. 




i92 EXECUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

Ce boisage ae compose de deux parties distinctes : 

1® Un bouclier appliqué contre la paroi du fond et destiné 
à en maintenir la section régulière et verticale; ce bouclier est 
composé de bois verticaux ou inclinés en éventail, maintenus 
par des traverses formées de deux morceaux assemblés, les- 
quelles sont elles-mêmes soutenues par des poussards inclinés 
et appuyés sur le sol. Les pièces verticales ou inclinées de ce 
bouclier soutiennent elles-mêmes un garnissage de planches et 
de madriers horizontaux, appliqué contre le sol. 

2° Un garnissage destiné à soutenir les parois et la voûte ; 
ce garnissage est composé de pièces de bois horizontales, en- 
gagées d'un côté derrière la maçonnerie déjà faite, et soutenues 
à leur autre extrémité par les pièces verticales ou en éventail du 
bouclier. Ces bois horizontaux soutiennent des planches imbri- 
quées qui foirment im garnissage aussi serré que Texige la na- 
ture plus ou moins ébouleuse du sol. 

Tous ces bois sont ronds, et autant que possible, exempts 
de nœuds et d'irrégularités. Us sont, en effet, destinés à servir 
pendant tout le temps du travail, et, dans ce but, il n'y a 
d'autre asëemblage que des cales et quelques clous, de telle 
sorte qu'on puisse rapidement démonter ou remonter telle ou 
telle partie du boisage. 

La première situation est celle du soutènement; c'est un 
état stable à l'aide duquel, si le chantier est dans l'état indiqué 
par la planche IX, on peut procéder au muraillement de toute 
la partie vide; pour cela on monte les cintres, on pose les 
voussoirs et on construit l'anneau complet du muraillement. 
Ce travail supposé terminé, les bois horizontaux se trouvent 
engagés presque entièrement derrière la maçonnerie ; on a eu 
soin , en construisant, de les maintenir dégagés au moyen de 
tasseaux placés entre les briques et le garnissage. Il s'agit en- 
suite de procéder à l'avancement. 

L'attaque de la section se fait par la partie supérieure; les 
ouvriers démontent par parties successives le haut du bouclier, 
enlèvent le garnissage et creusent d'abord le sol en face des 



PERCEMENT DES TUNNELS. 



493 



pièces rondes horizontales. A mesure que l'excavation avance, 
ils font avancer ces pièces au moyen de leviers qu'ils enga- 
gent dans le bois et qu'ils appuient contre la maçonnerie ; ils 
font ainsi glisser toutes les pièces en avant et leur superposent 
des planches de garnissage. A l'aide de cette manœuvre les ou- 
vriers pratiquent un gradin supérieur qui doit avoir pour avan- 
cement la longueur disponible des bois ronds horizontaux. Pen- 
dant tout le cours du travail ces bois doivent rester engagés 
derrière la-maçonnerie, et lorsqu'on procède à l'avancement on 
les appuie sur le sol du gradin en remontant les bois verti- 
caux et en éventail. 

L'avancement du gradin étant complet et le garnissage 
rétabli, on démonte la partie inférieure du bouclier et l'on 
procède à l'abatage du stross en rétablissant progressivement 




Fig. 8%. Coupe longitudinale du percement de Sallwood, 

les boisages latéraux. La figure 84 indique la disposition du 
chantier au moment de cet abatage. 

On rétablit ainsi la situation indiquée par la planche IX, et 
l'on peut procéder à la construction d'un second anneau du 
murailleroent. 

L'avancement du chantier s'obtient donc par reprises suc- 
cessives d'une longueur déterminée, et par anneaux successi- 

18 



194 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES KINES. 

vement construits jusqu'à rachèvement. Les principes de la- 
méthode une fois compris, il est évident que l'on peut faire 
varier les dispositions de ce boisage mobile suivant les exi* 
gences du sol à traverser, multipliant les bois et les précau- 
tions là où il 7 a péril, simplifiant au contraire là où le terrain 
est plus solide. 

La méthode employée par M. Brunel pour le percement du 
tunnel sous la Tamise est le complément de celle que nous 
venons d'exposer. 

Le percement du tunnel sous la Tamise est un des ouvrages 
souterrains les plus remarquables, par l'accumulation des diffi- 
cultés qui se présentèrent. Ce tunnel devait en effet passer au- 
dessous des eaux et des alluvions du fleuve, dans un terrain 
dont la consistance était justement douteuse. 

Le terrain avait d'abord été exploré par trois lignes paral- 
lèles de sondages, qui avaient indiqué l'existence d'une couche 
d'argile assez dense et assez épaisse pour contenir le perce- 
ment. Mais ces sondages avaient également indiqué qu'au- 
dessous de ce banc d'argile existait une couche puissante de 
. sables aquifèrcs qu'il fallait absolument éviter. Le tunnel 
devait donc cheminer au-dessous des alluvions et des eaux de 
la Tamise et au-dessus du niveau d'eau contenu dans les sables 
inférieurs, ainsi placé entre un double danger, dans une zone 
étroite d'argile. 

Pour excaver et construire cette galerie, on ne pouvait 
guère subdiviser la section totale en plusieurs galeries à l'aide 
desquelles on aurait successivement monté les diverses parties 
du revêtement. Cette méthode était en effet d'une application 
difficile pour un muraillement de cette importance; il était 
à craindre que le muraillement, établi par portions dans 
un terrain dont on n'était ptis sûr, ne fat exposé à des mouve- 
ments partiels, et que l'ensemble n'eût pas l'unité et la soli* 
darité qui pouvaient seules conduire à un résultat durable. 

Pour construire les deux galeries voûtées du tunnel, il fallait 
creuser une galerie rectangulaire de 10'°,60 de largeur sur 




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PERCEMENT DES TUNNELS. i9S 

6^,30 de haateur ; or une pareille excavation pouvait d'autant . 
moins être tentée par des procédés ordinaires, que, dans le 
milieu du fleuve, la galerie qui devait passer à 13™ ,60 au- 
dessous du niveau des plus hautes eaux, n'était protégée que 
par des terrains dont quelques mètres seulement étaient de 
nature argileuse. 

Pour vaincre ces difficultés, M. Brunel employa un bou- 
dier , composé de douze châssis en fonte (planche X^ fig. 1 
et 2} simplement posés à côté les uns des aut1re6. Ces châs^ 
sis étaient divisés en trois compartiments , danâ lesquels 
étaient étages les ouvriers, de telle sorte que, sur la face 
de la galerie, ils étaient au nombre de. 36 , disposés sur 
trois rangs. Les châssis étaient butés contre la maçonnerie 
déjà faite au moyen de vis de pression qui les faisaient 
avancer au besoin ; à leur partie supérieure étaient des pièces 
de bois qui soutenaient le plafond. Enfin, contre le sol se 
trouvaient des planchettes d'étai , serrées contre le terrain 
au moyen de vis appuyées suivant toute la longueur des 
châssis. 

Les ouvriers enlevaient successivement les planchettes du 
garnissage, excavaîent derrière jusqu'à environ 0";2G de; pro- 
fondeur et les replaçaient ; de cette façon, la paroi verticale 
était toujours soutenue. Lorsque Tabatage avait été fait sur 
toute la surface du rectangle faisant face à un châssis, on en 
desserrait les vis d'étai et on Je faisait avancer au moyen des 
grandes vis opposées, butées contre la maçonnerie. On faisait 
ainsi avancer successivement tous les châssis du bouclier, et 
après cet avancement la maçonnerie était augmentée d'un 
rang de briques. Un chariot mobile amenait les matériaux à 
hauteur, de sorte que les diverses opérations de l'excavation 
et du muraillement étaient conduites simultanément. 

Malgré les difficultés de l'entreprise et la complication des 
moyens, 160 mètres furent excavés et murailles en 18 mois; 
mais, en s'approchant du fond du fleuve, la couche protectrice 
d'argile s'amincit sensiblement, et deux irruptions delà rivière 



196 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

envahirent les travaux qui furent longtemps interrompus. 
Pour les rétablir, il fallut opérer dans le lit même de la Tamise 
où il s'était formé des entonnoirs; on les boucha en y jetant 
de l'argile et Tun d'eux en exigea plus de 3000 mètres cubes. 
Après avoir ainsi réparé le lit effondré de la Tamise, les eaux 
furent épuisées et le travail repris en établissant, au moyen d'un 
garnissage en coins, un serrage entre les voûtes construites et 
le terrain de manière à réduire considérablement l'affluence 
des eaux ; le bouclier fut progressivement poussé en avant de 
manière à traverser le sol jusqu'à la rive opposée. 

On voit que le procédé de M. Brunel n'est autre que celui 
qui est employé pour les tunnels percés dans les terrains 
ébouleux, avec toutes les modifications que put opposer la 
science de l'ingénieur aux difficultés spéciales de l'entreprise. 
Le bouclier au lieu d'être en bois fut formé de solides pièces 
de fonte, les anneaux successivement ajoutés au muraillement, 
au lieu d'avoir 3 ou 4 mètres de longueur, n'avaient que la 
longueur d'une brique. En un mot on s'était appliqué à suivre 
le plus rigoureusement possible les principes de la méthode 
qui sont : V établir dans le chantier de percement im soutène- 
ment général, constamment et miiformément tendu contre 
toutes les parois; 2^ faire avancer ce soutènement par reprises 
successives qui permettent d'ajouter en arrière un anneau au 
muraillement, sans que la tension générale du soutènement se 
trouve affaiblie en aucun point, pendant les. diverses périodes 
de ce travail. 

Foulage des palts. 

Les puits sont presque toujours verticaux, quelquefois in- 
clinés de manière à suivre l'inclinaison d'un filon. 

La section des puits varie suivant les usages auxquels ils 
sont consacrés. Les uns doivent servira l'extraction des pro- 
duits abattus; d'autres à l'établissement des pompes qui épui- 
sent les eaux; d'autres à l'aérage des travaux; ils doivent 
enfin être munis d'échelles pour la descente et la remonte des 



PONÇAGE DES PUITS. 197 

ouvriers mineurs. Souvent un même puits réunit plusieurs de 
ces services. 

Les puits sont carrés ou rectangulaires lorsqu'ils doivent 
être boisés; quelquefois ce sont des polygones à six, huit, dix, 
douze pans. Lorsqu'ils doivent être murailles, ils sont ronds 
ou eDiptiques. 

Les puits ronds ont 2, 3 ou 4 mètres de diamètre. Les puits 
elliptiques ont de 2 à 3 mètres de largeur sur une longueur de 
4 à 5 mètres. Les puits boisés ont des dimensions analogues : 
2 à 3 mètres de côté lorsqu'ils sont carrés, 2 à 3 mètres sur 
4 à 6 lorsqu'ils sont rectangulaires ; et lorsqu'ils sont polygo- 
naux, le diamètre du cercle inscrit dans le boisage varie géné- 
ralement de 3 à 4 mètres. 

L'orifice d'un puits doit toujours être exhaussé au-dessus 
du sol environnant; cette disposition facilite le transborde- 
ment ou le versage des matières extraites, et au besoin l'écou- 
lement des eaux. La surface ainsi exhaussée autour de l'ori- 
fice d'un puits est ce que l'on appelle la halde, ou le plâtre 
du puits. 

Le tracé d'un puits résultera du service auquel il sera des- 
tiné. Les plus grands contiennent à la fois le service d'extrac- 
tion, celui de l'épuisement et des échelles. On les divise alors 
en plasieuVs compartiments isolés par des cloisons. 

Les grands puits qui doivent durer longtemps doivent être 
autant que possible murailles ; lorsque, au contraire, un puits 
n'est pas destiné à un service important ou qu'il ne doit durer 
que peu d'années, le boisage est préférable, parce qu'il coûte 
moins cher et ne retarde pas le fonçage. Le choix dépend en- 
core du prix des matériaux. Au Harz, par exemple, oii les 
bois abondent, on boise même les puits les plus grands et les 
plus importants. En Belgique, où la brique est à bas prix, on 
préfère murailler, lors même que le puits n'a pas un grand 
avenir. Ajoutons enfin que l'aptitude des ouvriers et les habi- 
tudes prises ont une grande part dans ces décisions. Dans le 
bassin de la Loire, par exemple, les ouvriers font avec beau- 



198 



EXÉGUtlON DES TRAVAUX DES MINES. 



coup d'habileté les puits ronds et murailles en moellons piqués 
empruntés au grès houiller. En Allemagne, le mineur est, au 
contraire, essentiellement boiseur, et dès lors presque tous les 
puits y sont boisés. 

Boisage des poils. — Le boisage des puits a les plus 
grandes analogies avec celui des galeries et se compose comme 
lui de cadres et de garnissages. Les cadres sont formés de 
deux pièces longues dites pièces porteuses, et de deux plus 
courtes entaillées et superposées aux premières. Les saillies 
des pièces porteuses sont engagées dans des entailles ou po- 
telles pratiquées dans la roche, et les cadres sont ainsi placés 
dans le puits à des distances de 0",60 à 1",33, suivant la 
consistance des roches.. A mesure qu'on pose les cadres, on 
chasse derrière eux des bois de garnissage portant à la fois sur 
deux cadres, et serrés comme dans les galeries par des coins 
qui établissent le boisage dans un état de tension général con- 
tre les parois. Pour augmenter la solidité de tout le boisage, 
on relie les cadres entre eux en clouant et chevillant des plan- 
ches sur les faces intérieures. Ces planches sont appelées croi- 

g sèes lorsqu'el- 
l'îs n'ont d'au- 
tre but que 
d'établir l'uni- 
té du boisa- 
ge, eicoulants 
lorsqu'elles 
ont principa- 
lement pour 
but de faciliter 

le mouvement des bennes ou tonnes d'extraction dans le puits, . 
en les empêchant de s'accrocher au boisage. Enfin, à l'orifice 
du puits, on place un cadre dans lequel les abouts des pièces 
ont des saillies de 0",60 environ, et qui est assez fort pour 
supporter au besoin le boisage inférieur qui se trouve lié à ce 
premier cadre par les croisées. 




Fig. 85. Boisage d'un puiU rectangulaire. 



BOISAGE DES PUITS. 199 

La forme et les dimensions des puits sont sujettes à beau- 
coup plus de variations que celles des galeries. Elles doivent 
résulter d'un tracé par lequel on fixe toutes les conditions 
des services auxquels le puits doit satisfaire. 

Dans le fonçage des puits rectangulaires, il faut avoir soin 
de les orienter de telle sorte que les faces les plus longues 
soient celles oii le terrain tend moins à se désagréger et à 
pousser; par ce moyen, les pièces porteuses du boisage sont 
les plus courtes et se trouvent engagées dans les parois les 
plus solides, l'ensemble se trouve ainsi dans les meilleures 
conditions de solidité. On divise habituellement ces puits en 
plusieurs compartiments, suivant les usages du service, soit 
même pour séparer seulement la benne descendante de la 
benne montante. Cette division augmente la solidité du boi- 
sage; les bois avec lesquels se font les séparations, étant en- 
gagés à tenons et mortaises sur les longues pièces de chaque 
cadre. La figure 85 représente un de ces puits divisé en trois 
compartiments, deux pour l'extraction et un troisième pour 
les pompes et les échelles. 

Les formes octogones ou décagones sont réservées pour 
les grands puits de 3 à 4 mètres de diamètre, et surtout 
pour le cas où, la poussée des terrains étant très-active, on 
est obligé de se rapprocher autant que possible de la forme 
circulaire, qui serait elle-même d'une exécution trop difiB- 
cile pour le boisage. Ces puits sont ordinairement boisés à 
cadres contigus; à des distances de 5 à 10 mètres, on place 
des cadres porteurs engagés dans les parties les plus solides 
de la roche. 

Les puits inclinés sont généralement rectangulaires et se 
boisent comme il a été dit plus haut. De même que dans les 
galeries inclinées, les cadres doivent être bien exactement per- 
pendiculaires à l'inclinaison, afin qu'ils ne soient pas exposés 
à glisser par l'effet de la poussée des parois. 

Le boisage des puits offre des difficultés d'autant plus 
grandes que les dimensions sont plus considérables. Dans 



200 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

les puits à grande section du Harz, puits qui ont 3 mètres 
sur 8, c'est-à-dire une section de 24 mètres carrés, on a 
adopté le mode de boisage représenté par les deux coupes, 
figure 86. 

Le puits est incliné et divisé en deux compartiments, dont 
Tun est consacré au service des échelles et des pompes d'é- 
puisement, l'autre au service de deux bennes alternantes. 

Pour soutenir la poussée de ces énormes cadres, on place 
aux angles et dans le milieu du puits, sur des pièces porteuses, 
potelées dans la roche, des pièces verticales, qui sont en outre 
butées les unes contre les autres par des poinçons diversement 
inclinés. 

Ces magnifiques boisages, exécutés en sapins écorcés de 
0,25 à 0,40 de diamètre, sont à citer parmi les plus belles 
constructions des mines. Les deux coupes de la figure 86 en 
font comprendre la disposition, que Ton peut s'imaginer aisé- 
ment, prolongée sur une hauteur de 600 à 700 mètres. 

Lorsqu'en un ou plusieurs niveaux, un puits est rencontré 
par des galeries, on exhausse les galeries, et l'on augmente 
leur largeur pour établir des chambres d'accrochage. C€& 
chambres sont destinées à recevoir, par les voies de rou- 
lage, les matières extraites dans les tailles, et à les charger 
dans les bennes. A l'étage inférieur, le puits est foncé de plu- 
sieurs mètres en contre-bas du sol de la chambre d'accrochage, 
de manière à former un puisard, réservoir dans lequel s'accu- 
mulent les eaux. Ce puisard reçoit également les débris de 
toute espèce qui tombent dans le puits. 

Les galeries étant ouvertes à la largeur du puits, les ca- 
dres des chambres d'accrochage sont butés contre les cadres 
horizontaux du puits. On rend le tout ferme et solidaire au 
moyen de contre-fiches qui soutiennent le dernier cadre vertical 
contre la paroi opposée du puits. 

Les boisages des puits sont d'ailleurs soumis à plus de va- 
riations encore que ceux des galeries. Entre les grands puits 
décagones à cadres contigus et les petits puits ronds, creusés 



BOISAGE DES PUITS. 



30i 




Fig. M. Coupti d'un puin rectangulaire boise, au Hir% 



202 



EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 



dans nos minières, boisés avec des arbres verts roulés et des 
branchages , il y a, sous tous les rapports, des différences qui 
indiquent suffisamment qu'outre la considération des difficul- 
tés du terrain» Tarmature d'un puits doit être proportionnée à 
Tiroportance des services qu'il est appelé à rendre. 

Lorsque, dans le fonçage d'un puits, on doit traverser une 
couche de sables mouvants ou d'argile coulante, les procédés 
varient suivant que ce travail doit être exécuté au jour ou à 
une certaine profondeur. 

Le moyen le plus simple est, ainsi qu'il a été dit pour le per- 
cement des galeries dans les mêmes circonstances, d'employer 
les coins divergents. Ce moyen est même plus facilement exé- 
cutable s'il s'agit d'un puits, parce que la pression étant à 
peu près égale sur toutes les parois, la divergence des coins 
contigus est uniforme, et la position des ouvriers plus com- 
mode pour les enfoncer. Enfin, ce procédé est le seul qui per- 
mette de traverser des couches très-puissantes, puisqu'il peut 
se continuer indéfiniment. 

L'emploi des coins divergents est beaucoup plus fréquent 

^dans le fonçage des puits que 
dans les galeries. En effet, on 
peut presque toujours choisir 
remplacement des galeries de 
manière à éviter les rencontrés 
de terrains meubles ; mais, dans 
un puits, on n'est jamais cer- 
tain de ne pas avoir à traverser 
une ou plusieurs couches de ter- 
rains coulants. Dans ce cas, on 
établit un cadre dont le plan 
doit être bien perpendiculaire 

Fig. 87. Boisage à coins divergents, ^ J'^xe du puitS , et OU chasSe 

autour de ce cadre les coins contigus aussi longs que le pe^- 
met la résistance du terrain. L'excavation est ensuite pour- 
suivie dans l'intérieur de ce garnissage, que l'on soutient par 




BOISAGE DES PUITS. 203 

un nouveau cadre, aussitôt que la pression du terrain a ra^. 
mené les coins dans leur position normale. La figure 87 repré- 
sente la disposition du boisage qui en résulte; on voit que 
les planches du garnissage doivent être serrées contre les ca- 
dres par des coins partout où il est possible d'en introduire. 

Lorsque la couche de terrain meuble est à la surface et que 
le puits est à grande section, ce qui arrive, par exemple, pour 
la couche de sables mouvants que Ton doit souvent traverser 
dans le département du Nord, avant d'atteindre le terrain 
houiller, on peut employer des moyens plus larges. Ainsi, 
après avoir fixé bien horizontalement un cadre à l'entrée de la 
couche meuble, on enfonce verticalement tout autour de ce 
cadre, et à l'aide d'un mouton, des palplanches contiguës, et 
même jointives au moyen d'une rainure. Cette armature, cir- 
conscrite au cadre, soutient le terrain, qu'on peut dès lors 
creuser en soutenant les palplanches par d'autres cadres à me- 
sure qu'on les découvre par l'approfondissement. Si, au bout 
de ces premières palplanches, la couche n'est pas encore tra- 
versée, on place un nouveau cadre dans l'intérieur des pre- 
mières palplanches et l'on chasse une nouvelle série de pal- 
planches circonscrites à ce nouveau cadre. Dans ce cas, la 
section intérieure du puits se trouve réduite de toute l'épais- 
seur des cadres et des palplanches. 

D'autres fois, après s'être assuré par un sondage de l'épais- 
seur exacte de la couche meuble à traverser, on construit exté- 
rieurement le boisage qui doit en maintenir les parois sur toute 
la hauteur du fonçage ; puis on le fait entrer par pression et on 
le descend à mesure qu'on enlève le sol à l'intérieur. Cet ap- 
pareil porte le nom de trousse coupante. 

La surface d'une trousse coupante doit être lisse à l'exté- 
rieur, la saillie des cadres se trouvant à l'intérieur. Pour 
faciliter sa pénétration dans la couche, on en taille la base 
en biseau et on charge la partie supérieure, de telle sorte qu'à 
mesure qu'on excave à l'intérieur, la trousse descend par son 
poids, et traverse le terrain meuble. L'important est d'empêcher 



304 EXËGUTIOlf DES TRAVAUX DES MINES. 

la trousse de se déverser, et pour cela on la guide par quelques 
pieux enfoncés à l'avance autour de son périmètre. On peut éga- 
lement maintenir la trousse et la gouverner dans sa descente au 
moyen d'une forte poutre horizontale posée comme un balancier 
sur un chevalet ; ce balancier la soutient par des chaînes fixées 
à l'intérieur , au-dessous de son centre de gravité. 

Ces divers procédés, indiqués pour le cas où la couche est 
superficielle, peuvent être également employés dans le cours 
d'un fonçage, mais alors, on est obligé d'élargir le puits au- 
dessus de la couche meuble à traverser, ce qui limite l'emploi 
de la trousse coupante aux cas où la couche à traverser n'a 
qu'une Cûble puissance. On peut par exemple employer des 
palplanches de 4 mètres, et des trousses coupantes en bois de 
8 mètres et au delà. En construisant les trousses coupantes 
en tôle on peut dépasser ces dimensions. 

II peut être quelquefois nécessaire de foncer un puits dans 
un terrain submergé. Le cas s'est présenté en quelques points 
des cotes de Comwall, où des puits sont placés dans des en- 
droits recouverts par les eaux, du moins pendant la haute 
mer. Les mines pénètrent par ce moyen sous le lit même de 
la mer et l'on y entend très-distinctement, au moment des 
orages, les galets qui roulent sur le fond. Les puits qui s'avan- 
cent dans les eaux pour le service des travaux sous-marins, 
ont été creusés au moyen d'une cuve enfoncée dans les sables 
de la mer, et constamment vidée pendant le fonçage, travail 
analogue à celui de la fondation d'une pile de pont. 

M. Triger, ingénieur dans le département de Maine-et- 
Loire, eut l'idée de s'aider de l'air comprimé pour foncer un 
puits dans le lit même de la Loire. Un cylindre en tôle, ser- 
vant de trousse coupante, fut enfoncé dans les alluvions; il 
était séparé en trois compartiments par des cloisons horizon- 
tales (planche XI). Le compartiment supérieur restait toujours 
ouvert, le compartiment inférieur était l'atelier de fonçage, et 
celui du milieu servait de chambre d'équilibre, destinée à être 
mise en communication tantôt avec le compartiment du haut, 



PI XI 




MURAILLEHENT DES PUITS. 205 

tantôt avec celui du bas. Les choses étant ainsi disposées, on 
faisait arriver dans le compartiment du fond de Tair incessam- 
ment comprimé par une machine à vapeur. Cet air chassait 
l'eau par un tube dont la partie inférieure plongeait jusqu'au 
fond de l'excavation et dont la partie supérieure s'élevait au* 
dessus du cylindre. Les ouvriers pouvaient donc pénétrer du 
premier compartiment, ouvert au jour, dans le second, qui 
était ensuite fermé hermétiquement, et dans lequel l'air à la 
pression ordinaire était mis en communication avec l'air com- 
primé du troisième ; arrivés dans le troisième compartiment, 
ils excavaient les sables et faisaient descendre la tronsse; puis 
ils accumulaient les débris de l'excavation dans le comparti- 
ment du milieu, et n'avaient, pour les sortir, qu'à fermer la 
communication avec le bas, et ouvrir la porte du haut. Une 
pression, suffisante pour équilibrer les eaux extérieures, était 
maintenue pendant le travail sans incommoder sensiblement 
les travailleurs. Ce procédé ingénieux a reçu depuis de nom- 
breuses applications. La planche XI représente l'appareil em- 
ployé par M. Triger dans la basse Loire. 

n est évident que les puits ainsi percés dans les terrains 
aquifëres doivent ensuite être euvelés, c'est-à-dire revêtus 
d'un boisage solide et imperméable qui puisse résister à la 
fois à l'infiltration et à la pression des eaux. Avant de décrire 
ces boisages spéciaux, nous indiquerons quds sont les procédés 
de muraillement des puits dans les cas ordinaires. 

■«rallleaieiit des palta. 

Les puits murailles sont ordinairement ronds ou elliptiques, 
quelquefois rectangulaires, on y emploie le moellon piqué et 
surtout la brique. La métho4e k plus simple consiste à foncer 
le puits jusqu'à la profondeur qu'il doit avoir en soutenant les 
parois par un boisage provisoire , puis à élever le muraille- 
ment à partir du fond. 

La fondation de oe muraillement e«t. établie sur un cadre 



206 



EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 



dont les pièces sont saillantes et engagées dans des entailles 
faites aux parois ; sar ce cadre est posé un rouet ou rouage 
également en bois de chêne et ayant la forme du puits. Il ne 
reste plus qu'à monter la maçonnerie, en ajrant soin d'en- 
gager de distance en distance des cadres porteurs pour que 

^lÉllll 




Fig. 88. Couj)€8 d'un puits incltfu muraille, au Hors. 



les matériaux de la base ne soient pas écrasés par la charge de 
tout le muraillement. Si Ton opère sur un fond non consistant, 
on y enfonce des pilotis , sur lesquels on pose un grillage. 
Quant au boisage provisoire qui a soutenu les parois pendant 
le fonçage, on en retire les pièces principales ou bien on le 



MURAILLEMENT DES PUITS. ^ Î07 

laisse derrière la maçonnerie, en ayant soin de remblayer les 
vides à mesure qu'on s'élève. 

Un pnits muraille présente donc un revêtement en maçon- 
nerie, qui, dans ses détails, doit être disposée de manière à 
offrir toutes les garanties possibles de solidité. Les puits à sec- 
tion circulaire ou elliptique , sont ceux pour lesquels le mu- 
nullement est le plus usité; mais, dans certains cas et notam- 
ment lorsque le terrain ne pousse pas , on muraille également 
des puits carrés ou rectangulaires en ayant soin de donner aux 
parois les moins solides la forme de voûtes surbaissées. 

La figure 88 présente les coupes d'un puits du Harz, dont le 
muraillement se raccorde par des voûtes au muraillement des 
diverses galeries qui viennent y aboutir. Ce puits incliné a 
trois faces planes, la seule face du toit étant courbée en forme 
d'arceau. 

n arrive souvent que le terrain ne peut attendre le muraille- 
ment jusqu'à la fin du fonçage ; on procède alors par reprises, en 
soutenant les muraillements supérieurs par des consoles qu'on 
enlève ensuite lorsqu'on raccorde les deux portions muraillées. 
Enfin, si l'on doit traverser un terrain aquifère dont les sources, 
n'exerçant pas une forte pression , peuvent être retenues par un 
bon muraillement, ce muraillement devra se faire par reprises 
très-rapprochées de manière à suivre de près le fonçage. 

Pour foncer et murailler d'après cette méthode, on commence 
par établir à l'orifice des moyens d'épuisement correspondants 
à l'importance des eaux ; on excave ensuite les couches aqui- 
fères jusqu'à la rencontre d'un banc solide et imperméable sur 
lequel on fonde le revêtement de toute la partie supérieure. 
On continue le fonçage par reprises successives et muraillées. 

Lorsqu'on ne peut se fier à la solidité des consoles , il faut 
prendre quelques précautions spéciales pour éviter tout acci- 
dent. 

On établit d'abord à la surface un cadre très-fort, carré, et 
dont les côtés font saillie à l'intérieur de la courbe du murail- 
lement; ou mieux encore, des 'poutres rayonnantes vers le 



Î08 



EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 




Fig. S9. Ponçage dun puiU murailU 
par reprisée. 



centre, faisant une saillie 
d'environ 0",10 en dedans 
des parois de la maçonnerie, 
et fortement engagées dans 
le terrain. Ces saillies sont 
destinées à recevoir des ti- 
rants en fer qui doivent sou- 
tenir le muraillement déjà 
fait, lorsqu'on creuse en 
dessous, et que le terrain 
n'est pas assez solide pour 
qu'on puisse se fier aux con- 
soles. La figure 89 repré- 
sente la disposition d*un 
fonçage ainsi conduit en 
muraillant par reprises suc- 
cessives, et soutenant les 
portions de maçonnerie , 
au-dessous desquelles on 
continue le fonçage, par des 
tirants en fer accrochés à 
des poutres engagées dans 
le sol de la halde. 

Après avoir traversé un 
certain nombre de couches, 
aussitôt que le travail est 
gêné par les eaux et qu'on 
a trouvé une couche assez 
solide , on y fait une ban- 
quette surlaquelle on établit 
un rouet ayant la lar- 
geur du muraillement, plus 
environ 0"",12 , au total 
0°*,48, par exemple. La 
surface supérieure de ce 



MURAILLEMENT DES PUITS. 209 

rouet, qni est en bois, présente la forme du premier tour 
de spire d'une hélice; de telle sorte que les briques du mu- 
ralliement , au lieu de former une série d'anneaux fermés, sont 
disposées en hélice continue. Cette méthode évite de tailler 
la brique pour fermer chaque cercle, elle fait donc gagner du 
temps et supprime les joints défectueux. A mesure que la 
maçonnerie est montée de O'^^SO, on jette de l'argile dans 
les vides qui restent entre sa paroi extérieure et la paroi du 
puits , et on la bourre fortement avec des matoirs en bois de 
manière à ne laisser aucun vide. Enfin , si les sources sont 
montantes de fond, pour ne pas être gêné dans l'établissement 
de ce garnissage extérieur qui doit être bien fait , on dispose 
à la base un ou plusieurs tubes percés latéralement et placés 
derrière l'argile ; ces tubes dégorgent les eaux dans le puisard 
à travers le rouet qui est percé à cet eifet, d'un ou plusieurs 
trous; lorsque la maçonnerie est terminée, on bouche ces 
trous avec des chevilles. 

Avant de foncer le puits au-dessous du rouet, on attache ce 
rouet aux pièces saillantes de l'orifice, au moyen de tirants 
en fer. 

On voit que cette manière de foncer en muraillant dans un 
terrain aquifère est une sorte d'introduction à la construction 
d'un cuvelage. On obtient en effet un revêtement en briques , 
protégé lui-même par un revêtement en argile, et cet ensemble 
peut à la fois contenir les parois et les eaux d'infiltration. 

Le muraillement se prête à toutes les exigences des procé- 
dés indiqués pour le boisage. Ainsi par exemple on peut fon- 
cer un puits dans des terrains meubles avec une trousse cou- 
pante en maçonnerie. 

Ces trousses coupantes s'établissent sur un rouet en bois ou 
en fonte, dont la base est taillée en biseau, de manière à pou- 
voir pénétrer le sol, tandis que la surface supérieure est hori- 
zontale et disposée pour recevoir la maçonnerie. Le rouet 
étant établi sur la surface bien nivelée de la couche meuble, 
on construit d'abord une certaine hauteur de la maçonnerie, 

II. f4 



ÎIO EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

un inëtre par exemple. Les ouvriers sapent ensuite le terrain 
autour du rouet et rejettent les déblais au dehors; la tour 
s'affaisse par son poids et pénètre dans le sol. Alors on re- 
charge la maçonnerie d'une nouvelle épaisseur et les mineurs 
recommencent leur travail de manière à faire descendre la 
tour d'une quantité correspondante à celle qui a été construite. 

On peut ainsi faire pénétrer dans les terrains meubles une 
tour que l'on construit à la surface, à mesure qu'elle descend. 
Lorsqu'elle est à fond, comme la maçonnerie a pu souffrir 
dans cette descente par suite des frottements latéraux, on 
double la trousse par un nouveau revêtement intérieur. C'est 
ainsi que l'on procède dans la Ruhr pour traverser les sables 
superficiels comme il est indiqué sur la figure 91 ci-après, re- 
présentant la coupe d'un puits, cuvelé en maçonnerie. 

C'est ce procédé qui fut employé par M. Brunel pour fon- 
cer les puits de 16 mètres de diamètre qui permettent de des- 
cendre dans le tunnel de la tamise. 

Le grand diamètre de l'excavation rendait le fonçage diffi- 
cile et voici comment procéda M: Brunel. 

Un rouet en bois, qui devait servir de base au muraillement, 
fut établi sur un anneau de fonte taillé en biseau à sa partie 
inférieure. Cette base annulaire avait 0°^,90 de largeur; elle 
fut posée non pas directement sur le sol, mais sur un double 
cercle de pilotis qui y furent préalablement enfoncés. La tour 
en maçonnerie fut ensuite construite complètement et sur la 
hauteur de 12 mètres qu'elle devait avoir; elle fut consolidée 
par plusieurs rouets intermédiaires et par un rouet supérieur, 
ces rouets étant maintenus par des boulons verticaux qui ren- 
daient parfaitement solidaire tout l'ensemble de la tour. 

On établit à la partie supérieure de cette tour une machine 
pour l'extraction des terres, et l'on procéda au déblai intérieur 
en ayant soin d'attaquer le sol au-dessous de la trousse qui 
arrivait à porter uniquement sur les pilotis. Les pilotis s'en- 
fonçaient sous la pression et permettaient de régler la descente 
bien verticale de la tour. Lorsqu'ils se refusaient a descendre, 



GUYELAGB DES PUITS. 21 i 

on les recépait. On put ainsi traverser toute Tépaisseur du 
terrain meuble et asseoir la maçonnerie dans la position qu'elle 
devait occuper. 

Ce procédé de fonçage par trousses coupantes est d'ailleurs 
dans les habitudes des puisatiers de Londres qui foncent ainsi 
les puits de la ville. Seulement, au lieu d'employer la maçon- 
nerie, ils emploient de préférence des trousses en fonte formées 
de bagues, que Ton superpose les unes aux autres à mesure que 
le puits s'approfondit, en les boulonnant à l'aide de brides in* 
térieures. 

Cavelage des. palts. 

Un puits cuvelé est un puits garanti contre toute invasion 
latérale des eaux par un tube assez imperméable pour résister 
à leur infiltration , et assez solide pour résister à leur pression. 
Ce tube doit avoir pour base un terrain qui soit lui-même 
assez solide et imperméable pour qu'on puisse y établir un 
joint parfait entre la roche et les parois extérieures du tube. 

Le tube du cuvelage se construit le plus souvent en bois de 
chêne; on peut également le construire en fonte ou en maçon- 
nerie. 

Dans la plupart des terrains aquifères, les sources qu'on met 
à découvert sont, dans presque tous les cas, des sources mon- 
tantes de fond, appelées niveaux; véritables eaux artésiennes, 
qui prennent dans le puits un niveau élevé et quelquefois trës- 
rapproché de la surface. 

Lorsqu'une pareille source est rencontrée, il faut d'abord 
traverser la couche aquifëre malgré l'affluence de l'eau, en 
protégeant le travail par tous les moyens d'épuisement dont on 
peut disposer; il faut ensuite, aussitôt qu'on a atteint une 
roche suffisamment solide et imperméable, fonder sur cette 
roche un boisage assez solide pour résister à la pression des 
eaux, qui est d'autant plus forte que les eaux tendent à pren- 
dre un niveau plus élevé. 

C'est surtout lorsqu'il faut traverser des terrains stratifiés 



21 î EXÉCUTION DES TRAVAUX D£S MINES. 

secondaires, comme dans le nord de la France, la Belgique, 
l'Angleterre, et dans quelques bassins de l'Est et du Midi de 
la France, où le terrain houiller est recouvert par des forma- 
tions plus modernes, que le cuvelage des puits est nécessaire. 
On ne peut d'ailleurs foncer des puits dans des bassins géolo- 
giques, dont les couches sont peu disloquées , sans être exposé 
à rencontrer des niveaux d'eau, et il suffit, pour concevoir le 
phénomène , de se reporter à ce que nous avons dit sur le ré- 
gime des eaux artésiennes. 

Prenons pour exemple le fonçage d'un puits destiné à 
l'exploitation de la houille dans le département du Nord. 

Le terrain houiller y est recouvert par une épaisseur de 
60 à 150 mètres d'alternances calcaires et argileuses apparte- 
nant au terrain crétacé. Les couches calcaires sont fendillées 
et perméables; des niveaux puissants y circulent et sont main- 
tenus dans leur plan par des couches imperméables dé glaise. 
Le terrain crétacé se termine en général par une de ces cou- 
ches argileuses et imperméables dites Dièves, qui recouvre 
une assise arénacée dite taurita, représentant le grès vert et 
immédiatement superposée au terrain houiller. 

Un fonçage, ouvert dans les couches crétacées, ne prend le 
nom de puits que lorsqu'il est arrivé au terrain houiller et qu'il 
a été cuvelé; tant que son existence n'a pas été assurée, il 
reste désigné sous le nom à*avaleresse. 

Après avoir déterminé l'emplacement d'un puits et préparé 
cet emplacement, le terrain est défoncé et excavé par les 
moyens ordinaires ; les roches sont soutenues par des boisages 
provisoires qui rejettent en même temps les eaux vers les pa- 
rois. Les eaux, rassemblées au fond, dans un puisard, sont 
enlevées immédiatement par des pompes manœuvrées à la 
surface, et ces pompes, suspendues à l'orifice de l'avaleresse 
au moyen de chaînes ou de tirants, sont descendues à mesure 
qu'elle s'approfondit. Les eaux croissent en raison de la surface 
mise à nu par le fonçage et les moyens d'épuisement doivent 
suivre cette progression. La promptitude du travail est une 



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GUVELA6E DES PUITS. 24 3 

des principales conditions de réussite; car, lorsqu'un pre- 
mier niveau vient d'être traversé , les eaux se précipitent avec 
violence , et leur débit croit à mesure qu'on les épuise, parce 
qu'elles se frayent un passage plus facile dans les fissures du 
terrain. Dès que l'équilibre a pu être rétabli par les pompes, 
on entame la couche imperméable et solide sur laquelle coule 
le niveau; on creuse dans cette couche une banquette bien 
nivelée tout autour du fonçage , et un puisard d'un mètre de 
profondeur dans lequel les pompes sont établies (pi. XII). 
Ces pompes, au nombre de deux, trois, ou quatre, suivant 
l'ai&uence des eaux, sont ordinairement en fonte et surmon- 
tées de tuyaux en bois ou en tôle, plus faciles à manier que les 
tuyaux en fonte ; elles sont suspendues à des traverses placées 
à l'orifice du puits par des chaînes qui permettent de les des- 
cendre. On emploie de préférence les pompes a piston creux et 
du système dit élévatoire. (Voir le chapitre relatif à l'épui- 
sement des eaux. ) 

La banquette étant préparée et la section du puits étant 
évasée au-dessus, ainsi que l'indique la plandie XII, on pose 
sur la banquette un premier cadre dit trousse à picoter. Ce 
cadre, en bois de chêne de fort équarrissage, soigneusement 
dressé et assemblé, doit laisser un vide d'environ O^'^OS entre 
sa face extérieure et la roche, qui doit être bien saine ; (si elle 
présente quelques cavités ou fissures, on les bouche avec de 
l'argile). Dans ce vide d'environ 0^^,06, on place la lambourde, 
cadre un peu plus haut que la trousse, et composé de planches 
de sapin ayant 0"',04 d'épaisseur. La lambourde est d'abord 
serrée sur la trousse par des coins chassés contre la roche, 
puis on bourre de la mousse jusqu'à refus dans le vide qui 
reste entre elle et les parois ; on complète ensuite le joint en 
enlevant les coins , dont on remplit de même la place avec 
de la mousse. 

Le joint est dès lors préparé; il ne s'agit plus que de le ser- 
rer, et de rendre la pression entre la trousse et la roche telle 
que le joint ne puisse jamais céder, et que la trousse, ainsi en- 



2U 



EXÉCUTION DES TBAYAUX DES MINES. 




Fig. 87. 



castrée dans le terrain , puisse devenir la base imperméable 
du cuvelage. Tel est le but de l'opération dite picotage. 

Entre la lambourde et la trousse on enfonce des coins plats 
en bois blanc ii\ja plats-coins (ûg, 87). Ces coins sont d'a- 
bord faiblement engagés sur tout le pourtour, de 
manière à être bien contigus. On les enfonce en- 
suite simultanément et aussi également que possi- 
ble ; lorsque l'écartement déterminé entre la trousse 
et la lambourde par la compression de la mousse 
contre les parois , est suffisant pour que les coins 
puissent être retournés la tête en bas, on chasse 
Plat coin, sur chaque face un coin en fer plus épais que les 
plats-coins, de manière à pouvoir dégager le coin voisin, qu'on 
remplace par un autre placé la tête en bas. On double ensuite 
chaque coin retourné par un second coin superposé et de proche 
en proche on dégage tous les premiers coins, qu'on remplace 
par des doubles coins superposés. Le serrage est ensuite forcé 
autant que possible, et jusqu'à refus d'enfoncement. 

A ce moment la zone extérieure du cadre présente trois lignes 
concentriques , Tune formée par les coins, l'autre par la lam- 
bourde et la troisième par la mousse déjà serrée contre les parois 
du puits, ces trois zones sont indiquées par le plan, figure 89. 
On prend alors un coin quadrangulaire en fer acieré, dit agrape 
àpicoter (fig. 88), on l'enfonce entre les plats- 
coins, et dans le vide produit on enfonce 
des coins en bois dits picots. Les premiers 
picots sont en sapin , et on les chasse jus- 
qu'à refus, entre tous les interstices, des 
plats-coins. Alors tout est déjà serré; le 
joint de mousse, d'abord large, est de- 
venu à peine visible. On recèpe toutes les 
Picot, têtes des picots et plats-coins, puis on re- 
fend avec une agrape les têtes de chaque 
plat-coin pour y enfoncer des, picots en bois de chêne préala- 
blement séchés au four. On continue ensuite à picoter partout 



rig. 88. 




Agrape a 
picoter. 



CUVELAGE DES PUITS. 



2i5 



OÙ Tagrape peut entrer, et ce n'est que lorsqu' elle-même ne 
peut plus pénétrer en aucun point, que le picotage est regardé 
comme complet. Il ne reste plus alors qu'à picoter les angles de 
la lambourde pour que la trousse soit définitivement établie. 

On place habituellement Tune sur l'autre deux trousses ainsi 
picotées, afin d'avoir toute sécurité sur la solidité de ce joint 

inférieur, qui est la 
base du cuvelage. 
Lorsque la pression 
du picotage a déversé 
les pièces, ainsi qu'il 
est indiqué pi. XII, 
on a soin de donner 
une pente aux sur- 
faces inférieures du 
cadre superposé afin 
de rétablir la verti- 
calité sur les trous- 
ses; on monte en- 
suite le cuvelage, 
qui est composé de 
cadres contigus d'en- 
viron 0",20 d'épais- 
seur, et 0™,25 à 
0",35 de hauteur. 
Ces cadres doivent 
être bien dressés sur 
les deux faces jointi- 

Fig. 89. Plan et coupe cftin cuvelage. yes de SOrte que le 

joint puisse ensuite être fait par un simple calfatage. Il n'est 
pas nécessaire que toutes les pièces des cadres soient de même 
hauteur, on préfère même les faire de hauteur différente, ainsi 
qu'il est indiqué (fig. 89). Les pièces sont simplement assem- 
blées à onglet, mais quelquefois on réunit en outre ces onglets 
par tenon et mortaise. L'épaisseur des pièces doit être propor- 




216 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

tionnée à la pression qu'elles doivent sapporter, on la réduit à 
mesure que le cuvelage s'élève. 

Derrière les cadres, cest-à-dire entre le cuvelage et la paroi 
du puits, il reste un vide dans lequel se trouve le boisage pro- 
visoire ; on y jette et on y pilonne du mortier hydraulique. Ce 
mortier s'insinue dans tous les vides, durcit et protège le cu- 
velage contre l'effort des eaux, en formant une enveloppe d'un 
secours précieux pour l'entretien et les réparations. 

Lorsqu'on monte un cuvelage élevé, on établit de distance en 
distance une trousse porteuse. C'est un cadre colleté, c'est-à-dire 
serré contre les parois à l'aide de coins. Ces cadres, espacés de 
5 à 10 mètres, rendent le cuvelage adhérent au puits, de telle 
sorte qu'il pèse moins sur les trousses picotées de la base. 

Pour continuer le fonçage, on laisse d'abord au-dessous des 
trousses picotées une console d*un mètre environ de hauteur 
(pi. XII ), puis on reprend le premier diamètre, et l'on traverse 
le banc aquifère inférieur comme on a traversé le premier. 
Arrivé au terrain solide et imperméable, on établit sur ce ter- 
rain un nouveau picotage double, et l'on monte les cadres con- 
tigus du cuvelage jusqu'à la console. Alors on sape successi- 
vement les diverses parties de cette console, et on arrive à lui 
substituer un dernier cadre dit clef, qui laisse nécessairement 
un petit vide horizontal. Ce vide est rempli par un picotage 
horizontal fait entre le cadre-clef et la trousse picotée supé- 
rieure. Enfin, lorsqu'on a atteint les dièves, grand banc de 
glaise qui est la base de tous les niveaux, on y fonde tout le 
cuvelage sur un picotage triple ou quadruple, et l'on rend le 
cuvelage complètement imperméable en calfatant les joints de 
tous les cadres entre eux. 

Il est facile de prévoir, d'après cette description succincte, 
combien le fonçage d'une avaleresse renferme de difficultés 
par suite des accidents qui peuvent survenir. Un ingénieur, 
chargé pour la première fois d'un pareil travail, ne peut man- 
quer d'être effrayé en voyant les eaux envahir le puits et mon- 
ter rapidement au moindre dérangement des pompes; même 



CUVELAGE DES PUITS. 217 

dans les phases régulières du fonçage, la chute bruyante des 
eaux , la situation pénible des mineurs obligés de travailler 
dans Teau, la confusion inévitable qui résulte de leur accumu- 
lation et de la nécessité de les remplacer souvent, enfin cer^ 
tains moments d'efforts infructueux pendant lesquels le travail 
semble rétrograder; tout se réunit pour placer cette opération 
au rang de celles qui exigent le plus d'habileté et de persé- 
vérance. 

Il est des cas où des niveaux n*ont pu être franchis malgré 
remploi de plus de 300 chevaux de force. D'autres fois, au 
contraire, le fonçage s'exécute facilement; un picotage se fait 
en moins de vingt-quatre heures, et un niveau de 5 à 10 mè- 
tres est franchi et cuvelé en moins d'un mois. 

Les niveaux les plus violents, après l'augmentation qui est 
la suite de l'épuisement , débitent de 4000 à 8000 mètres 
cubes en vingt-quatre heures ; le plus ordinairement, le débit 
de l'eau ne dépasse pas 1500 à 3000 mètres. Quant aux 
pressions, celles de 30 à 60 mètres peuvent être considérées 
comme représentant les conditions moyennes. 

Lorsque les eaux sont abondantes et qu'on monte un cuvé- 
lage , il est essentiel de percer dans les cadres inférieurs des 
trous pour laisser les eaux s'écouler par la base ; sans cette 
précaution, l'eau remonte, délaye et entraîne le béton. Il est 
bon aussi de laisser monter les eaux dans l'intérieur du puits à 
mesure que le cuvelage s'élève , afin de diminuer la pression , 
tant que les calfatages ne sont pas établis. 

Dans la plupart des puits , les niveaux qui pressent contre 
le cuvelage sont indépendants les uns des autres et sujets à de 
très-grandes variations, suivant les saisons. Ces variations sont 
inégales, de telle sorte que quelques-uns deviennent très-faibles, 
alors que d'autres conservent toute leur pression. 

Comme les diverses parties d'un cuvelage se trouvent iso- 
lées par les trousses picotées, il résulte de ces variations que, 
tandis que certaines parties sont soumises à des pressions con- 
sidérables, d'autres se distendent par la diminution des eaux. 



248 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

Lorsque ensuite la pression vient à se rétablir, les joints laissent 
passer l'eau, le calfatage est affaibli, et les fuites deviennent 
difficiles à maîtriser. 

Il importe donc d'établir dans un cuvelage une solidarité gé- 
nérale, en rendant la pression aussi constante que possible. 
On arrive à ce but en perçant la partie des trousses picotées 
qui se trouve derrière le cuvelage de plusieurs trous de ta- 
rière, et mettant ainsi tous les niveaux en communication les 
uns avec les autres. Afin de rendre les réparations plus faciles 
dans certains cas, on se réserve le moyen de supprimer cette 
communication par des robinets. Quant aux cuvelages dans les- 
quels ces précautions n'ont pas été prises dès le principe, on 
peut établir la communication au moyen de tuyaux coudés 
placés à l'extérieur. La figure 89 indique une trousse picotée 
posée sur un cadre colleté et percée de trous qui mettent en 
communication les niveaux du dessus et du dessous. Cette com- 
munication est assurée au moyen de conduites verticales en 
bois, qui empêchent le béton de l'interrompre. 

Les niveaux paraissent d'ailleurs soumis aux influences qui 
régissent ordinairement le volume des sources. Ainsi on a 
souvent observé que les pièces d'un cuvelage fléchissent et se 
rompent aux époques de la hauteur maximum des eaux, c'est-à- 
dire au printemps, et que, par un effet inverse, c'est-à-dire 
par un relâchement de tension, des accidents se manifestent 
également après un été très- sec. Les ruptures ont surtout lieu 
dans les pièces défectueuses; aussi, ces pièces doivent-elles 
être remplacées, dès qu'on s'aperçoit qu'elles fléchissent et 
qu'elles laissent filtrer l'eau à travers leurs pores ; l'action mé- 
canique des fuites désagrégeant de plus en plus les fibres du 
bois, la flexion augmenterait et une rupture subite pourrait se 
produire. C'est dans ce cas de rupture qu'on apprécie l'utilité 
d'un bon garnissage en béton, qui empêche l'irruption des 
eaux et facilite le changement des pièces. 

Lorsqu'on attaque im puits qui doit, à une certaine pro- 
fondeur, traverser des couches à niveau, il faut autant que 



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CUVELAGE DES PUITS. 219 

possible, conduire le travail de manière à n'arriver aux cou- 
ches aquiftres qu'à l'époque des basses eaux. 

Quelle que soit la forme du puits, les procédés ne changent 
pas. Les grands puits de 4 mètres de diamètre sont ordinaire» 
ment octogones, décagones ou dodécagones. On a même portéle 
nombre des côtés du polygone jusqu'à vingt-deux. Cette forme 
polygonale des puits a l'avantage de diminuer la portée des bois. 
Les petits puits sont de préférence carrés ou rectangulaires. 

En Angleterre, où le bois est cher, on a trouvé avantageux 
de lui substituer la fonte. 

Les puits cuvelés en fonte sont ronds. Des trousses pi- 
cotées sont établies, comme d'habitude, à la base des niveaux, 
et sur ces trousses, on monte des panneaux en fonte d'environ 
1 mètre de hauteur et portant sur toutes leurs arêtes un re- 
bord plat de 0"',15 de largeur. La circonférence totale est 
formée ordinairement de six ou huit de ces panneaux posés 
les uns à côté des autres, et laissant entre eux des intervalles 
longitudinaux de O^'jOl à 0°',02 que l'on picote à la manière 
ordinaire. Les joints horizontaux se font très-bien par la 
simple interposition d'une étoffe de laine goudronnée et par 
la pression qui résulte du poids des pièces. 

La planche XIII indique la disposition d'un puits cuvelé en 
fonte de 4 mètres de diamètre, et la construction des panneaux. 

Ce puits est divisé en compartiments, suivant les exigences 
du service ; le principal est consacré à l'extraction par des 
cages guidées dont la projection est indiquée. Les divisions 
sont formées par des traverses posées de 3 en 3 mètres , et 
encastrées dans les pièces de fonte. 

La forme des diverses pièces du cuvelage est indiquée par 
les figures et l'on remarquera sur ces pièces les encastrements 
pour recevoir les bois. Ce sont des poches ménagées dans la 
fonte, dans lesquelles les bois sont encastrés sans pouvoir en 
sortir. Il faut que, d'un côté du puits, ces poches soient plus 
profondes qu'il n'est indiqué sur le plan, afin que les pièces 
de bois puissent y être introduites et calées. 



220 



EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 



On pose successivement deux anneaux formés de panneaux 
simples et un anneau comprenant les panneaux à encastre- 
ments. Tous les panneaux simples portent dans leur milieu un 
trou de 5 à 6 centimètres de diamètre qui sert à l'écoulement 
des eaux pendant le montage du eu vêlage. Ces trous servent, 
en outre, à descendre et poser ies pièces au moyen d'une 
broche que Ton y passe et d'un étrier qui la saisit. 

Les rebords de juxtaposition des panneaux sont faits de telle 

■^ sorte que l'un d'eux 
porte toujours une 
petite saillie destinée 
à arrêter les planchet- 
tes en sapin que l'on 
y place suivant le fil 
du bois, et dans les- 
quelles on fait ensuite 
le picotage. 

Les trousses pico- 
tées sont indiquées 
figure 90. On en éta- 
blit à diverses hau- 
teurs, autant que cela 
est nécessaire pour 
l'isolement successif 
des niveaux et pour 
le soutènement du 
tube. 

Ce soutènement est 
complété par un mor- 
tier hydraulique que 
l'on coule derrière les 

Fig. 90. Cutelage en fonte. panueaUX , et par IcS 

broches en bois de chêne que l'on chasse dans chaque trou des 
panneaux simples , et dont les saillies s'engagent dans les an- 
fractuosités du sol et dans le béton. 




CUVELAGE DES PUITC. 221 

Dans les cuvelages en fonte ainsi que dans les cuvelages en 
bois, Tépaissenr des pièces doit diminuer à mesure qu*on s'é- 
lève. Ainsi, pour des niveaux de 6 à 8 atmosphères de pression 
à la base et une profondeur de 100 mètres, on commence par 
donner aux panneaux une épaisseur de 0"',035, et Ton double le 
nombre des nervures; à 25 mètres au-dessus des picotages in- 
férieurs, on réduit l'épaisseur à 0^,030 ; à 25 mètres plus haut, 
c'est-à-dire à 50 mètres au-dessus des picotages inférieurs, on ne 
donne plus que 0",025 d'épaisseur, et Ton termine par O^jOSO. 
Arrivé au-dessus du point de remontée des niveaux , on établit 
un rouet sur lequel on monte une légère tonne de briques jus- 
qu'au jour. 

Un cuvelage en fonte monté avec les précautions qui vien- 
nent d'être indiquées , présente évidemment des conditions de 
solidité qui en rendent la durée presque indéfinie et l'entretien 
nul , si toutefois on a eu soin de n'admettre que des fontes 
saines et de bonne qualité. Chaque panneau doit donc être 
soigneusement examiné avant d'être descendu. Si, d'ailleurs, 
un d'entre eux vient à rompre sous la pression des eaux, son 
remplacement est facile. 

On peut exécuter des cuvelages en maçonnerie, système 
qui a été souvent appliqué en Angleterre et en Allemagne. 

En Angleterre, les puits ainsi cuvelés sont ronds. La ma- 
çonnerie est en briques d'échantillon , fondée sur des louets 
picotés. Le dernier rouet ne présente pas une surface horizon- 
tale ; il a été taillé suivant un plan incliné hélicoïdal ; sa sur- 
face forme le premier tour d'une spire dont les briques super- 
posées continuent la marche hélicoïdale. On a ainsi l'avantage 
de ne pas fermer chaque anneau de maçonnerie par une clef, 
c'est-à-dire par des briques que l'on est obligé de couper à la 
hachette, et qui sont toujours de mauvaise forme. 

La maçonnerie est généralement composée de deux briques 
d'épaisseur. Les rouets sur lesquels elle repose sont percés de 
trous de tarière qui laissent passer les eaux , et les empêchent 
de monter derrière le cuvelage pendant qu'on le construit. Par- 



222 EXÉGUTMN DES TRAVAUX DES MINES. 

tout OÙ cela est nécessaire on engage, en outre, dans la maçon- 
nerie des tubes en fonte qui donnent issue aux eaux des niveaux. 
On peut, à Taide de cette précaution, piloner entre le terrain et 
le cuvelage, à mesure que l'on s'élève, un béton hydraulique. 
On laisse, en outre, monter les eaux dans le puits en même 
temps que le cuvelage, de telle sorte que le béton et le mortier 
hydraulique des joints y prennent toute la solidité désirable. 

Lorsque le cuvelage est arrivé à sa partie supérieure, et 
qu'on juge sa consolidation complète, on épuise les eaux du 
puits et Ton bouche progressivement toutes les issues que 
l'on avait laissées aux eaux. 

En Allemagne, et notamment dans le bassin houiller de la 
Ruhr, on construit des cuvelages en maçonnerie dans de grands 
puits rectangulaires dont les côtés sont cintrés. La figure 91 
donne le plan et la coupe d'un de ces puits divisé en quatre 
compartiments, dont deux sont destinés à l'extraction, un à 
l'épuisement et le quatrième aux échelles. 

Cette figure indique à la fois les cadres du boisage provi- 
soire , la maçonnerie cintrée à deux rangs de briques , son gar- 
nissage extérieur en béton hydraulique, enfin les tubes en- 
gagés dans la maçonnerie pour le passage des eaux, placés 
vis-à-vis les principales sources, tubes que l'on bouche lors- 
que le travail est terminé. 

Lorsqu'on monte le cavelage en maçonnerie, et que l'on 
rencontre un banc solide qui puisse servir de fondation , on 
creuse au-dessus de ce banc une banquette dans laquelle on 
loge une fondation que l'on obtient par une épaisseur sup- 
plémentaire ajoutée à la maçonnerie. 

Les cuvelages en maçonnerie, lorsqu'ils ont été faits avec 
soin , sont imperméables à la colonne d'eau des niveaux pen- 
dant les premiers temps de l'exploitation ; mais après quel- 
ques années , soit que le terrain ait éprouvé des mouvements 
par le fait de l'exploitation, soit que la maçonnerie elle-même 
ait été altérée par l'action dissolvante et la pression des eaux, 
ils en laissent filtrer une certaine quantité. Alors se mani&stent 



GUVELAGE DES PUITS. 



223 



tous les inconvénients de ce système de cuvelage. Les fissures 
d'infiltration s'agrandissent incessamment , et il est impossible 
de les réparer. 

Aussi, en comparant les puits cuvelés en bois ou en fonte à 
ces cuvellements en maçonnerie , nous n'hésitons pas à donner 











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Fig. 91. Plan et coupe d'un puUs cweelé en maçonnerie. 

la préférence aux premiers et à conclure que les cuvelages en 
maçonnerie ne doivent être employés que contre des eaux 
d'infiltration ou contre des niveaux de peu d'importance. 

Les détails èe constniction des cuvelages peuvent varier 
dans des limites assez étendues ; mais le but et l'ensemble des 
opérations est toujours d'établir, à travers les couches aqui- 
fëres, un tube imperméable et solide. La solidité de ce tube, 



224 EXECUTION DES TRATAUX DES MINES. 

les précautions à prendre pour en faire les joints, doivent 
naturellement être proportionnées à la pression des niveaux. 
Dans des roches très- consistantes, comme certains grès fissurés 
.et aquifères, remploi du béton hydraulique et d'un cuvelage 
léger est quelquefois suffisant; dans d* autres cas, au con- 
traire , il faut accumuler toutes les ressources de la pratique et 
de rinvention. 



blé. 



Le fonçage des puits est un travail souvent long, et difficile 
à exécuter, aussi il n'est pas de petit perfectionnement qui 
n'ait une grande portée, s'il est pratique et s'il peut en résul- 
ter une amélioration dans le percement ou plus de facilité 
pour traverser les sables boulants aquifères, les argiles cou- 
lantes et les niveaux. 

De grands fonçages sont entrepris aujourd'hui pour recouper, 
à des profondeurs de 500 à 700 mètres, des gîtes minéraux in- 
diqués par les études géologiques. Une pareille entreprise 
exige non-seulement un travail de cinq à sept années, car on ne 
fait guère dans les conditions moyennes plus de 100 mètres 
par année, mais un capital considérable. Pour atteindre ces 
grandes profondeurs, il est prudent de donner au puits d'ex- 
traction de grandes dimensions, par exemple 3*,50 à 4 mètres 
de diamètre ; il £Eiut en outre l'accompagner d'un puits d'aérage, 
sans lequel on ne pourrait par la suite s'éloigner du puits par 
des galeries, faute de courant d'air. 

Un pareil travail poursuivi, dans des terrains solides, lors- 
que le matériel suffit à l'extraction des matériaux, à l'épuise- 
ment des eaux et à la circulation des ouvriers, n'exige quede la 
persévérance et une confiance soutenue dans le résultat. Mais, 
dans les terrains ébouleux et aquifères, il faut continuellement 
parer aux accidents, et il en est de tellement imprévus qu'il 
semble souvent que chaque fonçage présente un caractère spé- 
cial et un historique de difficultés et de moyens employés qui 



CONDUITE DU PONÇAGE D*UN PUITS CUVELÉ. 225 

Im est particulier. C'est à cause de cet imprévu des accidents, 
que dans aucun travail l'influence de l'ingénieur n'est aussi 
décisive. 

Les perfectionnements apportés dans le matériel et la con- 
duite des sondages, ont fait naître l'idée de forer des puits de 
3 et 4 mètres de diamètre, à l'aide d'une sonde. M. Kind ap- 
pliqua le premier cette idée; en 1847, il fora des puits pour 
traverser les grès rouges des environs de Stiring, près For* 
bach, et pénétrer dans les terrains houillers sous-jacents. 

L'outil employé se compose d'un triangle en fer portant, sur 
une forte traverse horizontale qui lui sert de base, une série de 
lames, ou trépans; deux traverses supérieures, perpendicu* 
laires entre elles, servent en même temps de guides et d'alé- 
soirs. Cet outil est mis en mouvement de manière à opérer un 
battage avec mouvement giratoire. Il n'est d'ailleurs employé 
qu'après avoir été précédé par un forage exécuté au centre du 
puits ; tous les débris tombent dans ce trou central, d'où ils sont 
enlevés à l'aide d'un tube ou seau à soupapes. 

Au point de vue du simple forage d'un puits, ce procédé a 
l'inconvénient d'obliger à réduire par simple percussion, en 
sable fin, toute la masse de roche que le procédé ordinaire du 
tirage à la poudre débite en gros fragments ; il a aussi l'incon- 
vénient, si les roches sont dures, d'exiger un véritable atelier 
de réparation, pour changer les lames du trépan et réparer 
toutes les parties de l'outil qui s'usent rapidement et se bri- 
sent quelquefois. Par ces motifs, le procédé ne parait écono- 
mique ni sous le rapport du temps, ni sous le rapport de la 
dépense ; il n'est réellement applicable qu'aux puits qui doivent 
traverser des terrains assez consistants et très-aquifères, parce 
qu'il permet de forer sans épuiser les eaux. L'épuisement se 
fiût seulement lorsqu'on a atteint le terrain solide et imper- 
méable sur lequel doivent être établies les trousses picotées 
du cuvelage. 

On a essayé à plusieurs reprises de descendre dans un puits 
ainsi foré un cuvelage construit et monté à l'extérieur, et de 

II. 15 



226 EXËCUTIOlf DES TRÀYAQX DES MINES. 

faire le joint du bas en jetant un béton hydraulique an fond du 
puits et en pilonant du mortier autour du tube; mais ces di- 
verses tentatives ont échoué. En résumé, le procédé Kind 
subsiste comme utilement applicable, mais seulement dans cer- 
tains cas particuliers. 

Nous croyons devoir prés^iter comme exemple de fonçage 
difficile et bien conduit, un fonçage exécuté suivant les procé- 
dés ordinaires , mais dans lequel ces procédés ont été appli- 
qués avec une intelligence remarquable et avec cette sûreté 
d'exécution qui surmonte les plus grandes difficultés. Ce fon- 
çage exécuté sous la direction de M. de Laroche, dans la con- 
cession de Strepy-Bracquegnies, au levant de Mons, a été dé- 
crit avec beaucoup de détails par M. Bouhy. 

Le fonçage fut attaqué en mai 1845, de manière à obtenir 
un diamètre définitif de 3"',50. 

On traversa d'abord 18 mètres d'argiles et sables peu aqui- 
fères, qui furent pourvus d'un boisage provisoire formé de 
cadres à 16 pans, avec un garnissage en fascines maintenues 
par des planches. Ces cadres furent réunis par des planches 
clouées ou coulants, qui servaient à la fois à rendre le boisage 
solidaire et à faciliter le guidage des cuffiits. On rencontra en- 
suite 16 mètres de sables verts avec silex contenant un peu 
d'eau, qui furent de même traversés et boisés , puis Ton pé- 
nétra dans les sables du tourtia qui dans cette région sont 
ébouleux et très-aquifères. 

On arrêta le fonçage, on posa un rouet dans la partie la plus 
solide, et l'on monta jusqu'au jour une tonne d'une briqué et 
demie d'épaisseur. Une machine à vapeur fut ensuite établie 
à l'orifice du puits avec des pompes de 0"',38 de diamètre. 

Examen £ut de la composition des sables du tourtia, dans 
lesquels on devait pénétrer , on se détermina à y enfoncer, à 
mesure que l'on approfondirait le puits, un nouveau système 
de cuvelage ou plutôt une trousse coupante, composée de tron- 
çons en tôle superposés et successivement boulonnés les uns 
sur les autres à mesure qu'ils descendaient. 



CONDUITE DU PONÇAGE D'UN PUITS GUVELÉ. 



927 



Les tronçons cylindriques avaient 3*°, 50 de diamètre inté- 
rieur, et 2 mètres de hauteur; ils étaient en tôle de 0,015 
d'épaisseur, pourvus à leurs extrémités de collets, ou brides 
d'assemblage en fer d'angle rivé à la tôle , ces collets étaient 
percés de 130 trous de 0,023 de diamètre, pour les boulons qui 
devaient les réunir de manière à ne former qu'un seul tube. 
Comme ce cuvelage devait supporter des efforts considérables 
de frottement et de pression, les tronçons qui devaient le com- 
poser par leur superposition étaient munis, dans leur milieu, 
d'un cercle en fonte rivé à l'intérieur, et renforcés à l'extérieur 
par des lames de fer verticales ; enfin, un anneau en tôle, dit de 
recouvrement, de 0'',40 de hauteur, dépassait les brides d'as- 
semblage de manière à permettre de river les tronçons les 
uns aux autres : les dispositions furent prises intérieurement 
et au-dessus du niveau des eaux, pour pouvoir exécuter cette 
rivure au moyen d'une petite galerie circulaire extérieure au 
cuvelage. 

Toutes ces dispositions étant prêtes, le cuvelage fut des- 
cendu et monté par tronçons successifs, à mesure qu'il péné- 
trait dans le sable. 
Comme le poids de ce cuvelage devint promptement insuf- 
fisant pour le faire descendre, 
il fallut exercer à sa partie su- 
périeure une pression qui fut 
obtenue au moyen de six vis 
d'un mètre de longueur et de 
0",12 de diamètre. Les têtes 
[^ de ces vis étaient appuyées 
contre des pièces de bois ho- 
rizontales, de 0",40 d'équar- 
rissage , solidement encas- 
trées dans le terrain ; ces vis 
munies d'écrous de 0",16 
de hauteur traversaient deux 
autres pièces de bois placées en travers du cuvelage ainsi 




Pig. 91. Plan indiquant la dispotition des 
vis de pression. 



228 



EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 



qu'il est indiqué (fig. 91). En faisant successivement tonmer 
les ëcroos, on déveloi^ait une pression qui obligeait le 
cuvelage à descendre. Lorsque la descente avait amené les vis 
à l'extrémité de leur course , on plaçait sous les bois trans- 
versaux supérieurs des tasseaux qui permettaient de recom- 
mencer une nouvelle opération , et lorsqu'une descente suf- 
fisante avait été obtenue, un nouveau tronçon était descendu, 

boulonné et rivé sur le cu- 
velage. La disposition gé- 
nérale de la trousse est in- 
diquée par les figures 91 
et 92. 

Après avoir enfoncé 
12 mètres de cuvelage, on 
atteignit vers la fin de sep- 
tembre la tête d'un banc 
de sable de 22 mètres d'é- 
paisseur, rendu très-mou- 
vant par la présence d'une 
quantité d'eau très-consi- 
dérable; jusque-là, le tra- 
vail avait été exécuté en 

Fig. 92. Descente d'un cuvelage en tôle ^ , . - 

ftar pression. tenant Ics eaux à plat, 

c'est-à-dire en creusant et en épuisant les eaux affluentes. 
Mais l'expérience acquise dans un fonçage précédent ne per- 
mettait plus de procéder ainsi. 

£n efiet, la pression des eaux et leur affluence dans le puits 
aurait eu pour eflFet de créer autour du cuvelage des vides et 
par suite des éboulements subits, qui dans le fonçage voisin 
avaient brisé le tube du cuvelage et compromis la réussite du 
travail. M. de Laroche continua l'enfoncement du puits sans 
opérer l'épuisement, c'est-à-dire en enlevant les sables du fond 
avec des dragues, et donna à ce travail le nom de fonçage des 
puits à niveau plein. 

Par ce moyen, aucune force ne tendait à chasser les sables 




CONDUITE DU FONÇAGE D'UN PUITS GUYELÉ. 229 

vers Fintérieur du puits, et le sable raréfié par le dragage per- 
mit de continuer renfoncement du cuvelage. Cet enfoncement 
devint cependant de plus en plus pénible à mesure que les frot- 
tements extérieurs devenaient plus considérables par l'appro- 
fondissement, et vers la fin de septembre 1846, c'e^t-à-dire 
après une année de ce travail , Tavaleresse n'avait encore que 
64 mètres de profondeur ; on y avait établi 32 mètres de cuve- 
lage en tôle et il restait encore l'",40 à faire pour arriver au 
terrain houiller. Le cuvelage était arrêté par la pression des 
sables et pour vaincre cette pression on épuisa les eaux de 
manière à les faire baisser de 6 mètres. Cet abaissement suffit 
pour faire remonter les sables dans Tintérieur du cuvelage, les 
raréfia à l'extérieur et permit de faire descendre la trousse 
coupante jusqu'au terrain houiller. 

On descendit alors dans le puits un alésoir avec lequel on 
attaqua les schistes houillers et l'on parvint à faire pénétrer la 
trousse coupante dans ces schistes. 

Il restait à fermer la base du niveau, c'est-à-dire à y établir 
des trousses picotées pour fermer toute issue aux eaux et aux 
sables vers l'intérieur du cuvelage. Cette opération exigeait 
qu'on épuisât les eaux, et si on les épuisait, on s'exposait à 
voir les sables faire irruption avec elles dans le puits par la 
zone annulaire restée ouverte à la base. Afin d'éviter ce danger, 
on se décida à faire usage de l'air comprimé. 

Pour établir ce procédé dans les meilleures conditions, on 
chercha d'abord à diminuer la pression des eaux qui était de 
31 mètres ; une galerie d'écodement permit de la réduire à 
22 mètres, pression que l'on pouvait aisément dominer avec 
une pression d'air de 3 atmosphères et demie. 

Le sas à air représenté par la coupe verticale (fig. 93) fut 
établi à la partie supérieure du cuvelage en tôle et l'on en 
compléta l'aménagement par des cloisons jointives en madriers 
de 0",22 d'épaisseur. Ces madriers furent assemblés par des 
languettes de 0'",02 sur 0'^,3 de largeur et serrés par un fort 
boulonnage. Les deux ouvertures nécessaires au jeu de l'appa- 



230 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

reilavaientO-,65 
sur 0-.36; eUes 
étaient fermées 
par des clapets 
métalliques. Un 
système de tra- 
verses , de co- 
lonnes et de bou- 
lonsd'écartement 
consolida l'ap- 
pareil. Le tube 
d'arrivée de l'air 
comprimé, avait 
0-,28 de diamè. 
tre; le cylindre 
soufflant avait 
0-,52 de diamè- 
tre et 0«,90 de 
course. Enfin un 
tuyau d'évacua- 
tion fut disposé 
de manière à re- 
jeter les eaux 
dans la galerie 
d'écoulement; ce 
tuyau était allon- 
gé à mesure que 
l'on approfondis- 
sait le puits. 

Après avoir 
éprouvé le sas à 
air, à une pres- 
sion de 4 ^ at- 




Fig. 93. Dispoiitiofi de Cappareit a air comprimé 
dan* la trousse coupante en tôle. 



mosphères ; le 
8 mars 1847 on 



CONDUITE DU FONÇAGE DUN PUITS CUVELÉ. 



23i 



commença à comprimer Fair dans le puits. Sous Tinfluence de 
la pression de Tair, les eaux furent refoulées dans l'intérieur 
du tuyau de décharge. A mesure de cet abaissement les ouvriers 

établissaient deux sys- 
tèmes d'échelles ver- 
ticales , le 21 mars le 
puits était à sec et Ton 
put arriver sur le schiste 
houiller. 

On visita d'abord le 
cuvelage qui était en 
bon état, à l'exception 
des six tronçons infé- 
rieurs dont les cercles 
de renfort avaient été 
brisés. On les répara, 
et après avoir calfaté 
et glaise le mieux pos- 
sible la zone inférieure 
comprise entre le cuve- 
lage et le terrain, on a 
enfoncé le puits dans 
les schistes houillersen 
y cherchant un banc 
assez dur et imperméa- 
ble pour y asseoir les 
trousses picotées. On 
trouva ce banc à 3'",50 
de profondeur et l'on y 
établit une trousse cir- 
culaire à 22 pans, du 
3 au 5 avril 1846. 
On éleva le cuvelage 
Fig. 9%. jusqu'au cylindre en 

tôle au-dessous duquel on plaça encore une ti'ousse picotée , 




232 EXECUTION DES TRATAUX DES MINES. 

puis on monta le cuyelage dans Tintérieur même du cylindre 
en tôle en y plaçant des trousses picotées de 6 en 6 mètres. 

Les conditions de construction du cuvelage ont été établies 
ainsi qu'il suit. 

La première trousse picotée fut composée de 22 pièces en 
bois de chêne de 0",30 de hauteur et de 0",45 de largeur as- 
semblées à onglets avec tenons et mortaises. Les plats-coins 
en sapin avaient 0^,22 de longueur, 0^,06 de largeur et 
0°*,015 d'épaisseur à la tête. La lambourde avait 0»,025 d'é- 
paisseur sur 0^,30 de hauteur. La mousse fut matée comme 
d'habitude , puis les plats-coins posés les premiers la tête en 
bas, les autres superposés. On enfonça ensuite les picots d'a- 
bord en hêtre, puis en chêne; ces picots avaient 0", 15 de hau- 
teur et 0'»,016 de côté à la tête. 

Les trousses colletées dans le tube en tôle furent réduites à 
0",25 sur 0",26. Les pièces du cuvelage, de hauteurs diflFé 
rentes, eurent 0",17 d'épaisseur, et on coula entre elles et le 
tube en tôle un béton hydraulique. On laissa monter les eaux 
à mesure que le cuvelage s'élevait, puis on les chassa de nou- 
veau par la compression de l'air pour faire le calfatage. 

Cette description succincte laisse de côté un grand nombre 
d'incidents qui ont été consignés dans le travail de M. Bouhy ; 
elle suffit pour préciser les conditions générales de la con- 
duite de ce fouçage qui fut terminé en mai 1847, après deux 
années d'un travail incessant. 

ConstraetioM des serremeMts. 

Dans l'intérieur des travaux des mines, la rencontre subite 
damas d'eau, la nécessité de s'isoler d'exploitations anciennes, 
obligent quelquefois à construire des digues ou barrages qu'on 
appelle serrements. 

Ces digues ont de grandes analogies avec les cuvelages ; 
comme eux, elles sont formées de pièces de bois contiguës, 
dont les dimensions sont proportionnées à l'effort à supporter. 



CONSTRUCTION DES SERREMENTS. 



233 



et que Ton serre contre le terrain encaissant au moyen de pi- 
cotages. Quelques détails sur les diverses circonstances qui 
peuvent se présenter résumeront les dispositions laissées au 
choix de T ingénieur. 

Les serrements se font verticalement dans une galerie ou ho- 
rizontalement dans un puits. Le cas le plus simple est celui où 
l'on opère en galerie de petite ou moyenne section ; dans ce 
cas, on prépare dans la roche l'encadrement du serrement, en 
y pratiquant des entailles suivant la disposition indiquée par 
les figures 95, 96 et 97. 

Élévation et coupei <Fun ierrement droit dam une galerie. 




Tig. 95. Coupe verticale. 



Fig. 96. Élévation. 



Ces entailles étant préparées, on y empile les unes sur les 

autres des pièces de chêne 
équarries et dont les faces 
de contact sont bien dres- 
sées, en ayant soin de 
garniravec delamoussele 
joint horizontal du fond. 
Arrivé près du pla- 
fond, on place d'abord 
fig.9T. Coupe hoHxontaie. la pièce du haut en la 

soutenant par des tasseaux , puis on pose la dernière pièce 




234 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

OU clef qui, pour entrer, aura besoin d'un jeu ou écartement 
de 4 à 6 centimètres. Ce jeu doit être rempli par un pico- 
tage horizontal fjedt entre deux pièces du serrement. Ce pi- 
cotage s'exécute, comme dans le cuvelage, après avoir fait 
le joint par un lit de mousse placé entre la pièce supérieure 
et la paroi, en picotant au moyen de plats-coins et de pi- 
cots, d'abord en bois blanc, puis en chêne ou hêtre bien 
séché : on serre ainsi par un seul picotage le joint des deux 
parois horizontales. On fait ensuite les deux joints verticaux 
des parois latérales par des picotages verticaux entre la roche 
bien dressée et les abouts des pièces. D ne reste plus qu'à 
calfater les joints horizontaux du serrement, à recouvrir le cal- 
fatage de bandes de fer ou de planches clouées, puis à l'armer 
contre la poussée des eaux, au moyen d'un système de char- 
pente qui s'oppose à toute flexion des pièces de bois. Enfin , 
on ménage vers le milieu une soupape pour la sortie des ou- 
vriers. 

Deux trous de tarière auront été pratiqués à la base du ser- 
rement pour permettre aux eaux de s'écouler pendant l'opéra- 
tion ; on les bouche avec des tampons maintenus par des vis de 
pression. Les eaux s'accumulent dès lors contre le serrement, 
au sommet duquel on place un manomètre qui constate les va- 
riations de pression, et permet de juger s'il n'y a pas danger 
de rupture. 

Dans la mine de la Chartreuse près de Liège, des serre- 
ments analogues ont été construits en disposant les pièces ver- 
ticalement au lieu de les placer horizontalement. Les entailles 
de la roche, au lieu d'être droites, étaient inclinées. Chaque 
pièce du serrement, établie comme l'indiquent les figures 98, 
99 et 100, et suivant l'ordre marqué sur l'élévation, a été 
butée intérieurement au moyen de petits poinçons, afin qu'au- 
cune d'elles ne pût se déranger pendant le picotage. On a d'a- 
bord fait le picotage des parois verticales sans entailles ; puis 
on a exécuté les picotages du faîte et de la base de manière 
à encadrer le serrement, qui a été ensuite consolidé par une 



CONSTRUCTION DES SERREMENTS. 



235 



charpente de butée dont la disposition est indiquée parles cou- 
pes horizontale et verticale. Un serrement droit de cette nature 



Construction d'un ierrement vertical dans une galerie. 




Fig 58* Él^tntiou. 



exécuté dans 
une galerie 
de 2 mètres 
de hauteur 
sur 2", 70 de 
largeur, avec 
des bois de 
0",53 sur 







-^ 




â 








i^ 



Vlg. 99. Coupe reriiCitlB. 

0™,44, consolidé ensuite par le système de charpente indi- 
qué, a résisté à une charge de 60 mètres d'eau, c'est-à-dire 

à un effort de plus de 340000 
kilog. ; et, sur 12 serrements 
ainsi établis à la Chartreuse, pas 
un n'a manqué. 

Cette méthode présente, dans 
certains cas, des avantages sur la 
disposition précédente. Ainsi , 
dans le cas précité, la galerie étant 
n^. m, coufe horizontale. plus large que haute, la portée 
des bois a été diminuée , et par conséquent leur résistance 
augmentée. De plus, la nature de la roche ne permettait pas 
de se fier à des entailles droites pour soutenir une aussi 
grande poussée, tandis que, sur des entailles inclinées, la ré- 
sistance à la poussée est en quelque sorte illimitée. 

Dans quel- 
ques circon- 
stances on a 
cherché à aug- 
menter la résis- 
tance des ser- 
Fig. 101 . rements en aug- 

mentant la solidarité des bois; pour cela, on les a taillés 
de manière à former une voûte (fig. 101). 




236 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

On emploie souvent en Saxe un serrement désigné sous la 
dénomination de serremeni tpheriqtie, qui peut être construit 
dans une galerie ou dans un puits, et dont la résistance est plus 
sûre que celle des systèmes précédemment décrits. 

Que Ton imagine, dans une galerie, un tampon conique de 
2 mètres de longueur , dont la petite base serait égale à la sec- 
tion de la galerie elle-même, tandis que la grande base serait 
plus grande d'environ 0",60 dans les deux sens. Un pareil ob- 
turateur ne pourrait être chassé même par une compression 
énorme ; la seule difficulté est de le construire. A cet effet, 
on réunit une série de pièces de bois superposées, ayant 
environ 2 mètres de longueur et le plus grand équarrissage 
possible ; on les descend dans la galerie après avoir préparé 
le siège conique de Tobturateur en entaillant la roche. Au 
contact des pièces de bois et de la roche, on pose des toiles 
goudronnées qui sont destinées à faire le joint; puis on 
monte le serrement sphérique. 

Une pièce doit être assez grosse pour être percée d'un trou 
d'homme dans toute sa longueur; au besoin, cette pièce peut 
être en fonte. 

Le serrement une fois monté, on picote, du côté de la pres- 
sion, tous les intervalles des pièces avec des coins et des picots 
d'un mètre de longueure On se retire ensuite en attirant à soi 
le bouchon qui doit fermer le trou d'homme. 

Les serrements sphériques ainsi exécutés dans les mines de 
Freiberg, supportent une pression de 250 mètres d'eau. Dans 
les premiers temps de la pression, le serrement s'avance gé- 
néralement de 0'',50; mais alors le bois, renflé par l'eau qui 
le pénètre et comprimé par le fait même de son avancement, 
.n'éprouve plus aucune perturbation. 

Ces serrements ne reçoivent pas moins de 80 coins ou picots 
par mètre carré de surface. Le rayon total de la sphère dont 
il forme un segment est en moyenne de 7 mètres. 

Dans les galeries à grande section qui ont plus de 3 mè- 
tres dans les deux sens , la portée des bois se trouvant beau- 



CONSTRUCTION DES SERREMENTS. 237 

coup trop grande, on divise en deux le serrement, dont les 
pièces sont disposées à angles obtus de manière à représenter 
les deux portes d'une écluse. Cet ouvrage, ait serrement busqué, 
est d'un emploi rare, parce qu*il est coûteux, et qu'il est tou- 
jours préférable de choisir, en avant ou en arrière, un point où 
la galerie ait une section moindre et permette l'établissement 
des serrements ordinaires. 

Les détails dans lesquels nous entrons sur ces ouvrages sont 
suffisamment justifiés par leur importance. La sécurité des ou- 
vriers qui descendent dans la mine, la valeur de la concession 
et des travaux accumulés pendant de longues années, souvent 
même le travail d'une population tout entière, dépendent de la 
solidité de pareilles digues. Une pièce de bois rompue suffirait 
pour porter tout à coup la destruction et la ruine là oii il y 
avait travail productif et richesse. 

n est rare pourtant qu'une pareille catastrophe résulte de la 
rupture d'un serrement. Trop d'intérêts sont attachés à une 
surveillance active et intelligente, pour que les fuites et les 
flexions ne soient pas réparées aussitôt qu elles se manifestent. 
Si la pression devient trop forte, on ouvre les tampons d'écou- 
lement et on donne une issue à une partie de l'eau , qu'on 
épuise ensuite par les moyens ordinaires. Enfin, si un serre- 
ment est reconnu mauvais, on en construit un nouveau devant 
le premier, en ayant soin d'amener les eaux derrière, graduel- 
lement et sans attendre qu'elles arrivent avec choc par la rup- 
ture subite de l'ancienne digue. 

Les inondations de mines sont généralement déterminées, 
soit par la rencontre fortuite de vieux travaux, soit par la mise 
en communication des excavations avec des eaux de la sur- 
face, ainsi que cela est arrivé dans quelques mines du pays de 
Liège, imprudemment exploitées sans soutènement, sous le lit 
même de la Meuse. Une de ces inondations envahit, en 1825, 
la mine de la Flomterie, dépendante de la concession de la 
Bonnefin, et présenta des circonstances d'un grand intérêt par 
l'énergie qui fut déployée pour la vaincre. 



238 EXÉCUTION DES TRAVAUX DES MINES. 

L'exploitation de la Plomterie> située près du faubourg 
Sainte-Walburge à Liège , était unie des plus productives de 
Tépoque. Elle possédait douze couches de houille dans lesquelles 
étaient ouvertes 320 voies de roulage ou d'aérage et des travaux 
de toute nature constituant un très-grand développement. En- 
tre autres couches, les mineurs en suivaient une, dite du Maret, 
dans laquelle plusieurs tailles marchaient à l'est, vers les an- 
ciennes exploitations de la Vigne et du Baneux. Une de ces 
tailles, précédée de quatre trous de sonde de 10 mètres de lon- 
gueur et de 0,037 de diamètre, fut subitement mise en commu- 
nication avec les vieux travaux. Les eaux, chassant la sonde, 
s'élancèrent avec impétuosité ; les ouvriers s'efforcèrent inuti- 
lement de boucher le trou, la sonde qu'ils y présentaient était 
violemment chassée par la pression des eaux, Toriôce s'agran- 
dissait sensiblement, et bientôt il n'y eut plus de salut que dans 
la fîiite. (Plus tard, il fut constaté que la colonne d'eau était 
de 130 mètres, et que sous une telle pression, il eût été en 
réalité très-difficile de boucher le forage.) Dans la nuit, la mine 
fut totalement inondée. 

La compagnie d'exploitation ne resta pas abattue sous le 
coup d'un si grand désastre. Des sommes furent votées, et des 
moyens d'épuisement énergiques permirent de constater que la 
nourriture des eaux s'élevait à 6000 mètres cubes par vingt- 
quatre heures. Aussitôt on prit la résolution de sauver la mine; 
et, sous la direction de l'ingénieur Devaux, quatre machines, 
représentant ensemble une force de 416 chevaux, furent mon- 
tées sur les divers puits. Ce ne fut pourtant que sept ans 
après, le 15 avril 1833, qu'on put arriver au point de l'irrup- 
tion. On reconnut que tout le massif de houille avait été em- 
porté; la couche ayant 0",68 de puissance, l'ouverture avait 
4",50 de front, c'est-à-dire que la houille avait cédé sous le 
poids de 390 000 kilogr. 

Les eaux une fois épuisées et maintenues à un niveau con- 
venable , les communications avec les mines inondées furent 
coupées au moyen de serrements horizontaux on plates cuves 



CONSTRUCTION DES SERREMENTS. 



239 




établies dans divers puits par lesquels arrivaient les eaux 

Comtruction d'un serrement.horisùntal dans un puits. deS anciens tra- 

vaux . Pour Cela^ 

on creusa une 
banquette sur le 
périmètre de 
ces puits, qui 
étaient rectan- 
gulaires et a- 
vaient5'".20de 
longueur sur 
3'»,34. Cette 
entaille fut creu- 

¥\g. toi. Plan du serrement. sée à 0"*,36; 

puis on y posa un serrement en bois de chêne dont les pièces 
avaient0"*,55 de haut et 0",45 de largeur. On ne se servit pas 

de lambour- 
de , mais 
on introdui- 
sit une ran- 
gée de plats- 
coins en bois 
tendre de 
0«,10 de 
large et de 
0~,60 de 

Fig. 103. Coupe verticale. haut, la tête 

en bas; puis on fit le joint de mousse entre ces coins et les 
parois. On recouvrit ensuite chaque plat-coin d'un autre coin 
enfoncé la tête en haut et Ton procéda au picotage de Tenca* 
drement, en commençant par les faces longitudinales des pièces, 
et terminant par les abouts vers les longs côtés du puits. Enfin 
on calfata tous les joints ; on arma chaque pièce d'une autre 
pièce fixée au-dessus avec des vis à bois , afin de s'opposer à 
toute flexion, et on consolida le serrement en dessous au 




240 EXËCOTION DES TRAVAUX DES MINES. 

moyen d'étançons. U ne restait plus qu'à boucher les trous de 
tarière qui laissaient couler les eaux à travers le serrement 
pendant le travail» et à les laisser s'accumuler au-dessus jusqu'à 
la hauteur de 80 mètres pour quelques-uns. La hauteur mini- 
mum était de 50 mètres , c'est-à-dire que la charge totale s'é- 
levait à 1 221 300 kilogrammes, soit 101 775 kilogrammes 
par pièce de cuve. 

La compagnie eut bien encore quelques ruptures partielles 
à combattre, mais elle réussit complètement à réparer le dom- 
mage et à rentrer en possession de ses mines, donnant ainsi 
aux exploitants un des exemples les plus remarquables de 
persévérance. 



AËRAGE DES MINES. 241 



CHAPITRE IV. 

AÉEA6B DBS HIHIS. 

Toutes les méthodes d'exploitation qui viennent d'être dé- 
crites, ne peuvent être suivies qu'à la condition qu'il sera 
établi un courant d'aérage, qui viendra renouveler l'air dans 
les chantiers et qui entraînera au dehors l'air vidé par la 
respiration des ouvriers, par Téclcprage et par les gaz méphy- 
tiques qui se dégagent des roches et surtout de la houille. 
y a plus , on ne peut foncer un puits profond, percer une ga- 
lerie de quelques centaines de mètres , sans établir ce courant 
d'air indispensable. 

La connaissance de toutes les dispositions, de tous les pro- 
cédés qui peuvent créer ou faciliter ces courants d'air, con- 
stitue ce que l'on appelle Yaérage des mines. On y comprend 
également la connaissance de tous les appareils destinés à 
prévenir l'inflammation des gaz explosifs ou grisou, soit à 
neutraliser l'action délétère des gaz méphytiques tels que l'a- 
cide carbonique ou l'azote, que les mineurs désignent sous les 
noms de pousse ou mofettes, 

L'aérage est une partie capitale de la science de l'exploitation. 
Son importance résulte moins du nombre ou de la variété des 
procédés employés que des dangers immenses qu'il est destiné 
à combattre. Les quatre cinquièmes des ouvriers qui périssent 
dans les mines, sont victimes de l'acide carbonique ou du gri- 
sou. En présence des nombreux accidents qui se produisent, rien 
n'est à négliger pour assurer l'aérage d'une mine, il n'est pas 
de précaution ou de détail qui ne pr^ne une grande valeur 
lorsqu'il peut en résulter un amoindrissement du danger. 

u. 16 



ttkf AÉRAGE DES tttltES. 

Causes qui Tieleat Talr daaa les mlaes. 

Les causes qui vicient Fair des mines sont : la respira* 
tion des ouvriers ; la combustion des lampes; les explosions 
de la poudre ; la décomposition spontanée de certaines sub- 
stances minérales, telles que les sulfures qui se changent 
en sulfates, la houille > qui s'échauffe et s'embrase sponta- 
nément; la corruption des bois, le choc des outils contre 
des rodies contenant des minerais d'arsenic ou de mercure ; 
puis enfin les dégagements naturels de gaz délétères qui p^ 
nètrent les roches, ou sont accumulés dans des crevasses 
et des cavités naturelles j quelquefois dans de vieux tra« 
vaux. 

Les gat ainsi produits ou dégagés se liquatent dans les tailles 
ou galeries par ordre de densité : 

L'hydrogène câtboné. PêA, ep. 0.558 



L'azote. 

L'ftir atmosphérique. 

L'hjdrogàne Bulfarë. 

L'acide ctfrbofiiqnO. 

Les vapetxrs arséiUoalet et meronrieUes. 



0,976 
1 

1,191 
1,624 



Les précautions générales employées pour se débarrasser de 
Ces ^az à tnesttre c^VLilk se forment, consistent à créèi* des cdu- 
rants assez énetgiqûés ^our ametiet leur diffusion atec l'air 
àtmdsphériqiie et entraîner le mélangé hors des travaiix avdnt 
qu'il n'ait pu nuire. Mais ces moyens géhérau^ lie suf&sent 
paa toujours, et il faut Ifeut adjoindre des moyens spécieux 
pour éviter ou du inoiiis conlb^attre les dégagements subits , 
jttsqu*à ce que les courants d'air aient rétabli l'éqiiilibre. 
H est donc nécessaire de pouvoir reconnaître la présence de 
cliabtih des gaz, afin de les détruire â tem|)S, et même, s'il se 
peut, atténuer les causes de leiir production. 

Lorsqu'on commence un biivrage dé mine, pwiiB ou galerie, 
si aùcuii phénomène particulier li^y facilite lé renoUvelleilient 
de l'air, là èeiile respiration dés oUvrierâ et la cohibudtion de 



, CAUSES Otil VlClENt L'AIR. 243 

leurs l&mpefl ne tardent pas â le modifier feetisiblement. Eh 
eifet , un ouvrier aspire par heure une moyenne de 800 litres 
d'air, dont il absorbe en partie Toxygfene (l'air est composé 
en volume de 79 parties d'azote et 21 d'oxygène), et substitue 
à cet oxygène, dans le même espace de temps, 24 ou 25 litres 
d'acide carbonique; sa lampe, agissant à peu près avec la 
même intensité qlie sa tespîration, produit autant d'acide car- 
bonique et augmente en outré la proportion de l'azote isolé. 

tî*Aëiae câtrl^diitqtte, qui eât aitisi le produit le plus immé- 
diat et le pluâ général des travaux de ttline, se reconnaît â sa 
pesanteur; il occupe totijoufs les parties inférieufeô des exca- 
vations ; son mélange avec l'aii* se manifeste par la difficulté 
de la combustion des lampes dont la ûamme contractée éclaire 
d'autant moins c^ue la proportion d'acide est plus grande; leâ 
lampes s'éteignent lorsque le mélange est au-dessus d'uti 
dixième. L'acide carbonique se manifeste sur les mineurs, par 
une oppression qui les accable ; du reste, le tempérament et 
l'habitude font beaucoup Varier les proportions du mélange que 
les hommes peuvent respirer ; certains niineurs peuvent tra- 
vailler encore lorsque les lumières ont cessé de brûler; il en 
est même dont Thabitude est telle, qu'ils citculent , afesùre- 
t-on, dans des galeries où il y a plus de 20 J)our 100 d'acide 
carbonique. Néanmoins on doit veiller, sous peine des plus 
grands dangers, à ce que les lampes puissent brûler partout 
avec facilité, et à ce que la propôttioil ne dépasse jamais 
5 pour lOO ; car ce gaz a les plus grandes tendances à s'isoler 
en se litiuatanl, et peut alors causer une asphyxie instan- 
tatiée. 

Uh ekemplè démontrera cette action énergique. Des ouvriers 
du Creuzot descendent un matin à là suite les uiis des autres 
daiiâ uh puits au bas duquel l'acide carbonique s'était accu- 
mulé pëhdànt la huit. Arrivé au hiveau dû bain, à quelques 
mètres à peine du fond du puits, le premier tombe frappé d' as- 
phyxié et sans avoir le temps de pousser uh cri ; le second 
le éuit Immédiatement; le troisième voit ses camarades à terre 



244 AÉRAGE DES MINES. 

presque à portée de son bras , il se baisse pour les saisir et 
tombe lui-même ; un autre subit le même sort en voulant sau- 
ver les autres, et la catastrophe ne se fut pas arrêtée là si le 
cinquième n*eût été un mfûtre mineur expérimenté, qui obli- 
gea ceux qui le suivaient à remonter. 

Ces accidents sont souvent à redouter dans les mines de 
houille, où des dégagements spontanés peuvent produire en 
peu de temps de grandes quantités d'acide carbonique. Dans 
ce cas , il faut avoir à sa portée de l'ammoniaque , de la po- 
tasse caustique ou de la chaux dont on forme à la hâte une 
dissolution que Ton projette dans le travail envahi, soit en la 
laissant tomber avec un arrosoir, si c'est dans un puits, soit en 
l'injectant avec une pompe, si c'est dans une descenderie ou 
ane galerie. Il faut, en outre, combattre incessamment la pro- 
duction de l'acide carbonique et prévenir son accumulation en 
ne laissant pas de bois en décomposition et proscrivant toute 
combustion autre que celle des lampes nécessaires à l'éclai- 
rage ; enfin , il faut prévenir les échauffements spontanés et les 
incendies si fréquents dans les mines de houille, et lorsqu'un 
incendie s'est déclaré, on doit aussitôt le circonscrire par des 
murs imperméables dits corrais, murs construits en pierres 
avec un mortier d^argile. 

Les gaz résultant de la combustion souterraine de la houille 
sont, outre l'acide carbonique : l'oxyde de carbone, l'azote, 
l'acide sulfureux, et des carbures d'hydrogène qui ont une odeur 
spéciale. Avant que la houille ne prenne feu, l'air intérieur est 
déjà lourd et échauffé par des dégagements gazeux précurseurs 
de l'incendie. Aussitôt que ces symptômes sont remarqués, on 
doit enlever les houilles abattues et isoler de l'air ambiant les 
parois ou les écrasées qui renferment le foyer de cet échauffe- 
ment,* en employant à ce travail les ouvriers dont l'organisation 
est reconnue la plus apte à supporter l'influence délétère de 
ces gaz. 

Il faut enfin essayer de temps en temps l'air qui s'accumule 
dans les parties les plus basses de la mine , dans le fond des 



CAUSES QUI VICIENT L'AIR. 245$ 

puits, dans les descenderies, et redoubler de précautions, sur- 
tout lorsqu'on aborde des travaux où. Ton n'a pas été depuis 
quelque temps. 

L*aaEote est beaucoup moins à redouter que Tacide carboni- 
que, parce que son action sur l'économie animale est moins 
énergique; d'ailleurs sa production n'a lieu que par l'absorp- 
tion de l'oxygène de l'air, et il n'en existe pas naturellement 
dans les fissures ou cavités des roches. Il n'y a donc pas de 
dégagement spontané ; mais si l'on vient à pénétrer dans des 
travaux abandonnés depuis longtemps et où il y a eu combus- 
tion, l'azote occupera, en vertu de sa légèreté, les parties supé- 
rieures des excavations , tandis que l'acide cafbonique occu- 
pera les parties inférieures, l'air respirable formant la zone 
intermédiaire. L'azote se trouve encore dans certaines mines 
où il existe des pyrites en décomposition ; les sulfures, se 
changeant en sulfates, absorbent l'oxygène et isolent l'azote ; 
le sulfure de fer est, est sous ce rapport, l'agent le plus actif. 
L'azote se manifeste par la couleur rouge de la flamme des 
lampes qui finissent par s'éteindre ; il rend la respiration diffi- 
cile, fait éprouver une pesanteur de tête et des sifflements dans 
les oreilles qui semblent indiquer un mode d'action différent 
de celui de l'acide carbonique. 

La lampe ordinaire du mineur s'éteint lorsque l'air ne con- 
tient plus que 15 pour 100 d'oxygène ; c'est aussi à cette pro- 
portion de 85 pour 100 d'azote que l'asphyxie est déterminée. 

L'azote, étant plus léger que l'air atmosphérique, est assez 
facile à expulser et n'est réellement à craindre que dans les 
montages sans issues supérieures ; il se loge dans les anfrac- 
tuosités des plafonds et doit être expulsé par la ventilation, 
aucun réactif n'étant apte à l'absorber. 

Les Tftpenrs arsénleftles et mereurielles produites par les 
chocs multipliés des outils d'acier contre les minerais riches en 
mispickel, arsenic natif, cinabre ou mercure natif, ne peuvent 
être combattues que par un aérage vif qui en amène la diffusion 
et les entraîne au dehors. Il paraît même impossible, quelle que 



m A£E4Qf^ DES NlinSS. 

bqU la rapidité an coDiant, d'e^ éviter toi^t à fait les effets dé- 
létères. On doit ^nc chercher ^ ei^ produire le moins possible, 
employer la pondre pour Tabatage préférablement aux outils, 
et placer les coups de mine en dehors d^s veines apparei^tes de 
minerai ; il faut, de plus, éviter de briser, d^s Tintérieùr des 
travaux, les fragments abattus par les coups de mine, ento ré- 
duire la durée des postes des mineurs et les faire alterner avec 
les ouvriers ayant séjourné à l'extérieur, pour éviter qu'ils res- 
tent trop longtemps sous Tinfluence de Tair intérieur. 

JjQs mines de cette natnr^ sont heureusement assez rares ; 
mais, malgré toutes les précautions, on n'apu éviter à AlmadeTi 
et Idria, par exemple, leur influence délétère sur un grand nom- 
bre de mineurs, qui sont atteints de tremblements nerveux et 
de fièvres dangereuses, 

i.*liy4rogèiie proto9»?i»oité, désigné par les mineurs squsle 
nom de grisou, est de tous les gaz le plus dangereux, celui qui 
détermine le plus grand nombre d'accidents, non par Tasphy- 
xie, qu'il peut cependant produire lorsqu'il n'est pas mélangé 
d'au moins deux fois son volume d'air, mais par sa propriété 
de s'enflammer au contact des flammes d'éclairage, et de déto- 
ner lorsqu'il est mêlé dans certaines proportions avec l'air 
atmosphérique. 

Ce gaz, dont la composition est H*C, pèse 0,6589 : il est 
assez fréquent dans la nature, et souvent désigné sous la déno- 
mination de gaz des marais , parce qu'il se dégage des eaux 
stagnantes qui contiennent des matières végétales en décom- 
position. Quelques volcans boueux, dits salses, l'émettent en 
grande quantité ; enfin il pénètre certaines roches, telles que les 
houilles et quelquefois les roches salifères; il y est même accu- 
mulé et comprimé dans des cavernes ou vides naturels, de telle 
sorte que beaucoup de sondages en ont déterminé de véritables 
sources. Il existe de ces sources naturelles ou artificielles, 
qu'on peut allumer et qui ont assez de persistance pour pou- 
voir être utilisées. 

Le grisou est plus abondant dans les houilles grasses et firia- 



CAUSES m VICIENT l^'AIR. 247 

h]e^ quQ dws l^s l^puiUe^ sèches et maigres; il §e dégage f»ir- 
tout dap9 )^ éboulemept^ et dmp les tailles récentes, de toute 
surface pise à nu, et cela piême assess vivement poup faire sou« 
vent décrépiter de petitea écaiUea iifi bQUiUe et produira un %er 
bruissement. I^s fi^si^res pu délits de la bouiUe , et même les 
fentes des roches du toit ou du mwt* donnent quelquefois issue 
à des soufflards ou jets de gaz* Pn ^ remarqué daps Vaij^ où se 
dégage le grisou des filaments blanchâtres, des bulles flocon- 
neuses qui gagnent le faîte d^s excavations, et qui sont dpes 
à la différence du pouvoir r^&ingent de l'air et de l'hydrogène 
protocarboné jointe i la précipitation d'un peu de vapeur 
d'eau par suite du refrpi^issement dû à la dilatation. 

Le grisou n'est pas réparti dans les couches d'une manière 
uniforme ; on a observé que, près des failles, des renflements 
ou des étranglements, et sur tous les points où la bouille était 
fracturée, le dégagement était beaucoup plus intense. Enfin on 
a remarqué dans certaines mines, qu'il y avait ^relation entre la 
hauteur barométrique et l'activité du dégagement; fait qui 
s'explique d'ailleurs assez naturellement. Dans la plupart des 
cas, le d^agement a lieu avec une pression bien supérieure aux 
variations barométriques, et par conséquent ee dégagement ne 
peut être modifié d'pne manière notable par les faibles va* 
riations de la pressiou atmosphérique; ainsi dans plusieurs 
mines le dégagement a eu lieu sur des surfaces noyées par des 
colonnes d'eau d'une à deux atmosphères. Ce qu'on peut appe* 
1er régime du grisou est donc très-variable et doit être étudié 
avec soin dans chaque mine , afin d'éviter les circonstances 
qui peuvant amener des dégagements subits et considérables. 

L'action de ce gaz sur les flammes des lampes est le guide la 
plus certain pour en apprécier la présence et la proportion. La 
flamme se dilate, s'allonge et prend une teinte bleuâtre qu'on 
distingue très-bien en plaçant la main entre l'oBil et la flamme , 
de manière à n'en voir que le haut. Dès que la proportion est 
d'un douzième dans l'air ambiant, le mélange est explosif, et, 
si une lan^ y est portée, il se produit une détonation propor- 



248 AÉRAGE DES MINES. 

lionnée aa volume da mélange. Lors donc qu'un mineur a con- 
staté au-dessus de la flamme de sa lampe le nimbe bleuâtre qui 
décèle la présence du grisou, il doit se retirer en tenant sa lu- 
mière très-basse, ou même après Favoir éteinte. 

Les observations de Davy sur les mélanges du grisou avec 
l'air atmosphérique ont constaté les faits suivants (ces mélanges 
étant mis en contact avec une bougie allumée) : 



1 partie. 


30 à 16 pwticB. 






15 


ElargisMoisiit tiès-fort. 




9 à 15 > 


DétonAtîoii eroiasante. 




a » 


Détonation maximam. 




7 » 


Détonation forte. 




6 > 


Détonation £ûble. 




4 à 3 » > 





D'où l'on voit que les explosions les plus violentes auront lieu 
lorsqu'un volume de gaz hydrogène proto-carboné se trouvera 
mêlé à sept ou huit volumes' d'air atmosphérique. 

Les effets chimiques d'une explosion sont : la production di- 
recte de la vapeur d'eau et de l'acide carbonique et l'isolement de 
l'azote. Les effets physiques sont : une dilatation violente des 
gaz et de l'air ambiant suivie d'une réaction par contraction. 
Les ouvriers qui se trouvent dans l'atmosphère explosive sont 
brûlés, et le feu peut même se communiquer au boisage ou à la 
houille ; le vent produit par la dilatation est tel que, jusqu'à 
des distances considérables du lieu de l'explosion, les ouvriers 
sont renversés ou projetés contre les parois des excavations ; 
les murs, les boisages sont ébranlés, brisés, et des éboulements 
sont produits. Ces effets destructifs peuvent se propager jus- 
qu'aux orifices des puits par lesquels sont projetés des frag- 
ments de bois et de roches accompagnés d'un nuage épais de 
houille en poussière. 

Le mal ne s'arrête pas là : des quantités considérables d'acide 
carbonique et d'azote, produites parla combustion du gaz, sta- 
tionnent dans les travaux et font périr par asphyxie ceux qui 
ont échappé à l'action immédiate de l'explosion. JLies courants 



CAUSES QUI VICIENT L'AIR. 249 

de Taérage , subitement arrêtés par cette perturbation , sont 
d'autant plus difficiles à rétablir que les portes qui servaient à 
les régler sont en partie détruites ; les feux sont éteints, et sou- 
vent même les machines établies à T orifice des puits pour 
déterminer les courants sont atteintes et dérangées, de telle 
sorte qu'il devient impossible de porter aucun secours au fond 
des travaux. 

Quelques exemples donneront une juste idée de l'intensité 
des explosions et de leurs effets. 

Dans une galerie d'une mine de Sarrebruck , l'air détonant 
prit feu à l'arrivée d'un mineur portant une lampe ordinaire. 
Sept digues en briques, pratiquées dans les tailles latérales et 
à 6 mètres de la galerie, formaient avec elles les angles aigus, 
en sorte qu'elles ne pouvaient être atteintes par dilatation de 
l'air dans le sens de l'explosion, mais seulement par contrac- 
tion ; elles furent pourtant défoncées. A 280 mètres de l'explo- 
sion, des bois de 0"*,18 furent brisés, une porte d'aérage fat 
enlevée, et des effets violents de même nature se manifestèrent 
jusqu'à 500 mètres de distance. 

Dans une mine de Schaumburg , le grisou , remplissant une 
galerie et un puits d'environ 800 mètres cubes de capacité, 
prit feu en 1839; des pierres qui pesaient plus d'une tonne, 
servant de fondation à une machine hydraulique du poids de 
12 tonnes, furent déplacées malgré de forts étais en bois qui les 
consolidaient contre la direction de l'explosion et qui forent 
eux-mêmes brisés. Dans une autre mine de la même princi- 
pauté, le feu fut mis à la houille, et cette houille fut carbonisée, 
par l'effet de l'incendie, jusqu'à la profondeur d'un mètre. 

Dans les mines où le courant d'air n'est pas assez rapide 
pour amener la diffusion des gaz, le grisou se liquate et forme, 
dans les parties supérieures des travaux, des amas de gaz 
inflammables et non détonants; ces gaz, prenant feu, peuvent 
communiquer la flamme à des distances Irès-éloignées et dans 
des atmosphères explosives où toutes les précautions étaient 
prises. Tel fut, en août 1839, le coup de feu de la mine de 



950 AÉRAGE DSS IflJfSS. 

i(o9tenbac)i : qq ouyner, ajaiit placé 9a lampe vers la partie 
supérieure d'onç galerie, enflamma des gaz qui çpmmuni* 
quèrent auasitpt le feu à des gaz détonants situés à w étage 
iiiÉérieur. 

lie coup de feu de la mine de TEçpérance , qui eut lieu près 
de Liège eu jiiin 1838, ne paraît avoir prpduit des effets ai 
funestes que par des phénomènes analogues. Le feu , s' étant 
propagé sans explosion, à droit» et à gauche d'une taille, par 
l'effet d'un coup de mine, détermina we explosion dans une 
taiUe fort éloignée* Soixante-neuf mineur^ furent tués. Dans la 
taille d^ l'explosion, ils avaient été brûlés et brisés; dans celle 
oii le feu avait pris en premier, tous les cadavres étaient placés 
la tête vers l'endroit même où l'inflammation avait commencé; 
ces malheureux ayant évidemment cherché à se garantir ainsi 
des gaz qui brûlaient derrière eux. Dans d'autres tailles, les 
ouvri^rs n'avaient péri que par asphyipe. 

Pe nombreuses observations ont été faites sur le grisou, 
par John Uedley, ingénieur anglais, qui a publié un travail 
important sur l'aérage des mines. Il y signale d'abord les déga- 
gements subits qui se produisent surtout à l'approche des 
failles. Un de ces dégagements se produisit en novembre 1846 
à la houillère Yalker, près Newcastle ; il fut assez violent pour 
projeter hors de la place une masse de charbon pesant onze 
tonnes; les ouvriers se retirèrent aussitôt et l'on observa dans 
les galeries qu'un volume d'air d'environ 1100 mètres cubes 
fut rendu explosif. Le courant d'air étant très-énergique, il n'y 
avait plus de mélange explosif au bout de vingt minutes. Le 
mélange produit correspondait à un dégagement subit d'en- 
viron 140 mètres cubes de grisou. 

John Hedley cite ensuite d'autres exemples ou le dégage- 
ment dut se produire d'une manière générale et par suite d*un 
affiiiblissement de la pression de l'air, il recommande l'obser- 
vation journalière du baromètre comme un moyen essentiel 
de surveillance. Parmi les accidents qui sont arrivés en An- 
gleterre, il en est peu qui aient été aussi graves que celui qui 



CAUSES QUI VICIENT L'AIR. 231 

se profluisit dans la mine Cimmer, dan? le GUmpig^^hiri^ en 
juillet 1856. 117 ouvriers descendirent le matin dans Iç puitQ, 
et une heure après se produisait une explosion terrible qui pp 
frappait de mort 110, sans que Ton ait pu avoir aucun repsisi- 
gnement certain sur les causes de l'explosion. 

La relation de ces accidents et la connaiss^ice des propriié* 
tés physiques du grisou suffisent pour indiquer les précautions 
générales à prendre. Ainsi il est essentiel de ne placer les lam- 
pes que v^rs les parties infj^rieores des excavatione ; d'éviter 
tout mode de travail qui conduirait à pratiquer dea montages 
sans issues; ^'exploiter, s'il est possible, en descendant, et de 
redoubler de précaution? lorsqu'on entre dans des excavations 
après une interruption dans le travail. Un grand nombre d'ac- 
cidents ont eu lieu, par exemple, le lundi matin» lorsque les 
mineurs descendaient après avoir abandonné la mine le di- 
manche. M. Biçchof rapporte qu'ayant été visiter une galerie 
ainsi abandonnée depuis quelques jours, il trouva les gaz 
liquatés de telle sorte qu'ils étaient inflammables dans toute 
la partie du haut, détonants dans la partie moyenne, tandis 
que l'air atmosphérique presque pur remplissi^t h partie in- 
férieure. 

Il est très-dangereux de laisser ces liquations se produire ; il 
faut donc que le courant 4'air soit assez actif pour produire de 
suite la diffusion du gaz dans Tair et son entraînement hors de 
la mine avant que le mélange ait pu devenir explosif. 

Malgré les précautions de Taérage , beaucoup de mines se«- 
raient inexploitables si l'on n'avait trouvé des moyens spé- 
ciaux de se garantir du grisou. Il est, en effet, des moments 
oii le gaz afflue avec une telle abopd^nce d^n? les tailles, soit 
par des soufflards mis à découvert, soit par des éboulements 
qui en émettent subitement une grande masse, soit par une di- 
minution rapide et très-sensible de la pression atmosphérique, 
que l'explosiqu serait inévitable toutes les fois qu'il y aurait 
une lampe allumée. Les couches de bouille les plus dange- 
reuses sout d'ailleurs celles qui sont les plus recherchées par 



â5!2 AÊRAGE DES MINES. 

leurs qualités grasses et maréchales ; la science et l'industrie ont 
donc été appelées à rechercher des moyens de combattre les 
effets du grisou, et nous allons exposer ceux qui ont été suc- 
cessivement employés. 

Moyeas de détralre le s'^*^* 4«as les travaax 



La première idée qui vint aux exploitants fut de se débarras- 
ser du gaz en laissant la liquation s'établir et en y mettant le 
feu de manière à le brûler en l'absence des ouvriers. A cet effet 
un ouvrier, couvert de vêtements en cuir mouillé, le visage pro- 
tégé par un masque à lunettes, s'avançait en rampant sur le 
ventre dans les galeries ou le grisou existait, se faisant précéder 
par une longue perche au bout de laquelle était une torche en- 
flammée ; il sondait ainsi les anfractuosités des plafonds, le 
front des tailles, et mettait le feu au grisou. Cette méthode, 
qui était encore employée il y a vingt ans dans le bassin de la 
Loire, a des inconvénients nombreux. L'ouvrier, qu'on appe- 
lait j^^niV^/, était exposé à des dangers tels qu'il en périssait un 
assez grand nombre. Lorsque le gaz, au lieu d'être simplement 
inflammable, était détonant, la solidité de la mine était constam- 
ment compromise par les explosions; le feu attaquait la houille 
et le boisage; les gaz qui résultaient de la combustion station- 
naient dans les travaux et menaçaient les ouvriers d'asphyxie ; 
enfin il fallait, dans certaines mines, répéter jusqu'à trois fois 
par jour cette périlleuse opération, et encore n'obviait-on nulle- 
ment aux dégagements subits qui causaient encore des acci- 
dents nombreux. Cette méthode était également en usage dans 
les mines d'Angleterre : seulement, le pénitent oufireman, au 
lieu de porter lui-même le feu, le faisait mouvoir au moyen d'un 
curseur placé sur une ligne de perches liées bout à bout , et 
dirigé par un système de poulies et de cordes. Le danger était 
ainsi moindre pour le fireman , qui se retirait dans une cham- 
bre pratiquée dans une galerie voisine; mais cependant beau- 



MOYENS DE BËTRUIRË LE GRISOU. 253 

coup étaient encore atteints, et d'ailleurs tous les autres in- 
convénients subsistaient. 

Le moyen dit des lampes étemelles était évidemment meil- 
leur. Il consistait à placer vers le toit des tailles, et dans tous 
les points où le grisou se rassemblait , des lampes constam* 
ment allumées qui brûlaient le grisou à mesure qu'il se produi- 
sait ; le danger était diminué dans une proportion notable , 
puisqu'il ne pouvait se former de gprandes accumulations de 
gaz inflammable ou détonant. On renonça pourtant à ce pro- 
cédé dans la plupart des mines , à cause de la production de 
Tacide carbonique et de Tazote ; production d*autant plus sen- 
sible que, pour faciliter la liquation des gaz, l'air ne devait 
pas être fortement agité. Enfin on avait songé à mettre à pro- 
fit la propriété que possède le platine en éponge de provoquer 
la combustion de l'hydrogène avec lequel il est mis en contact, 
et l'on avait fait des pelotes composées d'une partie de pla- 
tine et de deux d'argile , qu'on plaçait vers les points de ras- 
semblement du grisou. Mais toutes ces tentatives, basées 
sur la combustion provoquée du grisou, n'étaient que des pal- 
liatifs dangereux et incomplets , qui substituaient à un grand 
péril une série d'autres dangers moins imminents sans doute, 
mais également funestes. Dès lors tous les bons esprits durent 
chercher des procédés basés sur un autre principe. Deux seule- 
ment pouvaient conduire à un bon résultat : 1^ l'entraînement 
des gaz hors de la mine ; 2° un éclairage différent de celui qui 
était en usage et qui pût suffire au mineur sans compromettre 
sa sûreté. 

Le principe d'entraînement des gaz par un aérage rapide 
est, sans contredit, celui qu'il était le plus naturel de conce- 
voir, puisqu'il était déjà appliqué pour tous les autres gaz dé- 
létères. Le docteur Vehrle proposa d'abord d'opérer la décan- 
tation des gaz, en faisant communiquer toutes les tailles, par 
des conduits ascendants, avec une galerie embrassant tous les 
travaux et conmiuniquant à un puits de sortie ; mais ce projet, 
d'ailleurs impraticable, n'eût remédié qu'à une partie des ac- 



254 AÉRAGE des U5ES. 

cidente ; Texéciitioii setile des travaia nécessaires n'aurait pu 
se ûdre sans les plus grands dangers , si ces traTanx avaient 
été entrepris dans la houille, tandis que, dans les roches du 
toit , les frais les auraient rendus inexécutables. Les principes 
émis par le docteur Yehrie sur la manière de profiter, pour 
conduire les gaz, de leur faible densité, et de se servir des 
étages supérieurs pour purger les étages inférieurs, au moyen 
de sondages; sur les proportions à établir entre la section des 
conduits et des galeries et la quantité des matières gazeuses 
qui doivent y circuler ; ces principes étaient trèâ-logiques, et 
viennent naturellement à Tidée dès qu'il s'agit de déterminer 
la marche de Tair dans ime mine sujette au grisou. tJn bon 
aéragé ne pouvait d'ailleurs suffire pour mettre les mineurs a 
l'abri , c'était un excellent moyen auxiliaire, mais qui laissait 
toujours sans solution ce problème important : empêcher 
T inflammation des gaz qui se dégagent de ta surface des 
tailles. 

L'éclairage seul pouvait conduire à la solution de ce pro- 
blème, et de nombreux essais avaient été tentés dans cette 
voie, lorsque l)avy découvrit la lampe de sûreté. Avant lui, 
on se servait d'un très-peiit nombre de lumières placées dans 
les endroits les plus bas et à distance des tailles ; les ouvriers 
avaient l'œil sur ces lampes, et lorsque le iiimbe bleu, indice 
de l'hydrogène, commençait à se montrer, ils les éteignaient 
ou se tetiraliënt eh les couvrant de leur chapeau. On se servait 
aussi, dans les mines les plus infectées, de diverses matières 
phosphorescentes, et surtout d'un mélange de farine et de 
chauk fabriquée avec des écailles d'huîtres, appelé phosphore 
de Canton, bieii que la clarté incertaine et éphémère que pro- 
duisaient ces matières fut d'une faible ressource. Enfin on 
avait observé déjà que l'hydrogène protocarboné était d'une 
inflammation assez difficile et que la chaleur rouge était insuf- 
fisante pour la déterminer ; ainsi l'on pouvait porter un char- 
bon rouge, un fer rouge dans le grisou Sans l'enflammer, la 
chaleur blanche ayant seule la température nécessaire. On mit 



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LAMPE DE StJftËTÉ DE DAYY. 285 

à profit cette découverte en éclftiratli les tailles au nioy^ti d*1ine 
roué d'acier qu'ott faisait tôuttief coiltre Uû ifiôfceau de grfeâ ; 
un ouvrier était employé à ce travail, et les étiftcelles, aitiéi 
produites d'une ttiànifete continue, suffisaient pour éclairer hé 
mineurs. Il arriva bièh quelquefois qUe Ces étincellèâ mirent le 
feu au grisou ; mais cette découverte, tout incomplète qu'elle 
était, tie fut pas moins un progrès réel. 

Tel était l'état dé la tjuestion, lorsque Davy cbitimença Id 
série des expériences qui le conduisirent au but. Beaucoup de 
tnines étaient abandonnées malgré tous les palliatifs en Usage, 
et bon nombre de celles qui étaient maintenues en activité ne 
produisaient la houille qu'au prix de la vie d'un grand nom- 
bre d'hommes. 

Davjr découvrit que je gaz détonant contenu dans un vase, 
lie cohimuniquànt â l'extérieur que par des tubes longs et 
étroits, lie pouvait pas Être enflammé ; que la flâmtne pouvait 
d'autant moins se transmettre que les tubes étaient d'un dia- 
niètre moindre, et que, par conséquent, plus leur diamètre était 
réduit, plus leuiTlongueur pouvait être diminuée. Il arriva ainsi 
à constater que l'interposition d'tinë lame de métal mince, per- 
cée de trous d'environ un centième dé pouce, empêchait l'in- 
flammation du grisou extérieur, lors même que l'intérieur était 
rempli de grisou enflammé ; le refroidissement éprouvé par les 
gaz dans ce trajet si minime, suffisait pour réduire la tempéra- 
ture du touge blanc de l'Intérieur au-dessous du rouge à l'exté- 
rieur, et l'inflammation ne pouvait se communiquer. Telle fat la 
série d'idées qui conduisit Davy à entourer la flaitime des lampes 
d'une enveloppe entoile métallique, et à construire la lampe de 
sûreté. 

Lampe de sûreté de Datj. 

La lampe de Davy, établie suivant les dimensions et lès for- 
mes reconnues les meilleures dans la pratique des mines, est 
représentée planche XIV, fig. 1 et 2. Elle se compose de trois 
parties distinctes. 



256 AÊRAGE DES MINES. 

La lampe proprement dite est formée d*im réservoir conte- 
nant 160 grammes d*huile, qui peuvent suffire à dix heures de 
travail ; ce réservoir est cylindrique et peu élevé, de sorte que 
Fhuile est toujours près de la mèche. Le porte-mèche est un 
tube de 0,005 de diamètre et de 0,030 de longueur; il est 
muni d'une ouverture dans laquelle on peut engager un fil 
de fer recourbe à son extrémité, pour lever ou baisser la 
mèche. Ce fil de fer traverse le réservoir au moyen d'un tube 
soudé aux plaques du d^sus et du dessous. Un autre tube tra- 
verse encore ces deux plaques et sert au passage d'une vis qui 
réunit les diverses parties de la lampe et la ferme de telle sorte 
que l'ouvrier auquel on la remet pour son poste de travail ne 
puisse l'ouvrir sans une clef spéciale. 

La lampe est coiffée d'un cylindre en toile métallique 
(pi. XrV, fig. 2) qui contient 144 ouvertures par centimètre 
carré de sur&ce. L'épaisseur des fils est de -^ de milli- 
mètre, la largeur des trous f^ de millimètre; ce qui fait | de 
plein et | de vide. La hauteur de ce cylindre est de 0,"15 ; 
le diamètre à la base est de 0,040, et de 0,035 à la partie su- 
périeure ; il est fermé en haut par deux toiles, de telle sorte 
que, si l'une d'elles était altérée par l'action de la flamme, il y 
reste encore une fermeture de sûreté. Ces deux toiles sont quel- 
quefois remplacées par un capuchon métallique percé de trous. 
La base du cylindre en toile métallique est maintenue par une 
virole, repliée en dehors de manière à laisser saillir un rebord 
de plusieurs millimètres. 

Une cage ou armature, composée de petits barreaux fixés 
sur deux viroles, reçoit le cylindre en toile métallique, qu'elle 
garantit des chocs extérieurs; de plus, elle comprime, au 
moyen d'un taraudage extérieur engagé dans le taraudage in- 
térieur que présente la lampe, le rebord de la toile sur la sur- 
face du réservoir et réunit ainsi les trois pièces ; cet état de 
fermeture est maintenu par la vis latérale précédemment in- 
diquée. 

Cette lampe de sûreté étant portée dans une atmosphère 



LAMPE DE SÛRETÉ DE DAVY. 257 

chargée de grisou, fournit des indications précieuses sur les 
proportions du mélange. La proportion d'air étant supérieure 
à quinze parties contre une de grisou, la flamme de la mèche 
se dilate et s'élargit; le mélange étant devenu inflammable, 
c'est-à-dire contenant un treizième, prend feu et brûle dans 
l'intérieur du cylindre de toile métallique. Les ouvriers doi- 
vent alors consulter leur lampe à chaque instant, car d'abord 
le cylindre n'est rempli que par une flamme bleue au milieu de 
laquelle on distingue facilement la flamme de la mèche; mais 
lorsque la proportion de grisou augmente, l'intensité de cette 
flamme augmente aussi, et à la proportion d'un huitième la 
flamme de la lampe cesse d'être visible et se perd dans la 
flamme totale; enfin, la proportion étant d'un tiers, la lampe 
s'éteint. 

Les mineurs ne doivent pas attendre ce moment pour se 
retirer; mais, dans le cas où ils seraient surpris par un déga- 
gement subit, le maître mineur doit être pourvu d'une lampe 
armée de fils de platine tournés en spirale au-dessus de la 
mèche, ainsi que l'indique la figure 4 de la planche XIV. Le 
platine, échaufié par la flamme, conserve, au moment où elle 
s'éteint, la propriété de brûler le gaz en contact avec sa sur- 
face ; les fils restent donc lumineux, et cette faible lueur suffit 
pour guider la retraite des ouvriers. Lorsqu'on rentre dans 
une atmosphère plus riche en oxygène, le platine rallume le 
gaz dans le cylindre, et le gaz rallume la mèche. Il faut em- 
ployer huit fils de 0",0003 de diamètre pour conserver une 
lumière suffisante. 

La lampe de sûreté n'est pas exempte de tout danger dans 
une atmosphère explosive ou inflammable. Ainsi il peut ar- 
river que la chaleur développée à l'intérieur soit telle qu'un 
ou plusieurs fils déjà aflaiblis par l'usure brûlent et laissent 
passer la flamme «à l'extérieur; un mouvement brusque de 
l'air a quelquefois chassé la flamme au delà de la toile, no- 
tamment lorsqu'un mineur voulait éteindre sa lampe en souf- 
flant; enfin, des particules, des poussières de charbon, venant 

11. * 17 



258 AËRAGE DES MINES. 

se placer sur les fils de la toile, ont pris elles-mêmes feii et 
Tont communiqué à Tatmosphère. 

Ces divers inconvénients peuvent sons doute être prévenus 
par un entretien soigneux et attentif; maïs lorsqu'on doit tra- 
vailler d'une manière continue dans un air explosif ou inflam- 
mable, il faut ajouter d'autres garanties à celles de la lampe 
ordinaire. Pour cela, on recouvre la lampe d'une double enve- 
loppe, celle de l'intérieur étant composée d'un cylindre, de 
cuivre laminé percé de trous rectangulaires (fig. 3, pi. XIV); 
le pouvoir réfrigérant de l'appareil est ainsi augmenté, de telle 
sorte qu'il n'y a aucun danger de travailler dans les mines les 
plus infectées. 

La lampe de sûreté est devenue, depuis 1815, d'un usage 
général dans les mines sujettes au grisou; mais, malgré les 
précautions minutieuses employées pour son entretien , il 
est encore arrivé de nombreux accidents. En Angleterre, 
par exemple, les accidents furent plus nombreux qu'avant 
l'emploi des lampes de sûreté; d'abord parce qu'on reprit 
à cette époque bon nombre de mines abandonnées, et en 
second lieu parce que la sûreté dépend non-seulement de 
l'emploi des lampes, mais aussi de l'exécution sévère des 
règlements du service d'éclairage, dont les principales clauses 
sont : 

1* Les lampes doivent être fabriquées par des ouvriers 
experts, avec de la toile vérifiée, en fil de fer; leurs dimen- 
sians ne devant pas dépasser celles qui ont été indiquées, afin 
d'éviter la trop grande élévation de la température intérieure. 
Avant leur emploi, elles doivent être soumises à un essai dans 
un gaz inflammable. 

2^ L'entretien des lampes doit être confié à un ou plusieurs 
ouvriers n'ayant pas d'autre occupation. A chaque poste de 
travail ils les livrent garnies, allumées et bien fermées aux 
ouvriers mineurs, et les reçoivent d'eux à la sortie; chaque 
lampe est numérotée, de telle sorte que l'ouvrier reçoit tou- 
jours la même. Les altérations autres que celles qui résultent 



LAMPES DE SÛRETÉ PERFECTIONNÉES. SS9 

de l'usure naturelle sont à la charge des mineurs, et toute 
tentative d'ouverture est punie d'une amende. 

3** Les mineurs ont ordre de se retirer à un point déterminé 
de l'état de la lampe ; il leur est expressément défendu de les 
souffler pour les éteindre. Dans les tailles, ils doivent les placer 
un peu loin des fronts d'abatage, à l'abri des chocs et des mou- 
vements vifs de l'air, et vers la partie inférieure de l'excavation. 
Lorsque l'air est inflammable, ils doivent refroidir de temps 
en temps la lampe avec un linge mouillé. Si une des toiles 
vient à brûler, fouvrier qui s'en aperçoit doit éteindre la 
lampe avec de l'eau, ou bien mettre la lampe dans son cha- 
peau en bouchant la partie attaquée, puis se retirer aussitôt. 

4° L'état de l'atmosphère doit être constaté de temps en 
temps par le maître mineur qui explorera particulièrement les 
montages et les anfractuosités du toit; il doit ne le faire 
qu'avec une bonne lampe de sûreté à double enveloppe. S'il 
existe des digues ou des corrois, il en surveillera l'état, mais 
ne devra pas même présenter la lampe de sûreté devant les fis- 
sures, qui pourraient donner lieu à des soufflards^. 

Pour éviter les pertes de lumière, on a souvent employé des 
réflecteurs. Ces réflecteurs sout placés dans l'intérieur de la 
toile métallique, afin d'augmenter le pouvoir réfrigérant de 
l'appareil en même temps que son pouvoir éclairant. Cette 
disposition a encore l'avantage d'empêcher ou du moins de di- 
minuer l'action des courants d'air qui tendent à faire traverser 
la toile métallique par la flamme. 

Lampes de sûreté perfeetloAHées* 

Les perfectionnements dont la lampe de Davy est suscep- 
tible ont dû naturellement porter sur les inconvénients qu'elle 

1. C'est en présentant la lampe devant les fissures d'un barrage que M. La- 
grange, ingénieur des mines du Creuzot, provoqua, derrière le Imriage, une 
explosion qui renversa oe barrage sur lui et le tua. Cet examen était fait avec 
unti lampe ordinaire; mais lorsqu'il existe des soufflards inflammables, la flamme 
traverse même les tissus métalliques. 



260 AÉRAGE DES MINES. 

présente et qai sont : 1" la déperdition de lumière, qui va- 
rie d'un quart à un tiers de la lumière produite, suivant l'état 
de la toile ; 2* l'action trop énergique de la flamme sur la 
partie supérieure du cylindre; 3* le danger des mouvements 
vi£9 et subits de Tair, qui peuvent faire passer la flamme à 
travers la toile, et surtout la crainte qu'un ouvrier ne veuille 
souffler sa lampe lorsqu'il s'aperçoit que le grisou brûle à l'in- 
térieur. 

Les perfectionnements consistent jusqu'à présent dans la 
substitution d'une enveloppe en verre à uo^ portion de l'enve- 
loppe en toile métallique, et dans l'emploi de cheminées de ti- 
rage qui reçoivent le courant des gaz brûlés et les isolent des 
gaz extérieurs, par la propriété qu'ont les tubes longs et étroits 
de ne pas laisser passer la flamme. 

Roberts, qui fit la première lampe perfectionnée, avait pour 
but principal de remédier au passage de la flamme à travers la 
toile métallique par l'efiet de l'agitation de l'air ; à cet efiet il 
enveloppa le cylindre en toile, jusqu'aux deux tiers de sa hau- 
teur, par un tube en verre serré entre deux viroles et garanti 
des chocs extérieurs par les barreaux de la cage. L'air d'ali- 
mentation arrivait à la hauteur du porte-mèche par des trous 
percés dans la virole inférieure, et était conduit autour de la 
mèche, après avoir traversé deux toiles métalliques, par un 
petit cône qui, ne laissant ouverte qu'une zone annulaire, 
l'obligeait à raser la flamme. Des expériences multipliées ont 
prouvé que les lampes Roberts étaient des plus sûres, et que, 
dans les circonstances les plus défavorables, elles ne laissaient 
pas passer la flamme. Mais ces lampes éclairent encore moins 
que la lampe Davy, et la circulation de l'air y est trop en- 
travée, surtout lorsque la poussière de la houille et l'huile ont 
obstrué les mailles des toiles intérieures ; enfin elles coûtent 
quatre fois plus cher que les lampes Davy. Tous ces motifis 
réunis ont empêché l'emploi de s'en répandre. 

La lampe de M. Mueseler (fig. 5, pi. XIV), présente des in- 
novations plus hardies et plus efficaces. La flamme y est con- 



LAMPES DE SÛRETÉ PERFECTIONNÉES. Î6I 

tenue par une enveloppe en verre épais , surmontée d'une en- 
veloppe en gaze métallique; lair nécessaire à la combustion 
entre par la toile métallique , descend le long du verre, et les 
gaz brûlés s'élèvent, suivant l'axe de la lampe, dans une che- 
minée de tôle. La partie supérieure de la lampe est garantie 
par les moyens ordinaires et une cage préserve l'appareil 
de sûreté des chocs extérieurs. La hauteur totale de cette lampe 
est de 0",30 ; son poids et son volume sont notablement plus 
forts que dans la lampe Davy, et c'est le reproche princi- 
pal qui lui a été fait par la commission belge qui fut chargée 
en 1838 d'expérimenter toutes les lampes de sûreté compara- 
tivement à la lampe Davy. L'enveloppe est en verre recuit de 
manière à pouvoir supporter, sans se briser, les différences de 
température et même la projection de l'eau lorsque la lampe 
est suréchaufFée par le gaz. Cette lampe présente le double 
avantage d'être, tant qu'elle est intacte, plus sûre que celle de 
Davy, et de mieux éclairer; lorsqu'eUe est placée dans un mé- 
lange très-détonant, elle s'éteint. 

Les mêmes avantages et les mêmes inconvénients existent 
pour la lampe de M. Ihimesnil, représentée figure 6, plan- 
che XIV. Dans cette lampe, le cylindre de gaze métallique est 
entièrement remplacé par un tube en verre surmonté d'une che- 
minée longue et étroite et terminée à sa partie supérieure par un 
orifice rétréci, tandis que la partie inférieure est un peu évasée 
en forme d'entonnoir. Un réservoir d'huile extérieur alimente 
une mèche plate , de chaque côté de laquelle l'air arrive par deux 
tubes adducteurs dont les ouvertures ont 0,019 sur 0,006, et 
qui sont pourvus à leur extrémité d'une double toile métallique 
en cuivre ayant 500 ouvertures par centimètre carré. La lampe 
est suspendue par la cheminée , et le corps est garanti par une 
armature composée de petits barreaux fixés sur les viroles , 
entre lesquelles est serrée l'enveloppe en cristal. 

La commission belge eut l'heureuse idée de remplacer l'en- 
veloppe simple en cristal par deux enveloppes concentriques ; 
ce qui rend tout à fait sûr l'emploi de ces lampes , d'ailleurs 



Î6f AÉRA6E DES MINES. 

si ayantageuâes par leur pouvoir éclairant. Des lampes faites 
d'après ces données, avec tontes les précautions indiquées par 
la pratique, ne peuvent manquer de rendre de grands services 
dans les tailles où la lumière est un des éléments qui peuvent 
rendre Tabatage prompt et économique. 

Beaucoup d'autres modèles de lampe de sûreté ont été pro- 
posés et mis en usage. En Belgique r la lampe Boty est d'un 
emploi presque général. 

La lampe Boty est la lampe Mueseler, dont on a supprimé 
la cheminée. Pour &ciliter le courant d'air, on peroe à la base 
du cristal de petits trous d'un quart de millimètre de diamè- 
tre ; mais ces trous se bouchent, et la lampe n'en continue pas 
moins à brûler. L'arrêté du minisire qui autorise l'emploi 
de la lampe Boty porte : 1^ que les trous percés dans le socle 
en cuivre qui supporte le cristal auront au plus un tiers de 
millimètre de diamètre , et seront séparés par des intervalles 
d'tm miUimètre au moins ; 2^ que la toile métallique de l'en- 
veloppe supérieure présentera au moins 225 mailles au centi- 
mètre carré, le fil ayant un diamètre minimum d'un quart de 
millimètre. 

En Belgique , l'administration des mines a recommandé 
l'emploi des lampes à cylindre de cristal ; il est même évident 
qu'elle les préfère à la lampe Davy proprement dite, car l'ar- 
rêté ministériel du 10 juillet 1851 autorise la lampe Davy dans 
ses dimensions ordinaires, mais à la condition qu'elle sera con- 
fectionnée avec des toiles de 225 mailles au moins au centi- 
mètre carré , le fil métallique ayant un quart de millimètre de 
diamètre au minimum. En France, les lampes à cylindre de 
cristal se sont très-peu répandues, parce que l'administration 
des mines ne s'étant jamais prononcée officiellement sur le mé- 
rite de ces lampes, les ingénieurs craignent de s'exposer à une 
responsabilité personnelle en les adoptant. Cette réserve de 
notre administration est regrettable, car les lampes à enve- 
loppe de cristal sont incontestablement plus éclairantes et plus 
sûres que le modèle Davy. 



LAMPE DUBRULLE. 263 

Lampe Ihibnille. — La série des transformations subies 
par la lampe Davy a quelquefois fait perdre de vue quelques- 
unes des conditions essentielles de sa construction. On s'est 
écarté, par exemple, sans motifs suffisants, des dimen- 
sions prescrites par Davy à la suite de ses nombreuses expé- 
riences. 

Lqi toile métallique dont la lampe Davy est recouverte doit 
avoir au plus 0",04 de diamètre et 0,20 de hauteur, avec 
une toile de 144 ouvertures au centimètre carré. Dans la Loire, 
on a augmenté le diamètre de Tenveloppe , qui a été porté à 
0,065, afin d'augmenter le pouvoir éclairant de la lampe. On 
a en outre affaibli les fils de la toile, tout en conservant le 
nombre de 144 ouvertures. Le bénéfice de lumière obteAu par 
cette construction est très-contestable , et l'affaiblissement de 
la sécurité ne Test pas. 

Le cylindre en toile métallique est d'abord plus faible et 
donne plus de prise aux altérations, par cela même que sa sur- 
face est augmentée ; l'entretien en est plus difficile et moins 
sûr. Quant au degré de sûreté de la lampe , il est évidemment 
beaucoup moindre, parce que son pouvoir réfrigérant est dimi- 
nué proportionnellement à la quantité do gaz qui peut brûler 
intérieurement. La différence des cubes intérieurs, de 458 
à 663, exigerait évidemment une toile plus réfrigérante, par 
exemple celle de 225 ouvertures ou centimètre carré, et nous 
sommes convaincus que plus d'un accident est résulté de cette 
altération du type de la lampe Davy. 

La lampe de M. Dubrulle (lampiste à Lille) a le double mé- 
rite de ramener aux dimensions normales et de présenter des 
perfectionnements de détail qui ont une importance incontes- 
table. 

Le progrès réalisé par la lampe Dubrulle résulte de la con- 
struction de la mèche et du mode de fermeture. 

La mèche est plate et bien calibrée ; elle est manœuvrée par 
un porte-mèche à vis , elle brûle mieux son hmle , et son pou- 
voir éclairant a été reconnu plus grand que celui de la lampe 



264 



aCrage des mines. 



Davy en brûlant la même quantité. Elle est pourvue d'une mou- 

chette mieux disposée, et 
brûle pendant onze heures 
sans affaiblissement de la 
lumière. 

Les figures 104 et 105 
expliquent tous les détails 
la construction de cette 
lampe. La fermeture est ob- 
tenue par une goupille At , 
sur laquelle agit un ressort 
en spirale (fig. 105), de telle 
sorte que la lampe étant 
une fois fermée, on ne peut 
l'ouvrir qu'à la condition 
d'abaisser le ressort au 
moyen de la vis. Mais cette 
vis est celle qui gouverne 
en même temps le porte- 
mèche a, ft, c, de telle sorte 
qu'en ouvrant la lampe on 
l'éteint forcément. Cettecon- 
dition est d'autant plus pré- 
cieuse qu'elle obvie à cette 
solidarité fatale qui, dans 
ime mine sujette au grisou, 
rend tous les ouvriers vic- 
times de l'imprudence d'un 
seul. 

Les détails de construc- 
tion de la lampe Dubrulle 
sont suffisamment expliqués 
Fig 10%. Lamjte Dubruiu. par les figures ci-jointes, la 

toile métallique M, porte à la partie supérieure et dans l'inté- 
rieur un petit paraflamme c, qui empêche toute altération. La 




LAMPE DUBRULLE. 



265 



fermeture s'obtient par des emmanchements à baïonnette sur le 
plateau k, qui adhère à la cage xx. Ces détails de construc^ 




Fig. 105. Plan et coupes de la lampe Dubrulle indiquant la disposition du porte- 
mèche, du ressort et de la fermeture. 

tion sont reconnus satisfaisants par la longue expérience faite 
aux mines d' Anzin , où ce modèle est exclusivement adopté ; 
et Ton ne saurait trop insister pour sa substitution au modèle 
Davy» et surtout aux modèles altérés qui sont en usage dans 
un grand nombre de nos exploitations. Nous compléterons 
ces premières explications par un extrait du rapport fait par la 
société des sciences de Lille, qui avait chargé une commission 
de faire sur la lampe Dubrulle des expériences comparatives. 
« La lampe Davy contient 127 grammes d'huile ; elle pèse 
vide 654 grammes, et pleine 781 grammes ; sa mèche est ronde, 
composée de 16 brins de coton non tressés de 0°*,20 de lon- 
gueur ; on la meut avec un crochet ou fil de fer recourbé. * 



266 



AÉRAGE DES MINES. 



« La lampe DabruUe renferme 112 grammes d'huile qu elle 
brûle en 14 heures , elle pèse vide 620 grammes, et pleine 
732 grammes ; la mèche est plate et tressée, et se meut par 
une vis verticale. » 

•* Les deux lampes ayant été pesées après chaque heure de 
combustion, la dépense d'huile a été constatée et consignée 
dans le tableau ci-dessous : 



DCRÉK DB LÀ COKBUSTIO!!. 


OCAUTITÉ D^lLE BRULte PAR HIBRE. 1 


LAMPKDITT. 


LAMPE BOBRDLLI. 


Après la 1" henre. 


7 gr. » 0. 


9 gr. » c. 


Id. 2- id. 


9 » 


8 » 


Id. 3- id. 




8 


Id. 4- id. 


8 95 


7 98 


Id. 5« id. 




6 98 


Id. 6- id. 




7 95 


Id. T id. 




6 95 


Id. 8- id. 


. 


7 > 


Id. 9- id. 


» 


7 » 


Id. 10* id. 


» 


6 50 


Id. !!• id. 


• 


6 50 


51 gr. 95 c. en 7 h. 


81 gr. 86 c. en 11 h. 



« La lampe Davy a brûlé avec une flamme égale pendant les 
trois premières heures ; les deux heures suivantes , il a fallu 
très-fréquemment relever et moucher la mèche; enfin, dans les 
deux dernières heures, il a fallu manœuvrer la mèche, environ 
toutes les dix minutes, pour conserver la même clarté. Après 
la septième heure , la mèche était complètement brûlée et la 
lampe s'est éteinte, quoiqu'il restât de l'huile. La longueur de 
la mèche brûlée permet d'apprécier avec exactitude la gêne 
et la perte de temps occasionnées par la manœuvre de la 
mèche. On a relevé chaque fois la mèche d'un demi-centimètre 
environ, ce qui représente quarante fois en cinq heures ou une 
fois par chaque sept minutes écoulées ; la lampe Davy a brûlé 
en moyenne 7 grammes 42 centigrammes d'huile par heure. » 



LAMPE DUfiRULLE. 267 

« La lampe Dabrulle a brûlé constamment, avec une lumière 
égale, et sans qu'il fut nécessaire d'y toucher, pendant les six 
premières heures. Dans les cinq heures suivantes , il a fallu 
lever la mèche d'un millimètre environ , et détacher avec la 
mouchette un millimètre à peu près de mèche carbonisée. 
L'expérience a duré pendant 'onze heures, temps que nous 
avons pu lui consacrer, et après lequel elle eût encore sans 
doute brûlé pendant deux heures. La lampe DubruUe a brûlé 
en moyenne 7 grammes 44 centigrammes d'huile par heure , 
et consommé un millimètre de mèche, f» 

" Par la comparaison des ombres projetées, nous avons re- 
connu que la lampe DubruUe éclairait environ deux fois plus 
que la lampe Davy récemment mouchée , et deux fois moins 
qu'ime bougie stéarique. Cette expérience comparative a été 
£Edte lorsque les deux lampes brûlaient depuis cinq heures. La 
différence de lumière est due à la disposition des mèches, qui 
est plate dans la lampe Dubrulle et brûle bien son huile, tan« 
dis qu'elle est ronde comme celle d'une chandelle dans la 
lampe Davy, et fume par incomplète combustion, f» 

« Pour apprécier le degré de sûreté de la lampe, nous avons 
rempli d'un mélange à parties égales d'air et de gaz d'éclai- 
rage une grande cloche en verre de dix litres de capacité envi* 
' ron, suspendue par son bouton, nous l'avons doucement fait 
descendre au-dessus d'une bougie allumée, pour bien constater 
l'explosibilité du mélange ; en effet , l'explosion a eu lieu im- 
médiatement. Nous avons opéré ensuite de la même manière, 
en faisant descendre une cldche semblable, remplie du même 
mélange détonant, sur la lampe Dubrulle qu'elle recouvrait 
complètement. Cette lampe avait été allumée depuis deux 
heures et activée au moment de l'expérience, pour que la toile 
métallique fût aussi échauffée que possible. Nous avons vu la 
flamme s'allonger, remplir peu à peu la capacité intérieure de 
la cheminée métallique, puis décroître et s'éteindre enfin après 
deux minutes d'immersion dans le gaz. L'explosion n'a donc 
pas eu lieu, et nous avons constaté de nouveau avec un senti- 



i68 AÉRAGE DES MINES. 

ment d'admiration et de reconnaissance Timmortelle décou- 
verte de Davjr. » 

Nous ajouterons à ce procès-verbal une seule observation, 
c'est que l'essai fait par la commission a été insuffisant et que, 
pour apprécier le degré de sûreté d'une lampe, il faut non pas 
l'éteindre dans le mélange indiqué, mais la faire brûler pen- 
dant cinq ou dix minutes dans un mélange explosif. 

Éel»lr»£e «rdlsAlre* 

L'éclairage des mines, réduit aux conditions ordinaires, est 
tellement simple qu'il est à peine besoin de s'y arrêter. Les 
conditions de construction auxquelles satisfont d'ailleurs beau- 
coup de formes de lampes sont d'être portatives, solides, et 
de ne pas laisser échapper l'huile quelle que soit leur position 
et lors même qu'on les laisse tomber ; enfin d'avoir assez de 
capacité pour contenir de l'huile pour dix heures. La forme la 
plus ordinaire est celle d'un ellipsoïde très-aplati, horizontale- 
ment suspendu à une fourche qui tient elle-même un crochet. 
La mèche est ronde ; elle trempe directement dans l'huile et 
passe avec frottement à travers un porte-mèche fixe ; une ai- 
guille pour la gouverner, suspendue à une petite chaîne, com- 
plète l'appareil. 

La consommation pour une lampe d'im bon calibre est d'en- 
viron 160 grammes par dix heures de travail. Il est d'usage de 
donner aux mineurs Thuile en compte ; de cette manière on 
évite le gaspillage, et l'on est arrivé à réduire la consomma- 
tion moyenne à 70 grammes par poste de huit heures et par 
homme, car il n'est pas nécessaire d'avoir dans un chantier au- 
tant de lampes que d'ouvriers. 

Les lampes de mine ont évidemment besoin d'être perfection- 
nées. La mèche se charbonne trop facilement, elle est toujours 
ou trop serrée ou trop lâche dans le porte-mèche, parce qu'elle 
n'est jamais calibrée, enfin elle se gouverne mal avec le simple 
crochet dont on se sert. H serait à désirer que l'on se servît de 



AÉRAGE SPONTANÉ. 269 

lampes mieux construites à mèche plate calibrée, les mineurs y 
verraient beaucoup mieux avec la même consommation d*huile. 
Dans quelques mines on brûle de la chandelle ; ces chan- 
delles sont courtes et petites ; on en fait environ 200 par kilo- 
gramme, et les ouvriers en consomment 25 par poste. On les 
brûle sur des chandeliers armés d'une pointe horizontale que 
les mineurs enfoncent dans les boisages ou dans la roche. 

Aér»ge sp«Bt»Bé. 

Tout ce qui a été dit précédemment sur les conditions de 
l'air dans les mines démontre que, dans tous les cas, il faut 
arriver à entretenir dans les ateliers d'abatage et dans les 
voies de service un courant d*air assez actif pour amener la 
diffusion des gaz méphitiques avec Tair atmosphérique et l'en- 
traînement de ce mélange avant qu'il ait pu devenir dangereux, 
n faut donc qu'il entre constamment dans une mine un volume 
d'air pur, pour remplacer l'air vicié ; la création de ce mou- 
vement continu constitue Yaérage. 

L'aérage ne consiste pas seulement dans la création des cou- 
rants d'air ; il embrasse encore les méthodes de distribution de 
ces courants dans les travaux souterrains, et tous les moyens 
qui peuvent en rendre la circulation plus simple et plus efficace. 
Avant de s'occuper des directions à donner aux courants , il 
convient de décrire les principes et les procédés qui servent à 
les produire ou à les activer. 

L'aérage d'une mine est le plus souvent artificiel; il est 
quelquefois spontané. 

Lorsque des travaux souterrains sont à grande section, que 
les puits sont peu profonds, les galeries droites et surtout peu 
développées, il sejproduit presque toujours des courants d'air 
naturels qui résultent de ce qu'on appelle l'aérage spontané. 
Cette circulation naturelle de l'air naît elle-même de la tempé- 
rature qui reste toujours la même dans les mines , tandis que 
la température extérieure varie dans les limites très-éloignées. 



270 AÉRAGE DES MINES. 

d'une saison à l'autre, et dans des limites moins distantes, du 
jour à la nuit. 

En effet , dans les travaux souterrains , la température des 
roches s'élève à mesure qu'on descend ; cette augmentation est 
générale , et elle a lieu , suivant la même progression , dans 
toutes les parties du globe où il y a des exploitations et où l'on 
a pu faire des expériences. Ainsi , dans les mines métallifères 
de la Saxe et de la Bohême, dans celles du Comwall, de 
Poullaouen en Bretagne , dans les profondes mines de houille 
du nord de la France et de la Belgique, dans les mines d'ar- 
gent du Mexique, etc., des thermomètres tracés dans des trous 
de mine , ou dans des endroits où l'air n*était pas renouvelé, 
ont toujours indiqué une température croissante à mesure qu'on 
descendait, et l'augmentation a été moyenne d'un degré par 
30 mètres de profondeur ' . 

La température des roches est donc généralement, à 60 mè- 
tres de profondeur, de 10« à 12* ; à 100 mètres, de 13" à 19; 
a 200 mètres, de 16" à 18» ; à 300 mètres, de 19" à 22» ; i 
400 mètres, de 23* à 25*. La température de l'air dans les 
travaux est encore supérieure à ces chiffres dans les endroits 
où il n'y a pas une circulation assez vive , parce que la pré- 
sence des ouvriers et des lampes amène presque toujours un 
suréchauffement. Ainsi dans les mines de houille du grand 
Homu (Mons), l'air des tailles placées à 222 mètres de profon- 
deur était à 19^, tandis que la température de la houille n'était 
que de 16* ^. Ce suréchauffement qui était de 2* ^ est quelque- 
fois du double , et même plus , dans les mines où il se trouve 
des accumulations de houille suréchauffée ou embrasée , et 
dans celles où il existe des pyrites en décomposition ; dans 
d'autres enfin où il se rencontre, comme au Mexique, des 
sources thermales, l'exploitation est pouisuivie malgré une 
température de 36*, et même de 40*. 

1. Cette loi d'acoroiseement de la températare da globe a été eonânnée 
par les expériences suivies pendant le forage du puits artésien de Grenelle, 
jusqu'à la profondeur de 640 mètres. 



AÉRAGE SPONTANÉ. 274 

Il y a au contraire abaissement de la température de l'air 
comparativement à celle de la roche, dans les voies où la cir- 
culation est activée soit par un aérage forcé, soit par la circu- 
lation qui résulte de la chute des eaux d'infiltration en pluie 
fine, ainsi qu'il arrive dans un grand nombre de puits. 

En comparant la température constante des mines à celle 
de l'extérieur, qui sera quelquefois de — 15* en hiver, de -f- 20® 
et -|- 30* en été, on voit qu'il se présentera des cas où les den- 
sités de l'air intérieur et extérieur seront tellement différentes 
qu'il y aura un aérage spontané. Ainsi, il y a tel cas, en hiver, 
où les densités présenteront des différencies de ^, et dès lors il 
se produira nécessairement des courants vifs tendant à réta- 
blir l'équilibre. En été , l'aérage sera généralement beaucoup 
plus difficile, et même l'équilibre ou stagnation existera natu- 
rellement dans un assez grand nombre de cas. 

D est actuellement facile de se rendre compte des diverses 
circonstances que présentera Yah^age spontané, ainsi basé 
sur les différences des températures et sur l'équilibre des den- 
sités. 

Lorsqu'une série d'excavations ne commimiquera avec l'air 
extérieur que par un seul puits , l'air froid de l'extérieur des- 
cendra pendant l'hiver en suivant l'axe de ce puits, tandis que 
Tair chaud de l'intérieur s'élèvera en suivant les parois. Dans 
les galeries , l'air chaud suivra le faîte de l'excavation, et l'air 
froid en rasera le sol. En été, les courants seront trfes-faibles 
et n'auront lieu que dans les moments du jour et de la nuit où 
il y aura à l'extérieur une température moins élevée qu'à l'in- 
térieur; il y aura stagnation complète lorsque la différence 
sera nulle ou lorsque l'air intérieur sera le plus dense. 

Si des travaux communiquent à l'extérieur par deux orifices 
(puits ou galeries) et que ces deux orifices soient absolument 
dans les mêmes conditions de section , de niveau et d'exposi- 
tion , les phénomènes seront les mêmes que précédemment ; 
mais ils changeront aussitôt qu'il y aura quelqu'une de ces 
différences entre les orifices. 



Î7Î 



AfiRAGE D£S MINES. 



S'il y a seulement (fifférence de section bans qu'il y ait di^ 
férence de niveau , l'air froid descendra par l'orifice à grande 
section, et l'air chaud s'élèvera par celui dont la section sera 
plus petite. Un courant inverse pourra se prpduire en été, 
mais faiblement; l'air extérieur étant le moins dense, et 
ayant un accès plus libre dans la plus grande des deux exca- 
vations, l'air pourrait être un peu plus léger dans celle-ci que 
dans l'autre. 

Si les deux orifices, puits ou galeries, débouchent à un ni- 
veau difiJérent, il y aura presque toujours mouvement. 

En hiver, l'air extérieur étant le plus dense entrera par l'ori- 
fice dont le niveau est le plus bas, et sur lequel il y a par con- 
séquent une pression plus considérable ; cet air sortira sur- 
échauffé par l'orifice dont le niveau est le plus élevé. Le cou- 
rant inverse aura lieu en été, lorsque ce sera l'air intérieur qui 
sera le plus dense , parce que la colonne la plus élevée de cet 
air ne pourra être équilibrée par celle de l'orifice dont le ni- 
veau est inférieur. Ce n'est que dans les moments de tran- 
sition de température, vers les équinoxes, par exemple, qu'il 

^ y aura indécision des cou- 
.^â^^ 1 rants et même stagnation 
de l'aérage spontané. 

Enfin, l'exposition des 
orifices aura encore une 
influence notable sur l'aé- 
rage spontané, et cette in- 
fluence pourra même aller 
jusqu'à renverser la di- 
rection naturelle des cou- 
rants. Il peut arriver, par 
exemple, qu'une galerie, 
aboutissant dans une val- 
lée froide , communique 
avec un puits placé au con- 
traire sur un plateau exposé aux rayons solaires, et que dès 





Pig. H)9. Disposition de cheminétê ifaérage 
au-dêâsus d'un puits divisé. 



A£RAGE SPONTANE. Î73 

lors, été comme hiver, le courant d'air sorte par le puits. 
Le vent exerce aussi de Tinfluence, Torifice d'une galerie pou^ 
vant être exposé de manière à recevoir les vents les plus fré- 
quents suivant son axe; on augmente même dans beaucoup 
de cas cette influence du vent, en plaçant à T orifice des puits 
d'entrée et de sortie de Tair des entrées mobiles qu on oriente 
à volonté, et qu'on dispose de manière à faciliter les courants. 
La figure 106 représente un puits divisé en deux sections, dont 
l'une sert à l'entrée et l'autre à la sortie de l'air» ce mouve- 
ment étant facilité par des orifices qui s'orientent d'eux-mêmes 
au moyen de girouettes. Cette disposition est très-usitée en 
Angleterre. 

Les éléments de Taérage spontané sont donc : la différence 
de section des orifices, la différence de leur niveau et de leur 
exposition. Cet aérage étant beaucoup plus facile en hiver qu'en 
été , il est évident qu'on devra faire entrer cette considération 
dans les mesures prises pour déterminer l'aérage, de manière 
à favoriser les courants d'été ; on pourra de plus ajouter, par 
certaines dispositions artificielles, aux différences qui déter- 
minent les courants. Ainsi, indépendamment de celles qui 
sont déjà indiquées , on dispose souvent sur un puits une haute 
cheminée destinée simplement à déterminer ou à augmenter 
la différence de niveau des deux orifices d'entrée et de sortie 
de l'air. 

Dans le fonçage d'un puits, on serait bientôt arrêté par le 
manque d'air, si l'on ne prenait des mesures pour en faire 
descendre au fond ; pour cela on divise la section totale en deux 
parties inégales au moyen d'une cloison en planches, dont les 
joints sont hermétiquement bouchés avec de la mousse. Le com- 
partiment principal sert au mouvement alternatif des bennes , 
et le plus petit est réservé pour les échelles ; le mouve- 
ment de l'air s'établit entre ces deux compartiments comme 
dans une excavation à deux orifices , on peut même accélérer 
le courant en élevant le niveau de l'orifice du plus petit com- 
partiment au moyen d'un exhaussement en planches. 

H. 18 



274 AËRAGE DES MINES 

Le percement d'une longae galerie deviendrait également 
impossible par le manque d'air, si Ton n'avisait à y pro- 
duire un aérage spontané par des moyens analogues. Pour 
déterminer cet aérage, on établit sur des traverses un plan- 
cher de roulage qui réserve la partie inférieure de la galerie 
à Tasséchement et au courant de l'air. Le courant entrera par 
cette partie inférieure et ressortira par la section principale. 
Si cette précaution ne suffit pas, on peut activer l'aérage 
au moyen d'un petit puits disposé de manière à déterminer 
une différence de niveau (fig. 107). A cet effet, deux portes 




Fig. 107. Aérag9 d'wne galerie m coun d^exécution. 

sont placées à l'entrée de la galerie , de telle sorte que l'une 
des deux reste toujours fermée pendant le service, et que l'air 
soit obligé de sortir par le puits. Cette disposition place le 
travail dans le cas d'une excavation à deux orifices de niveau 
différent. 

Aérm^e «rtlflelel. — F«yers d*»ër»£e. 

L'aérage spontané des mines n'est plus suffisant lorsque les 
travaux souterrains sont profonds, développés, sinueux, à 
petite section , et surtout lorsqu'il s'y produit une proportion 
notable de gaz délétères. Pour entretenir im air respirable et 
propre à l'éclairage , il devient donc indispensable de provo- 
quer par des moyens artificieb un aérage force. 



FOYERS D'AËRAGE. 275 

L'aérage forcé est d'ailleurs basé sur les mêmes principes 
que Taérage spontané , c'est-à-dire que , les travaux souter- 
rains étant mis en communication avec l'extérieur par deux 
orifices , il suffit de produire dans l'un d'eux une dilatation ou 
une condensation de l'air, ou, en d'autres termes, une dimi- 
nution ou une augmentation de densité , pour déterminer un 
courant ascendant ou descendant , de sorte que l'air entrant 
par un des orifices puisse être distribué dans les travaux 
avant de sortir par l'autre. 

La question d'aérage est donc ramenée aux procédés de 
dilatation et de condensation de Vair en un point donné. Les 
procédés de dilatation sont les plus fréquemment appliqués , 
et parmi eux l'emploi du feu est surtout très-répandu. 

En effet , si l'on dispose un foyer dans un des puits , ce 
foyer, devant puiser à l'intérieur l'air nécessaire à sa com- 
bustion, produira un appel de l'air vers le point où il sera 
placé ; en outre, l'échauflement de l'air qui traversera ou tou- 
chera le foyer, ajoutera encore à ce mouvement d'appel en 
suréchaui&nt la colonne d'air dans toute la hauteur du puits 
et diminuant sa densité. Les foyers peuvent être combinés 
de manière à venir en aide à l'aérage spontané ; on peut à 
volonté les activer ou les ralentir, et même ne les faire 
fonctionner que dans les saisons défavorables. Les frais d'in- 
stallation des foyers d'aérage sont d'ailleurs peu coûteux, 
et leur emploi est presque général dans les contrées où 
le combustible est à bas prix , notamment dans les mines 
de houille où l'on peut y consacrer des combustibles de 
rebut. 

Lorsqu'il n'est besoin que de suppléer à un aérage spontané 
et qu'il n'existe pas de gaz inflammable dans la mine, le foyer 
est souvent allumé sur une grille en forme de corbeille suspen- 
due par une chaîne dans le puits d'appel ; c'est ce qu'on ap- 
pelle un toque-feu. La chaîne de suspension du toque-feu est or- 
dinairement enroulée sur le tambour d'un treuil, de telle sorte 
qu'on peut le placer au niveau qu'on juge le plus convenable ; 



276 



AÉRAGE DES MINES. 




loais cette disposition n'est "pas justifiée en ce sens que la place 
la plus avantageuse pour le foyer est évidemment la partie in- 
férieure du puits d'aérage, afin que le mouvement se produise 
dans toute la hauteur du puits comme dans une cheminée. Il 
est donc plus rationnel d'étabUr, vers la base du puits, et dans 
une galerie spéciale, une grille horizontale disposée de manière 

à appeler Tair in- 
térieur et à jeter 
dans le puits Tair 
chaud et les gaz 
de la combustion 
(fig. 108). Si cette 
galerie est une 
voie de roulage, 
on place le foyer 
dans un conduit 
latéral aboutis- 
Fig. 108. Déposition aun ^tf d'aérage, sant également au 

bas du puits ainsi qu'il est indiqué ci-apiës (fig. 109). 

Mais s'il existe dans la mine des gaz inflammables , l'arran- 
gement des foyers doit être tel que la combustion soit toujours 
alimentée par l'air pur ; ou bien si la disposition des travaux 
oblige à employer l'air vidé qui sort de la mine , il faut se 
mettre en garde contre les cas où cet air serait inflammable ou 
détonant. 

La disposition des foyers d'aérage la plus ordinaire^n France 
et en Belgique , consiste à séparer la partie cuvelée d'un puits 
par une forte cloison qui réserve d'un côté, pour le service, 
une grande section ou biare principale, et de l'autre une 
petite section ou goyau qui sert à la descente des mineurs 
(pi. XV). Après avoir traversé toute la hauteur du .terrain 
mort et être arrivé au terrain houiller, c'est-à-dire à la base du 
cuvelage , le goyau s'éloigne du puits et descend de dix mètres 
en dix mètres par des séries de petits puits ou b'eurtias, iso- 
lés les uns des autres par des paliers. C'est par ces beurtias 



Aéracre 



PI XV 




K 't\crrui«r je 






FOYERS D'AËBAGE. 



277 



que les mineurs arrivent aux parties inférieures de l'exploi- 
tation. 

Le foyer d'appel est placé dans une galerie spéciale mise en 
communication avec les beurtias pour l'entrée de l'air destiné 
à la combustion , et les gaz brûlés ne sont jetés dans le puits 
que par une galerie inclinée, de 15 à 20 mètres de lon- 
gueur. Deux portes solides et fermant bien , isolent les beur- 
tias de la voie de retour d'air ; elles sont placées de telle sorte 
que, lors du passage des ouvriers , il y en ait toujours une 
de fermée. D'après cette disposition , l'air qui alimente le 
foyer descend de l'extérieur et n'est jeté dans le puits d'aérage 
qu'après un trajet assez long pour qu'il n'y ait aucun danger 
d'inflammation pour le grisou qui est entraîné lui-même par ce 
courant d'appel. 

Le foyer peut être disposé ainsi que l'indique la figure 109. 
^x:^g^^>^^^ ^ Les flèches marquées sur cette 

^^^^^^^^ i \v ggjjpg supposent cependant 

qu'on prend l'air d'alimenta- 
tion dans les travaux eux- 
mêmes, à travers deux portes 
à diaphragmes qui servent à 
régler le tirage. 

Cette disposition est habi- 

Fig. 109. Disposition (Tun foyer d'aérage. i^^\]q ^^ Angleterre, Oll l'em- 
ploi des foyers d'aérage est général, le foyer étant alimenté 
d'une manière différente de celle que nous venons d'indiquer 
pour les mines du nord de la France et de la Belgique. Nous 
avons dit précédemment que la méthode d'exploitation en usage 
à Newcastle était celle par galeries et piliers ; mais comme, 
lorsque le grisou est très-abondant , l'exploitation est divisée 
par compartiments ou quartiers isolés , l'air qui entre dans la 
mine doit être partagé en plusieurs courants , isolés au moyen 
de cloisons établies dans les puits d'entrée et de portes à gui- 
chets qui permettent de régler les courants d'air. Parmi ces 
courants on choisit, pour alimenter la combustion, celui qui , 




278 



AËRAGE DES MlffES. 



dans son parcours, est le moins chargé de grisou. On broie 
cet air dans un foyer qui présente pour la sortie des gaz de 
combustion une disposition analogue à celle des foyers pré- 
cédemment indiqués (fig. 108 et 109). 

En Belgique, on a fait communiquer les puits d'appel ayec 
de hautes cheminées, puis on a déterminé le mouvement d'ap- 
pel en chaufiant Tair qui sort de la mine, soit directement au 
moyen de grilles , soit par contact au moyen de calorifères. 
Un de ces calorifères, souvent cité comme exemple, a été établi 
à la mine de Seraing , où il détermine un aérage suffisant en 
chauffant l'air dans une chambre , par l'intermédiaire de tam- 
bours et tu3raux en fonte ; sa disposition est pourtant con- 
traire aux principes élémen- 
taires de chauflfcge, d'après 
lesquels Tair froid sortant du 
puits devrait d'abord être mis 
en contact avec les parties du 
calorifère dont la température 
est la moins élevée et sortir 
après s'être suréchauflFé au 
contact des parties les plus 
chaudes. En d'autres termes, 
le courant d'air à chauf- 
fer, au moyen d'un calori- 
fère, doit suivre dans ses 
contacts une marche inverse 
de celle de l'air chaud qui a 
traversé le foyer. Cette con- 
dition est assez difficile à 
remplir à l'orifice d'un puits 
de mine lorsqu'on veut évi- 
ter de faire parcourir à l'air 
sortant trop de contours, dans 

Fig. 110. ikilorifèrtdêStraing. deS COUduitS dout la SeCtioU 

est toujours étranglée comparativement à celle du puits. Si 




FOYERS D'AËRAGE. 279 

d'ailleurs on considère que, dans les foyers d'Anzin (pi. XY), 
la position du foyer est telle , que la colonne qui détermine le 
mouvement d'appel atteint une hauteur maximum sans qu'il 
en résulte de grands frais d'installation ou d'entretien, (m 
est conduit à préférer l'emploi des foyers intérieurs, disposés 
comme ceux d' Anzin ou de Newcastle , à celui des foyers 
extérieurs placés à l'orifice des puits, à la base d'une che- 
minée. 

Dans les puits d'aérage du nord de la France, le courant 
d'air ascendant reçoit, par son mélange avec l'air qui a passé 
à travers le fourneau d'appel, une température supérieure 
de 16 à 20 degrés à la température moyenne des travaux. 
Ce suréchaufiement suffit en général pour déterminer un cou- 
rant dont la vitesse est de O'^.ôO à V^fiO par seconde, vitesse 
qui est elle-même suffisante pour aérer les travaux souter- 
rains dans les conditions ordinaires de développement et de 
section. La température se trouve ainsi portée à 40 et au 
plus à 45 degrés, dans la partie du puits supérieure au foyer. 
Les foyers consomment en moyenne de 600 à 800 kilo- 
grammes de houille par vingt-quatre heures. Il faut, pour en 
alimenter la combustion , 4000 à 6000 mètres cubes d'air 
atmosphérique par vingt-quatre heures ; la chaleur dégagée est 
de 3 à 5 millions de calories. 

Si , dans ces conditions , l'effet des foyers se trouvait insuf- 
fisant pour des travaux sinueux et étendus , on serait conduit à 
augmenter encore la température moyenne de l'air ascendant 
du puits d'aérage , en augmentant la proportion du combusti- 
ble brûlé; mais il deviendrait très-désavantageux, sous le rap- 
port ^ la consommation du combustible, d'augmenter la 
puissance du foyer de manière à élever la température du cou- 
rant ascendant au delà de cette limite pratique d'environ 
46 degrés. En effet, en même temps que l'on élève la tempé- 
rature de l'air et que l'on diminue sa densité, on dilate son 
volume , de sorte qu'il faudrait pouvoir augmenter également 
la section du puits de sortie. 



280 AËRA6E MS MINES. 

On peut apprécier la limite imposée à l'usage rationnel des 
foyers pour les nombres suivants : 



* ■■■f ill. 


à to vH««« «■ ammimaâ. 




ibréM. 


30 


43 


86 




40 


51 


153 




&0 


68 


232 




60 


64 


320 




100 


7» 


711 





Ainsi, en surélevant la température de Tair de 40 à 100 degrés, 
on brûle quatre à cinq fois plus de combustible sans arriver à 
doubler le débit d'air. En Angleterre on ne s'arrête pas de- 
vant cet inconvénient, parce qu'on ne compte pas le combus- 
tible brûlé, et l'on élève très-souvent l'air ascendant à près de 
100 degrés par l'emploi de foyers énormes. Sur le continent, 
on préfère, lorsque la température de 40 à 45 degrés ne suffit 
pas, adopter des moyens mécaniques. 

On a proposé de mettre à profit, pour Taérage , les foyers 
des machines à vapeur établies à l'orifice des puits pour le ser- 
vice de l'extraction ou de l'épuisement. On alimenterait ainsi 
la combustion de ces foyers avec de l'air emprunté aux travaux 
souterrains. Ce procédé , impossible pour les mines à grisou , 
est susceptible d'applications fréquentes et peu coûteuses dans 
les mines où les mélanges détonants ne sont pas à craindre , et 
dans lesquelles le combustible a assez de valeur pour qu'on 
cherche à l'économiser. Il ne faut pas d'ailleurs perdre de vue 
que tous ces procédés d'appel de l'air intérieur, par des appa- 
reils placés au jour, nécessitent la fermeture du puits, et, par 
conséquent , en interdisent l'emploi pour l'extraction. 

Les foyers d'appel sont d'un usage général en Angieferre et 
recommandés notamment par M. Hedley qui cite les exemples 
suivants : 

Dans la houillère Hetton, l'une des plus étendues du nord 
de l'Angleterre, il passe dans les travaux 81*' •*• d'air par se- 
conde, au moyen de trois foyers établis à 275 mètres de pro- 
fondeur dans un puits de 4^,21 de diamètre. Ce volume d'air 



FOYERS D'AÉRAGE. 181 

sert à la ventilatîon de onze chantiers on gronpe de tailles ; le 
courant qui passe par chaque groupe parcourt environ 7000 
mètres. . ' 

La houillère de Naswell, du comté de Durham, est aérée 
par une circulation de 44 mètres cubes par seconde. Ce ré- 
sultat est obtenu par un foyer placé à 280 mètres de profon- 
deur dans un puits de 2",60 de diamètre , le puits d'entrée 
d air ayant un diamètre de 3«n,80, 

M. Phillips dit que dans les couches les plus chargées de 
grisou, du nord de TAngleterre, d'une puissance de 1°*,20 à 
2 mètres, on fait circuler dans les travaux un courant d'air de 
Qm.c b 284 par seconde et par ouvrier. 

M. Blackwel évalue cette circulation de O"'**' ,118 à 
Qm-cb. 236 ; M. Hedley la porte de 0"*- »»• ,047 à 0-" •* ,236. 
Ces chiffres sont bien supérieurs à ceux des aérages les 
mieux organisés en Belgique, en AJlem^ne ou en France ; 
celui de O*""^ *'',047 indiqué comme minimum est ]e seul qui se 
rapproche des conditions ordinaires des mines du continent, et 
la raison en est facile à comprendre. Les galeries ont en géné- 
ral, dans les mines de la Belgique et du nord de la France, 
des sections moindres, et sont moins nombreuses que dans les 
vastes mines de l'Angleterre. Le véritable terme de compa- 
raison n'est pas la quantité d'air appelée dans les travaux, 
mais bien la vitesse de l'air dans les galeries ; or, sous ce rap- 
port, les résultats sont presque identiques. M. Hedley indique 
1",80 comme la vitesse convenable dans les galeries les plus 
chargées de grisou; en Belgique et' en France on l'établit 
à 1",40, limite à laquelle le courant d'air commence à gêner 
les ouvriers, et il est probable que l'on trouverait aussi en 
Angleterre que cette vitesse n'est guère dépassée, si l'on avait 
pour la mesurer des instruments assez précis. Pour obtenir 
ces vitesses dans les exploitations de la Belgique et du nord 
de la France, où la puissance moyenne des couches ne dé- 
passe guère 0",60, on est obligé d'avoir recours à des dé- 
pressions plus fortes .qu'en Angleterre. De là vient que les 



282 AfiBAGE DBS MINES. 

foyers anglais ne oonviainent pas à ces exploitations, surtout 
si Ton considère que la plupart de ces foyers élèvent la tem- 
pérature de Tair sortant à 60 ou 80 degrés, c'est-àrdire sont 
établis dans des conditions défectueuses. 

Les mines de la Belgique et du nord de la France ont donc 
besoin de volumes d*air moins considérables, par exemple de 
6 à 15 mètres cubes par seconde, mais avec une dépression 
de 4 à 6 centimètres d'eau, dépression qui ne peut guère être 
obtenue que par les ventilateurs mécaniques. 

Lorsque les foyers d'aérage sont établis sur les mines du 
continent, ils n'atteignent pas les chiffres de circulation indi- 
qués par M. Hedley, mais aussi ils consomment des quantités 
de houille beaucoup moins considérables. 

A Anzin par exemple, un foyer établi dans les conditions in- 
diquées par la planche XV a donné un débit de 8"* •• •*• , 196 d'air 
par seconde, sur un parcours de 2238 mètres, la consomma- 
tion de houille étant de 697 kilogrammes par 24 heures. C'est 
une consommation qui correspond à peine à un effort de six 
chevaux-vapeur. 

Dans cet exemple, d'un débit de 8*^**^' ,196, la tempéra- 
ture de l'air ascendant était 37"", la température moyenne des 
travaux 19^, ce qui faisait 18® de suréchauffement. Le dia- 
mètre du puits d'aérage était'de 2",70 et le foyer y était 
placé à la profondeur de 184 mètres. 

Nous ne sommes pas à même d'apprécier l'effet utile du 
combustible pour les exemples d'aérage précités en Angle- 
terre, les consommations n'étant pas connues; mais ils nous . 
conduiraient nécessairement à conclure que Ton doit adopter 
les moyens d'aérage mécaniques, lorsque les sections des puits 
et galeries nécessiteraient un suréchauffement de l'air plus 
élevé que 45 degrés. 

Jets de vapeur. — Les jets de vapeur ont été souvent appli- 
qués en Angleterre pour accélérer le tirage des puits d'appel. 
Un des grands avantages de ce procédé est, dit M. Hedley, 
la facilité avec laquelle la circulation ^e l'air peut être aug- 



FOYERS D'AÉRAGE. â83 

mentëe en cas de besoin. Il faut employer les jets de vapenr 
au fond du puits, et suréchauffer cette vapeur de manière à em- 
pêcher la diminution d'effet utile produite pai' sa condensation. 

La houiUëre de Seaton, dans le bassin deNewcastle, est, dit 
M. Hedley, ventilée par la vapeur. Le puits d'appel a 2",45 
de diamètre et 183^ de profondeur ; la vapeur suréchauffée est 
lancée au fond du puits à la pression de 2 1/3 atmosphères 
par 25 orifices ayant chacun 9 millimètres de diamètre. Le 
volume d'air qui circule dans les travaux est de 40 mètres 
cubes par seconde. 

M. Hedley paraît considérer l'aérage par jets de vapeur 
comme un progrès sur celui des foyers, car avant l'adop- 
tion de ce procédé dans la houillère de Seaton, on se servait, 
dit-il y de deux foyers ayant chacun 4°'^, 65 de surface de 
grille, appliqués à deux puits, l'un de 2**, 76 et l'autre de 
2"° ,44 de diamètre, et le volume d'air débité par les deux 
puits ne dépassait pas 25 mètres cubes. 

Ajoutons que les jets de vapeur essayés en Belgique, aux 
charbonnages de l'Agrape et du Grand-Homu. ont donné un 
résultat très-médiocre comme appel et un effet utile bien 
inférieur à celui que l'on obtient des ventilateurs mécani- 
ques. Mais on peut penser que les résultats eussent été 
plus favorables si Ton eût appliqué le jet de vapeur, tel 
qu'il a été employé dans les usines évaporatoires. M. Pel- 
letan qui a , le premier, expérimenté sur la valeur de cette 
action mécanique, a reconnu qu'en dirigeant un jet de va- 
peur à haute pression (cinq ou six atmosphères, par exem- 
ple) dans un canal d'un diamètre un peu plus grand que 
celui du jet, on produisait un mouvement d'entraînement 
tel que, si l'appel avait lieu dans un vase clos, le vide y pou- 
vait être produit derrière le jet. Un vide aussi prononcé 
que celui qu'on obtient dans les chaudières évaporatoires ne 
serait pas nécessaire pour déterminer l'aérage; il résulte au 
contraire des expériences de M. Pelletan que moins on 
cherche à produire un mouvement énergique et mieux on 



2g4 AËRAtt DES MIHBS. 

utilise la vapeur. Ainsi, dans ses expériences, un jet de 
0",006 de diamètre , lançant de la vapeur à cinq atmosphères 
dans un canal de 0"',02 de diamètre et de 0°^,25 de longueur, 
produisait derrière lui un vide de 16 centimètres de mercure. La 
dépense constatée dans le générateur était de 58 litres d'eau 
vaporisée par heure, et T entraînement qui résultait de ce mou- 
vement d'appel était, dans le même temps, de 200 mètres 
cubes. Ainsi la circulation aurait pu être d'environ 3 mètres 
cubes d'air par seconde, avec une consommation d'environ 
160 kilogrammes de houille pour vingt-quatre heures . et , 
pour produire un courant d'un mètre par seconde dans un 
puits ayant une section de 9 mètres , la dépense pour trois 
jets de vapeur serait de 480 kilogrammes de houille. Cette 
disposition aurait sans doute l'inconvénient d'exiger la fer- 
meture complète du puits d'aérage, mais elle aurait l'avan- 
tage de ne présenter aucun danger dans les mines les plus 
infectées par les gaz inflammables. 

Moyeas mëeaBlqwes d'aëraf^e. 

Les moyens mécaniques de dilatation de l'air, dans un puits 
d'aérage, sont fournis par toutes les machines souflSiantes qui 
dans les mines sont plus souvent employées pour aspirer que 
pour refouler. L'action de ces machines est pratiquement plus 
sûre, exposée à moins de dérangements et de déperditions lors- 
qu'elles agissent par aspiration que lorsqu'elles agissent par 
refoulement. 

Les conditions particulières des machines destinées à l'aérage 
sont ainsi résumées par M. Combes : 1® déplacer des volumes 
d'air considérables ; 2* n'imprimer à ces masses d'air que de 
faibles vitesses; 3° n'augmenter que très-peu la pression de 
l'air qu'elles puisent dans la mine, si elles sont aspirantes, et 
dans l'atmosphère si elles sont soufflantes. Ces machines sont 
donc dans des conditions tout à fait différentes de celles des 
machines soufflantes appliquées aux travaux métallurgiques , 



MOYENS MÉCANIQUES D'AËRAGE. 285 

car ces dernières déplacent des masses d'air peu importantes, 
mais leur impriment des vitesses et par conséquent des pres^ 
sions considérables. Il en résulte que, comparées à ces machi- 
nes soufflantes, les machines appliquées à Taérage ont des di- 
mensions bien supérieures et des orifices à très-grande section. 

Ventilateur à forée eentrlfoge. — L'énoncé de ces condi- 
tions désigne en quelque sorte les ventilateurs à force cen- 
trijFuge. Ces ventilateurs sont d'une simplicité de construction 
et d'entretien qui convient au service des ipines. 

Un essai fait au Grand-Hornu, avec un ventilateur de 
l'»,70 de diamètre, a donné des résultats qui ont arrêté les 
essais ultérieurs : à plus de 500 tours par minute, ce ventila- 
teur a déterminé une dépression de 0*",02 d'eau, et débité 
^m. c, b. gg-jf p^j. seconde, pour une consommation de 580 kilo- 
grammes de houille par vingt-quatre heures. C'était un effet 
utile en chevaux-vapeur de 1,27, pour une force dépensée 
de 4,70. soit 27 pour 100. 

Le peu de succès de cette première tentative peut en partie 
s'expliquer par le diamètre trop faible du ventilateur et par le 
vice même de son mode d'action, qui imprime une vitesse beau- 
coup trop grande à l'air sortant; mais l'appareil présente trop 
d'avantages par la simplicité de sa construction, pour que son 
peu d'effet utile suffise pour l'exclure. Pour le service des 
mines, il vaut mieux employer un appareil coûteux, mais fa- 
cile à entretenir, qu'un autre qui donne un effet utile plus 
grand, mais qui est exposé à de fréquentes réparations. 

M. Duvergier, ingénieur attaché aux mines de Blanzy, a 
construit, pour ces mines, des ventilateurs à force centrifuge 
dont la disposition présente des perfectionnements qui peu- 
vent faire espérer un effet utile plus avantageux. C'est un axe 
vertical, portant des aubes obliques qui tournent dans un cour- 
sier circulaire dont la disposition empêche toute rentrée d'air 
et toute contraction nuisible. Ces ventilateurs déterminent dans 
les mines de Blanzy une circulation active, mais dont on n'a 
pas encore exactement mesuré l'intensité. 



18« AËRAGE DES miCS. 

Le ventilateur à force centrifuge est trèft-firéquemment em- 
ployé comme ventilateur portatif , lorsqu'il s'agit d'envoyer de 
l'air au fond d'une galerie ou d'un diantier. 

■aehiAes pmeuatl^ivefl. — Après l'insucote des ventila- 
teurs, on établit sur plusieurs puits de grandes machines pneu- 
matiques à pistons. 

Une de ces machines, composée de deux cylindres à mouve- 
ment alternatif, de S'^yôO de diamètre et de 1*^,90 de course, 
était mise en mouvement par une machine à vapeur dont la 
puissance mesurée au frein Prony était de 25 chevaux. Le débit 
théorique de chaque cylindrée étant de 7"- *"- ^' ,929, le débit ef- 
fectif fat de 5- ' "" ,558, avec une dépression de 0",218 à 0" ,67 
d'eau distillée, soit en moyenne 0",137 ; le travail effectif était 
donc de 10 chevaux, soit 40 pour 100 du travail développé. 

On a d'abord cherché à perfectionner ces machines pneu- 
matiques, en les remplaçant par des ventilateurs à cloche, 
dits ventilateurs du Hartz. On emploie depuis longtemps au 
Hartz des ventilateurs formés d'un tonneau renversé, dont le 
fond est muni d'un clapet et qui plonge dans une cuve remplie 
d'eau; au centre, un tuyau portant également un clapet à sa 
partie supérieure, s'élève au-dessus du niveau de l'eau et porte 
l'air jusqu'aux chantiers qui ont besoin d'être aérés. Ce venti- 
lateur reçoit le mouvement alternatif, qui est nécessaire à son 
fonctionnement, d'une tige de pompe à laquelle on attache le 
tonneau mobile. Comme ventilateur simple et local, cet appa- 
reil peut évidemment rendre des services. 

On a transformé le ventilateur du Hartz en une grande ma- 
chine pneumatique destinée à créer une ventilation générale, 
en donnant aux cuves 3»,50 de diamètre et au tuyau intérieur 
3",20, de sorte qu'il restait une zcme annulaire de 0'",15 de 
largeur, remplie d'eau et dans laquelle plongeait la cloche à 
soupapes, dont la course était de 2 mètres. 

Le débit théorique de chaque cylindrée étant de 6"*'*',081, 
on obtint un débit effectif de 5"* "^ ''',428 et l'effet utile fat exac- 
tement, comme pour les machines à piston, de 40 pour 100. 



MOYENS MÉCANIQUES D'AÉRAGE. 287 

Ces macbines pneumatiques à pistons ou à cloche, présentent 
des difficultés de construction pour les soupapes qui doivent 
être à la fois très- grandes et très-mobiles. On est arrivé à 
obtenir cette double condition en divisant les surfaces en six, 
dix et douze compartiments que l'on a couverts par des clapets 
légers et équilibrés. Ces appareils, bien que coûteux à établir, 
ont un avantage précieux , celui de pouvoir déterminer une 
dépression moyenne correspondante à0™,14 du manomètre à 
eau, et de produire, par conséquent, Taérage dans les circon- 
stances les plus difficiles, c'est-à-dire lorsque les parcours sont 
très-longs et les galeries de sections très-étroites. 

Une machine pneumatique, évidemment supérieure comme 
disposition à celles que nous venons de mentionner, a été r^ 
cemment montée au charbonnage de Pontée-Loup, près Char- 
leroy, dirigé par M. Goret. Cette machine est représentée en 
coupe verticale, (pi. XVI). 

Elle se compose de deux chambres à section rectangulaire 
ayant 4»,50 de largeur, sur 8 mètres de hauteur. Ces cham- 
bres sùùt disposées en caisses à air et reçoivent des pistons à 
clapets; les pistons sont directement mis en mouvement par 
un cylindre à vapeur ayant 2", 75 de course. 

La planche XYI indique suffisamment le mode d'action de 
l'appareil et la disposition des courants d'air. L'appel de 
l'air du puits d'aérage se fait par les galeries voûtées placées 
au*dessous des fondations. 

Les pistons et les fonds des caisses sont pourvus de quatre 
clapets ; ces clapets étant verticaux» sont à la fois très-mobiles 
et très-faciles à entretotiir, condition qui n'avait pas été obte- 
nue dans les cylindres verticaux. Enfin, pour prévenir l'usure 
des pistons, on les a pourvus de deux patins qui glissent dans 
des rainures dont les côtés, garnis de bandes d'acier, forment 
un double rail qui facilite le glissement et rendent l'entretien 
très-simple. 

TeAtllatevr Fabry. — Le ventilateur Fabry est aujourd'hui 
adopté d'une manière générale ; son usage, consacré par des 



288 



AËRAGE DES MINES. 



applications multipliées et par une longue pratique , s'étendra 
d'autant plus que c'est le seul qui réunisse jusqu'à présent les 
conditions d'un débit d'air et d'un effet utile considérables, 
d'une grande régularité de marche et d'un entretien facile. 
Le ventilateur Fabry est une machine pneumatique rota- 




Fig. 111. Ventilateur Fabry. 

tive, composée de deux roues d'engrenage de même diamètre, 
ayant seulement trois dents chacune (fig. 111), 

Ces roues se meuvent entre deux bajoyers verticaux et dans 
un coursier circulaire à la base duquel se fait l'appel de l'air 
par deux galeries communiquant au puits. Elles portent à 
leur extrémité des croisillons disposés de telle sorte qu'il y a 
toujours deux dents en contact; la communication du puits et 
de l'extérieur se trouve ainsi fermée, et l'air est foulé ou aspiré 
le long des coursiers circulaires , selon que le mouvement a 
lieu du dehors au dedans ou du dedans au dehors. 

Le mouvement, d'abord transmis aux deux roues du venti- 
lateur par un engrenage, est aujourd'hui donné par un cylin- 
dre à vapeur vertical , portant deux bielles directement atte- 
lées à des manivelles calées sur les arbres des roues. 



MOYENS MÉGANIQUES D'AËRAGE. 289 

Beaucoup d'expériences ont été faites sur ce ventilateur; 
nous en rapporterons une seule qui représente la moyenne des 
résultats obtenus, et qui a été faite, en 1850, au charbonnage 
du Grand- Buisson, près Mons, dans les conditions suivantes : 

L'air descendait dans les travaux par la fosse aux échelles 
et celle d'épuisement, la première, consistant en une suite de 
tourets, présente une section moyenne de 1",30; la seconde, 
contenant l'attirail des pompes, donne passage à l'air sur une 
surface moyenne de l'",80 ; leur profondeur est de 320 mètres. 
Arrivé au bas des puits, le courant est divisé en deux parties : 
Tune destinée à Taérage de l'exploitation de la veine Bibée en 
plateure, parcourt : 

V Avant d'arriver aux tailles. . 500 met. \ 

2» Fronts de taille 200 « 1 1350 met. 

3* Voies de retour d'air. . . . 650 » / 

La deuxième partie, après avoir parcouru un bouveau de 
35 mètres environ, se divise de nouveau en deux branches : la 
première allant aérer les tailles ouvertes dans le droit de la 
couche Bouilleau ; la deuxième, celles de la couche Grand- 
Buisson. La première branche parcourt : 

1" Avant d'arriver aux tailles . . 180 met. \ 

2* Fronts de tailles 100 « | 560 met. 

3* Voies de retour d'air. ... 180 « ) 

La deuxième branche parcourt : 

1® Avant d'arriver aux tailles . 200 mèt.N 

2** Fronts de tailles 160 « ( 640 met. 

9" Voies de retour d'air ... 280 » ) 

La section des voies d'aller et retour d'air est en moyenne 
de 1",20 sur 1«»,60, soit l'"""-'^,92. 

L'air, après avoir parcouru les fronts de tailles et voies de 
retour, sort par la bure d'extraction aux étages de 300 et 
247 mètres. 

La température était de 26*^,75.. 

La pression barométrique de 0,7565. 

L'excès de pression de l'air intérieur sur l'air extérieur était 
II. 19 



290 AÉRAGE DES MINES. 

mesuré par une colonne d'eau de 0,0571, équlyalant à une co- 
lonne d'air de 43-, 967. 

Le nombre de tours de l'appareil était de 28,43. 

Le volume obtenu par seconde, de 8* '• *',774. 

Le poids du mètre cube d'air saturé d'humidité étant 
de 1%157. 

Le travail utile du ventilateur était donc de 

8,774 X 1,157 X 43,967 = 44,631 kilogrammètres. 

ou en chevaux ' = 5,95. 

Le travail utilisable de la machine a été trouvé de 
84,773 kilogrammètres, l'effet utile du ventilateur était donc 

54=221=0,626. 

Beaucoup d'autres ventilateurs sont aujourd'hui à des états 
d'expérimentation plus ou moins avancés. Nous indiquerons, 
d'abord, le ventilateur le Miellé, formé d'un tambour hexa- 
gonal tournant autour d'un axe ; ce tambour (ayant par exem- 
ple 3 mètres de longueur et autant de diamètre), est recouvert 
sur chacune de ses faces par des volets à charnières qui sont 
tenus et mis en mouvement au moyen de bielles placées sur 
un arbre excentré. Les volets sont disposés de manière à se re- 
plier sur le tambour d'un côté, et à se développer de l'autre, 
de telle sorte qu'il y en ait toujours un qui serve d'obturateur à 
l'orifice rectangulaire consacré à la sortie de l'air. On détermine 
ainsi une dépression de 6 à 7 centimètres d'eau et par con- 
séquent un courant ventilateur très-vif. Les difficultés que pré- 
sentent la construction et l'entretien des volets articulés, et des 
bielles qui les mettent en mouvement, ont empêché jusqu'à 
présent cet appareil ingénieux de se multiplier. 

Le ventilateur Motte est une vis verticale mise en mouve- 
ment à l'orifice du puits d'aérage, dans un cylindre alésé. Cette 
vis détermine im courant d'air proportionné à la vitesse qui 
lui est imprimée. 



DISTRIBUTION DE L'AIR DANS LES TRAVAUX. t91 

Les ventilateara et tous les appareils qui peuvent refouler 
Tair sont employés assez souvent pour envoyer de l'air sur des 
points envahis par les gaz méphitiques. On est même quelque- 
fois obligé d'y avoir recours dans des travaux simples, comme 
pour foncer un puits, percer une galerie. Dans ce cas, l'appa- 
reil ventilateur est adapté à des conduits d'air métalliques ou 
composés de quatre planches formant un tube prismatique 
quadrangulaire. Les joints de ces planches sont garnis avec de 
la mousse et les abouts disposés de telle sorte que les joints 
transversaux ne se correspondent pas sur les quatre faces. Ces 
conduits d'air, appelés canards , se posent habituellement dans 
des angles et au sol des galeries ; on doit toujours en avoir 
une certaine quantité pour les monter en cas d'accident. Lors- 
qu'on les pose pour un service qui doit durer longtemps, il faut 
avoir soin de les placer à l'abri des chocs ; souvent même on 
construit sur un des côtés de la galerie un mur qui forme un 
conduit spécial dit rayon ou kemet, 

DistribntioA de l'air dans les travaux. 

Lorsqu'il s'agit de créer un système général d'aérage, il est 
essentiel de déterminer d'abord la quantité d'air pur qu'on doit 
introduire dans les travaux pendant un temps donné, puis il 
faut faire circuler l'air introduit de manière à l'amener dans 
les chantiers d'abatage à l'état le plus pur possible. 

La quantité d'air introduite dans les mines est très-varia- 
ble, car elle dépend à la fois du développement des travaux 
souterrains et des conditions particulières de l'air intérieur. Les 
mines de houille, étant celles qui exigent l'aérage le plus actif, 
fournissent , sous ce double rapport , les meilleurs éléments 
d'étude, car il peut rarement y avoir excès d'air, tandis que la 
plupart des mines profondes, celles même qui ne donnent lieu 
à aucun dégagement spontané de gaz délétères, laissent beau- 
coup à désirer sous le rapport de l'aérage. 

La vitesse de l'air dans les travaux doit être assez grande 



29Î AËRAGE DES MINES. 

pour amener la difiîision des gaz délétères et empêcher leur 
liquation et leur statiomiement dans les anfractnosités des ex- 
cavations. Une vitesse de 0^,60 par seconde est convenable 
et détermine à la fois la difiîision du grisou et de Tacide car- 
bonique; l'',40 par seconde est un maximum qu'on ne doit 
pas d^Musser dans les tailles : car une vitesse supérieure pour- 
rait occasionner la projection de la flamme à travers les toiles 
métalliques des lampes, sans compter qu'il en résulterait an 
vent gênant pour les ouvriers. 

Si Ton vient actuellement à constater les quantités d'air pur 
envoyées dans les mines, on trouve que les mines de houille 
les moins bien ventilées reçoivent, dans les bassins du nord de 
la France et de la Belgique, 1"' ^,700 par seconde ; les mines 
ventilées par un foyer d'aérage reçoivent de 3 à 8 mètres cubes 
par seconde; enfin les mines dont le développement souterrain 
est considérable, et dans lesquelles il se dégage du grisou , 
reçoivent dans le même temps de 7 à 15 mètres cubes. 

Dans une mine où il n'y a aucun dégagement de gaz délétères 
à craindre, on peut compter le nombre des ouvriers et des lu- 
mières, doubler ou tripler la quantité d'air altéré pour flaire 
la part des causes d'altération qui ne peuvent être calculées, et 
déterminer ainsi a priori la quantité d'air à introduire par un 
aérage artificiel. Ce sera toujours un très-faible aérage. Le plus 
souvent même, et notamment dans les mines métalliques, on 
attend que les ouvriers soient incommodés par l'altération de 
l'air atmosphérique pour aviser aux moyens de le purifier. Mais 
dansées mines de houille, dans toutes celles qui sont sujettes 
soit au grisou soit aux mofettes, il y aurait imprudence à ne pas 
combiner à l'avance un système d'aérage et à ne pas en pré- 
parer les moyens d'après les chiffres précédemment indiqués. 

La double condition de quantité et de vitesse conduit d'ail- 
leurs à des relations nécessaires avec la section des travaux. 
Ainsi 3*°, 70 sur 3**, 70 serait la section d'une galerie recevant 
8 mètres cubes à la vitesse de 0^,60 par seconde. Les galeries 
n'ayant ordinairement que 4 mètres de section, le volume d'air 



DISTRIBUTION DE L'AIR DANS LES TRAVAUX. Î93 

nécessaire serait setilement de 2*"'^* ^,400 à la vitesse de 0'*,60, 
et ir-'^^^SOù à la vitesse de l'",20. C'est qu'en effet, dans 
les mines fortement ventilées , le courant principal se divise 
toujours en plusieurs artëres qui vont assainir les diverses par- 
ties de la mine. Il y en aura, par exemple, trois ou quatre 
recevant 3 mètres cubes par seconde ; tous ces couranttr pour- 
ront d'ailleurs entrer par un même puits divisé par des cloi- 
sons en trois et quatre sections, et ne se réunir ensuite qu'à 
leur sortie dans le puits d'appel. 

La quantité d'air à introduire dans une mine ne peut guère 
être déterminée que par tâtonnement, et c'est en étudiant la 
composition de l'air à sa sortie de la mine, et en constatant les 
vitesses dans les travaux qu'on pourra reconnaître si l'aérage 
est suffisant. Or, il peut arriver, dans les mines sujettes aux 
gaz délétères, que l'air soit déjà très-impur et très-nuisible 
dans les dernières parties de son parcours, sans qu'il y ait pos- 
sibilité d'augmenter sa vitesse. Dans ce cas, l'air entrant doit 
être divisé, comme il est dit plus haut, en plusieurs branches, 
et circuler dans des groupes isolés qui se trouvent ainsi aérés 
indépendamment les uns des autres. Cette division est surtout 
avantageuse pour les mines à grisou. Ainsi les grandes exploi- 
tations houillères d'Angleterre et de Belgique sont généralement 
divisées en trois ou quatre quartiers dont l'aérage est entière- 
ment indépendant. Ces distributions de l'air nécessitent des 
murs d'isolement, des portes d'aérage qui ne s'ouvrent que 
pour le service et qui retombent d'elles-mêmes ou sont ma- 
nœuvrées par des enfants. 

En décrivant successivement les méthodes d'exploitation, 
nous avons indiqué la marche du courant d'aérage dans cha- 
cune d'elles; ce courant descend d'abord au bas des travaux, 
remonte les voies de roulage, parcourt les chantiers d'abatage 
de bas en haut et se rend au puits d'appel par une voie spéciale 
et non fréquentée. L'aérage suit ainsi une marche toujours 
ascensionnelle, du moins autant que cela est possible. Les ou- 
vrages par galeries et piliers sont les plus difficiles à aérer. 



2H AfiRAGB DES MIMES. 

La planche Vil r^rësente la disposition d'une exploitation 
dans laquelle l'aérage est déterminé par un puits d'appel B, 
avec foyer d'aérage en F, et par un puits d'entrée d'air en A. 
Elle indique la circulation du courant d'aérage, guidé par des 
portes, des cloisons ou des croisements de galeries, toutes les 
fois que cela est nécessaire. 

L'air appelé dans une mine doit d'abord être dirigé vers les 
chantiers principaux, puis sortir par les voies les moins fré- 
quentées. Si le chemin qui remplit ces conditions est le plus 
court , il n'est besoin d'aucun artifice pour obliger l'air à le 
suivre, il prend naturellement les voies les plus directes et les 
plus faciles. Si, comme cela est le plus ordinaire, ce chemin 
n'est pas le plus direct, on oblige l'air à le suivre en lui bar- 
rant toute autre issue. 

Les portes d'aérage sont faites en bois et avec une solidité 
d'autant plus grande que leur fonction est plus importante. Si 
cette fonction est indispensable , on établit deux portes à ime 
certaine distance l'une de l'autre, afin que, dans le passage 
nécessité par le service, il y en ait toujours une des deux qui 
soit close. S'il est à craindre que ces portes soient renversées 
par une explosion, on fixe au fidte de la galerie une porte à 
charnière dite porte flottaïUe qui reste toujours relevée, mais 
qui est disposée de manière à tomber et à fermer la galerie 
lorsqu'elle est atteinte par une commotion assez forte pour 
défoncer les deux autres. 

Les cloisons d'aérage, qui n'ont d'autre but que de dirigei 
la circulation, peuvent être construites en bois, en briques ou 
remblais, et sans beaucoup de soin ; mais celles qui sont des- 
tinées à isoler de vieux travaux remplis de grisou ou d'acide 
carbonique, doivent, comme celles destinées à parquer des feux 
souterrains, être exécutées en corrois, c'est-à-dire enduites d'ar- 
gile de manière à être complètement imperméables. 

Dans les mines sujettes au grisou, les courants d'air doivent 
avoir autant que possible une direction constamment ascen- 
sionnelle, condition indispensable pour empêcher les accumu- 



DISTRIBUTION DE L'AIR DANS LES TRAVAUX. 295 

lations dans les parties supérieures. Les ouvriers auront en 
outre le soin de boucher et de balayer les anfractuosités dans 
lesquelles le gaz pourrait se liquater. Enfin il faut autant que 
possible éviter de faire revenir le courant sur lui-même, de peur 
qu'après une explosion il n'y ait suppression d'aérage par le 
renversement des cloisons d'isolement. 

Malgré toutes ces précautions, lorsqu'une explosion est dé- 
terminée, il arrive presque toujours que l'aérage est reAversé 
et qu'il y a stagnation, soit par suite du défoncement des portes 
et des cloisons, soit par l'extinction des foyers, ou le dérange- 
ment des appareils mécaniques qui déterminaient le courant. 
Dans ce cas, la mine est envahie par les gaz délétères qui y 
stationnent, et il est difficile, quelquefois même impossible de 
rentrer dans les travaux pour porter secours aux mineurs et 
rétablir les conditions de la circulation. 

Il est donc essentiel qu'une mine sujette au grisou soit pour- 
vue des moyens de rétablissement immédiat de l'aérage en 
cas d'explosion, ou tout au moins d'appareils pour le sauve- 
tage des ouvriers asph3rxiés. 

Pour rétablir l'aérage après une explosion, on peut disposer 
à l'avance un ou plusieurs foyers de secours et rétablir le cou- 
rant, immédiatement, à l'aide de matières facilement inflam- 
mables. Un moyen fréquemment employé en Angleterre, con- 
siste à disposer des réservoirs d'eau placés près de l'orifice des 
puits d'entrée de l'air, et à faire tomber dans ces puits un cou- 
rant d'eau divisé qui entraîne l'air, le refoule dans les galeries 
et rétablit la ventilation. Des mineurs descendent dans les tra- 
vaux, munis d'ammoniaque et d'eau de chaux, et ils ont soin, 
en y pénétrant, de suivre la marche du courant d'air ven- 
tilateur. 

On a souvent proposé des appareils respiratoires pour péné- 
trer directement dans les gaz méphitiques. Les uns consistent 
en une provision d'air contenue dans un réservoir à parois flexi- 
bles; l'ouvrier aspire cet air par un tube et l'expire par un 
autre ; deux soupapes empêchent le jeu inverse de se produire. 



290 AÉRAGE DES MINES. 

D'antres fois Tair est comprimé dans nne caisse en Cer-blanc , 
et la respiration est entretenue par un jeu de soupapes. Ces ap- 
pareils, trop compliqués, ne sont pas encore devenus pratiques. 
Enfin, si, à la suite d'une inflammation de grisou, le feu 
vient à se déclarer, soit dans les boisages, soit dans la houille, 
on doit immédiatement éteindre ou isoler ces feux, ou, si cela 
n'est pas possible, boucher immédiatement tous les orifices de 
la mine, et éteindre l'incendie par l'acide carbonique qu'il pro- 
duit. Il faut se garder dans ce cas de vouloir rentrer trop promp- 
tement dans les travaux ; car si l'on donnait trop tôt accès à l'air 
extérieur, et que certaines parties de la houille ou des boisages 
vinssent à se rallumer, l'atmosphère, étant redevenue explosive, 
pourrait prendre feu et provoquer de nouveaux accidents. 

Les conditions posées pour la circulation de l'air dans les 
mines, les moyens d'imprimer aux courants d'air la vitesse 
convenable, les lampes de sûreté dont la double fonction est 
d'avertir les mineurs de la présence du grisou et d'empêcher 
l'inflammation , enfin les règlements adoptés dans les mines, 
règlements qui prescrivent aux ouvriers de se retirer dès qu'ils 
s'aperçoivent de la présence d'une quantiré de grisou de nature 
à créer un danger, toutes ces mesures forment un ensemble 
qui théoriquement suflit pour préserver de tout accident. 

Il n'en est malheureusement pas ainsi. Malgré les précau- 
tions les plus rigoureuses, malgré la sécurité théorique assurée 
par les procédés de ventilation et par les lampes de sûreté, 
il arrive encore des accidents nombreux, parmi lesquels il en 
est de tellement graves qu'ils ont compromis les exploitations 
dans lesquelles ils se sont produits. 

Les derniers accidents arrivés dans les houillères de la 
France et de la Belgique ne peuvent guère être expliqués que 
par les dégagements subits et abondants qui ont souvent lieu, 
surtout lorsqu'on travaille dans des parties de couches acci- 
dentées par les failles. Dans ce cas, les procédés de ven- 
tilation ont pour résultat de mélanger très-rapidement le 
grisou à l'air des galeries, et de former des mélanges déto- 



DISTRIBUTION DE L'AIR DANS LES TRAVAUX. 297 

nantfi au milieu desquels se trouve presque subitement plongée 
toute la population des mineurs, manœuvres et rouleurs qui cir- 
cule dans le courant d'aérage. Dans cette situation il suffira 
d'une lampe ouverte ou d'un treillis en mauvais état pour dé- 
terminer une explosion terrible. 

Ainsi les courants d'air rapide qui sont la base d'un bon 
aérage peuvent, dans certains cas, être la cause des explosions 
les plus funestes. Si Ton supposait, au contraire, le chantier 
dans lequel se dégage le grisou faiblement ventilé, il se pro- 
duirait une liquation du gaz qui envahirait lentement les gale- 
ries voisines, et les mineurs en se retirant des ateliers auraient 
le temps de donner l'alarme sur tout le parcours du courant 
d'air. C'est ce qui explique qu'avec les procédés actuels, les 
explosions de grisou sont devenues beaucoup plus rares qu'au- 
trefois, mais qu'en même temps leur gravité est beaucoup plus 
grande en moyenne. 

En présence de ces cas heureusement rares, il est évident 
que la sécurité de la mine repose uniquement sur le choix 
d'une bonne lampe, sur l'établissement d'un bon système d'en- 
tretien et de contrôle. 

Voici comment ce contrôle est établi dans les houillères de 
la France et de la Belgique. 

Chaque ouvrier mineur est porteur d'un numéro, gravé sur 
une plaque qui lui est remise. Un ouvrier spécial, établi à 
l'entrée du puits de descente, est chargé de l'entretien et de la 
distribution des lampes; il reçoit successivement les plaques 
numérotées des mineurs qui se présentent pour descendre et 
leur délivre les lampes qui portent les numéros correspondants. 
Chaque plaque est accrochée dans le magasin oii les lampes sont 
classées, à la place de la lampe correspondante, de telle sorte 
que l'inspection de ce magasin indique de suite quels sont les 
ouvriers descendus dans la mine. Déplus, le mineur, lorsqu'il 
remonte, est obligé, pour reprendre sa plaque numérotée, de 
remettre sa lampe au lampiste qui vérifie immédiatement si 
elle est en bon état et si elle n'a pas. été ouverte. Ce contrôle 




298 AfiRAGC DES HIHBS. 

est complété par des amendes que payent les dâînqiiantB et 
qui sont versées dans la caisse de secours. 

Il manque encore aux mines des mnémamèires commodes 
qui permettent de constater la vi- 
tesse de l'air dans les galeries. Les 
anémomètres à ailettes sont d'mi 
nsage incommode, difficile et se 
/ dérangent firéqnemment; celui qtie 
^ l'on pomrait recommander préfé- 
rablement est représenté fig. 113. 
Cet anémomètre, composé d'un 
simple pendule, a été essayé en 
Angleterre et en Belgique. Sa dé- 
viation de la verticale indique 
Fif. 112. Anémomètre. l'intensité du courant d'air. 

Aucun accident n'engage à un plus haut degré la responsa- 
bilité de l'ingénieur directeur d'une mine, que l'explosion du 
grisou . n doit en quelque sorte exposer de lui-même, après un 
accident de cette nature, queUes sont les conditions de l'aérage 
de ses travaux et démontrer que ces conditions étaient nor- 
males; il doit démontrer que les lampes qu'il a choisies et 
données aux mineurs étaient de sûreté et bien entretenues ; il 
doit en un mot venir au-devant de toute objection. 

Sans doute, si l'on pouvait avoir des renseignements sur ce 
qui a pu se passer dans le chantier où l'explosion a eu lieu , il 
resterait prouvé, dans la plupart des cas , qu'une imprudence 
a été commise ; qu'une lampe a été ouverte, qu'un ouvrier a 
voulu fumer, qu'il a négligé telle précaution prescrite par le rè- 
glement. Mais ceux qui pourraient donner ces renseignements 
ont été généralement les premières victimes de l'explosion et 
souvent même il n'est pas possible d'arriver jusqu'à leurs corps 
par suite des éboulements ou des incendies qui se sont pro- 
duits. 

En présence des incertitudes qui résultent des dernières ex- 
plosions arrivées en France et en Belgique, dans des mines où 



DISTRIBUTION DE L'AIR DANS LES TRAVAUX. 299 

le contrôle était aussi complet que possible» on arrive forcé- 
ment à conclure : V que les lampes de sûreté ne donnent que 
des indications insuffisantes sur Texistence du grisou et sur ses 
proportions dans l'atmosphère des mines ; 2* qu'elles n'offrent 
pas encore le degré de sûreté désirable, dans le cas où l'atmo- 
sphère, par suite d'une des circonstances précitées, devient en 
très-peu de temps éminemment explosive. 

On doit ne jamais perdre de vue la série des précautions 
qui peuvent seules préserver les mineurs ; elles ont été résu- 
mées en Belgique par un arrêté royal du l""' mars 1860, que 
nous présentons comme un résumé complet de ce qui vient 
d'être exposé dans ce chapitre. 

EXPLOITATIONS SR O^HIEbAL. 

Artiole !«*. Dans tonte exploitation eouterrune, rasBainissement de tons les 
points de travaux aooessibles ans ouTiiers sera assaré par nn coarant actif et 
régulier d*alr pur. 

La vitesse et l'abondance de ce oonrant , ainsi qne la section des galeries qni 
doivent être facilement accessibles dans toutes leurs parties, seront partout 
réglées en raison du nombre des ouvriers, de retendue des travaux et des éma- 
nations naturelles de la mine. 

Art. 2. La ventilation sera déterminée et entretenue par dea moyens efficaces 
et exempts de tout danger. 

Art. 3. Tout courant d*air notablement vicié par le mélange de gaz délétères 
ou inflammables, sera soigneusement écarté d'un atelier quelconque et des voies 
' fréquentées. 

L'étendue des divers ateliers de travail sera limitée, au besoin, de manière à 
soustraire les ouvriers , placés sur le retour du courant , aux efiets nuisibles 
d'une trop grande altération de l'air. 

Art. 4. Les remblais établis tant pour soutenir les roches que pour séparer 
les voies de roulage des voies d'aérage correspondantes , seront partout rendue 
aussi serrés et entretenus aussi imperméables que possible. 

Art. 5. Ces remblais seront avancés en tout tempe à une petite distance des, 
fronts de travail des ouvriers (tailles), de manière à empêcher, vers ces points, 
le ralentissement du courant d'air et la stagnation des gaz nuisibles. 

Art. 6. Les travaux seront disposés de manière à se passer, autant que pos- 
sible, de portes pour diriger ou pour partager le courant d'air. 

Toute porte destinée à la répartition de l'aérage sera munie d'un guichet 
dont l'ouverture sera réglée en raison des besoins. 

L'usage de portes multiples, convenablement espacées, sera de rigueur dans 
les voies où elles doivent être ouvertes fréquemment pour le service de la mine. 



300 AÉRAGE DES MINES. 



MIKES A QBIBOU. 



Aérage. 

Art. 7. Dans les mines à grisou , l'exploitation aura lien , autant que pos- 
sible, par tranches prises successivement en descendant. Sauf les exceptions 
autorisées par l'administration , Tensemble et toutes les parties des travaux 
seront disposés de manière à ne pas forcer à desoendre un air plus ou moins 
chargé de gaz inflammables. 

Art. 8. La sortie de l'air aura lieu par un puits spécial, affecté exclusivement 
à cet usage, et isolé des autres puits par un massif de roche suffisant. 

L'appel y sera provoqué soit par des moyens mécaniques , soit par échaaf- 
fement, à l'exolusion des toque-feux ou foyers alimentés par l'air sortant de 
la mine. 

On prendra, à la surface, les précautions nécessaires pour éloigner de tout 
foyer, le grisou qui sort de la mine. 

Art. 9. Les voies d'entrée et de retour de l'air seront séparées par des mauifs 
assez épais pour qu'une explosion ne puisse les endommager. 

Art. 10. Les royons et kernés ne pourront être tolérés qu'exceptionnelle 
ment et seulement pour des travaux préparatoires et de reconnaissance. 

Éclairage. 

Art. 11. L'emploi de lampes de sûreté, admises par Tadmlubtration des mi- 
nes, est obligatoire pour les houillères à grisou. 

Art. 12. Les lampes de sûreté fermeront à clef. Elles resteront déposées à 
l'établissement où des ouvriers spéciaux seront chargés de les visiter, de les 
nettoyer et de les maintenir chaque jour en bon état. 

Art. 13. Au moment de la descente, la lampe est remise à chaque ouvrier; 
celui-ci est tenu de s'assurer qu'elle est fermée à clef. 

Art. 14. Il est expressément défendu d'ouvrir les lampes dans les travaux ; 
celles qui viendraient à s'éteindre pendant le travail seront renvoyées fermées, 
soit à la surface, soit en quelque point désigné de l'intérieur, où elles seront 
visitées, rallumées et refermées à clef par des hommes exclusivement préposés 
à ce soin. 

Art. 15. Lorsque le grisou apparaîtra dans une taille ou dans une galerie en 
assez grande quantité pour déterminer un allongement soutenu de la flamme 
des lami^s, le travail y sera immédiatement suspendu jusqu'à ce que le danger 
ait cessé. 

Emploi de la poudre. 

Art. 16. L'usage de la poudre est interdit pour l'abatage de la houille dans 
l'exploitation des couches à grisou , sauf les exceptions qui seraient préala- 
blement admises par l'administration. 

Art. 17. L'emploi de cet auxiliaire n'est toléré pour les travaux à la pierre, 
que sous réserve expresse des conditions ci-après : 



, DISTRIBUTION DE L*A1R DAMS LES TRAVAUX. 301 

1° De n'employer, pour mettre le fea à la mine, aucine sabstanoe susoep- 
tible de brûler avec flamme ; 

2** De ne faire sauter la mine qu'après s'être scrupuleusement assuré , par 
l'inspection de la flamme des lampes, qu'il u'j a pas de gaz inflammables dans 
cette partie des travaux ; 

3** De désigner, pour l'exécution de cette mesure et pour l'office de boute-feu, 
des mattrea-onvriers ou des mineurs expérimentés, préalablement exercés à ce 
service. 

BJJKVmiLLàXCa, 

Art. 18. Il y aura dans chaque exploitation , notamment dans les mines à 
grisou, indépendamment des maîtres-ouvriers (porions), un nombre déterminé 
- de mineurs (surveillante), spécialement chargés des détails de la surveiUance 
journalière des moyens d'aérage et d'éclairage. 

Le nombre de cee surveillants sera fixé par les ingénieurs des mines , d'après 
l'étendue des travaux, la nature et l'abondance des gaz et le degré de sécurité 
que présente le système de ventilation. 

Art. 19. Ces mineurs, ainsi que les boute-feu, seront désignés comme tels, 
par le directeur, sur le registre de contrôle des ouvriers. 

Art. 20. Les mineurs-surveillants auront mission, chacun dans les parties 
qui lui seront assignées : 

A. De visiter avec soin les voies d'aérage et de les faire entretenir en bon 
état; de ne permettre l'accès du travail à tout ou partie d'un poste d'ouvriers, 
qu'après s'être assurés que l'air y est pur, que la ventilation est suffisamment 
active, que tout est en ordre, et qu'il n'existe aucune cause saisissable de danger 
pour les ouvriers ; 

B. De maintenir, pendant toute la durée du travail, une police sévère dans 
les tailles et dans les voies les plus fréquentées, en ce qui concerne le manie- 
ment des lampes, l'abatageet le dépôt des produits de l'extraction, la manœuvre 
des portes ; en un mot , tout ce qui importe essentiellement à l'efficacité de 
l'aérage et à la sécurité de l'éclairage ; 

C. De signaler, pour être punis suivant la gravité des cas, les auteurs de 
toute infraction aux règles de la prudence et de la subordination ; d'agir de 
même à l'égard de tout ouvrier qui serait porteur d'une pipe, d'un briquet ou 
de quelque matière propre à se procurer du feu dans des travaux où l'emploi 
des lampes de sûreté est obligatoire ; 

D. De faire cesser le travail de tout atelier exposé à la présence de gaz inflam- 
mables, et de diriger prudemment la retraite des ouvriers. 

Art. 21. Lee ingénieurs des mines veilleront à l'observation rigoureuse des 
dispositions qui précèdent. 

Ils aideront, au besoin, les exploitants de leurs conseils. 

Ds consigneront, le cas échéant, leurs prescriptions sur un registre spécial 
tenu, à cet effet, au bureau de l'exploitation, et qui remplacera, pour cet objet, 
le registre d'avancement mentionné à l'article 6 du décret du 3 janvier 1813. A 
chacune de leurs visites, ils inscriront, sur ce registre, le résultat de leurs oV 
servations. 

Art. 22, En cas de réclamation, les députations permanentes des conseils 
provinciaux pourront accorder des délais ou des dispenses conditionnelles pour 
l'accomplissement rigoureux des dispositions qui précèdent. 



302 ROULAGE SOUTERRAIN. 



CHAPITRE V. 



BOULA6E SOUTBBAAIH. 



Après Tabatage, ce sont les opérations de roxdage et d'ex- 
traction qui ajoutent le plus au prix de revient des matières 
exploitées. Ces dépenses sont surtout de la plus grande im- 
portance lorsqu'il s'agit de minéraux de peu de valeur in- 
trinsèque, tels que la houille, le sel gemme, les minerais de 
fer et les minerais métallifères pauvres dont le triage ne peut 
avoir lieu dans la mine. 

En général, on trouvera dans les mines des voies de trans- 
port d'autant plus imparfaites que les minerais auront un titre 
plus élevé et une plus grande valeur. Ainsi , tandis que les 
chemins de fer ont pris naissance dans les mines de houille, 
les voies de transport étaient tellement incomplètes dans la 
plupart des mines d'argent du Pérou, que, pour extraire le mi- 
nerai abattu , il fallait que les mineurs attachassent sur leurs 
épaules et à leurs jambes de petits sacs contenant ce minerai, 
et qu'ils s'engageassent ainsi dans les voies les plus étroites et 
les plus sinueuses. C'est Texploitation de la houille qui a 
déterminé le perfectionnement du roulage souterrain, sous 
le double rapport des voies et des appareils de transport. 

Les transports intérieurs se font par l'homme ou le cheval, 
employés comme moteurs, soit sur le sol des galeries, soit sur 
des voies perfectionnées consistant en chemins à rails de bois 
X)u de fer. 

Les combinaisons de ces différents moyens de roulage ou 
d'extraction sont assez nombreuses pour que les' mines soient, 
à cet égard, dans des conditions trèfr^iverses. Nous poserons 



TRACÉ DES VOIES DE ROULAGE. 303 

d'abord les principes qui peuvent conduire aux meilleures 
conditions de roulage, en examinant quel est le tracé le plus 
avantageux pour les voies de transporta 

Traeé des voles de roulage. 

Le premier élément du roulage souterrain est le tracé des 
galeries dans lesquelles il doit s'effectuer. Ce tracé résulte des 
méthodes précédemment décrites , mais il est généralement 
beaucoup moins régulier que ne le comportent l^s conditions 
théoriques de ces méthodes. 

Les éléments qui déterminent les conditions de construc- 
tion du matériel, sont : la longueur du tracé, les pentes, et la 
section des galeries. 

La longueur est un élément trës-variable même dans ime 
seule mine. Lorsqu'une exploitation est à son début, les 
points d'abatage sont rapprochés du puits d'extraction , mais 
ils s'en éloignent progressivement , de telle sorte quun rou- 
lage souterrain doit toujours être organisé en prévision des 
distances les plus longues. Quant aux longueurs auxquelles on 
arrive, on peut dire que celles de 500 à 1000 mètres sont les 
conditions moyennes. 

Les pentes doivent être^ autant que possible , dans le sens 
du transport, c'est-4-dire aider au roulage des wagons pleins, 
et remontres seulement par les wagons vides. 

En général les grandes galeries de roulage sont des galeries 
d'allongement qui servent en même temps à recueillir et con- 
duire vers le puits les eaux d'infiltration. On leur donne en 
conséquence une pente d'environ 5 millimètres par mètre, qui 
satisfait à la double condition de maintenir le sol asséché et de 
faciliter les transports. 

Ces galeries régulières peuvent être conduites jusqu'au bas 
des ateliers d*abatage lorsqu'on exploite des couches forte- 
ment inclinées , mais pour l'exploitation des plateures on est 
obligé de suivre des voies inclinées, voies diagonales dites 



304 ROULAGE SOUTERRAIN. 

thiemes dont les pentes sont en général de 5 à 10 degrés. Ces 
voies, difficiles à remonter, sont même difficiles à descendre, 
parce que les chariots y prendraient une accélération dange- 
reuse ; on est donc obligé d'enrayer et de descendre par l'effet 
du glissement. C'est un véritable traînage qui s'exécute tantôt 
sur le sol des galeries et tantôt sur des longrines ou sur des 
rails. 

C'est par suite de cette différence d'inclinaison des voies 
que le transport souterrain était autrefois divisé en deux par- 
ties distinctes : le traînage, qui partait des tailles et allait verser 
ses produits dans les galeries d'allongement, et le roulage qui 
s'effectuait dans ces galeries et dans les bouveaux jusqu'au 
puits d'extraction. 

Les galeries inclinées de 15 à 30 degrés ne peuvent être 
parcourues rationnellement qu'à l'aide de plans inclinés auto- 
moteurs si la charge doit être descendue, et à l'aide de plans 
inclinés avec treuils de manœuvre si la charge est en remonte, 
comme lorsqu'on exploite en vallée. On peut bien descendre 
ces pentes par un traînage sur le sol des galeries, mais, outre 
que la remonte des bennes de traînage est très-pénible, ce 
mode de transport nécessite un transbordement lorsqu'on ar- 
rive à la galerie d'allongement. 

Sur les pentes supérieures à 33 degrés les matières peuvent 
glisser par leur poids, et l'on ne se sert de plans automoteurs 
que dans le cas oii l'on veut ménager les matières abattues, soit 
qu'il s'agisse de minerais précieux que l'on craint de perdre, 
ou de houille que l'on ne veut pas briser. 

Lorsque les matières abattues doivent être remontées sur 
ces pentes rapides, on emploie des plans inclinés avec treuil à 
bras, manège à chevaux ou machine à vapeur : l'appareil rentre 
alors dans ceux qui sont employés pour l'extraction. Dans 
les mines dépourvues de matériel on a recours au portage à 
dos : le sol de la descenderie ayant été taillé en forme d'es- 
calier, des mineurs y remontent la charge dans des sacs. Ce 
moyen, tout barbare qu'il puisse paraître, est cependant 



TRACE DES VOIES DE ROULAGE. 30S 

susceptible d'être employé avec avantage pour les gîtes de peu 
d'importance et pour les attaques d'exploration , en ce qu'il 
n'entrée pas l'emploi d'appareils mécaniques dont l'installa- 
tion exige toujours du temps et des dépenses. 

Dans l'exploitation des mines, tout moyen doit en effet être 
proportionné au but qu'on se propose » et les moyens les plus 
grossiers sont quelquefois ceux qui doivent être préférés, parce 
qu'ils évitent des frais d'installation que ne compenserait pas 
le produit du travail entrepris. 

Ce principe de proportion entre les ouvrages et le but s'ap- 
pligue même a la section des galeries. 

Un bouveau important, une grande galerie d'allongement 
destinée à desservir des transports considérables auront néces- 
sairement de grandes dimensions : l^^^TO de hauteur sur 
2 mètres de largeur peuvent être considérés comme des mini- 
mum nécessaires à la circulation des chevaux qui seront em- 
ployés au roulage. 

Des galeries thiemes, ou bronchages qui ne doivent durer 
que peu de temps , des galeries de retour d*air, maillages ou 
troussages dans lesquelles on n'a pas à circuler, ne rece- 
vront au contraire que les dimensions strictement nécessaires. 
Dans les petites couches, ou leur donnera par exemple 1°*,30 de 
hauteur sur 1 mètre de largeur. Cette économie n'est peut-être 
pas très-logique, lorsqu'il s'agit de voies de roulage. Les mou- 
vements des bois et des murs réduisent en effet ces dimensions 
à tel point que le parcours de ces galeries devient très-difficile, 
et que la capacité à donner aux^chariots de roulage se trouve 
toujours en lutte avec la petite section des voies. Les difficultés 
de la circulation ont d'ailleurs d'autres inconvénients : elles 
rendent la surveillance difficile ; les mineurs eux-mêmes, une 
fois rendus à leurs tailles, y prennent des habitudes de lenteur, 
et sont mal secondés par les serveurs, les bouteurs et les rem- 
blayeurs, de telle sorte que l'allure générale du travail en souffre 
toujours. 

En résumé, les procédés à employer pour les transports 
u. 20 



S06 ROULAGE SOUTERRAIN. 

souterrains dépendent en grande partie da tracé et de la seo* 
tion des galeries à parcoarir. L'ingénieur doit donc avoir 
déterminé les procédés qu'il emploiera, au moment où il com- 
mence ses travaux ; mais comme il doit plus souvent encore 
organiser des roulages dans des voies qui ont été créées par ses 
devanciers, il devra chercher à tirer le meilleur parti possible 
de ces voies, quels que soient leur section et leur tracé. 

Divers aiodeB de tramsport. 

Dans la plupart des mines, l'homme est le seul moteur em- 
ployé : suivant les voies qu'il doit parcourir, il agit , comme 
porteur, chargé de sacs ou de hottes ; comme kroueiteur, en 
roulant devant lui à Taide de brouettes ; comme traîneur, en 
poussant ou tirant des traîneaux à patins; enfin,. comme rou- 
leur ou herscheur, en poussant ou tirant des chariots soit sur 
le sol même de la galerie, soit sur des voies perfectionnées. 
Nous examinerons successivement ces divers modes de trans- 
port en nous appuyant sur les tableaux statistiques d'effets 
utiles recueillis par M. Gervoy, dans les mines de la Loire. 

Portais é. dos. — Le porteur n'est employé que dans les 
voies étroites, dont l'inclinaison ou les sinuosités rendent le 
parcours difficile. Chargé d'un sac qu'il maintient d'une main 
sur ses épaules , il porte de l'autre un bâton qui le soutient 
et une lampe qui l'éclairé. Ce transport, lent et pénible, est d'un 
usage très-répandu dans les mines de l'Amérique méridionale, 
où les voies de roulage sont souvent étroites et sinueuses ; 
dans les mines de l'Europe il est plus rare, et n'a été conservé 
que pour les galeries courtes et inclinées conduisant des tailles 
aux voies de traînage et de roulage. Les voies consacrées à la 
circulation des porteurs doivent avoir au moins l'^ySO de hau- 
teur sur 0",75 de largeur. 

Suivant les pentes des galeries et leur section, la charge d'un 
porteur variera de 40 à 60 kilog. La pente maximum devra 
être de 45* ; encore est-il indispensable, pour qu'on puisse y 



DIVERS MODES DE TRANSPORT. 



307 



circuler, que le sol soit taillé en escalier; cette précaution est 
même avantageuse à partir de 15*. Pour des pentes qui excè- 
dent 20^, le transport à la descente est aussi pénible qu'à la 
montée ; les pentes de descente ne sont avantageuses que jus- 
qu'à 12°. Enfin , il faut éviter, autant que possible , de faire 
dépasser aux relais des porteurs 60 à 80 mètres de longueur. 

Dans les meilleures conditions, lorsque les ouvertures sont 
à grande section et les pentes faibles , un bon porteur» char- 
geant 60 à 75 kilog. dans un sac ou dans une hotte légère, 
produira dans sa journée un effet utile de 300 kilog. transpor- 
tés à 1 kilom. de distance. Sur des inclinaisons de 20^, cet 
effet utile se réduira à 190 kilog. transportés à 1 kilomètre. 

On jugera mieux ces diverses circonstances par le tableau 
suivant, qui résume les conditions du portage dans les mines 
de la Loire. 

Tableau de V effet utile des porteurs dans les mines de 
la Loire, 



NOMS 
des 

MI!tES. 



Monramberi .... 

Quautin 

Charles 

Palle 

Salomon 

Palle 

Brûlé 

Breuil 

Roche- la-Molière 



45 sur 100" 

sur 50" 
40 «ur 

Osur 

5 

8 
26 sur 

sur 


13 

9 
30 sur 

sur 



48- 
16- 



50- 
30- 



24- 
21- 



3» 


1 


-'îs 


OBSEf 


BAUTBOa 

des 
galeries. 


kil. 






nitrM. 


40 


32 


192 


1,60 


50 


62 


198 


1,30 


50 
50 


6 
8 


198 
208 


2 
1,60 


55 


50 


220 


1,60 


50 

53 

60 à 75 


60 
40 
80 


240 
254 
289 


1,80 
2 
à ciel ouv. 


50 


135 


304 


1,30 




Bon. 

Assez bon. 

Mautais. 
Id, 

Assez bon. 

MauTais. 
Assez bon. 
Très-mauTais 

TrèS'bon. 



Le portage à' dos disparaît chaque jour des habitudes des 
exploitations et ne doit plus être considéré que comme un 
moyen de transport accidentel , employé dans quelques gale- 



308 ROULAGE SOUTERRAIN. 

ries basses et indinées. Nulle part il n'a été plus répandu que 
dans les mines de la lignite des environs de Marseille, où 
l'usage était de pénétrer dans les couches suivant l'inclinaison, 
par des descenderies dont le sol était au besoin taillé en esca- 
liers. Le montage se faisait ensuite à dos, par des enfants de 
dix à quatorze ans qui arrivaient dans leur poste de travail, à 
un effet utile de 48 kilog. transportés à 1 kilomètre, soit par 
des ouvriers porteurs habitués dès leur enfÎEuice à ce travail et 
dont Teffet utile s'élevait à une moyenne de 300 kilog. trans- 
portés à 1 kilom. Depuis quelques années on a introduit dans 
ces mines des moyens de transport plus perfectionnés. 

Bro«ett«|^. — Le brouetteur est , en quelque sorte, le 
second degré des transports; c'est un mode que l'on emploie 
avant d'en établir un plus perfectionné. Avec la petite brouette, 
roulant sur le sol des galeries et chargeant 60 kilog., l'effet 
utile d'un brouetteur atteint facilement 500 kilog. transportés 
à 1 kilomètre pour un travail de 8 à 10 heures. 

Dans une mine de Rive-de-Gier, vingt brouetteurs, faisant 
le service des transports, prenaient une charge de 100 kilog. 
et faisaient 36 voyages ayant 200 mètres de distance moyenne. 
L'effet utile de chacun d'eux était ainsi de 720 kilog. trans- 
portés à 1 kilom. Ce chiffre est le plus élevé qu'on ait atteint 
parlebrouettage sur le sol des galeries. 

Lorsque le sol est moins favorable, comme dans certaines 
mines de Sarrebruck, l'effet utile du brouettage tombe à 300 ki- 
logrammes transportés à 1 kilomètre. 

Lorsque le sol est mauvais, on le garnit avec des plateaux 
qui facilitent le transport. Dans certaines mines on établit 
même une voie régulière avec des longrines et des plateaux, et 
l'on a pu ainsi porter l'effet utile d'un brouetteur à 1000 ou 
1100 kilog. transportés à 1 kilom. de distance. 

Ce mode de transport n'est d'ailleurs praticable qu'avec de 
très-faibles inclinaisons ; au delà de 4 à S"* l'ouvrier ne pourrait 
plus circuler qu'avec désavantage ; la brouette pèserait trop sur 
lui dans les montées et l'entrdnerait dans les descentes. Ces 



DIVERS MODES DE TRANSPORT. 



309 




Fig. 113. 



diificultés ont réduit l'usage de la brouette aux mines métalli- 
ques, où les transports sont peu considérables et les travaux 

réguliers. Dans les 
mines qui donnent 
lieu à de grands 
transports, Tusage 
en a été assez gé- 
néralement aban- 
donné. 

Appliqué à des 
transports par- 
tiels, le brouettage 
peut être quelque- 
fois préférable à 
tout autre système . 
On profite d'ailleurs de la construction des brouettes pour obte- 
nir le mesurage des quantités transportées. Celle qui est repré- 
sentée fig. 113 est souvent employée ; sa capacité est de 
110 litres et compte pour 1 hectolitre; sa construction d'ail- 
leurs solide peut être adoptée comme type d'une des formes 
les plus convenables. 

Traînage. — Le traînage s'exécute au moyen de bennes 
posées sur des patins, auxquelles les traîneurs sont attelés par 
des bricoles. Le poids ordinaire de ce véhicule est de 33 kilog. ; 
Ion y charge 60 à 80 kilog. dans les galeries basses qui ont 
moins d'un mètre de hauteur, et 120 à 160 kilog. dans les 
galeries élevées. 

Ce mode de transport convient mieux que le brouettage 
dans les galeries inclinées ; il comporte une inclinaison de 16^ ; 
mais, pour remonter les pentes, on commence à 12"* à faire 
aider le traîneur par un enfant pousseur. Les distances ou relais 
sont, en moyenne, de 100 mètres. 

L'effet utile d'un traîneur est très- variable ; il sera de 250 à 
300 kilog. transportés à 1 kilom. pour les galeries basses 
dont le sol est mauvais ; il sera de 600 kilog. à 1 kilom. dans 



310 



ROULAGE SOUTERRAIN. 



les galeries élevées. Il atteint jusqu'à 800 et 1000 kilog. dans 
les meiUeares conditions de la voie, et lorsque les traîneurs 
travaillent à forfait. Le tableau suivant résume les principaux 
résultats du traînage dans les mines de la Loire. 

Tableau de l'effet utile des traîneurs dam les mines 
de la Loire. 



NOMS 
des 

MINB8. 


1 


m 


II 


1 

8 


■ TRANSPORT. 

(kil. transport, 
à 1 kilom.) 


OBSERVATIONS. 




m. 


degrés. 


kil. 








Les PrSeheurs. 


60 





60 


56 


201 


Galeries de 0-80. 


Ooii£on .... 


62 





80 


50 


248 


Galeries d'nn mètre. 


La Ghana . . . 


102 


16 sur 85- 
Osur 17- 


110 


35 


393 


Galeries de 1,60. — 
MauTais chemins. 


La Roche . . . 


210 


12sar 47- 
Osarl63- 


90 


28 


529^ 




LeBrÛlé. . . . 


140 


—14 


120 


32 


538 


Galeries de plus de 


La Chaux . . . 


150 


6 


130 


35 


663 


1,60. — Chemins à 


Soleil 


197 





119 


30 


703 


dirers éUts d'entre- 


Gagne-Petit. . 


150 


— 6 


110 


44 


726 


tien. 


Genete 


120 





1J5 


55 


759 




Cate-Thiolière. 


178 





123 


37 


810 


Galeries de 1,50. 
— Chemins excel- 


TrenU 


100 





120 


85 


1020 


lents. 

— Tran sports à Ten- 













__ 


treprise. 



Le traînage se fait aussi au moyen de chevaux attelés soit à 
une benne double, soit à deux bennes ; on les emploie de préfé- 
rence à rhomme dans les grandes voies de roulage lorsque les 
distances à parcourir dépassent 150 mètres. Ces deux méthodes 
sont ordinairement combinées de telle sorte que les traîneurs 
amènent les bennes par les petites galeries sur les grandes 
voies, où elles sont prises deux à deux par les chevaux dont la 
charge est ainsi de 66 kilog. en poids mort et de 200 à 400 kil . 
en poids utile. Le chiffre de Tefiet utile du chaval varie de 



DIVERS MODES DE TRANSPORT. 



3li 



800 à 1100 kilog. à 1 kilom. pour les voies doDt le sol est en 
mauvais état, et de 1600 à 2500 pour les voies en bon état de 
service. Le tableau suivant indique Tinfluence de Fétat de la 
voie et de son horizontalité sur Tefiet utile de ce moyen de 
transport. 

Tableau de Vefet utile des chevaux appliqués au traînage 
dans les mines de la Loire, 



NOMS 
des 

XIHBS 



Martoret. . . . 

Id 

Id 

Grand'CroÎj^ . . 

Id 

Salomon. . . . 
Côte-Thiolière. 

Brûlé 

Gagne-Petit. . 

Id 



m. 
100 
200 
300 
150 
200 
160 
215 
150 
150 
350 



l 

QD 



degrés. 







—3 

—5 



2 

—3 

—6 

—6 



P Q 

s. g 



kil. 
200 
200 
200 
200 
200 
220 
240 
450 
440 
440 



o 
5 



36 
22 
19 
31 
28 
50 
36 
28 
32 
18 



al 

o u A 



720 
880 
1140 
930 
1120 
1760 
1858 
1890 
2112 
2772 



OBSERVATIONS. 



Mines du bassin de 
Ri ve>de-Gier, à sol mo- 
bile, dont les chemins 
sont en général assez 
maavais et mal aérés. 

Mines de Saint-Etienne, 
mieux aérées et à che- 
mins meilleui-s que les 
précédentes. 



Lorsque la pente d'une galerie dépasse 6 à 8^ et va jusqu'à 
25^ le cheval doit toujours être utilisé en descendant. On lui 
fait remonter la charge au moyen d'une poulie de renvoi , et 
de cette manière on obtient un e£fet utile bien supérieur à celui 
qu'il rendrait en remontant directement les bennes. Sur des 
pentes supérieures, il faut faire glisser les bennes pleines et 
remonter les vides au moyen d'un treuil, ou mieux encore 
avoir recours aux plans automoteurs. 

Lors donc qu'on devra organiser un service de transports 
sur le sol des galeries d'une mine, on déterminera les moyens 
à employer d'après les sections des galeries et leurs conditions 
de pente et de longueur. Ces moyens adoptés, on appréciera. 



312 ROULAGE SOUTERRAIN. 

d'après l'état des voies de service , Teffet utile qu*on peut at- 
tendre des hommes et des chevaux, et l'on pourra prescrire à 
l'avance la tâche à exiger de chacun. Pour les passages à forte 
pente, 12 ou 15^ par exemple, on calculera les longueurs pour 
le triple de ce qu'elles sont réellement, et on ajoutera en outre 
un pousseur de renfort. 

Le service des transports se fait ordinairement par les ou- 
vriers les plus jeunes ; on y emploie même les enfants à partir 
de quatorze ans. Les chevaux doivent être choisis petits et 
bien portants; leur écurie sera placée près des puits et plan- 
cheyée de manière à être préservée de Thumidité. Les galeries 
où ils circuleront devront avoir 1",70 de hauteur et 1",60 de 
largeur, afin qu'ils puissent se retourner. 

Dans les conditions ordinaires , les transports imposés par 
tâche à exécuter dans un poste (journée de huit heures), ou 
exécutés à l'entreprise par des sociétés de mineurs, dont le 
prix moyen est de 2 francs par poste, reviennent approxi- 
mativement aux prix suivants : 

Drantparti sur U $ol de$ gaUriet. 

tt 

(Porteurs. ' o,080 

Broueiieurs et tratneurs. 0,030 
Chevaaz tratneurs. o,OiT 

Lorsqu'on a établi un service de transport, il ne faut pas 
s'arrêter, pour le calcul des dépenses et de l'effet utile obtenu, 
aux chiffres qui résultent des premiers temps de ce service. 
On doit attendre que les ouvriers aient contracté l'habitude de 
ce travail, habitude qui peut augmenter les résultats du simple 
au double. Ainsi, dans les mines du Mexique, lorsqu'on sub- 
stitua les transports par traînage et roulage à l'emploi des 
porteurs, on éprouva les plus grandes oppositions de la part 
des ouvriers. L'habitude du portage avait en effet développé 
leur force, de manière à leur faire supporter pendant long- 
temps ce genre de travail, tandis que le traînage les fatiguait 
très-promptement. 



ROULAGE SUR VOIES PERFECTIONNÉES. 313 



Roulage sur voles porfootlomAéos. 

Les transports sur le sol des galeries nécessitent un entre- 
tien de la voie d'autant plus coûteux que le sol est plus humide 
et moins résistant. Lorsqu'on a des transports actifs et des ' 
trajets au delà de 100 mètres, cet entretien conduit pres- 
que toujours à adopter les voies perfectionnées. Dans les 
mines métallifères, la nature de la roche, souvent très-dure, et 
dont la surface inégale ne peut se prêter au traînage , oblige 
à construire immédiatement des voies perfectionnées soit en 
bois, soit en bois et fer. 

Les voies en bois sont composées de madriers formant la 
voie, sur lesquels sont clouées deux lignes de longrines, de 
manière à produire un rebord de chaque côté ; les roues des 
chariots sont maintenues sur la surface des madriers par ces 
rebords latéraux. 

Les voies en bois et fer se composent soit d'une bande 
de fer clouée sur les longrines, soit de barres maintenues 
sur champ, comme de véritables rails, au moyen de tra- 
verses placées de distance en distance. Dans cette dernière 
disposition, on évite généralement l'emploi des chairs ou cous- 
sinets, en faisant des entailles dans les traverses et y calant le 
rail par des coins en bois. 

Les chariots destinés à rouler sur ces voies perfectionnées 
font partie essentielle des divers systèmes. 

Dans les mines métallifères d'Allemagne , où les chemins de 
bois sont d'un usage très-répandu , les chariots sont faits sur 
un modèle particulier, qu'on appelle chien de mine, 

La voie est composée de deux madriers , laissant un petit 
intervalle entre eux et l'on y dispose, ainsi qu'il vient d'être 
dit, des rebords latéraux, de telle sorte que les roues du cha- 
riot ou chien soient maintenues sur les madriers. 

Le chien de mine (fig. 114) se compose d'une caisse posée 
sur un train à quatre roues ; la caisse est fixe et s'ouvre sur le 



3U 



ROULAGE SOUTERRAIN. 



devant, la face correspondante étant mobile au moyen de char- 
nières placées à la partie supérieure. Le train consiste en une 




Fig. 11% Chimdemine, 

flèche formée d'un large madrier sur lequel repose la caisse , 
de deux essieux carrés , fixés en travers de cette flèche, et de 
quatre roues à jante plate tournant &ur les fusées de ces essieux 
(fig. 115). Les roues de devant sont plus petites que les 
roues de derrière , de sorte que tout le système incline vers 

l'avant; enfin, la direction 
du train est souvent main- 
tenue par une barre de fer 
placée verticalement de- 
vant la flèche et engagée 
dans le vide que laissent 
entre eux les deux ma- 

ns-ii^- Vue en dessous. ^^j^^ ^^j ^^^^^^^ j^ 

voie. Cette pièce, appelée le clou, est quelquefois armée 
d'une petite roulette horizontale qui en diminue les frot- 
tements latéraux. Lorsqu'on fait rouler un chien sur sa voie, 
le clou maintient le chariot dans sa position normale, il per- 
met de supprimer les longrines destinées à former les reborda 
latéraux de la voie. 

Lia charge des chiens de mine varie de 160 à 250 kilog.; 




ROULAGE SUR VOIES PERFEGTIONNËES. 315 

avec cette dernière charge, un rouleur aidé d'un enfant produit 
dans son poste un effet utile de 1400 à 1600 kilog. transportés 
à 1 kilomètre. Les relais sont de 80 à 100 mètres ; dans les 
croisements de voie, le rouleur soulève l'arrière de manière à 
faire pivoter le train sur les roues de Tavant. On a construit 
dans quelques mines, des chiens contenant jusqu'à 500 kilog. 
de minerai ; et, dans de bonnes conditions de voie, deux rou- 
leurs ont pu atteindre jusqu'à 3000 et 3500 kilogrammes d'effet 
utile. 

Aujourd'hui, la facilité presque générale de se procurer des 
bandes de fer, si ce n'est des rails, a fait substituer dans pres- 
que toutes les mines l'emploi des chemins de fer à celui des 
chemins de bois. 
Le type du chemin de fer de mine se compose, ainsi que l'in- 
dique la figure 116, de 
barres de fer méplat po- 
sées de champ et mainte- 
nues par des coins dcms 
des traverses entaillées; 
les dimensions le plus 
ordinairement ' adoptées 
sont : pour le rail, 0",014 

Fig. 116. ChemiM de fer de mine. it , » i 

d épaisseur, sur une hau- 
teur de 0",070; pour les traverses, 0°*,11 d'équarrissage, en 
les espaçant de 0",065 ; les entailles pour recevoir les rails 
ont 0",035 de profondeur ; l'écartement de la voie est de 0"",50 
à0'°,80*. 

Dans ces conditions de construction, le devis du chemin peut 

être ainsi établi : 

Pw métré de tom. 
Fer pesant I6 kilog. 5,60 

Traverses en chêne à nn franc l'une, pour 0,65 d'érartement, i ,50 

Pose, déblais et remblais. 0,6o 

Prix du mètre de voie. 7,70 

1. Le tableaa oi-après indique les diverses conditions dVtablissement des 
chemins de fer de mine et les obarges qo'on lenr fait supporter. « 




316 



ROULAGE SOUTERRAIN. 



NOMS 


DISTANCE 


DIMENSIONS 

DU BA.»tU 


POIDS 

Duna 


POIDS 


LARaEim 


4M 


dm 


..--^-^— i— ^ 


p«r mhn 


vu OIAAS 


d« 


■iim. 


TAATiaSU. 






de TOi«. 


chtffds. 


U. TOIt. 




m. 


m. 


«. 


kil. 


kU. 


m. 


Jaaon 


0,66 


0.069 


0,018 


11. 8t 


1180 


0.71 


FroatIgiMt . . . 


1.00 


0,0S4 


0,018 


14,86 


740 


0,80 


Ro«lM-la-MoUèi«. 


1.00 


0,068 


0.011 


10,8f 


780 


0,80 




0,61 


0.04S 


0.018 


8,54 


600 


0.66 


CharlM .... 


1,00 


0.0i» 


0,007 


8,88 


800 


0.80 



Dans les courbes , on double les traverses pour éviter la 
flexion du rail extérieur, et on élève ce rail de 2 ou 3 centi- 
mètres au-dessus du rail intérieur. Sur des chemins ainsi 
établis, les chariots descendront seuls à la pente de O^'yOOô 
par mètre; dans les mines boueuses, il faut 0",01 de pente. 
Pour les croisements de voie , on ne met pas ordinairement 
d'aiguilles , et les rouleurs soulèvent Tarrière du chariot pour 
engager les roues de devant dans la voie qu'ils veulent 
suivre. 

Le grand avantage des chemins de fer ainsi construits est, 
d*abord, d*être en harmonie avec les dimensions de toutes les 
galeries et de convenir également aux diverses parties d'une 
mine, et, en second lieu, de pouvoir se démonter et se remonter 
rapidement de manière à faciliter le déplacement des voies à 
mesure que les chantiers d'abatage avancent et se déplacent. 
Aussi a-t-on généralement préféré ce mode de construction 
à celui des longrines garnies de bandes de fer clouées (fig. 116), 
quoique ce dernier mode de construction soit sensiblement 
plus économique , car le fer employé par mètre de voie , 
ayant 0",029 de largeur sur 0°>,009 d'épaisseur, ne pèse que 
Skilog. 90. La consommation du bois est, il est vrai, plus 
forte; mais, somme totale, un chemin dans les mêmes con- 
ditions que le précédent ne revient pas à plus de 6 fr. 50 par 
mètre dé voie. 




ROULAGE SLR VOIES PERFECTIONNÉES. 317 

Outre ces deux modes de construction , quelques mines en 
ont adopté un autre (fig. 117) qui se distingue par quelques 
avantages , dont le principal est de pouvoir cir- 
culer avec une très-grande vitesse sans dérailler. 
Le chemin est composé de deux cornières fixées 
sur des longrines; laroue est à jante coupante, de 
manière à réduire les frottements latéraux au- 
tant que possible. 

Dans les mines d'Anzin, on fait rouler sur 
wg. 117. jgg y^jjg gjj fgp méplat des roues à jantes creu- 
sées en forme de gorge de poulie (fig. 122). 

La principale difficulté de l'application des chemins de fer 
dans les mines résulte des courbes de 2 à 3 mètres de rayon 
qu'on ne peut éviter dans les croisements de galeries ; c'est 
par la construction des chariots qu'on s'est efforcé de sur- 
monter cette difficulté. 

Les chariots employés sont quelquefois des chars à caisse ; 
plus souvent des plates-formes (fig. 118) sur lesquelles on pose 
les bennes qui doivent être montées à l'extérieur. Ce dernier 
mode a l'avantage d'éviter les transbordements qui, outre les 
frais qu'ils occasionnent, donnent souvent lieu, pour la houille 
par exemple, à un notable déchet. Les bennes ainsi conduites 
depuis les tailles oii on les charge jusqu'à l'orifice des puits, 
reçoivent une marque adoptée sur chaque chantier, et ceux qui 
les reçoivent au jour voient immédiatement de quelle taille 
elles proviennent et à quelle compagnie de mineurs elles doi- 
vent être comptées. Peu importe d'ailleurs le mode de construc- 
tion adopté pour les caisses ou plates-formes , les dispositions 
qui ont pour but la circulation dans les courbes ne devant 
porter que sur la construction du train. 

Ce train est composé de quatre roues en fonte avec rebord 
intérieur, leur diamètre moyen est de 0'",25 et la saillie du 
rebord de 0°^,020. Lorsque ces roues sont calées sur des essieux 
qui tournent dans des boîtes, comme dans les grands chemins 
de fer, il faut, pour franchir aisément des courbes de 2 à 3 mè- 



3i8 



ROULAGE SOUTERRAIN. 



très de rayon , que récartement des essieux mesuré d'axe en 
axe ne passe pas 0",40 ; récartement peut être porté à 0-,7O 




Tig. 118. PUUê-forme rêcêwnt dtnàs bmnm. 

si les roues sont mobiles sur les essieux fixes, ou bien si elles 
sont calées sur quatre essieux, chaque roue ayant un essieu 
particulier, de telle sorte que dans l'un et l'autre cas les roues 
puissent prendre des vitesses différentes (fig. 119). Le jeu 



•TP' 



L 




Fig. 1 19. Train à quatre estieux. 

entre le rail et le rebord doit être de 0",005. Dans ces condi- 
tions, les essieux fixes, convenablement espacés, peuvent être 
adaptés à presque tous les cas de circulation souterraine. 

Le poids chargé dans les wagons de mine varie de 500 à 
800 kilogrammes. Or, quand il s'agit d'établir un transport 
actif, une des questions les plus importantes est le rapport du 



ROULAGE SUR VOIES PERFECTIONNÉES. 



3i9 



poids mort au poids utile. On sait que, dans les voitures de 
terre, il varie de 0",27 à 0",38 du poids total ; dans le traî- 
nage des mines, il est ordinairement de 0"*,25 : dans les divers 
cas de roulage souterrain il a été établi dans les conditions 
suivantes : 





Poidi mort. 


Poidi atile. 


Plates-formes porUnt k bennes. 


3^5 


MO kilog. 


Plates> formes portant 2 bennes. 


3^0 


400 » 


Vagons à caisse fixe. 


180 


600 » 


Yagons à bascule. 


355 


750 » 



Le poids mort est donc pour ces divers cas 0,37, 0,45, 
0,23, 0,32 du poids total. On devra, dans les constructions de 
wagons , s'efforcer de réduire les dimensions des bois et des 
fers aux strictes nécessités du service. 

On a établi dans les mines de la Grand'Croix (Rive-de-Gier) 
un chemin de fer à un seul rail, qui mérite d'être mentionné 
parce qu'il réduit le poids mort à ce qu'il est dans le traînage, 
c'est-à-dire à 0,25. Ce chemin de fer, attaché à chaque cadre 
du boisage au moyen de deux pièces de bois (fig. 120), consiste 

lui-même en longrines sur 
lesquelles on a fixé le rail. 
Une poulie supporte la benne 
au moyen d'un fléau en fer 
et d'une tige coudée qui re- 
porte le centre de gravité du 
système dans l'axe du che- 
min de fer (fig. 121). On a 
disposé aux points d'arrivée 
et de départ une plate-forme 
sur laquelle les patins de 
la benne suspendue viennent 
se poser, de sorte que l'ouvrier 
rouleur n'ait pas besoin de soulever la charge. Ce mode de 
construction ne s'est pas répandu à cause des inconvénients 
qui résultent du ballottement des wagons^bennes ; il paraît ce- 
pendant susceptible d'être amélioré, et conviendrait surtout 
aux mines où le sol est mauvais et d'un entretien coûteux. 




Fig. 1 30. Galerie de roulage de la mine de la 
Grand'Croix à Rive-de-Gier. 



320 



ROULAGE SOUTERRAIN. 




Les chemins de fer souterrains sont établis généralement dans 
des galeries d'allongement, suivant la direction des gîtes» gale- 
ries dont les pentes 
sont très-peu sensibles. 
Lorsqu'on veut les uti- 
liser dans les galeries 
qui suivent rinclinai* 
son et qui offrent des 
pentes de 10, 20° et au 
delà, on doit les établir 
sous forme de plans 
automoteurs. Les wa- 
gons y circulent atta- 
chés par une corde 
Fîg, i2%. jîmiiff a pfia'flt «wj«TMiïj*r passant sur une pou- 

lie, ce qui perinet de remonter les wagons vides , en faisant 
descendre les wagons pleins. Sur la poulie est placé un 
frein qui permet à l'ouvrier de régler la vitesse de la des- 
cente. 

Pour faire remonter de fortes pentes à des wagons pleins , 
cas fort rares dans les mines , on peut se servir de chevaux 
marchant sur une galerie de niveau et tirant la charge au 
moyen d'une poulie de renvoi. L'effet utile du cheval n'est 
ainsi diminué que dans une faible proportion. 

Les chemins de fer établis dans les mines ont encore à pro- 
fiter de nombreux perfectionnements apportés dans les grands 
chemins de fer établis à la surface ; ainsi, par exemple, pour la 
circulation dans les courbes, le système de M. Amoux se- 
rait certainement d'une application facile ; le premier wagon , 
armé, comme les chiens de mines , d'un clou à galet direc- 
teur, suffirait pour gouverner des trains composés de plu- 
sieurs wagons montés sur des essieux articulés ; pour le retour, 
le clou directeur serait retiré et placé au wagon de l'autre 
extrémité. 
La forme et les détails de construction des wagons ont une 



ROULAGE SUR VOIES PERFECTIONNÉES. 32i 

influence marquée sur l'effet utile obtenu des routeurs» aussi ces 
wagons doivent-ils être étudiés avec un soin tout spécial. 

La forme détermine la capacité du wagon, ainsi que la ré- 
partition de la charge qui rend les déraillements plus ou 
moins rares ; les détails de construction influent sur la facilité 
du roulage, sur sa rapidité , sur la facilité de tourner partout 
où cela est nécessaire, de charger et de vider le charbon, enfin 
sur la durée et les réparations du wagon. 

Pour se rendre compte de l'importance d'un wagon, il suffit 
d'examiner combien de fois toutes les manœuvres se répètent. 
Supposons une mine qui aura 200 wagons en service et que ces 
wagons fassent en moyenne 8 voyages, c'est un total de 1600 
voyages. Le rouleur gagne 2 fr. 50 par jour, chaque voyage 
coûtera donc 30 centimes. Supposez que l'on économise un 
voyage par l'emploi d'un bon matériel, c'est une économie qui 
se répète 200 fois et qui représente par conséquent 60 francs 
par jour ou 18 000 francs par année. 

Ces considérations feront apprécier l'importance de quelques 
perfectionnements récemment apportés à la construction des 
wagons de mine, par M. Cabany, ingénieur à Anzin. 

M. Cabany établit d'abord que le wagon le plus avantageux 
au transport souterrain est celui qui, toutes choses égales 
d'ailleurs, a le moins de hauteur au-dessus des rails. Le wagon 
qu'il a construit d'après ce principe , fig. 122 et 123 , peut en 
efiet circuler dans des galeries plus basses, et les déraille- 
ments, moins à craindre par suite de l'abaissement du centre 
de gravité, ont aussi moins d'inconvénients. Le meilleur 
moyen pour arriver au minimum de hauteur est d'employer 
des essieux coudés. Ces essieux permettent en outre d'em- 
ployer de plus grandes roues, sans augmenter la hauteur du 
wagon, condition essentielle d'où résulte une plus grande fa- 
cilité de traction. 

L'essieu de M. Cabany se compose de trois pièces ; l'essieu 
coudé figure 124 et les deux fusées figure 125 qui se boulon- 
nent dans les deux trous carrés indiqués sur l'essieu, en le réu- 

II. 21 



siâ 



ROULAGE SOUTERRAIN. 



nissant par leur serrage à la caisse du wagon. De cette manière 
les réparations qui portent toujours sur les fusées et non sur le 

corps de l'essieu , 
se font rapidemeot 
et aussi simple- 
ment que possible. 
Ces fusées nous 
conduisent à dé- 
crire le système de 
roues-paiefU em- 
ployé dans beau- 
coup de mines, et 
qui devrait letre 
partout , vu les 
avantages qu'il pré- 
sente sous le rap- 
port du graissage. 
La fusée f aient porte une rondelle saillante qui s'engage 




Fig. iVl. Wagon d'ÂMxn. 
Élévation et coupe tramversaU. 




Fig. 123. Wagon d'Ànxin. Élévation et coupe longitudinale, 

dans la boîte fermée de la roue ; à l'aide d'une contre-plaque 
en deux pièces et qui peiit être d'une seule pièce dans le cas 
des essieux Cabany, la fusée se trouve maintenue dans la roue 



ROULAGE SUR VOIES PERFECTIONNÉES. 



323 



t 



i 



Fig. 125. 
Fusée patent. 



par l'emprisonnement de cette rondelle. L'extrémité de la boîte 
qui reste vide, sert de réservoir pour l'huile qui se trouve 

ainsi employée sans fuite 
possible. Une vis sert 
de bouchon de manière à 
Fig. 12*. Essieu coudé. pouvoir remplacer l'huile 

à mesure qu'elle se consomme. La boîte n'a 
besoin d'être remplie qu'environ une fois par 
quinzaine, de sorte qu'il y a à la fois éco- 
nomie d'huile et de main-d'œuvre dans le 
graissage. 

Quant aux roues, elles se font en fonte 
moulée en coquille, afin d'obtenir des jantes 
dures ; les rayons sont ordinairement en fonte ; 
quelquefois on emploie des rayons en fer pris 
dans la fonte. 

Dans tous les cas, on cherche à obtenir des 
roues qui réunissent, autant que possible, les 
deux conditions de légèreté et de solidité que 
l'on cherche à concilier. On emploie des 
roues aussi grandes que le permet la hauteur des galeries 
dans lesquelles 
les wagons doi- 
vent circuler,un 
diamètre 0"*,20 
est un mini- 
mumet l'on doit 
adopter 0'",35 
comme une 
bonne moyen- 
ne. M. Caba- 
ny emploie à 

Anzin des roues Fia. m. Boue pleine. 

pleines, ondulées, dont la figure 127 indique la disposition. 
Ces roues, fondues d'une seule pièce, présentent une grande 




Kig. J28. 
Essieu patent. 




324 ROULAGE SOUTERRAIK. 

solidité; répaisseor ondulée qui remplit l'espace annulaire 
compris entre la jante et le moyeu n'est que de O^'yOOS, 
pour un diamètre utile de 0"",34, de telle sorte que la roue est 
en réalité moins lourde que si les rayons étaient en fonte. Un 
trou est ménagé pour l'introduction d'une barre ou cheville 
d'enrayage. 

Les figures 122 et 123 représentent, en coupe et élévation, 
le wagon de M. Cabany. 

Motears. — Les hommes et les chevaux sont employés 
comme moteurs pour le service des transports sur chemin de 
fer ; leur effet utile est considérable, comparé aux autres modes. 
Ainsi, un routeur transporte dans les mines de la Loire jus- 
qu'à 5500 kilog. à 1 kilom. pendant sa journée de dix heures. 
Dans les mines d'Anzin, l'effet utile d'un bon herscheur a 
même atteint 6000 kilog. L'effet utile des chevaux est aug- 
menté dans une proportion encore plus remarquable, ainsi 
dans sa journée un bon cheval transportera de 30 000 à 
40 000 kilog. à 1 kilomètre, suivant l'état des voies et du 
matériel. 

Transformant ces résultats pratiques en dépense, on trouve 
que, dans les conditions moyennes , les transports faits sur 
les chemins de fer doivent coûter : 

Pour 100 kîl. transportés à 100 mètres ( Pour les rouleurs. 0,0D45 
de distance. ( Pour les chevaux. 0,0012 

Les moindres détails de la construction et de l'entretien 
du matériel et de la voie ayant une influence très-prononcée sur 
les résultats du roulage , l'irgénieur d'une mine doit apporter 
les plus grands soins à cette importante partie du service. Le 
graissage des roues doit se faire chaque jour pour les chars qui 
travaillent beaucoup, et, lorsqu'on donne les transports à l'en- 
treprise, il est essentiel d'y joindre l'entretien du matériel, afin 
que les mineurs aient un intérêt direct à le soigner. 

Il faut veiller à ce que les attaches des bricoles ou des pa- 
lonniers de tirage ne soient pas placées trop bas; car le 
train, soulevé par la traction, serait exposé à sortir de la voie. 



ROULAGE SUR VOIES PERFECTIONNÉES. 325 

n y a environ dix ans , la difficulté de trouver des hers- 
cheurs en assez grand nombre » détermina les exploitants du 
nord de la France et de la Belgique à employer les chevaux 
pour tous les roulages importants. Cette mesure nécessitait 
l'exhaussement des galeries de manière à obtenir une hauteur 
minimum de 1™,60 sous bois, ce qui entraînait à la fois des 
dépenses et des chômages. Pour apprécier les avantages que 
pouvait présenter Temploi des chevaux» on fit à cette époque 
des expériences comparatives très-suivies. 

Le tableau ci-après , page 326 , résume les expériences qui 
furent faites à cette époque dans les houillères de Yicoigne par 
M. de Bracquemont, ingénieur directeur. 

Ces expériences sont d'autant plus concluantes qu'elles ont 
été faites en appliquant les chevaux au petit matériel roulé par 
lesherscheurs. 

Dans quelques mines de l'Angleterre, les transports ont 
atteint un tel développement, que des chemins de fer souter- 
rains y ont été établis dans les mêmes conditions que les 
chemins de fer de la surface. On y emploie des wagons de 
grand modèle et même des machines locomotives. Dans ces 
cas exceptionnels, la construction des voies et du matériel ré- 
clame des études spéciales pour lesquelles nous renvoyons au 
traité de la construction des chemins de fer de M. Per- 
donnet. 

Dans certaines mines de T Allemagne, notamment au Hartz, 
on a construit des galeries d'écoulement de manière à y main- 
tenir constamment 1 mètre à 1",30 d'eau , et l'on s'en est 
servi comme de canaux pour les transports souterrains. 

Les bateaux dont on se sert au Hartz pour cette navigation 
souterraine, portent une charge de 7500 kilogrammes. Une 
corde de halage est suspendue au faîte de la galerie, de sorte 
que, pour mettre le bateau en mouvement, le haleur saisit cette 
corde et pousse le bateau avec les pieds. Il peut ainsi produire 
dans sa journée un effet utile de plus de 30 000 kilog. trans- 
portés à 1 kilomètre. 



326 



ROULAGE SOUTERRAIN. 



os 



n 



9 -« 












8 



DiflTéreDce en économie 

réaliâée par mois avec an 

cheval , en comparant son « 

travail au même travail 

tàii par des herscheurs. 






Efièi utile par jour 

d'an berscbeiir, en ^ 

kilogrammes trans- ^ 

portés à lOOe m. 



dOOQOQDaooOCDODOOr-ip-ip^P-i^^.^ 



Coût du transport 
par mois pour rua • 
1er , par herschenr, •* 
le nombre de ben- 
nes indiqué. 




« « »*^ «o^ eo «^ « c« «*^oî !!^aS ^ î* 5 



Espace , l 

parcouru à m 

c barge. | 

Nombre 
de bennes $* 
roulées 






^ f Nombre ^ 
de voyages. "" 






N(»mbre de 
heracbeors employés 
pour rouler par jour ^ 
le nombre de ben- 
nes indiqué^ 



TftQtOr^OiOiOr-t'-^'-iOiOlCOtQt» 



Nombre i 

de tiermes de 35 m. «i « 

ou ko m. i 



Effet utile du cheval 
enikilog. transpor- 
tés à tooo m. par * 
journée de travail. 



t*0i,-loo^r5r•ao0p^^^o«c^-o<0 



Se 

s' 



Dépenses 
[ du cheval et 

de son ' 
' condoctear. 



Cheval. . . . 2', 50 par jour. 
Conducteur . 2', 30 — 
Le dimanche. l',lS. 



Nombre 

de bennes. 

roulées. 



2 o 
o a 

-I 

B «a 

A. •• 



*oo<«ocv}iot^o09iQr«oo)Oie4 

«ocooa)Qot»<oto^eioc4>-^ooo 



Nombre 
de bennes m» 
roulée». 


too^.oo|iO^-oc«•o^-oe40«Ol 





Espace 
parcouru à ^ 
charge. 



ooooooooooooooo 
ooooooooooooooo 



^ ombre . r 
de voyagea. « | 



Charge par voyage 

pour an cheval 

en kilogrammes. 



Onse chariots d'one capacité de 2^,66 
('252^70 de charbun ). Total 278o kil. 

La benne d'extraction contenant T^,SO, 
chaque voyage en représente 3,7S 



Longueur du parcours 
en mètres. 



ooooooooooooooo 
oiooiooaooioooooooo 
•^■-^0<e^ioom^'^io<or«aoo:oo) 



TRANSPORT SUR LES VOIES INCLINÉES. 327 

OBSERVATIONS SDR LE TABLEAU PRÉCÉDENT. 

De mètre à 525 mètres les herscheurs sont payés à raison de 2 fr. 10 par 
tienne on relais de 35 mètres, pour rouler 70 bennes de la capacité de 7l>«ct.^80. 
Au delà de 525 mètres ou 15 tiermes, les tiermes sont de 40 mètres Tun, sur 
toute la longueur du parcours. 

Le roulage se fait partie par chevaux et partie par herscheurs ; sur 800 mè- 
tres de parcours on donne, par exemple, 500 aux chevaux, 300 aux herscheurs. 
Les herscheurs roulent sur ces 300 mètres au compte ordinaire. Cependant à la 
fosse n** 1 on a dû mettre les tiermes à 30 mètres , ayant 9 tailles à desservir 
sans plans inclinés. Au n* 2 où il y avait 16 tailles, les herscheurs roulent sur 
9 tiermes avec des tiermes de 35 mètres , et gagnent leur journée eu 9 heures. 
On peut très-facilement obtenir des chevaux les effets utiles indiqués dans le 
tableau ci-joint. 

L'exhaussement des galeries à 1",60 de hauteur coûte, tous frais compris, 
5 fr. par mètre , sans compter la valeur du bois. On évite le rauchage ordinaire 
coûtant 2 fr. 50 par mètre. 



Transport sur les voies inelliiées. 

Le roulage souterrain s'effectue principalement dans des 
galeries d'allongement ou chassages en direction, soit dans 




Fig. TI8. Plan automoteur. 

des galeries de traverse ou bouveaux dont les pentes sont en 
général faibles et dans le sens du transport. Les wagons pleins 
descendent aidés par ces pentes de 5 à 7 millimètres par mètre, 
ils sont ensuite remontés à vide pour retourner aux tailles. 



3Î8 



ROULAGE SOUTERRAIN. 



Dans beaucoup de cas le transport se complique par l'interca- 
lation de voies inclinées avec pentes de 10 à 80 degrés. 

Le roulage doit être d'abord organisé de telle sorte que les 

wagonspleins aient 
toujours à descen- 
dre ces fortes pen- 
tes et jamais à les 
remonter. Ceci 
posé , on établit 
sur chaque voie 
inclinée un plan 
automoteur. Ce 
plan automoteur se 
compose de deux 
voies en fer et 
d'une poulie de 
renvoi placée à la 
partie supérieure 
du plan, de telle 
sorte que le wagon 
plein descendant 
puisse être attaché 
par un câble au 
wagon vide ascen- 
dant, et que le 
mouvement s'ef- 
fectue naturelle- 
ment et sans moteur (fig. 128 et 129). Ce mouvement est régu- 
larisé à Taide d'un frein placé sur Tarbre qui porte la poulie 
de renvoi , et les wagons peuvent ainsi descendre les voies in- 
clinées avec des frais minimes. 

Ces voies inclinées sont ordinairement perpendiculaires aux 
grandes voies d'allongement. Lorsque Tinclinaison est faible, 
les wagons peuvent être retournés en bas et en haut du plan 
automoteur, et il suffit de disposer pour faciliter le mouvement 




Fig. 129. Plan automoteur avec berceau porteur. 



TRANSPORT SUR LES VOIES INCLINÉES. 329 

des paliers recouverts de plaques de fonte. Ainsi dans la 
figure 128, qui représente rétablissement d'un plan automoteur 
pour une faible inclinaison, la berline ascendante, lorsqu'elle 
sera parvenue sur le palier de la galerie, devra être retournée 
pour en prendre les rails. 

Lorsque l'inclinaison est forte, on évite cette manœuvre en 
recevant le wagon à descendre sur un porteur, sorte de ber- 
ceau triangulaire en bois ou en fer, dont la base suit l'incli* 
naison du plan , tandis que la surface présente des rails hori- 
zontaux. Le wagon est reçu sur ce berceau porteur et descendu 
devant les rails de la voie inférieure sans avoir besoin d'être 
retourné. 

La figure 129 représente un porteur ainsi disposé à l'entrée 
d'une galerie, pour en recevoir les wagons et les descendre sur 
une pente rapide. La corde de suspension est enroulée sur un 
tambour supérieur qui porte le câble du wagon ascendant et le 
frein de manœuvre. 

La planche IV, qui représente une exploitation par gradins 
renversés, indique la disposition d'un de ces plans automoteurs 
qui reçoit les wagons de charbon provenant de l'abatage des 
gradins supérieurs et les descend de la voie ménagée à travers 
les remblais à la grande voie de fond servant de galerie de rou- 
lage et conduisant au bouveau. Ces plans automoteurs sont sou- 
vent changés de place à mesure que les tailles s'éloignent, parce 
qu'on évite, en les tenant rapprochés des tailles, d'avoir à en- 
tretenir de trop longues galeries dans les remblais. Il en résulte 
que chaque taille a son plan automoteur qui la dessert exclu- 
sivement; les wagons arrivent dès lors toujours du même côté 
et le plan automoteur n'est disposé que de ce côté pour les re- 
cevoir sur un porteur; de l'autre côté, on place un contre- poids 
réglé de manière à être remonté par la descente du wagon plein 
et à remonter le wagon vide par son excédant de poids. 

A l'aide de ces dispositions, on pourra donc faire circuler 
les wagons, bennes à roulettes ou berlines dans toutes les par- 
ties d'une exploitation et préparer, en traçant les travaux, les 



330 ROULAGE SOUTERRAIN. 

conditions du roulage souterrain de manière à amener les pro- 
duits au puits d'extraction. 

La jonction des galeries de roulage avec le puits d'^ctrac- 
tion est ce que l'on appelle Vaccrochage ou Yenvoyage. Il doit 
naturellement y en avoir plusieurs aboutissant au même puits, 
lorsqu'on a dû établir plusieurs niveaux d'exploitation , mais 
tous doivent recevoir les mêmes dispositions pour faciliter le 
transbordement des produits de l'extraction des wagons dans 
les bennes, ou si on se sert de cages pour faire entrer dans ces 
cages les wagons tout chargés. 

Si Ton doit verser les wagons dans les bennes ou cufiats. on 
disposera à la jonction du puits d'extraction et de la galerie 
une fosse de la profondeur des bennes et assez large pour en 
contenir deux à la fois. De cette manière il y aura toujours 
une benne en voie de remplissage et les wagons amenés par les 

routeurs seront immédiatement 
versés ainsi que l'indique la fi- 
^ gure 130. Le versage et la manœu- 
^vre des wagons de roulage sont 
généralement facilités par des pla- 
V ques de fonte juxtaposées , for- 
, ^ mant une aire plane et lisse sur 
laquelle les rouleurs tournent les 
wagons. Quant au mode de ver- 
sage, il est réglé par la oonstruc- 
Kigriaio" tion des wagons qui tantôt sont 

munis d'une porte mobile, d'autres fois sont formés d'une 
caisse mobile sur son train. 

Si les bennes sont amenées directement toutes chargées sur 
des plates-formes roulantes, suivant la disposition précédem- 
ment indiquée, fig. 118, il n'est plus nécessaire de faire une 
fosse de remplissage, mais le plafond devra être exhaussé de 
sorte que la benne une fois accrochée puisse être doucement 
enlevée par le câble et amenée dans l'axe du puits d'extraction. 
Ces manœuvres exigent, dans les deux cas, des ouvriers spé- 







ORGANISATION D'UN ROULAGE SOUTERRAIN. 331 

ciaux dits encAaîneurs, qui paissent accrocher les bennes, les 
décrocher, puis, en les saisissant avec de longs crochets, diriger 
autant que possible leur première ascension. 

Organlsatioii d*aii roulage sonterraiii. 

Les données générales qui viennent d'être indiquées condui- 
sent évidemment à cette conclusion, que , pour organiser le 
roulage souterrain d'une mine importante, une houillère par 
exemple, on doit poser en principe que les chemins de fer doi* 
vent être adoptés pour toutes les voies. Ce principe admis, il 
reste encore bien des questions à résoudre, quelle largeur de 
voie doit-on choisir, quels wagons, etc. 

On doit d'abord distinguer deux cas : 1*^ celui des couches 
puissantes dans lesquelles on perce des galeries larges qui lais* 
sent toute latitude à l'organisation; 2° celui des couches minces 
dans lesquelles on est assujetti à des voies étroites et peu éle- 
vées. Nous examinerons successivement ces deux cas en pre- 
nant un exemple d'application pour chacun. 

Roulage dans les eonehes puissantes. — Nous citerons 
comme exemple l'organisation du roulage dans les mines de 
Blanzy. 

Les galeries, dirigées suivant les prescriptions des méthodes 
précédemment décrites, sont larges de 2 mètres au moins et 
ouvertes, suivant la direction ou suivant l'inclinaison des 
couches. 

Dans le premier cas, on cherche à les établir avec une pente 
régulière, de 0'",003 à 0°\005 par mètre vers le puits, de telle 
sorte que le rouleur n'ait pas plus de fatigue pour remonter les 
chariots vides que pour les traîner à la descente. Cette condi- 
tion est facile à remplir lorsque la couche est régulière comme 
à Lucy ; mais, lorsqu'elle est découpée par des accidents qui 
lui font éprouver des ressauts, comme dans les mines du Mon- 
ceau, les voies aussi régulièrement construites devraient en* 
tailler profondément le rocher et même s'y trouver entièrement ; 



33S ROULAGE SOOTERRAm. 

on préfère se maintenir autant que possible dans la couche 
avec des pentes variables et quelquefois nieine avec des con- 
tre-pentes. 

Les voies de direction sont- d'ailleurs» en même temps, des 
voies de reconnaissance ouvertes dans la couche, ordinairement 
au toit ou au mur ; on est obligé d'en suivre les ondulations et 
les accidents, et ce n'est qu'à lafin de ce travail qu'on peutrecti- 
fier un peu les courbes et les pentes qui seraient trop onéreuses 
pour le roulage. Dans toutes ces galeries, qui ont 300, 400, 
600 mètres et quelquefois même atteignent 1000 mètres de 
longueur, on établit des chemins de fer qui ont 0",80 de voie , 
et qui sont construits en barres méplates de 0",07 sur 0",02. 

Les galeries ouvertes suivant l'inclinaison sont beaucoup 
moins longues que les galeries d'allongement, et l'on peut, par 
conséquent, les établir avec plus de facilité suivant les exigen- 
ces du service. Toutes celles de ces galeries qui sont destinées 
au roulage, sont établies en plans automoteurs; un double che- 
min de fer reçoit deux chariots ; l'un, qui se trouve du côté des 
fronts de chargement, est destiné à descendre les produits de 
l'abatage sur la voie inférieure, puis à remonter à vide; il se 
trouve équilibré par l'autre chariot qui ne sert que de contre- 
poids. Ce contre-poids est réglé de telle sorte, qu'il est remonté 
par la descente du chariot plein, et qu'il redescend en remon- 
tant le chariot vide. Un frein appliqué sur la poulie sert à ré* 
gler la vitesse des manœuvres. 

Ces voies d'inclinaison peuvent avoir de 200 à 250 mètres de 
longueur. On a été quelquefois au delà, mais alors la manœu- 
vre devient difficile, par la difficulté de se faire entendre d'une 
extrémité à l'autre. 

Le système adopté pour les voies de roulage est d'en réduire 
le nombre autant que possible , et de n'avoir, par conséquent, 
dans chaque centre d'exploitation, qu'une seule voie de direc- 
tion, qui se relie à toutes les voies d'inclinaison par une série 
de plans automoteurs. Ce système permet de consacrer à la 
voie de direction tous les fonds nécessaires pour en perfection- 



ORGANISATION D'UN ROULAGE SOUTERRAIN. 



333 



ner le tracé, de manière à arriver aux meilleures conditions de 
transport. 

Le matériel roulant se rapporte à deux types seulement : le 
chariot et la benne roulante ou berline. 

Le chariot (fig. 131) se compose d*une caisse rectangulaire, 




Fig. 131. Chariol de Blanzy. 

pouvant basculer sur un des essieux, de manière à se vider par 
la paroi de l'avant. Cette caisse contient 14 hectolitres, pe- 
sant 1120 kilogrammes, et pèse elle-même 320 kilogrammes, 
ce qui porte le poids mort à 22 pour 100 du poids total roulé. 

La benne roulante (fig. 132) contient 10 hectolitres pesant 
850 kilogrammes. Elle pèse elle-même de 280 à 300 kilogr., 
ce qui porte le poids mort roulé à 33 pour 100 du poids total. 

On voit que le roulage au chariot doit présenter un effet 
utile plus considérable que le roulage à la benne, si l'on ne 
considère que le transport. Mais la benne roulante épargne le 
déchargement et le rechargement à l'accrochage ; elle ménage 
par conséquent le gros charbon et diminue le personnel , de 
telle sorte qu'elle compense largement l'inconvénient de sa 
construction , qui est de rouler une charge moindre , avec un 
poids mort plus considérable. 

Si l'on considère l'ensemble de tous les roulages des mines 
de Blanzy, on trouve que, y compris l'approchage et les char- 
gements, chaque journée de rouleur a produit 4T*'** ,22; c'est- 
à-dire que, dans les conditions moyennes du travail, il faut un 



33^ 



ROULAGE SOUTERRAIN. 




rouleur pour deux mineurs, puisque , ainsi qu'il a été dit pré- 
cédemment, laproduction rapportée au mineur est de 23*^*' ,48. 
Cherchant TefiFet utile produit, nous trouvons : que la 
moyenne des distances parcourues, depuis les fronts d'abatage 

jusqu'au puits d'extraction, 
a été de 392 mètres, et 
que, y compris les charge- 
ments, l'efiFet utile a été pour 
chaque ouvrier employé au 
roulage de 3637 kilog. x 
392 met. = 1480 kilog. 
transportés à 1000 mètres. 
Beaucoup de mines pré- 
sentent des résultats supé- 
rieurs ; mais il faut considé- 
rer : 1* qu'une grande partie 
des rouleurs sont des enfants 
de 14 à 16 ans ; 2^ que toutes 
les manœuvres de l'appro- 
chage, des chargements, de 
la manœuvre des plans au- 
tomoteurs, sont comprises 
dans cette moyenne, ce qui 
ne se fait pas toujours. 
Décomposons cette moyen- 
ne, examinons les cas par- 

F'ig. it2. Benne [roulanU. i- r j, 

" ticuliers, et nous verrons 

que, dans aucune autre mine, on n'est arrivé à un effet utile 
aussi considérable qu'à Lucy, par exemple, où, par suite de 
la régularité des travaux, le roulage se fait dans des conditions 
très- avantageuses . 

A Lucy, n® 2, le poste d'abatage était de 155 bennes de 
8 hectolitres, soit 1240 hectolitres, qui étaient roulés dans des 
chariots de 12 hectolitres par quatre jeunes gens de 16 à 
18 ans; la longueur de la voie était de 545 mètres, avec une 




ORGANISATION D'UN ROULAGE SOUTERRAIN. 335 

inclinaison moyenne de 0°',01. Si nous calculons Tefiet utile 
de ce poste -de roulage, nous trouvons que les 1240 hectolitres 
représentaient : 

99200 kil. qui étaient roulés à 545 met. 

ou 64 064 — à 1000 — 

ce qui fait par rouleur 13 516 — à 1000 — 

A Lucy, n"" 3, l'effet utile était de 12 350 kilog. à 1 kilom. 
pour des circonstances analogues , mais avec une pente de 
0'»,012. 

Aussitôt que les circonstances de pente et de longueur vien- 
nent à s'éloigner du type de Lucy, n° 2, Teffet utile diminue 
rapidement. A la mine de la Carrière, par exemple, le roulage 
se fait à la benne roulante, sur une voie de 400 mètres, dont 
les pentes varient de Thorizontale à 0°',03, la pente moyenne 
étant de 0°',01. Le poste était de 124 bennes ou 992 hectoli- 
tres, pesant 79 300 kilog. roulés par huit jeunes gens, qui fai- 
saient en même temps le chargement. Le travail était donc de 
79360 kilog. X 400 met, soit, par rouleur, 3968 kilog. trans- 
portés à 1000 met. 

Le résultat baisse aussi lorsque les distances sont moins con- 
sidérables, et que les rouleurs employés sont des enfants de 
14 à 15 ans. Ainsi, par exemple, au puits Harmet, le poste 
était de 93 bennes de 8 hectolitres, roulées sur une voie de 
137 mètres , dont les pentes étaient irrégulières et avec plu- 
sieurs contre-pentes, depuis l'horizontale jusqu'à 0",02 par 
mètre. Ce travail était fût par six enfants qui roulaient en- 
semble 744 hectolitres , soit : 

59 520 kilog. roulés à 137 mètres 
ou 8154 — à 1000 — 

ce qui &it par rouleur 1369 kilog. transportés à 1 kilomètre. 

Ce sont les roulages de cette nature, ainsi que l'adjonction 
de tous les manœuvres des plans automoteurs qui réduisent 
l'effet utile moyen, calculé en tenant compte de tous les ou- 
vriers attachés au transport souterrain. 



336 ROULAGE SOUTERRAIN. 

On doit en effet admettre, en considérant l'ensemble d'une 
yaste exploitation, qu'avec la condition de maintenir les gale- 
ries dans le charbon» on n'est pas maître de donner à ces gale- 
ries les inclinaisons et les tracés prévus à l'avance. II existe 
donc des parties de roulage dans des conditions trës-défavora- 
blés qui réduisent les moyens et l'effet utile obtenu parles rou- 
leurs dans des conditions normales. 

Roulage émm» les petites eoaehes. — Dans les couches de 
faible puissance, les mêmes principes sont posés pour la ré- 
gularité des pentes et la rectitude des voies ; mais comme ces 
voies sont toujours conduites en vue de suivre les allures des 
couches et de préparer les tailles dans les parties les plus pro- 
ductives, ce programme de régularité est loin d'être exacte- 
ment suivi. Les crains obligent quelquefois à faire remonter 
les voies, la nécessité de passer d'une couche dans une autre 
oblige à tourner brusquement sans courbes de raccordement. 
Mais la cause qui influe le plus sur les conditions d'établis- 
sement du matériel est sans contredit la petite section des 
voies de direction et des plans automoteurs. 

Dans des couches de 0",50 d'épaisseur, les voies et les plans 
automoteurs se trouvent presque entièrement logés dans le ro- 
cher, leur préparation a le double inconvénient non-seulement 
de grever le charbon de dépenses de percement, mais encore de 
gêner l'extraction par la nécessité de rouler et d'extraire au jour 
les déblais qui ne peuvent trouver place dans le remblayage. 

Pour satisfaire aux exigences des méthodes appliquées aux 
petites couches, on a d'abord employé un très-petit matériel 
manœuvré principalement par des enfants. Ainsi, dans un 
grand nombre de mines, les voies n'ont que 0'°,40 entre les 
rails et les wagons ne contiennent que 21/2 hectolitres. 

L'inconvénient d'un roulage ainsi organisé est facile à re- 
connaître. Il exige en effet un personnel très-considérable et 
surcharge l'effet utile de poids mort. Lorsqu'une exploitation 
ainsi montée est appelée à développer ses extractions et qu'elle 
a étendu ses directions à 6 ou 800 mètres du puits , on ne 



ORGANISATION D'UN ROULAGE SOUTERRAIN. 337 

trouve plus de berscheurs en nombre suffisant et le temps né- 
cessaire pour manœuvrer tant de wagons aux accrochages res- 
treint la puissance d'extraction. 

Aujourd'hui le principe posé dans toutes les grandes exploi- 
tations est qu'il y a nécessité d'employer des wagons aussi 
grands que le comportent les galeries et même de faire des sa- 
crifices pour augmenter les sections de ces galeries. D'après ce 
principe , sur les grandes voies de direction et les bouveaux 
qui vont actuellement chercher les couches à des distances de 
5 à 800 mètres, on emploie les chevaux aux galeries, on donne 
1™,65 de hauteur sous bois, et l'on adopte des wagons qui con- 
tiennent 5 à 6 hectolitres. 

Cette faible capacité des wagons est une condition d'infé- 
riorité pour les roulages dans les petites couches comparative- 
ment à ceux qui sont établis dans les couches puissantes. Les 
détails de construction ont alors d'autant plus d'importance ; 
carie nombre des wagons se trouvant plus considérable, cette 
infériorité ne peut être compensée que par le perfectionnement 
du matériel. 

Le wagon adopté par M. Cabany pour les roulages des mines 
d'Anzin peut être présenté comme type. Les chiffres suivants 
pourront fixer sur les résultats obtenus pour le roulage de ces 
wagons de 5 I hectolitres par herscheur et par cheval. 

Aux fosses de La Cave et de Chauffour : 

Henehmar. Cheval nmlafit. 

(UCave.) CChaaffoor.) 

Parcoars moyen. ^sa™ 746" 

Nombre do voyages. 18 6.5 

Charge transportée. 500^ 9000»^ 

Poidsmort. (1 vagon) 190 (ISvagons) 3240 

Parcours total. 91 08" 9698» 

! Poids utile. 2.777.000 43.641.000 

Poids mort. 1,639.440 15.710.760 

Poids total. 3.916.340 59.351.760 

Les circonstances dans lesquelles ces chiffres sont obtenus 
sont susceptibles d'améliorations surtout par l'allongement des 
distances parcourues. 

■1 22 



338 ROUUGE SOCTEBRAIN. 

Les voies de roulage sont généralement beaucoup plus régn- 
lières dans les exploitations qui portent sur les petites couches. 
Les travaux préparatoires ne sont pas ezclusivemoit oondnitB 
par l'allure de ces couches. On suit bien les ondulations de la 
direction, mais la pente régulière d'un diassage n'est pas mo- 
difiée par les accidents qui peuvent se rencontrer, et quant 
auxbouveaux, ils sont encore plus réguliers. CSes exploitations 
ne présentent donc pas les variations de pente et les contre- 
pentes que nous avons signalées dans les exploitations des 
grandes couches. 

Grâce à cette régularité des pentes, la section réduite des 
galeries et la réduction des wagons et des charges roulées qui en 
résultent n'exercent que peu d'influence sur les conditions du 
roulage. Ainsi, dans les roulages bien organisés et considéra- 
bles des mines de Charleroy nous trouvons que chaque rouleur 
(on n'emploie à ce travail que des en&ints ou des femmes) pro- 
duit en moyenne un effet utile de 1500 à 1700 kilogrammes 
transportés à 1 kilomètre. 



EXTRACTION. 339 



CHAPITRE VI. 



EXTEACnOH. 



Toutes les manoeuvres du roulage souterrain ont pour but 
d'amener les matières abattues aux accrochages d'un puits 
pourvu des apparaux nécessaires pour l'extraction de toutes 
ces matières jusqu'au jour. 

L'extraction exige un moteur proportionné au travail à exé- 
cuter, travail qui résulte de la profondeur du puits et du 
poids à élever dans un temps donné. Ce moteur est l'homme, 
le cheval, la machine à vapeur et quelquefois un moteur hy- 
draulique. Au moteur, il faut encore joindre le matériel d'ex- 
traction, c'est-à-dire les câbles et les tambours qui servent 
à leur enroulement; enfin les bennes ou cages d'extraction, 
dans lesquelles s'exécute le transport vertical, ainsi que tous 
les apparaux qui peuvent servir à leur chargement, à leur 
réception au jour et à leur déchargement. La série de disposi- 
tions et de manœuvres nécessaires pour amener ainsi au jour 
les produits de l'abatage est tellement complexe, les conditions 
sont si variables d'une mine ,à l'autre , que dans aucune autre 
partie de l'exploitation on ne trouve autant de variations et de 
différences dans les procédés employés. 

Nous exposerons ces procédés en décrivant d'abord les ben- 
nes, cables et moteurs , puis en donnant' quelques exemples 
des diverses organisations. 

Beaaes et eagM. — Les bennes employées pour l'extrac- 
tion ont la forme de tonneaux; elles sont renflées vers le mi- 
lieu, afin d'éviter que pendant leur course elles puissent s'ac- 
crocher aux anfractuosités que présentent toujours les parois 



340 EXTRACTION. 

d'un puits. Ces tonnes sont fortement cerclées en fer, et leur 
partie supérieure porte trois crochets ou anneaux auxquels s'at- 
tachent les chaînes par lesquelles se termine le câble. 

Les bennes doivent être reçues et placées à l'accrochage de 
manière à pouvoir être chargées rapidement et fiidlement par 
le versage des chariots. Une benne est ainsi mise en chargement, 
pendant que celle qui vient d'être chargée monte au jour : lors- 
que la benne vide» qui descend en mêmetempsque l'autre monte, 
arrive à l'accrochage, elle peut être à son tour mise en charge- 
ment et les hommes de service n'ont qu'à détacher le câble pour 
l'attacher à la benne pleine. On réduit ainsi, autant qu'il est 
possible, le temps perdu à chaque manœuvre, et le moteur, 
maintenu dans un mouvement presque constant, monte tou- 
jours une benne pleine et en descend une vide. D n'y a de temps 
perdu que celui qui est nécessaire au jour pour vider la benne 
et au fond pour changer le câble d'une benne à l'autre. 

La capacité des bennes est déterminée d'après la force du 
moteur et d'après la quotité de l'extraction journalière. Dans 
les petites extractions cette capacité est de 4 à 6 hectolitres ; 
elle s'élève pour les grandes extractions de 10 à 22 hectolitres. 
Ces grandes bennes, d'un usage firéquent en Belgique, sont ce 
que Ton appelle des cuffats. 

Un service alternatif de deux bennes , l'une montant pendant 
que l'autre descend , se trouve limité dans son effet utile par 
la vitesse du mouvement. Or, cette vitesse ne peut guère dé- 
passer la moyenne de l^ySO par seconde lorsque les bennes ne 
sont pas guidées. 

En effet, outre que la vitesse doit être forcément ralentie au 
départ et à l'arrivée de la benne, il est encore nécessaire de la 
ralentir au moment où les deux bennes vont se croiser. Sans 
cette précaution les bennes seraient exposées à s'accrocher dans 
cette remonte; la benne montante pourrait renverser ou dé- 
crocher la benne descendante, de manière à entraîner les 
désordres les plus graves dans le service. 

Cette difficulté a conduit à rechercher les moyens de guider 



BENNES ET CAGES. 



341 




Fiif. I3<i. Guidage de bmms à Yicoigne. 



les bennes. En les gui- 
dant , on ëvite en effet 
ces dangers de rencon- 
tre au milieu du puits, 
et Ton peut sans in- 
convénient augmenter la 
vitesse de manière à 
augmenter dans la même 
proportion le rendement 
du puits. Ces moyens 
de guidage sont d'ail- 
leurs employés depuis 
longtemps, par exemple 
dans les puits inclinés du 
Hartz (fig. 86, p. 201), 
où Ton se sert de pe- 
tits chariots à roulettes 
engagées dans une dou- 
ble ligne de bois. Pour les 
bennes, la question se 
complique de la néces- 
sité d'un changement 
rapide aux accrochages , 
et tous les moyens qui 
ont été essayés consis- 
tent à guider un plateau 
ou un berceau auquel la 
benne est suspendue. 

Comme exemple nous 
citerons le guidage 
adopté par M. de Brac- 
quemont pour un des 
puits de Vicoigne (Nord) . 

Ce guidage est remar- 
quable parce qu'il est 



342 EXTRACTION. 

obtenu au moyen d'une seule cloison verticale. Des bois sont 
fixés sur cette cloison suivant la disposition indiquée par le 
plan (fig. 133), qui leprésente le cuvelage et la disposition des 
guides : dans les rainures qui résultent de cette disposition , 
sont engagés deux berceaux directeurs. Ces deux berceaux se 
trouvant guidés dans leur mouvement , on y attache les bennes 
à courte distance, et Ton peut ensuite imprimer à ces bennes 
une vitesse de plus de 2 mètres par seconde. 

La coupe verticale (fig. 134), indique le mode d'attache d'une 
benne ainsi guidée par un berceau. 

Les bennes pleines sont reçues au jour de manière à être 
immédiatement versées. Ce versage s'obtient généralement au 
moyen d'un anneau fixé au fond de la benne, et qui permet de 
l'attacher à un crochet fixe lorsqu'elle est suspendue à 1 ou 
2 mètres au-dessus du sol ; on la laisse ensuite retomber de 
telle sorte que, le fond se trouvant exhaussé, elle se vide natu- 
rellement. On a quelquefois cherché à fiiciliter le versage par 
une disposition spéciale de la benne et de ses attaches qui per- 
met de la faire basculer. On peut par exemple employer une 
benne suspendue par deux tourillons placés vers le centre de 
gravité, il suffira pour la faire basculer de détacher un crochet 
de retenue. Mais ces dispositions ont l'inconvénient grave 
d'augmenter le poids mort. 

Nous avons dit, en décrivant les procédés de roulage souter- 
rain, que le principe actuellement posé dans les exploitations 
houillères était de conduire sans transbordement les chariots 
ou berlines depuis les tailles jusqu'aux accrochages. L'exten- 
sion naturelle de ce principe est d'extraire les chariots eux- 
mêmes jusqu'au jour sans les verser dans des bennes. 

On a donc commencé à attacher les chariots ou les bennes 
roulantes directement au câble d'extraction , et c'est pour cela 
que dans beaucoup de mines, et à Blanzy, par exemple, on a 
adopté des bennes à roulettes qui sont extraites jusqu'au jour. 
La figure 132 indique la construction de ces bennes. Dans 
les houillères du pays de Liège, on a employé des berlines en 



BENNES ET CAGES. 



343 



tôle, à parois bombées de 
manière à les empêcher 
d'accrocher; la figure 135 
représente la construction 
ordinaire de ces berlines. 
Lorsque les machines 
employées sont assez for- 
tes pour élever plusieurs 
berlines à la fois, on 
adopte de préférence, pour 
l'extraction, des appareils 
guidés capables d'en re- 
cevoir deux, quatre et 
jusqu'à huit. 

On a d'abord employé 
pour guides, des câbles en 
fil de fer non recuit , ten- 
dus verticalement du haut 
en bas du puits et embras- 
sés par un plateau à cous- 
sinets, auquel les berlines 
étaient suspendues. Cette 
suspension des berlines 
s'obtient directement en 
attachant la berline infé- 
rieure aux roues ou aux 
essieux de la berline su- 
périeure, ainsi qu'il est 
indiqué par la figure 136. 
Ce mode de guidage par 
câbles en fil de fer s'adapte 
très-bien aux puits qui ont 
moins de 200 mètres de 
profondeur; on y obtient 
facilement une tension des câbles assez forte pour empêcher les 




Fig 135. Berline en tôle des houillères liégeoite». 



344 



EXTRACTION. 



vibrations et les trop grandes oscillations des berlines. Mais à 
des profondeurs plus grandes cette tension n'est pas suffisante, 
et Ton préfère actuellement les cages guidées. 

Ca^M S«l4ées. — Les cages destinées à recevoir les cha- 

1 riots ou berlines sont construites en bois ou en 

A fer, et disposées à deux ou à quatre étages. 

I / \ Elles se meuvent entre deux lignes de longrines 

/ \ verticales en bois de chêne, qu'elles embras- 

/ \ sent à l'aide de coulisses en fer ou en fonte. 

1 VHBi% Ce système , indiqué pi. XYII, fig. 2 et 4 » 

présente évidemment des conditions de solidité 

qui doivent lui assurer la préférence surtout 

autre, lorsqu'il s'agit d'organiser une extraction 

importante. 

Les cages portent généralement deux ou 
quatre berlines ou chariots; elles sont à deux 
ou à quatre étages. Pour simplifier les manœu- 
vres on construit des cages à quatre chariots 
et à deux étages seulement, ainsi que l'indique 
la'figure 137. 

Pour recevoir les cages à l'orifice du puits, 
en sortir rapidement les berlines pleines et les 
remplacer par des vides, on fait poser successif 
j^ vement chaque étage à la hauteur convenable, 
|l|n||||n|| ^ au moyen de taquets représentés pi. XYII, 
■Il fig- 1.2 et 3. 

J||H^||J Cet encliquetage constitue ce que l'on appelle 
W le clichage du puits . 

GfAit^tpar'cabiet. Le clichagc se compose de quatre taquets 
mobiles, que la cage soulève en montant et qui retombent en- 
suite par leur poids sur des supports fixés à un cadre solide. 
Les deux étages de la cage montante passent donc successi- 
vement à travers les taquets, sur lesquels on les pose ensuite. 
Aussitôt la cage posée, on enlève les berlines pleines en les 
faisant rouler sur les rails et on les remplace par des ber- 




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BENN£S ET GAGES. 345 

Unes vides. Lorsque ensuite la cage a été soulevée, le rece- 
veur relève les taquets au moyen d'un levier qui les com- 
mande , ce qui permet à la cage de redescendre. On se rendra 
compte de ces dispositions en étudiant la planche XVII qui 
indique tous les détails d'un clichage. 
La projection du puits (fig. 2) représente d'un côté la cage 




Fig. 137. Cagi à deux étages portant quatre berlines. 

au-dessous des taquets avec les guides de l'intérieur du puits, 
et de l'autre côté la cage en dehors des taquets avec les guides 
latéraux qui remplacent ceux du puits , afin de laisser libre le 
passage des chariots. 

La figure 1 représente l'élévation du clichage; la figure 3 
comprend le plan et l'élévation d'un des taquets; la fi- 
gure 4, le détail d'un guide et d'une des coulisses fixées à 
la cage. 

Cette disposition peut être variée , et la figure 138 ci-après 
représente un clichage employé aux mines d'Anzin, consistant 
en quatre verrous manœuvres par un levier et satisfaisant, de 



346 



EXTRACTION. 




il 







PARACHUTES. 347 

roême que la disposition précédente, à toutes les conditions de 
la manœuvre. 

Ainsi quatre verrous indiqués en BB, et sur lesquels (lors- 
qu'ils sont tirés) viennent se poser les coussinets DD de la 
cage, sont gouvernés au moyen d'un seul levier EF : les mè-^ " y 
mes coussinets sont fixés au cadre de Tétage supérieur, de 
sorte que les deux berlines UU sont successivement amenées 
devant les receveurs. 

Les mêmes clichages doivent exister à chaque accrochage de 
rintérieur, et la figure 138 représente précisément un de ces 
accrochages. Comme les guides placés suivant la disposition 
indiquée empêcheraient la sortie des berlines , on les inter- 
rompt devant la sortie de Taccrochage et on les remplace par 
un guidage latéral indiqué aux quatre angles de la projection 
horizontale. Inutile de dire que devant la cage ainsi posée sur 
le clichage, doit se présenter un chemin de fer sur lequel on 
reçoit et on amène les berlines. 

Parachutes. — Un des avantages des guides en bois est 
de permettre l'établissement de parachutes qui, en cas de rup- 
ture d'un câble, empêchent la cage de tomber et d'aller se bri- 
ser au fond du puits. 

Les parachutes employés se rapportent à deux types très- 
distincts, le parachute Fontaine et celui à excentriques. 

Le parachute Fontaine est le plus employé et celui qui peut 
être considéré comme le mieux éprouvé par la pratique. 
M* Cabany a publié récemment sur ce parachute une notice à 
laquelle nous empruntons les détails qui suivent : 

Le parachute Fontaine se compose de deux bras en fer D D 
(fig. 139), terminés par des griffes aciérées. Ces bras sont ar^ 
ticulés à une même chape C, fixée sur une forte tige A à la- 
quelle est attaché le câble d'extraction. 

Prolongée au-dessous de la chape, la tige A passe au milieu 
d'une traverse à coulisse G G dont le plan est représenté au- 
dessous de la coupe verticale fig. 139. Cette traverse a pour 
but, d'abord de guider et maintenir les bras du parachute dans un 



348 



EXTRACTION. 



plan vertical passant par les axes des guides, et en second lieu 
de servir d'appui à un ressort en acier, logé dans ime boîte à 
coulisse J et maintenu par un écrou L, fixé à la partie infé- 
rieure de la tige A. 

Les cages sont suspendues à une forte traverse en fer B, 
dans laquelle passe la tige A du parachute. Cette traverse est 
terminée à ses deux extrémités par des glissières ou coulisses 




Fig. 139. Parachute Fontaine. 

qui embrassent les deux guides. Le parachute se trouve égale- 
ment relié à cette même traverse, la pièce à coulisse G G 
s'y trouvant maintenue à une distance invariable au moyen 
des entretoises E E. 

Cette disposition se trouve complétée par un toit en tôle, qui 
couvre la cage. Les deux grands volets de cette couverture sont 
à charnières et peuvent être ouverts lorsqu'on doit y charger 
de longues pièces de bois. Le but de ce toit, habituellement 
fermé par des crochets, est de garantir les mineurs qui se pla- 
cent dans la cage, contre toute chute de pierre, bois ou outil. 



PARACHUTES. 



349 




Le jeu de l'appareil repose entièrement sur la fonction du 
ressort à boudin renfermé dans la boîte J. 
Lorsque ce ressort est comprimé, la chape repose sur la tra- 
verse B; par conséquent, 
le ressort n'a pas à suppor- 
ter, comme on pourrait le 
croire, toute la pression 
due au poids de l'appareil 
d'extraction, quand celui- 
ci est suspendu. Une ten- 
sion de 300 kilogrammes 
est suffisante. 

Le ressort , renfermé 
dans une boîte à coulisse 
est à l'abri des chocs. 
Vient-il à se rompre, com- 
ï^g- i*o. me cela est arrivé quel- 

quefois, son jeu n'en reste pas moins assuré, toutes ses par- 
ties restant juxtaposées comme s'il était entier. Le fait d'une 
rupture diminue bien un peu de son élasticité, mais il en 
reste encore assez pour assurer le fonctionnement de l'ap- 
pareil. 

Les figures 139 et 140 représentent la position du parachute 
lorsque le câble est tendu. 

Aussitôt que cette tension vint à cesser par suite de la 
rupture du câble, le ressort agit, les bras DD glissent dans la 
traverse G6, atteignent les guides K et les pénètrent. 

n résulte de la forme des diverses pièces de l'appareil que 
cette pénétration est au plus de neuf centimètres. Les bras sont 
en effet guidés et maintenus par la traverse à coulisse. Au mo- 
ment où la rupture du câble a Ueu, ces bras s'allongent vers 
les guides et leur extrémité décrit une courbe ascendante, 
avant que le mouvement rétrograde de la cage ait pu commen-^ 
cer. Les gri£fes s'implantent dans les guides, mais leur mou- 
vement de divergence est limité par les coulisses de la traverse 



350 EXTRACTION. 

sur rextrémité desquelles la partie supérieure des bras vient 
s'appuyer. 

Cette traverse sert donc en même temps à limiter la péné- 
tration des griffes, à guider les bras et à les consolider au mo- 
ment où vient peser sur eux le poids de la cage avec sa charge 
et le poids du morceau de câble qui y reste attaché. Par cette 
disposition, tout danger de rupture des bras se trouve écarté. 
Ajoutons enfin que la forme des griffes a été étudiée de manière 
à préserver les guides des éclats et des ruptures que pourrait 
déterminer une disposition moins rationnelle. 

L'expérience a prouvé que la plupart des ruptures de câbles 
ont eu lieu lors de l'ascension des cages ; que, dans ce cas, par 
suite de la force vive imprimée à celles-ci et de la célérité avec 
laquelle fonctionne l'appareil, les griffes du parachute ont le 
temps de s'implanter dans les guides avant que le sens du 
mouvement ait changé, ce qui explique pourquoi aucune se- 
cousse ne se produit. 

Une cage de 20 hectolitres pèse 1150 kilogrammes et ne 
renferme qu'un excès de poids de 118 kilogrammes sur les 
cages qui ne seraient pas armées du parachute Fontaine. 

Cet appareil n'ajoute donc pas beaucoup au poids mort sus* 
pendu au câble, car il ne représente que 6 pour 100 du poids 
mort total. 

En général les ruptures de câbles se produisent pendant 
l'ascension d'une cage, alors qu'elle est chargée; l'action in- 
stantanée du parachute est produite avant que le sens du mou- 
vement ait pu changer, de sorte que la cage est retenue sur les 
guides, sans aucun choc et sans que les hommes qui sont à 
l'intérieur s'aperçoivent de l'accident. 

D'après la notice de M. Cabany, les parachutes Fontaine 
établis dans le Nord étaient en juin 1856 au nombre de 35, 
et dans une seule année, ils avaient fonctionné dix fois et sauvé 
la vie à plus de vingt mineurs. 

L'idée du parachute Fontaine a été imitée dans beaucoup de 
charbonnages, où l'on s'est borné à remplacer le ressort à bou- 



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PARACHUTES. 3Si 

din par des ressorts à lames superposées analogues à ceux 
des voitures. La similitude est d'ailleurs tellement complète, 
que ces parachutes, qui fonctionnent aussi très-bien, doivent 
évidemment être attribués à l'heureuse initiative de Tinven* 
teur. 

Les parachutes à excentriques sont moins répandus, mais 
n'en ont pas moins rendu de très-grands services par leur ef- 
ficacité. Nous présenterons comme type de construction celui 
qui est en usage aux mines de Blanzy et qui est représenté 

pi. xvra. 

La cage est suspendue par les étriers SS à une traverse 
composée de deux flasques en tôle. Les extrémités de ces deux 
flasques sont retournées en équerre et servent de support à deux 
arbres horizontaux portant à leur extrémité des excentriques. 

Lorsque la traction du câble s'exerce sur l'appareil, deux 
ressorts en caoutchouc vulcanisé, qui sont attachés aux arbres, 
se trouvent tendus et maintiennent les arbres dans une posi- 
tion telle, que les excentriques qui sont tangents aux guides 
présentent leur petit diamètre ; par conséquent, il n'y a pas 
contact. Si , au contraire , le câble vient à se rompre , les 
ressorts se détendent et font tourner les deux arbres, de telle 
sorte que les quatre excentriques qui sont taillés en scie s'in- 
crustent instantanément dans les guides. Le poids de la cage 
tend à faire tourner davantage les arbres, et par conséquent à 
augmenter à la fois l'excentricité des roues et leur incrustation 
dans les guides. 

Les objections faites aux parachutes à excentriques résul- 
tent de plusieurs insuccès dus à des vices de construction. 
Mais lorsque leur construction est bonne, ces parachutes ne 
laissent rien à désirer, ainsi que le prouvera l'exemple suivant : 
le 20 juillet 1856, un câble se rompit au puits du Magny près 
Blanzy, la cage étant un peu au-dessus de l'accrochage, en un 
point où les guides étaient doublés de tôle, les excentriques 
ne purent mordre sur cette tôle et la cage tomba avec une 
grande accélération ; mais dès que les excentriques retrouvé- 



352 EXTRACTION. 

rent le bois, ils agirent et la eage fut arrêtée après 3 mètres 
de cette action, malgré le poids de 260 mètres de câble qui était 
tombé sar la cage. Sur cette hanteor de 3 mètres, l'épaisseur 
da bois des goides fut réduite de moitié par l'action des excen- 
triques sans qu'ancone pièce du parachute fût faussée. 

Crickets 4e sAreté. — A la partie supérieure de ce para- 
chute se trouve indiqué ce que Ton appelle un crochet de sû- 
reté ou évite-molettes. 

Lorsqu'en effet on monte les cages ou les bennes jusqu'au 
jour, le câble passe sur des molettes qui, à l'aide d'un cheva- 
let, sont soutenues à 8, 10, 12, et jusqu'à 16 mètres au-dessus 
de l'orifice du puits. Malgré cette élévation, il arrive quelque- 
fois que le mécanicien n'arrête pas à temps et que la cage ou 
^^^ la benne vont frapper les molettes en les 

^^^M brisant ou se brisant elles-mêmes. 

^■^P Le crochet de sûreté le plus simple 

^H est représenté fig. 141. H est adapté 

^H à l'attache du câble et disposé de telle 

^^^^1*^^ sorte que le levier horizontal (qui peut 

^^^^ ^*^Z^2 ^ terminer par un appendice de forme 
^H y^^ quelconque} soit frappé par un point 

^Hflr fixe avant d'arriver aux molettes. Ce 

^^^ levier rencontrant un obstacle s'abaisse 

^^M et ouvre immédiatement le crochet. 

^P^L la cage tombe et le parachute agit 

^^^B de manière à la maintenir en place, 

^^^ pendant que le câble est seul entrwié 

Fig. 141. Crochet de tûreté, p^r le mouvement du moteur : l'accident 
est ainsi évité , et il suffit de rattacher le câble au crochet 
pour rétablir l'appareil dans son état normal. 

Le crochet employé à Blanzy est plus mécanique , mais 
repose exactement sur le même principe et sur le même dispo- 
sitif. 

Le crochet se compose de deux pièces représentées par les 
figures 2 et 3 de la planche XVIII. La petite pièce est mobile 



EXTRACTION. 353 

autour d'un axe horizontal porté par la pièce principale; une 
fois en place, le crochet est fermé et cette fermeture est main- 
tenue par deux ressorts en caoutchouc vulcanisé. 

Pour fiiire ouvrir ce crochet au moment convenable, une 
traverse inférieure est disposée de manière à rencontrer un 
heurtoir avant les molettes, cette traverse agit sur les ressorts 
en caoutchouc et le crochet est ouvert aussitôt; à ce moment 
le câble est détaché et le parachute maintient la cage suspendue. 

Cette disposition par laquelle le crochet de sûreté et le para- 
chute se trouvent réunis , constitue un ensemble qui a rendu 
les plus grands services aux mines de Blanzy en évitant les 
accidents et permettant de descendre et de monter les ouvriers 
mineurs, sans aucun danger. 

En effet, tous ces appareils de guidage, parachutes et cro- 
chets de sûreté, n'ont pas seulement pour but de préserver le 
matériel, ils permettent la circulation dans les puits, par le mo- 
teur, et ils épargnent ainsi aux ouvriers une fatigue inutile qui 
dans les mines profondes finissait par réagir d'une manière 
fâcheuse sur leur travail et sur leur santé. 

La circulation mécanique des ouvriers dans les puits est à 
la fois commandée par l'humanité et par l'intérêt bien entendu 
de l'exploitation , elle exige non-seulement la réunion de tous 
les appareils préventifs contre les accidents , mais encore' une 
très-grande vitesse dans le mouvement des cages. 

Supposons un puits de 400 mètres de profondeur. 300 ou- 
vriers sont nécessaires à son exploitation, et ces ouvriers doi- 
vent être réunis dans les chantiers le plus promptement pos- 
sible, car ils sont presque tous solidaires les uns des autres et 
toutes les parties du travail doivent marcher simultanément 
ainsi qu'on Ta vu par l'exposé des méthodes d'exploitation. A 
3 mètres de vitesse par seconde , le trajet du puits exigera 
2 minutes, et y compris le temps d'arrêt 2 1 ; en une heure on 
pourra donc exécuter au moins 20 voyages qui, à 10 ouvriers 
chacun, auront porté 200 ouvriers au fond; en une heure et 
demie les 300 ouvriers seront descendus. Il en faudra autant 

IJ. 23 



354 EXTRACTION. 

pour lee remonter, c'est donc 3 heures par jour qui se trou- 
veront employées à ce travail. 

On voit d'après ce calcul que la vitesse de 3 mètres par se- 
conde est une nëc^ité, car le temps consacré à la circulation 
des ouvriers est encore trèa^long, malgré cette vitesse. Si en 
effet la machine d'extraction est supposée marcher 11 heures 
par jour, il n'en restera que 8 pour extraire le produit en 
rocher et en charbon, abattu et roulé par les 300 ouvrira qui 
ont été descendus. 

Câlbles d'extrmettoB. 

Les cibles sont un des éléments essentiels d'une extraction ; 
le choix des plus solides et des plus durables est d'autant plus 
important que les puits sont plus profonds. Le poids du cable 
développé s'ajoute en e&t à celui des bennes ou cages à enle- 
ver et augmente d'autant les chances de rupture. 

On emploie des cibles en chanvre, en aloès et ai fil de fer ; 
ces cibles sont ronds ou plats. Quelquefois on emploie des chaî- 
nes en fer. 

Les cibles ronds en chanvre ou en aloès ne conviennent 
qu'aux faibles extractions qui ont lieu par treuils ou man^^es. 
Lorsqu'on effet ces cibles doivent atteindre de grands diamè- 
tres, de 7 à 8 centimètres par exemple, dimensions nécessaires 
pour enlever des poids considérables à de grandes profondeurs, 
ce grand diamètre devient une cause de destruction très-rapide. 
Lorsque le cible s'enroule sur les molettes et sur les tambours, 
le grand diamètre détermine la rupture progressive des fils, 
parce qu'à l'état d'enroulement, la circonférence de la portion 
extérieure du cible est sensiblement plus grande que celle de 
la partie qui est en contact avec la surface du tambour. Il 
en résulte que les fils extérieurs se brisent et s'affiûblissent, et 
que le cible ne dure pas. 

On préfère en conséquence les cibles plats dès que les ex- 
ploitations dépassent 100 mètres de profondeur. 



CABLSS D'EXTRACTION. 



3S5 




Ces câbles plats sont formés par Tassemblage de 4. 6 ou 
6 câbles ronds, laminés et cousus ensemble. Ces câbles étant 
supposés de 0"',35 de diamètre, le câble plat cousu a la même 
épaisseur et une largeur de 0",14, 0",17 et 0",20 : on a soin 
de placer les câbles ainsi réunis par des coutures transversales, 
de telle sorte que les torons se trouvent en sens 
inverse, ainsi que l'indique la figure 142. 

Les câbles plats ont évidemment l'avantage 
de se briser beaucoup moins que les câbles ronds 
de force correspondante, par l'effet de l'enrou- 
lement. Leur emploi présente encore celui de 
permettre un enroulement sur bobines et par 
superposition, de telle sorte que le diamètre 
f — 1 obtenu par cette superposition augmente à me* 
~ sure que l'enroulement continue. Cette augmen- 
tation du diamètre d'enroulement est par chaque 
tour de bobine de deux fois l'épaisseur du câble, 
circonstance favorable pour le moteur. 

Les câbles employés dans les mines pèsent 
de 4 à 7 kilog. le mètre courant, suivant leurs 
dimensions qui, pour enlever un poids donné , 
augmentent en raison de la profondeur des puits. 
S faut en effet que le câble , outre la charge de 
la benne ou de la cage à enlever, soutienne en- 
core son propre poids. 
Un câble de 500 mètres pèsera environ 3600 kilog. ; et la 
' charge qu'il a à enlever ne d^asse pas en général 3000 kilog. 
Les parties du câble les plus rapprochées de la cage ont par con- 
séquent à supporter un effort beaucoup moins considérable que 
celles qui sont les plus rapprochées des bobines ; aussi, après un 
certain temps de service, on retourne le câble de manière à 
inverser les positions des deux bouts et l'on prolonge ainsi 
son existence. 

Afin de diminuer la charge qui résulte du développement du 
câble, on a fait pour les puits très-profonds des câbles coni- 



Kg m. 

c&blM plats. 



356 EXTRAGTiON. 

ques. Ce sont des cables qui oommencent près de la charge à 
4 ou 5 kilog. par mètre et dont les dimensions croissent pro- 
gressivement, de telle sorte que près da moteur le poids est 
porté à 7 et 8 kilog. par mètre. Les dimensions étant ainsi 
proportionnées aux efforts a supporter, le câble dure plus 
longtemps, mais on n'a pas l'avantage de pouvoir le retourner. 
Quoiqu'il en soit, on peut employer aujourd'hui, grâce aux 
câbles coniques, des câbles de 700 mètres, qui font un bon 
service, et cette profondeur pourra certainement être dépassée. 

Les câbles de mine sont toujours d'une force bien supérieure 
à celle qu'indiquerait le calcul ; il faut en effet , pour qu'un 
câble puisse durer, qu'il ait un grand excédant de force, sans 
quoi il ne pourrait résister à l'usure progressive et aux chocs 
qui se produisent. La durée des câbles bien fabriqués varie en 
général de deux à trois années. 

Dans beaucoup d'exploitations on substitue aux câbles en 
chanvre des câbles en fil de fer ou des câbles mixtes en fil de 
fer tressés autour de petites cordes en chanvre qui servent d'âme 
et donnent de la souplesse. Les câbles en fil de fer doivent être 
très-peu tordus et être fabriqués avec des fils qui n'aient pas 
moins de 3 millimètres de diamètre; on les fait ronds ou plats. 
Les câbles en fer ne pèsent, pour un effort donné, que du tiers 
à la moitié des câbles en chanvre. Ils ne doivent être employés 
que dans les puits guidés où le câble n'est pas soumis à des 
mouvements de torsion qui le déforment. Un câble plat en fil 
de fer, qui avait duré huit mois dans un puits non guidé , a 
duré trois années dans un puits guidé. 

Les câbles en fer ont l'inconvénient de se rompre subite- 
ment, sans qu'aucune circonstance ait pu le faire prévoir ;^ussi 
ne doit-on les. employer que pour les puits où la circulation des 
ouvriers n'a pas lieu par les cages. Lorsqu'on donne la préfé- 
rence aux câbles en fer, il faut avoir soin de les enrouler sur 
des diamètres aussi grands que possible et de les tenir toujours 
bien goudronnés afin d'empêcher l'oxydation. On préférera le 
fil de fer non recuit. 



CABLES D'EXTRACTION. 3»7 

Les deux câbles d'iine extraction, doivent naturellement être 
enroulés en sens inverse sur le tambour ou sur les bobines. L'un 
s'enroule pendant que l'autre se déroule. 

Il résulte de cette disposition qu'un des câbles est ployé 
dans le même sens sur sa bobine et sur sa molette» tan- 
dis que l'autre, ployé dans un sens sur la bobine, est ployé 
en sens inverse sur la molette. Le câble ainsi ployé en deux 
sens différents dure naturellement moins longtemps que 
l'autre, ce qui a conduit les ingénieurs à chercher des dis- 
positions qui permettent aux câbles de s'enrouler tous deux 
dans le même sens. Ce résultat s'obtient par un engrenage 
supplémentaire ; mais à l'inconvénient de la courte durée d'un 
câble on substitue celui de l'entretien d'un organe supplé- 
mentaire qui complique le mécanisme du moteur ; on préfère 
généralement rester dans les conditions ordinaires, sauf à sur- 
veiller avec plus d'attention le câble placé dans les conditions 
les plus désavantageuses. 

Dans beaucoup de cas, et surtout pour les puits peu profonds, 
on a substitué aux câbles des chaînes dont l'entretien est plus 
facile et la durée plus considérable. Mais l'usage des chaînes 
présente d'autres inconvénients : d'abord le fer s'étire et s'al- 
tère par la traction ; une chaîne , bien que fabriquée avec le 
plus grand soin , subit , au bout d'un certain temps de ser- 
vice, des ruptures nombreuses ; or, il est rare que la fracture 
d'une benne ne soit pas le résultat d'une rupture de la chaîne. 
En second lieu, le poids des chaînes étant constamment supé- 
rieur à celui des câbles, il faut employer un moteur plus puis- 
sant pour enlever la charge. 

Les meilleures chaînes qui aient été faites sont celles de cer- 
taines mines du Comwall ; elles sont formées par la juxtaposi- 
tion de deux chaînes dont les anneaux sont très-allongés ; les 
anneaux , dont le plan est vertical , sont frettés et maintenus 
dans leur juxtaposition .par des tasseaux en bois. La chaîne, 
ainsi faite d'éléments dont la position ne peut changer pendant 
le mouvement , constitue une sorte de chaîne à la Yaucanson et 



358 EXTRACTION. 

s'enroule sur des molettes polygonales. Cette disposition a 
conduit à des chaînes trës-pesantes dont Tusage ne s'est pas 
répandu. Enfin , on a essayé sans succès, dans une mine de 
Belgique, l'emploi direct du fer feuillard. L'usage des câbles en 
fil de fer se répand , au contraire , de plus en plus, leur supé- 
riorité paraissant incontestable sous le double rapport de la 
durée et de la légèreté. 

Appareils d*extraetloB. 

Les appareils employés pour l'extraction doivent être pro- 
portionnés aux efforts à produire. Lorsque, par exemple, on 
commence le fonçage d'un puits dans un terrain où les eaux 
d'infiltration ne gênent pas le travail, un simple treuil, mis en 
mouvement par quatre hommes, suffira au travail. Passé une 
profondeur de 30 à 60 mètres, suivant la section du puits, il 
faudra remplacer le treuil à bras par un vargue ou manège à 
molettes mis en mouvement par des chevaux. Pour une exploi- 
tation de quelque importance il faudra employer une machine 
à vapeur dont la force varie de 6 chevaux à 150, suivant les 
circonstances de l'extraction. 

Lorsque les hommes sont employés comme moteurs, ils 
agissent au moyen d'un treuil placé au-dessus du puits. Les 
cordes sont directement enroulées sur le tambour du treuil , et 
la manœuvre est tellement simple qu'elle n'a besoin d'aucune 
explication. Mais le tambour du treuil ne pouvant avoir qu'un 
très-petit diamètre, O^jSO à 0°,50, par exemple, cette méthode 
d'extraction est très-lente, et ne peut convenir que pour le fon- 
çage d'un puits, ou dans les exploitations dont les matières à 
extraire sont de peu d'importance. Dans les carrières des en- 
virons de Paris on fait un grand usage de treuils à petit diamètre 
mis en mouvement par de grandes roues à cfievilles (fig. 143). 

Pour une exploitation de quelque activité, il faut nécessaire» 
ment substituer au treuil une machine à moleties mue par des 
chevaux ou par une machine à vapeur. 



APPAREILS D'EXTRACTION. 



359 



Le inanége convient spécialement aux gîtes métallifères, 
ordinairement situés loin des villes et des centres d'industrie. 




La planche XIX représente la disposition généralement 
adoptée pour les machines à molettes : un arbre vertical porte 
un tambour composé de deux cônes tronqués, afin que la 
corde puisse s'y enrouler d'elle-même avec r^larité. Les deux 
cordes, enroulées en sens inverse, passent sur deux poulies qui 
les renvoient dans Taxe du puits, de telle sorte qu'une benne 
Idbscend pendant que l'autre monte. 

/^ suffira de jeter un coup d'œil sur la planche XIX pour 
^(«prendre cette disposition et les détails de la construction. 



360 EXTRACTION. 

Les chevaux, attelés au moyen d*arcs tournants, peuvent se 
retourner facilement lorsque la benne du fond est parvenue à 
raccrochage et qu'il faut en remonter une autre. U est rare, 
dans les mines métallifères, que le manège ait suffisamment à 
extraire pour utiliser sa journée ; dans ce cas, on peut enrouler 
les cordes après avoir décroché les bennes, embrayer un en- 
grenage et consacrer le reste du temps soit à Tépuisement, 
soit à des préparations mécaniques. Ce but supplémentaire est 
indiqué par un engrenage qui donne le mouvement à un tor- 
doir composé de deux meules verticales affectées à l'écrase- 
ment des minerais. 

La vitesse ordinaire des manèges est de 3 à 4 tours par 
minute; le diamètre des tambours est déterminé d'après 
le poids à soulever comprenant la charge et le poids du 
câble déroulé. Dans les conditions moyennes d'une profon- 
deur de 100 mètres, le diamètre de 1",30 peut enlever, 
avec deux chevaux, une charge de 600 à 800 kilog., tout 
compris; le manège ayant 5 mètres de rayon. Lorsque le 
départ est effectué, la charge est de plus en plus équilibrée 
par le poids de la corde descendante qui se déroule. Le 
mouvement des bennes a, dans ces conditions, une vitesse 
de 20 mètres par minute ou O^^^SS par seconde. Avec quatre 
chevaux on pourra doubler la vitesse en augmentant le dia- 
mètre des tambours, ou, ce qui est mieux, enlever une charge 
double. 

Dans les calculs de manège, on peut compter l'effort du che- 
val comme équivalant à 60 kilog. L'effet utile d'un cheval en 
une journée, et pour ime profondeur moyenne de 100 mètres, 
est toujours un peu au-dessus de 1 000 000 kilog. élevés à 
1 mètre. Il faudrait plus de six hommes, travaillant à un treuil, 
pour arriver au même résultat. (L'effet utile, réel, d'un homme 
appliqué à l'extraction est de 150 000 k. m. ; l'effet théorique 
étant, d'après Belidor, de 173 000 k. m.) 

La vitesse des manèges ne permettant qu'une extraction 
faible et insuffisante lorsqu'il s'agit de matières telles que la 



APPAREILS D'EXTRACTION. 



361 



houille, ou de minerais de peu de valeur qui doivent être triés 
au jour, il faut avoir recours à un moteur plus puissant; ce 
moteur est ordinairement la vapeur. 

Un appareil d'extraction par machine à vapeur se com- 
pose : 1® des molettes ou poulies placées au-dessus du puits et 
sur lesquelles passent les câblés ; 2° d'une charpente dite che- 
valet, ou belle-fleur, qui supporte ces molettes ; 3° de bobines 
ou tambours d'enroulement des câbles ; 4* enfin de la machine 
motrice. Nous examinerons successivement ces diverses parties 
de l'appareil . 

Molettes. — Les molettes sont de véritables poulies de ren- 
voi qui doivent sa- 
tisfaire aux condi- 
tions stÀG^tes : 
avoir uii^amètre 
assez gprand pour 
ne pas briser les 
câbles; servir de 
guide au câble et 
présenter par con- 
séquent une gorge 
assez profonde 
pour que le câble 
ne puisse s'en 
échapper ; enfin 
ofirir toutes les 
conditions de so- 
lidité convena- 
bles pour résis- 
ter à la charge 
qu'elles doivent 
porter et aux chocs 
accidentels, inévitables pendant le service. 

Les molettes se font généralement en fonte, et la figure 144 
représente une molette de 3 mètres de diamètre qui satisfait à 




144. Molettes. 



36S EXTRACTIOlf. 

toutes les conditions qne nous venons d'énoncer. (Test le mo- 
dèle adopté pour les puits principaux de Blanzy, et pour le cas 
des câbles plats en chanvre ou en aloës. 

Le câble est supposé avoir 0",16 à 0",18 de largeur; il est 
maintenu par des bords latéraux de 0^,115 de hauteur. La dis- 
position des bras et du moyeu assure les conditions de solidité 
et de stabilité désirables. Un axe en fer forgé de 10 centimè- 
tres de diamètre au tourillon et deux paliers latéraux fixés sur 
la charpente, servent de support à cette molette dont le poids 
est d'environ 1500 kilogrammes. 

On emploie beaucoup de molettes qui n'ont que 2 mètres de 
diamètre» mais on doit regarder ce chiffre comme un minimum 
au-dessus duquel il est bon de se tenir. Quant à la forme, elle 
varie suivant les dimensions des câbles : ainsi pour des câbles 
ronds, ou pour des câbles en fer, on réduit la largeur de la mo* 
lette et on donne à la gorge les formes convenables pour rece- 
voir et maintenir le câble. 

La construction des molettes ne présente, on le voit, aucune 
difficulté, mais elles ont une telle influence sur la durée des câ- 
bles, qu'on ne saurait trop insister sur l'adoption des grands 
diamètres» et sur les soins à donner pour les obtenir d'une 
régularité parfaite. 

CheTftieta. — Les dievalets d'extraction peuvent être rap- 
portés à deux types de construction, l'un portant les molettes 
dans l'intérieur de quatre montants, l'autre les portant à l'exté- 
rieur. Ces deux types sont représentés, le premier sur la plan- 
che XX, et le second sur la planche XXI , les deux montants 
qui sont en avant du puits sur le chevalet indiqué pi. XXI 
ne servent que pour le guidage et peuvent être supprimés 
dans le cas où ce guidage n'existerait pas. 

L'élément principal de la construction d'un chevalet est la 
hauteur qu'il doit avoir. Cette hauteur varie de 8 à 16 mètres; 
elle est déterminée par la hauteur des bennes ou cages, y com- 
pris les attaches, et par la nécessité d'avoir, au-dessus du point 
où la cage doit être amenée, un espace suffisant pour qu'elle ne 



APPAREILS D'EXTRACTION. 



363 



soit pas exposée à aller frapper les molettes. Un jeu de 6 mè- 
tres est en général trës-sufHsant. 

La disposition la plus employée est celle db chevalet à quatre 
montants inclinés, représenté pi. XX. Ce chevalet, formé de 
quatre pièces de 0",40 à 0",30 d'équarissage, reliées entre 
elles par des traverses et des croix de Saint- André , consoli- 
dées par des poinçons et supportées par quatre pieds en fonte, 
est à la fois solide et commode, il peut même servir de support 
à une couverture en forme de pavillon qui protège le puits et 
ses abords. 

Les paliers des molettes sont supportés par quatre sommiers 
parallèles, posés sur le cadre qui termine le chevalet et réunit 
la partie supérieure des quatre montants. 

Ce chevalet se prête à toutes les exigences du guidage ; il 
suffit en effet, pour soutenir les guides, de passer des pièces 
transversales appuyées sur les traverses. 




Fig. 1%5. Chevalet. 

Le chevalet que Ton peut appeler en porte à faux se com- 
pose de piliers ou pièces verticales ou inclinées, qui, à leur 
extrémité, portent les molettes (fig. 145). Ces piliers sont butés 



364 EXTRACTION. 

et soutenus par d'antres pièces» et Teoseinble est consolidé 
par des traverses et des moises partout où cela est né- 
cessaire. 

Cette dispo^tion est surtout employée pour les hauteurs de 
8 à 10 mètres et lorsqu'on se sert de bennes. Elle peut cepen- 
dant s'adapter 'ai|x cages guidées, et le chevalet représenté 
par la planche XXI satisfait à cette condition. Deux pièces 
verticales, placées en avant du puits, en complètent l'cmca- 
drement lorsqu'on doit employer des cages guidées. 

Dans plusieurs localités, et notamment dans le bassin houil- 
1er de la Ruhr, on a souvent remplacé le chevalet par une ma- 
çonnerie solide et élevée, sous forme de tour carrée, qui sup- 
porte directement les sommiers sur lesquels sont fixées les 
molettes. Cette méthode, a l'inconvénient d'entraîner des frais 
plus considérables que ceux qui résultent de l'installation des 
chevalets en bois ; elle a l'avantage de laisser les abords du 
puits plus libres et mieux dégagés. 

Taaibomni et b^blmes. — Lorsqu'on emploie des câbles 
ronds , soit en chanvre, soit en fil de fer, les deux câbles sont 
enroulés, l'un dans un sens, l'autre en sens inverse, sur un 
même tambour horizontal. C'est ce tambour qui est mis en 
mouvement par le moteur ; son diamètre et sa vitesse sont cal- 
culés de manière à imprimer aux bennes la vitesse convenable, 
mais cette vitesse est uniforme. 

Lorsqu'un câble, complètement déroulé, est attaché au fond 
du puits à la charge qui doit être élevée au jour, le poids à sou- 
lever se compose de cette charge et du poids du câble déve- 
loppé. A mesure que l'enroulement du câble remonte la charge, 
l'autre câble se développe et équilibre la charge montante, 
de telle sorte qu'à moitié du puits, les deux câbles se faisant 
équilibre, le poids à élever n'est plus compo^bue de la charge 
mise dans la benne. Lorsque enfin la charg^^^^ive au jour, le 
câble ascendant se trouvant complétement^ékiÂtalé, tandis que 
le câble descendant est déroulé , le poids de ce ^le équilibre 
une partie de la charge. 



Pl-XXl 




^'Xr 7. 'rz.^'/ s^ ^^r/rt2<.Vf^yn'ji' .^y^-- C '■f^<f<'f ■a^^^/<{'^-f 



pMf Jâii 



PlXXil 




^■./' ■{!*2i'>/u-U/'-'J'c-C'^^^ ' ■:^'oz/c' 



Fa^ 3SS 



APPAREILS D'EXTKACTION. 



365 



Il résulte de cette condition un mouvement irrégulier, en 
ce sens que le moteur est trës-chargé au départ, tandis qu'à 
l'arrivée sa vitesse tend à s'accélérer par la diminution de 
la résistance. C'est pour régulariser ce : xi^ou^nnent , qu'on 
emploie souvent des tambours coniques .^ii âÉit^lrarier la vi- 
tesse de l'ascension. On arrive difficilemeïirt à régulariser l'en- 
roulement des câbles sur des tambours coniques, et c'est seu- 
lement par l'emploi des bobines que l'on peut hâve varier les 
vitesses de manière à obtenir une résistance constante, ou dû 
moins de manière à se rapprocher très-sensiblement de cette 
condition essentielle. 

Une bobine (fig. 146) se compose d'un tambour étroit, en 




Fig. l%«. Bobine fixe, 

fonte, portant un certain nombre de bras latéraux, en bois, 
boulonnés sur les bras de fonte. Les extrémités des bras sont 
réunies par un cercle en fer ou en fonte ainsi qu'il est indiqué 
par la planche XXII qui représente une bobine complètement 
montée. Il résulte de cette construction que le tambour se 
trouve placé au fond d'une gorge profonde dont la largeur est 



366 EXTRACTION. 

un pea supérieure à celle du câble plat que Ton doit employer. 
Ce câble pourra donc être enroulé aur lai-même, de aorte qu'a* 
près chaque révolution les épaisseurs se superposent. Le dia- 
mètre d'enroulement augmente ainsi à chaque tour de deux 
fois répaisseur du câble, soit de 6 à 8 coitimètres. 

Cette Tariation rapide du diamètre d'enroulement et par con- 
séquent de la circonférence développée par chaque tour, per- 
met de calculer un diamètre initial tel, que la variation du poids 
i élever est compensée par la variation de la vitesse d'ascen- 
sion, de sorte que la force à développer par le moteur soit con- 
stante. Le diamètre calculé ne peut pas toujours être rigou* 
reusement appliqué, parce que la vitesse se trouve réglée à 
l'avance par les conditions de l'extraction, mais on s'en rap- 
proche autant que le permettent les circonstances. 

La bobine représentée pi. XXII est employée en Belgique, 
son diamètre initial est de 2 mètres, condition qui s'appli- 
que à un grand nombre des puits du pays. Le câble est d'abord 
placé sur un bout de câble formant remplissage et coupé en bi- 
seau à ses deux extrémités, de manière à né pas altérer la ré- 
gularité du cercle d'enroulement, il est fixé au tambour par des 
frettes boulonnées qui le pincent et le serrent sur le tambour, 
puis enroulé sur lui-même. Dans cet exemple le centre ou es- 
tomac de bobine est fondu d'une seule pièce. Dans la construc- 
tion indiquée fig. 146, la bobine est composée de deux pla- 
teaux juxtaposés. 

Le mode d'attache du câble sur le tambour de la bobine n'est 
pas sans importance, parce qu'on est souvent obligé de tâton* 
ner pour régler la longueur relative des deux câbles. Cette lon- 
gueur relative doit être telle , que lorsqu'une cage ou benne ar^ 
rive au jour et est posée sur le clichage du puits, l'autre doit 
être en même temps arrivée à l'accrochage et posée sur le cli- 
chage du fond. 

On obtient la précision convenable avec d'autant plus de dif- 
ficulté que les câbles s'allongent sous l'action de la charge et 
que les longueurs une fois réglées se modifient. Enfin, si l'on 



APPAREILS D'EXTRACTION. 



367 



veut changer d'accrochage, il faut pouvoir donner ou retirer du 
câble d'un côté. 

Pour faciliter ces manœuvres et n'avoir pas besoin chaque 
fois de dérouler complètement un câble pour en changer les 
attaches, on monte les bobines de telle sorte qu'une seule est 
fixe et directement calée sur l'arbre, l'autre étant mobile et 
simplement boulonnée sur un manchon. La figure 147 repré- 
sente un tambour de bobine disposé suivant ces conditions et 




Ftg. ikl. Bobine mobile. 

employé dans les mines de Saint-Etienne. Le diamètre initial 
de cette bobine est de 1>",20 seulement ; on peut l'augmenter 
en chargeant le cercle initial d'une certaine longueur de câble 
qui ne se déroule pas. La largeur est de 0",20, convenable 
pour des câbles de 0"",018 de largeur. Lorsqu'on place les bras 
en bois, on a soin d'augmenter cette largeur de 6 à 6 centi- 
mètres à l'entrée de la bobine, pour éviter toute déviation du 
câble. Cette bobine mobile est portée par un manchon à bride, 
lui-même calé sur l'arbre*; elle est fixée à ce manchon par des 
boulons transversaux. 11 suffit par conséquent de retirer ces 



368 EXTRACTION. 

boulons pour pouvoir ensuite mouvoir la bobine , donner du 
câble dans le puits ou en retirer. 

Les deux bobines sont calées sur un arbre esk fonte ou en 
fer forgé. Dans le premier cas, on ne saurait donner trop de 
force à cet arbre en prévision des chocs auxquds il est exposé. 
On place généralement entre les deux bobines un firein assez 
puissant pour arrêter l'appareil en cas d'accident. Ce firdn se 
compose d'une poulie en fonte embrassée par un frein en fer 
ou en bois, que l'on peut serrer assez vite et assez fort pour 
arrêter instantanément le mouvement. 

Pour justifier la préférence générale accordée aux bobines 
sur les tambours, il suffit d'examiner les conditions de leur 
marche. Au moment de l'enlèvement de la benne ou cage du 
fond, tout le câble est déroulé et la machine doit enlever tout 
le poids de ce câble joint à la charge composée du poids utile 
à extraire et du poids mort des vases d'extraction. L'effort à 
produire est donc à son maximum ; mais tout le câble étant 
déroulé, le levier ou rayon d'enroulement à l'extrémité duquel 
agit cette résistance se trouve à son minimum, la vitesse sera 
donc également à son minimum. L'autre câble est complète- 
ment enroulé , il ne porte que le poids mort des vases à des- 
cendre, mais le rayon d'enroulement ou levier à l'extrémité 
duquel ce poids agit, est à son maximum, la vitesse de descente 
va donc atteindre également son maximum. 

A chaque tour de la machine, le câble ascendant s'enroulant 
pendant que le câble descendant se déroule, les rayons d'action 
des deux bobines tendent à se rapprocher; par conséquent la 
résistance de la benne ou cage montante décroît, tandis que 
l'équilibre fourni par la benne ou cage descendante s'accroît. 
Les rayons arrivent à être égaux vers le point de rencontre, et 
alors les câbles et les poids morts s'équilibrent. Dans la seconde 
période de l'ascension de la charge, c^est le câble descendant 
. qui devient plus lourd que le câble ascendant et qui tend à 
équilibrer une partie même de la chdrge , mais alors le rayon 
d'enroulement ou bras de levier à l'extrémité daqiiel agit la 



ÉTABLISSEMENT DES MOTEURS. 369 

charge, dépasse le rayon d'enroulement ou bras de levier à 
Textrémité duquel agit le cable descendant, et la différence des 
vitesses tend à compenser l'inégalité d'effort qui résulterait de 
ces conditions. 

Généralement on n'arrive pas à employer un rayon initia 
de bobine tel que l'effort à développer soit constant, mais 
on peut cependant compenser la grande inégalité qui existe 
entre les moments des deux périodes, d'une manière suffi- 
sante pour que les différences de l'action développée par le 
moteur ne puissent nuire à sa bonne marche. On peut, en un 
mot, éviter, par l'emploi des bobines, cette condition qui ré- 
sulte-de l'emploi des tambours et des gros câbles pour les puits 
profonds ; la machine, qui au point de départ a un effort énorme 
à développer, se trouve au contraire, à l'arrivée de la benne à 
la recette, dans la nécessité d'agir comme frein , le poids dé- 
roulé du câble descendant étant, dans beaucoup de cas, supérieur 
au poids de la charge. Les bobines sont d'autant plus néces- 
saires que les câbles employés sont plus lourds et que le puits 
d extraction est plus profond. 

ÉtabltBsemeAt des motewa ponv l*extraettoA. 

L'appareil d'extraction comprenant les câbles, molettes, 
chevalet et bobines , n'a plus besoin, pour être complet, que du 
moteur qui doit le mettre en mouvement. 

La force d'une machine à vapeur appliquée à l'extraction est 
naturellement déterminée par le travail qu'on se propose d'exé- 
cuter. Sous le rapport de l'établissement mécanique de l'en* 
semble, deux cas peuvent être distingués : 1^ L'emploi d'une 
machine de petite force, de 6 à 25 chevaux par exemple; 
2° l'emploi de fortes machines de 60 à 150 chevaux. 

La différence dans le mode d'établissement des machines 
d'extraction, suivant la force employée, résulte de la différence 
des vitesses de ces machines. Ainsi, lorsque la course d'un 
cylindre à vapeur ne. dépasse pas 1 mètre, la vitesse nor- 

11. 24 



370 EXTRACTION. 

maie et nécessaire ponr développer toute la force de la ma- 
chine est au moins dé 30 tours de manivelle par minute, tandis 
que les cylindres à grands diam^es auxquels on donne des 
courses de 2 mètres, conduisent seulement à un régime de 
15 à 20 tours par minute. Dans le premier cas. on ne pour- 
rait atteler directement la manivelle de la machine à l'arbre 
des bobines, la vitesse serait trop considérable; on doit la di- 
minuer par un engrenage. 
La figure 148 indique la disposition d'un appareil avec en- . 




Ftfi, i%8. Ditpositton générale d'une machme (Fextraetion. 

grenage dans lequel le report du pignon et de la roue est 1 à 
2. La machine à cylindre horizontal , représentée seulement 
par un bâti, en fonte qui porte à la fois le cylindre et Tarbre 
de la manivelle, est aujourd'hui d'un emploi presque généra) 
pour l'extraction. 

Supposons un diamètre moyen d'enroulement de 2 mètres 
environ ; à la vitesse moyenne de 30 révolutions par minute, 
le développement du câble serait, d'après cette disposition, 
<le 15 tours seulement pour les bobines. Ces 15 tours repré- 



fi *v 



Fijoar 




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V., : 


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t^ V 



ÉTABLISSEMENT DES MOTEURS. 371 

senteraient prës de 100 mètres, soit une vitesse moyenne de 
plus de l'^^SO par seconde, ce qui est suffisant pour les petites 
machines. 

Pour les grandes madiines cette vitesse doit être doublée. 
Supposons donc un puits profond et un diamètre moyen d'en- 
roulement d'environ 8 mètres, soit 9 mètres de développement 
de câble par tour de bobine. Si Ton supprime l'engrenage et 
que l'on attelle directement la manivelle de la machine à l'arbre 
des bobines, la vitesse sera de 20 tours par minute, soit 180 mè- 
tres de développement de câble. C'est précisément une vitesse 
de 3 mètres par seconde, vitesse normale pour des puits guidés 
et de grande profondeur. 

La disposition aujourd'hui la plus usitée consiste à placer 
de diaque coté de l'arbre des bobines deux machines accouplées 
sur deux maniiTelles perpendiculaires. Cette disposition est 
indiquée par la planche XXIII, qui représente une machine 
construite par M. Revollier de Saint-Étienne. 

Les cylindres de cette machine ont. 0"',80 de diamètre et 
2 mètres de course , dimension; également adoptées pour les 
fortes machines de Blanzy. 

Cet accouplement de deux cylindres, sur des manivelles per- 
pendiculaires, permet de supprimer le volant, de sorte que le 
mécanicien peut arrêter presque immédiatement le mouvement, 
malgré la grande vitesse imprimée aux câbles. 

L'exécution de ces grandes machines d'extraction présente 
quelques difficultés qui n'ont pas toujours été surmontées par 
les constructeurs et qui dans plusieurs bassins é» ont retardé 
l'emploi. La distribution de vapeur doit être disposée de telle 
sorte que les machines soient très-façUes à gouverner par un 
seul mécanicien. Il faut que ce métB^^^j^en puisse arrêter pres- 
que subitement la machine et renverser i volonté le sens du 
mouvement. L'usage^ des cages d'extraction a encore augmenté 
ces exigences, car ces cages doivent être arrêtées avQC préci- 
sion un peu au*des8U8 des taquets du clidiage, puis descendues 
doucement sur ces taquets. Les cages étant quelquefois très- 



37Î 



EXTRACnON. 



hantes» im demi-tour de bobine de trop les enrerrait sur les 
molettes. 

Ces nécessités spéciales du mouvement des machines d'ex- 
traction sont difficiles à obtenir par les distributions à tiroirs ; 
les tiroirs qui ont de grandes surfaces, présentent en eflfet 
des résistances que le mécanicien peut difficilement surmon- 
ter. En Belgique, on y est arrivé en séparant les tiroirs 
d'admission de vapeur qui se placent en dessus des cylindres, 
des tiroirs d'échappement qui se placent en dessous. Les 
premiers, étant seuls comprimés par la vapeur, sont aussi 
réduits que possible dans leurs dimensions et se gouvernent 

d'autant plus facilement. 0^ 
a également atteint le but 
en plaçant sur le cylindre 
un robinet dit d'équilibre 
qui met subitement en com- 
munication les deux faces du 
piston moteur. ' Mais dans 
notre opinion, la véritable 
solution est dans l'emploi des 
soupapes à double recouvre- 
ment poor la distribution de 
ces machines. Ces soupapes 
si faciles à soulever, lors 
même qu'elles sont sous la 
pression de la vapeur, ripondent à toutes les exigences du mou- 
vement. La planche XXIV représente la distribution apjdiquée 
à un des cylindres de la machine de M. Revollier de Saint- 
Étienpe. On peut même, à l'aide de ces distributions à soupa- 
pes, appliquer la détente aux machines d'extraction, condition 
presque impossible à réaliser avec les machines à tiroirs. 

Les soupapes à double recouvrement, jdont la figure 149 in* 
dique la disposition, sont prindpalement appliquées aux ma* 
chines d'épuis^nent dites du Comwall; nous donnerons quel- 
ques détails sur leur constructicm en décrivant ces^mcfaines. 




Fig. 149- Soupape à double recouvrement. 



ÉTABLISSEMENT DES MOTEURS. 373 

Ed principe, tons les systëmes de machines à vapeur peu- 
vent être employés comme machine d'extraction, à la condition 
d'avoir un système de distribution &cile à gouverner. Les ma- 
chines de Woolf, à deux cylindres, à détente et condensation, 
ont été autrefois d*un usage très-répandu dans nos houillères du 
Nord. Aujourd'hui on préfère en général les machines plus 
simples, sans condensation, à cylindre horizontal. 

L'appareil d'extraction doit être pourvu de tous les détails 
qui peuvent en faciliter la manœuvre. Ainsi, on place sur le 
câble des repères qui annoncent la proximité de la benne , ou 
bien, à 26 mètres du jour, on fixe dans le puits un levier que 
la cage rencontre en montant et qui met en mouvement xme 
sonnette d'avertissement. Le mécanicien peut alors ralentir le 
mouvement et prendre ses dispositions pour arrêter au moment 
convenable. 

On place également sous les yeux du mécanicien un tableau 
portant deux fils enroulés en sens inverse et mis en mouve- 
ment par un petit axe fixé à l'extrémité de l'arbre moteur des 
bobines. Ces deux fils, auxquels sont attachées deux petites 
cages, représentent à chaque moment, et sur une échelle réduite, 
la position des deux cages d'extraction. En indiquant sur ce 
tableau les niveaux d'accrochage et tous les repères Gouver- 
nables, le mécanicien voit d'une manière continue et précise le 
mouvement qu'il imprime aux deux cages, de manière à éviter 
toute fiEiusse manœuvre. 

BpvlsemeAt par lea benaes. — Toute machine d'extraction 
doit pouvoir être employée à l'épuisement des eaux. 

Les dispositions à prendre pour cela sont des plus simples, 
elles se réduisent à remplacer les bennes ou les cages d'extrac- 
tion par des bennes ou des caisses d'épuisement. Ces bennes 
ou caisses sont pourvues, sur leur fond, d'une lai^e soupape 
qui lorsqu'on les plonge dans le puisard en permet le remplis- 
sage rapide. On les enlève ensuite au jour où un appareil per- 
met de les vider. 

Pour vider les bennes à soupapes, on peut les renverser sur 



874 EMftACTlDH. 

xm dévenoir qui rejette les eanx, dans une lîgole oaTerte sur la 
bolde» oa mieux » les enlever on peu an-dessus du puîts, pois 
les &ire reposer sur un chariot mobile que l'on roak dessous, 
la soupape du fond» en se posant sur le chariot réoepteur, 
s'ouvre et laisse écouler les eaux à l'extérieur. La même dis» 
position peut être appliquée aux caisses en tôle que Y on substi- 
tue aux cages; en général, toute disposition est bonne, pour* 
vu que le vidage soit rapide, complet, et qu'une partie des eaux 
ne retombe pas dans le puits comme cela arrive quelquefois 
dans les installations défectueuses. 

La capacité des bennes ou caisses d'épuisement varie géné- 
ralement entre 1000 et 2000 litres. Dans un puits guidé, d'une 
profondeur moyenne de 400 mètres, on pourra élever et 
vider en moins de cinq minutes une caisse de 2 mètres cubes. 
Ce qui correspond à 24 mètres cubes par heure. En supposant 
que l'on consacre dix heures par jour à l'épuisement, ce sera 
240 mètres cubes par jour, soit une venue d'eau de 10 mètres 
cubes par heure. 

Cette quantité est une limite devant laquelle s'arrête l'épui- 
sement par les machines d'extraction. Ce mode d'épuisement 
exige un puisard capable de contenir les eaux qui s'accumulent 
pendant les heures de chômage. On l'obtient, si le puits n'est 
pas assez profond, en perçant une galerie à sa base. Lorsque 
ce mode d'épuisement ne suffit plus, il faut nécessairement 
avoir recours à une machine spéciale. 

Versace et eriblage. — Les wagons sont sortis de la cage 
dès qu'elle a été posée sur les taquets du clichage. Si la cage 
est à un seul étage, cette sortie s'obtient rapidement ainsi que 
la substitution du wagon vide au wagon plein. S'il y a deux, 
trois ou quatre étages, alors il £Etut soulever la cage et présenter 
successivement tous les étages devant le tablier du clichage. 
Pour chacun de ces étages le mécanicien enlève la cage et la 
laisse ensuite poser sur les taquets au point réglé par le niveau 
des recettes. Cette manœuvre s'exécute assez rapidement pour 
deux étages, mais, s'il y en a quatre, on perdrait trop de temps 



YëRSAGË et CR1BLAG£. 



375 



et Ton dispose un plancher supérieur pour faire le service d'un 
étage du dessus pendant qu'au plancher de la halde on fait le 
service des étages du dessous. Une cage à quatre étages peut 
être ainsi débarrassée en deux manœuvres de la machine. 
Lorsqu'on a deux planchers de déchargement, il faut des- 




Fig. 150. Ecluse sèche pou^ descendre les berlines. 

cendre les wagons pleins du plancher supérieur pour les con- 
duire au versage , et y remonter les wagons vides pour les 
remettre dans la cage à la place des wagons pleins. Cette ma- 
nœuvre s'exécute à l'aide d'une écluse sèche, automotrice, qui 
fonctionne verticalement d'après le même principe qu'un plan 
incliné automoteur. La disposition d'une de ces écluses sèches 
est représentée fig. 150. C'est une cage qui reçoit la berline 



376 EXTBACTIOIf. 

pleine, et qui est retenue par nn contre-poids. La potilie qxd 
sert à cet équilibre est munie d'un frein qui sert à régler la 
descente. 

Sur le plancher principal et en ayant du chevalet sont éta- 
blis les verseurs qui servent à basculer et vider les wagons. Ces 
verseurs peuvent être rapportés à deux types de construction. 

Le plus ordinairement employé consiste en deux volants ou 
roues verticales, supportées chacune par un tourillon latéral en 
porte à faux, et reliées entre elles par des entretoises. Ces 
roues portent à leur partie inférieure deux bouts de rails en 
prolongement d'une voie qui sert à faire entrer un wagon 
entre elles deux. Ce wagon se trouve emprisonné dans le ver- 
seur que l'on peut faire tourner de manière à le renverser com- 
plètement et à le vider instantanément. 

Dans l'autre disposition, les roues latérales sont remplacées 
par deux étriers en fer, suspendues sur des tourillons, et dans 
lesquelles les roues du wagon viennent s'emprisonner. On peut 
ainsi retourner le wagon prisonnier qui reste suspendu par ses 
roues et ses essieux. 

Ces deux verseurs peuvent être fixes ou mobiles. Us sont 
représentés par la planche XXY. 

Les figures 1, 2 et 3 de cette planche, représentent un ver- 
seur à volants, employé aux mines de Blanzy. Il est monté sur 
un cadre à quatre roues qui est mobile sur une estacade, de 
sorte que le wagon, une fois engagé, peut être déplacé laté- 
ralement et versé sur divers points de la halde suivant les exi- 
gences du service. 

Les figures 4 et 6 représentent un verseur à étriers, que l'on 
emploie de préférence comme verseur fixe et surtout pour 
les petits wagons. 

Un versage, au sortir du puits d'extraction, n'est presque ja- 
mais un simple transbordement, on en profite pour &ire une pre- 
mière classification par un criblage. 

Devant les verseurs on établit en conséquence un crible. 
o'est-i-dire une grille inclinée sur laquelle on fiut glisser le con- 



PI. XXV 




I Verj-eur a CJiarioL 

EUva/un 



t_ 




F^ 2 . 
Kerrear à fhariût 



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t1 



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F 1^5 
Verseur Jiré^ à, èirùrj' 



ik .a 









'^ './.'/y.^ 



Fay3f 



VERSAGE ET CRIBLAGE. 



377 



tenu des wagons. Cette grille est formée de barreaux en fer, 
dont on règle l'écartement à volontéi de manière à faire tom- 
ber le fin dans mie trémie qui est anrdessous de la grille, tandis 
que le gros passe de dessus la grille dans une seconde trémie. 
Des wagons, ou des charrettes, sont disposés en dessous des 
trémies de manière à recevoir leur charg^ent en charbon criblé 
ou gailletteries qui glissent sur la grille, ou en fines qui passent 
à travers. La figure 151 représente la disposition ordinaire de 




Fig. 151. Crible pour la eUutificaliùn des charbons, 

ces cribles. La manœuvre du verseur y est indiquée à la partie 
supérieure; la descente du charbon est réglée par une planche 
mobile autour d'un axe horizontal , et deux trémies inférieures 
distribuent les gailletteries et les fines. Quant aux gros frag- 
ments, ils sont recueillis à la main et chargés dans des wagons 
spéciaux. 

On profite également de ce versage pour fiure un premier 
triage. Des femmes et des enfÎEmts, placés devant la grille, arrê- 
tent et recueillient tout ce qui leur paraît devoir être rejeté. 



378 



EXTEACTION. 



M«te«rs liyérsmllqmes •ppllqmév * l*emtr»etl«a. 



Dans les mi- 
nes qui sont 
desservies par 
desgaleries d'é^ 
cottlement, on 
profite souvent, 
pour organiser 
l'extraction, de 
la faculté que 
l'on a de fiure 
entrer dans la 
mine des eaux 
de la surface, 
et de les ËEiire 
écouler par un 
niveau infé- 
rieur. On dé- 
termine ainsi 
des chutes mo- 
trices , qu'on 
peut utiliser 
pour faire mou- 
voir les tam- 
bours d'extrac- 
tion. Cette dis- 
position est d'un 
usage général 
dans les mines 
du Hartz, de la 
Saxe,, etc. 




rtg. lit. 



Prenons pour 
exemple l'ex- 



AotM h^raulique disposée dans une tninsy pour h ploitation d'un 

service Seztraction. 



p; ir. 




MOTEURS HYDRAULIQUES. 



a79 



filon à Bockwiese (pi. XXYI)» dëorite avec détail par M. Hé<- 
roB de YiUefosse. Les eaux de la surfitce sont introduites dans 
la mine par une galerie qui passe sous la hialde, et tombent 
sur une première roue hydraulique d'environ 12 mètres de dia** 
mètre; de là elles sont recueillies et tombent encore successi- 
vement sur deux autres roues motrices avant de sortir par la 
galerie d'écoulement. La première roue est consacrée à Textrac- 
tion et les deux autres à Tépuiaernent. Pour l'organisation inté- 
rieure de ces deux services, on peut se Reporter à la figure 86, 
qui représente la disposition intérieure d'un puits boisé du 
Hartz; quant à la transmission de mouvement aux tambours 
d'extraction, les figures ci,- jointes 152 et 163 en donneront 
une idée précise. 

On voit que le mouvement circulaire est transmis des extré- 
mités de l'arbre de la roue d'extraction à l'arbre des tambours 
par de longues biellçs en bois placées sûr une double manivelle. 





fig. 153. Tr(^fumiMiofl de mouvement de i^ arbre de la roue à l'arlrre des tambours. 

Lorsque ces bielles sont très-lourdes, elles sont équilibrées de 
manière à. réduire les frottements, qui sont d'ailleurs très- 
considérables dans ces grands appareils. 

Une roue d'extraction est d'ailleurs double, comme on le voit 
pi. XXVI, de manière à pouvoir être mise en mouvement 
soit en arrière, soit en avant. A cet effet, les vannes représen- 
tées fig. 1 et 2 sont rendues solidaires ; l'une se ferme lors- 
que l'autre s'ouvre. On peut aussi verser l'eau sur les deux 
systèmes d'aubes, de manière à arrêter la roue. Les cordes en- 
roulées sur les tambours passent sur des molettes, et le service 



3S0 EXTRÂGIfOlf. 

Be fait comme il a été précédemment indiqué. Les bobines in* 
diquées par la figure 162 sont disposées pour des câbles ronds 
en fil de fer qui sont d'nn usage général an Hartz. 

Tramspsrts a« {«mr. 

Les matières amenées an jour par les appareils d'extraction 
sont soumises à un triage plus ou moins attentif, suivant le bat 
qu^on se propose. Les substances sans valeur, telles que les 
gangues stériles des minerais, les schistes mêlés à la houille, etc. , 
sont écartées et contribuent à augmenter incessamment l'éten- 
due des haldes. D reste ensuite à expédier les résultats de ce 
, triage aux magasins, soit aux lieux d'embarquement , soit aux 
usines : les transports du fond doivent donc être complétés par 
des transports au jour plus ou moins développés. 
- Ces transports sont surtout importants pour les mines de 
houille qui ont des masses considérables à charrier, et qui doi- 
vent chercher à la fois à ne pas détériorer la qualité de la houiUe 
en la brisant, et à grever le moins possible les prix de revient, 
en réduisant à leur minimum les frais de ces transports sup- 
plémentaires. La première condition de ces transports est donc 
l'établissement des voies les plus économiques. 

Pour obtenir la conservation de la houille en gros fragments, 
plusieurs exploitations reçoivent les bennes, immédiatement 
au sortir du puits, sur des plates-formes, et les expédient ainsi 
sur les chemins de fer jusqu'aux points du déchargement dffi- 
nitif. Cette méthode, séduisante au premier abord, n'est appli- 
cable que dans le cas où les embarcadères sont à peu de dis- 
tance ; elle a d'ailleurs l'inconvénient d'empêcher les triages 
sur les haldes. On préfère le plus souvent vider immédiatement 
les bennes et transborder le résultat du triage sur des wagons, 
qui sont ensuite roulés jusqu'aux embarcadères. 
' La plupart des houillères expédient leurs charbons sur ca- 
naux ou sur rivières pour y être embarqués ; celles de New- 
castle, par exemple, qui ont les plus grandes extractions. 



TRANSPORTS AU JOUR. 



381 



envoient pour là plupart leurs produits sur la Tyne. Les mines 
qui sont à des distances notables de la mer doivent , à Taide 
d'embarcadères, veirser dans de petits bateaux, qui vont ensuite 
transborder sur les gros navires ; quant à celles qui sont pla-^ 
cées à Tembouchure , elles doivent souvent descendre leurs 
charges à des niveaux beaucoup plus bas que les points d'arri- 
vée des <;hemins de fer^ et variables à cause de Tinfluence des 
marées. Dans les deux cas, on construit des estacadesqui per- 
mettent aux wagons d'arriver jusqu'aux bateaux que leur tirant 
d'eau retient un peu au large. 

Les wagons arrivant au-dessus du point de déchargement 
peuvent verser par dessous, au moyen de trappes placées à 
leur fond ; ou par côté, au moyen de panneaux mobiles. Dans 
ce dernier cas , il faut que la caisse du wagon soit à bascule, 
ou donner à tout l'ensemble du wagon une inclinaison conve- 
nable. A cet effet, on dispose un appareil qui consiste en un 
plancher à charnière placé à l'extrémité de la voie du chemin 

de fer ; le wagon est fixé 
par deux agrafes sur ce 
plancher ; un déclic déter* 
mine l'inclinaison , dont 
on règle le mouvement 
par un frein , et des le- 
viers aident ensuite à re- 
lever le wagon lorsqu'il 
est vidé. D'autres fois 
fig. i^k. Wagon conique. c'cstlo wagou lui-même 

qui se place entre deux volants ; deux traverses ou boulons 
d'écartement permettent de l'agrafer, et le wagon est en- 
suite incliné dans la position convenable. Des contre-poids 
sont disposés de manière à faciliter ces divers mouvements. 

Les appareils les plus employés sur les embarcadères de 
Newcastle sont les spouts, caisses oblongues en boiai ou en tôle, 
qui condmsent le charbon suivant un plan incliné, et les drops, 
qui saisissent les wagons et les descendent à bord. Avant de 




38^ EXTRACTION. 

décrire ces deux appareils, il est nécessaire de donner qndhjiKs 
détails sur la forme des wagons. 

Le modèle le plus ordinairement employé est cefaû des wa- 
gons coniques, se vidant par le fond (fig. 154). Ces wagons se 
composent d^une caisse dont les pans inclinés forment une py- 
ramide quadrangulaire tronquée ; le fond est mobile au moyen 
d'une ferrure à deux charnières, retenue par une davette. Lcr 




Fig. 155. Wagon a batcuU, 

wagon étant arrivé à destination , Tenlèvement de cette davette 
suffit pour permettre l'ouverture du fond mobile, et il ne reste 
plus qu'à frapper quelques coups sur les parois fortement in- 
clinées du wagon pour qu'il se vide entièrement. Les dimensions 
ordinaires de ces wagons, consacrés aux transports du jour, 
sont : 



Longiiear au sommet. 


2,25 


Largeur au sommet. 


1,50 


Longueur à la iMue. 


1,60 


Largeur àlabaee. 


1,00 



Us pèsent 1400 kilog. et contiennent 2600 kilog, de houille* 



TRANSPORTS AU JOUR. 38» 

Telle est la construction ordinaire des wagons employés sur 
lès drops de Newcastle ainsi que sur les estacades de déchar- 
gement de Saint-Ëtienne , où le charbon tombe, au moyen 
d'ouvertures faites entre les deux rails, dans les charrettes ou 
bateaux placés dessous pour le recevoir. 

Lorsque le mode de déchargement est tel, que la sortie du 
charbon a lieu par un des panneaux latéraux rendu mobile, les 
wagons n*ont plus besoin d'avoir les parois inclinées en forme 
de pyramides renversées, et leur caisse est simplement rectan- 
gulaire ; rnais^ dans ce cas, il est plus simple de construire les 
wagons à bascule, en rendant la caisse mobile autour d'axes ho- 
rizontaux. Le modèle adopté dans les houillères de Blanzy pour 
le chargement des ports est un bon type de construction ; il e^t 
représenté fig. 155. On voit que la caisse, maintenue dans 
sa position horizontale par un crochet , peut être facilement 
basculée de manière à vider complètement et instantanément 
tout son contenu. 

Lorsque le transbordement des charbons se fait à des niveaux 
peu différents, il peut avoir lieu par le versement direct des 
wagons ; mais si la différence des niveaux est considérable, le 
charbon, en tombant d'une grande hauteur, se briserait et se 
déprécierait ; on emploie dès lors un canal ou conduit intermé- 
diaire ^ispout. Ce conduit est ordinairement fait en planches 
et placé sous une inclinaison de 35 à 40 degrés . 

Pour amortir l'effet de la chute dans ces conduits, on les 
ferme par une vanne mobile, de telle sorte qu'ils peuvent être 
remplis jusqu'à leur partie supérieure, et qu'on peut régler la 
sortie du charbon à mesure de surcharge. Enfin , comme le 
niveau de l'eau varie, comme les bateaux qui viennent charger 
sont plus ou moins hauts de bord, et qu'au commencement de 
leur chargement le charbon doit être en quelque sorte conduit 
dans leur fond pour arriver ensuite au niveau convenable, on 
ajoute à l'extrémité du spout une caisse mobile en tôle qui 
permet d'abaisser ou de relever le niveau de versement. Un 
double treuil sert à régler la hauteur de la vanne et celle de 



384 



EXTRACTION. 



k cattse. La yaime qui ferme Torifice de Bortie est une forte 
plaque de fonte dont on règle la hauteur à volonté. 




L'emploi des spouts était général. lorsqu'en 1807 un brevet 



TRANSPORTS AU JOUR. 



385 



fat pris pour les embarcadères dits drops, qtd réduisent à leur 
minimum les déchets du gros charbon. 

Le drop consiste en un plateau mobile, suspendu au moyen 
d'un axe horizontal à un cadre incliné en bois (vibi'atingframe), 
lequel cadre repose sur deux tourillons. Dans sa position ordi- 
naire le plateau mobile, garni de rails, fait suite au chemin de 
fer établi sur Tembarcadère, et le wagon à décharger vient s'y 
placer naturellement. Le cadre qui porte ce plateau mobile est 
retenu dans sa position par un contre-poids calculé de telle 
sorte qu'il soit entraîné lorsque le wagon chargé de houille est 

placé sur le plateau, et qu'il soit 
au contraire assez lourd pour 
entraîner le wagon une fois que 
celui-ci est vidé. A cet effet, on 
dispose, dans la partie supé- 
rieure de la charpente, un axe 
muni de quatre poulies à gorge 
et d'un frein. Sur les deux pou- 
lies du milieu passent les cordes 
G|qui retiennent l'axe de suspen- 
sion du plateau; ces deux cordes 
de même longueur restant fixées 
par leur extrémité sur les pou- 
lies lorsqu'elles sont déroulées. 
Sur les deux poulies extrêmes 
sont enroulées, en sens con- 
traire, les cordes F auxquelles sont attachés les contre-poids. 
L'appareil est représenté extérieurement par la figure 166. 
Quant à sa disposition mécanique , elle peut être variée, et la 
figure 157 représente les détails de ses organes à Sunderland, 
où Ton sépare ordinairement les deux axes» en plaçant les pou- 
lies du contre-poids et le frein au-dessous du plancher. Quelle 
que soit la disposition adoptée, la manœuvre est facile à con- 
cevoir. 
Le wagon chargé arrive sur le plateau; il pèse à vide 

u. 25 




Fig. 157. Drop à Sunderhnd. 



386 EXTRACTION. 

1400 kilog. par exemple , et charge 2600 kilog. de houille ; 
c*e8t donc 4000 kilog. de surcharge qui entraînent le contre- 
poids. Le cadre descend alors en décrivant on arc de cercle , le 
plateau suspendu restant horizontal, et la charge est amenée à 
bord du navire qui s'est placé convenablement pour la recevoir. 
Le wagonnier qui descend ordinairement avec le wagon, ouvre 
la trappe inférieure, le charbon tombe et l'appareil débarrassé 
du poids de 2600 kilog. est ramené par le contre-poids i 
sa première position. Le mouvement est régularisé par un 
homme placé au frein, de manière qu'il s'opère sans choc. 

Les drops sont généralement pourvus de spouts à l'aide 
desquels on décharge les charbons durs ou menus pour les- 
quels on n'a pas à craindre de dépréciation. Nous ne pou- 
vons d'ailleurs que donner une indication succincte de ces 
divers moyens de déchargement dont M. Piot a publié une 
description des plus détaillées. 

Les modifications apportées dans la construction des drops 
ont eu principalement pour but de faire varier l'intensité d'ac- 
tion des contre-poids, afin de régulariser la manœuvre sans être 
obligé de s'en rapporter exclusivement au frein. 

Il est, en effet, évident, d'après la disposition du mécanisme 
d'un drop , que le contre-poids doit être variable , son inten- 
sité devant augmenter à mesure que le cadre porteur (vibra- 
iing frarne) s'approche de la position horizontale. Ordinaire- 
ment les contre-poids se composent uniquement de plaques 
de fonte superposées et enfilées par une rainure autour d'un 
axe vertical : ils sont donc constants. Pour les rendre varia- 
bles, on se sert à South-Shields de chaînes composées de gros 
anneaux en fonte. Ces chaînes pendent dans un puits au fond 
duquel elles s'accumulent à mesure que le cadre se relève, et 
d'où elles se développent à mesure que le mouvement de des- 
cente s'opère. 

Un drop permet d'embarquer facilement de 60 à 80 tonnes 
de charbon par heure; la dépense est de fr. 20 c. à fr. 21 c. 
par tonne. 



TRANSPORTS AU JOUR. 



887 



On est obligé d'employer, dans certains cas, des grues spé- 
ciales pour élever les tas de charbon sur les ports en versant 




dessus les caisses où wagons ; ou bien pour porter ces caisses 
ou wagons dans les bateaux. Ces grues doivent avoir une 
grande portéç et être mobiles, et la figure 168 représente celle 



388 EXTRACTION. 

qui est employée sur les ports d' Anzin et de Denain. Un cadre 
d'environ 6 mètres de côté, est disposé de manière à rouler 
sur deux rails. Ce cadre supporte un arbre en fonte qui sert 
de base à une double grue en bois dont la portée est d'environ 
9 mètres. 

Cette machine, d'origine allemande, porte en France le nom 
de machine à monter ou d'échelles mobiles, parce qu'elle est 
presque uniquement employée à monter les ouvriers, mais elle 
se lie intimement aux machines d'extraction, car, en plusieurs 
circonstances, on s'en est servi pour faire monter et descendre 
les wagons eux-mêmes. 

Que l'on suppose deux échelles continues , du haut en bas 
d'un puits, s'équilibrant mutuellement par un système de ba- 
lanciers qui les tiennent suspendues. Si ces échelles reçoivent 
un mouvement alternatif par les balanciers auxquels elles 
sont suspendues, Tune montera pendant que l'autre descendra 
et réciproquement. Si un mineur, placé sur l'échelle ascendante, 
passe sur l'autre au moment où le mouvement va changer, 
il sera élevé par l'oscillation suivante; s'il repasse ensuite sur 
la première, il sera encore élevé de l'amplitude de la course ; et 
ainsi de suite, sans autre peine qu'un déplacement latéral pour 
passer d'une échelle sur l'autre, il sera successivement élevé 
par toutes les oscillations , jusqu à ce qu'il arrive au jour. 

Les premiers fahrkunst furent établis en 1833 dans les 
puits des environs de Clausthal. Us consistaient en pièces de 
bois équilibrées et suspendues à des balanciers , portant de 
petits marchepieds. Pour rendre ces espèces de tiges plus soli- 
des, on les composa de deux pièces juxtaposées et boulonnées 
ensemble, entre lesquelles on noya deux câbles en fil de fer. 
On composa ainsi des échelles mobiles qui descendirent jus- 
qu'à 400 mètres. 

A Andreasberg, dans le puits principal du Samson, on éta- 
blit ensuite un fahrkunst composé de deux échelles en fil de 



FAHRKUIfST. 



389 



fer. Deux câbles parallèles compo- 
saient les montants de chaque 
échelle et les traverses qui les re- 
liaient servaient d'échelons. Ges 
câbles avaient un diamètre décrois* 
sant depuis Torifice du puits jusqu'à 
la profondeur de 600 mètres à la- 
quelle ils descendaient. La course 
des appareils du Hartz était . de 
2 mètres; le nombre maximum des 
oscillations était de 15 par minute, 
de telle sorte que les ouvriers pou- 
vaient remonter à la vitesse de 
30 mètres par minute. En réalité 
on mettait en moyenne une demi- 
heure pour remonter les échelles 
de 500 mètres d'Andreasberg. 

Les appareils du Hartz furent 
imités dans plusieurs exploitationsu 
du Comwall, et ces nouvelles ap- 
plications amenèrent déjà quelques 
perfectionnements dans les détails 
mécaniques ; mais c'est à M. Wa- 
rocqué de Mariemont que Ton doit 
la construction d'un appareil réel- 
lement pratique. 

L'appareil de M. Warocqué 
(fig. 159) se compose d'un balancier 
hydraulique qui permet de donner 
une très-grande course sans avoir re- 
cours aux balanciers encombrants du 
Hartz. Ce balancier hydraulique se 
compose de deux cylindres en fonte, 
alésés, communiquant ensemble par 
des tubulures placées à la base et 



390 EXTRACTION. 

à la partie supérieure. Dans ces deux cylindres se meuvent des 
pistons métalliques aussi étanches que possible et dont les tiges 
donnent le mouvement aux deux échelles mobiles représentées 
à leur partie inférieure. Ces échelles sont pourvues de paliers 
avec balustrades, disposés de telle sorte que les ouvriers puis- 
sent fiacilement passer de Tun à Tautre. 

Les deux cylindres du balancier hydraulique étant remplis 
d'eau, si Ton suppose qu'un cylindre à vapeur placé au-dessus 
de l'un d'eux imprime au piston un mouvement alternatif, ce 
mouvement sera transmis à l'autre par l'intermédiaire de l'eau 
qui est incompressible; lorsque le piston qui reçoit directement 
le mouvement du cylindre à vapeur sera en haut de sa course, 
l'autre sera en bas ; le premier venant à être abaissé jusqu'au 
bas de la course fera évidemment monter le second en haut de 
la sienne. L'eau qui était dans le premier cylindre passera dans 
le second , et Teau qui était dans le second passera en dessus 
du piston du premier; l'oscillation suivante déterminera un 
mouvement inverse, le déversement de l'eau d'un cylindre dans 
l'autre maintenant toujours l'équilibre des deux échelles. 

Le mouvement alternatif des échelles peut ainsi recevoir une 
très-grande course ; M. Warocqué a adopté celle de 3 mè- 
tres. Ses cylindres ont O'^yÔO de diamètre et il leur imprime 
une vitesse de 12 à 14 oscillations par minute, la hauteur des 
échelles étant de 212 mètres. A 12 oscillations par minute, 
un ouvrier remonte en 6 minutes et comme 20 ouvriers peu- 
vent sans inconvénient se trouver à la fois répartis sur les 
échelles, on voit qu^en moins d'une heure la fosse peut avoir 
remonté tous ses ouvriers au jour, ou les avoir descendus. 

L'établissement des fahrkunst ne s'est pas beaucoup répandu 
parce que les cages guidées fournissent un moyen qui n'exige 
pas un puits spécial. Ils conviennent surtout aux grandes ex- 
ploitations qui ont de vastes travaux et des puits nombreux 
communiquant les uns avec les autres, ainsi que cela s'est pré- 
senté à Rive-de*Gier, mais cette circonstance est rare, au- 
jourd'hui surtout que l'on cherche à organiser les champs d'ex- 



ORGANISATION D'UN SERVICE. 391 

ploitation indépendamment les uns des antres, de sorte que 
tous ne soient pas solidaires des accidents qui peuvent arri* 
ver dans Tun d'eux. 

Plusieurs ingénieurs ont essayé de résoudre ce problème : 
trouver un fahrkunst qui puisse servir à la fois à la circulation 
des wagons et des ouvriers, et satisfaire par conséquent, de 
même que les cages guidées, aux deux éléments essentiels de 
l'exploitation. L'appareil Méhu, monté au puits Davy, près 
d* Anzin , et dans un puits de Ronchamps, est sans contredit celui 
qui a été le plus près du succès; cependant ces deux applica* 
tions ont également démontré que la complication de ces ap- 
pareils était encore trop grande pour qu'ils pussent se généra- 
liser. Une disposition ingénieuse, proposée par M. Guibal, n'a 
pas encore été appliquée. 

Organisation d*aB serTlee d*extraetl«B« 

L'organisation d'une extraction est sans contredit le pro* 
blême le plus complexe que puisse présenter une exploitation, 
et comme cette question ne peut se séparer de celle de la des-* 
cente et de la remonte des ouvriers, il n'en est pas qui exerce 
plus d'influence sur l'activité d'une mine. 

Les conditions de l'extraction sont très-variables et dans 
chaque contrée minière on trouve des habitudes qui ne sont pas 
toujours justifiées. Aussi est-il très-important, dans une orga- 
nisation de ce genre, de prendre ses modèles dans les contrées 
oii les perfectionnements ont été spécialement étudiés et appli- 
qués, le nord de la France et la Belgique. 

Lorsque les données d'une extraction sont connues et fixées 
à l'avance, les questions qui s'y rattachent doivent être réso- 
lues dans l'ordre suivant : 

1^ Vitesse moyenne des bennes ou cages d'extraction; 
2^ charge totale à enlever et forme des bennes ou wagons ; 
3^ construction des cages d'extraction, disposition du guidage 
et du parachute ; 4** mode de chargement et de déchargement 



39t nTRACTlOR. 

des bennes on wagons aux accrochages et à la recette, àispo- 
sîtion des dichages; & choix des câbles, disposition de leurs 
attaches; 6^ molettes, lenrs paliers et chevalets qui doivent 
les supporter; 7^ choix des tambours on bobines et lenr con- 
stmction; 8* dioix d'nne machine à vapenr d'extraction, dé- 
terminer sa force et ses dispositions spéciales ; 9^ versages et 
criblages ; 10* étades des wagons du jour et de leur charge- 
ment et déchargement, mise en tas et expéditions. 

Cette énumération explique comment il y a tant de variété 
dans le matériel des exploitations. En supposant, par exem- 
ple, qu on emploie des cages guidées, le wagon devient alors 
le point de départ du matériel, et l'on a vu combien les dispo- 
sitions pouvaient être variées dans la construction de ces 
wagons ; daqs les dix articles énumérés , les vitesses , les char- 
ges, les matériaux employés, les détails mécaniques, les dis- 
positions générales peuvent encore dcnmer lieu aux construc- 
tions les plus diverses. 

Dans cette organisation, l'exploitant est d'ailleurs aidé par 
des constructeurs spéciaux qui , dans chaque pays de mines, 
construisent les appareils les plus ordinairement employés et 
notamment les machines d'extraction. Cest à ces constructeurs 
habiles que l'on doit les dispositions mécaniques qui ont rendu 
ces machines si faciles à gouverner, la distribution à tiroirs 
séparés de Haine Saint-Pierre, celle à soupapes à double re- 
couvrement de M. Revollier, l'application des cylindres accou- 
plés et à action directe pour les extractions à grande vitesse, 
l'emploi de la coulisse Stéphenson pour le renversement du 
mouvement, les freins à vapeur, etc., sont des progrès dus 
aux ateliers de mécanique. 

' Il est curieux de rapprocher des progrès récents de ces ma- 
chines, les reproches dont elles ont été l'objet à l'occasion des 
diamètres adoptés pour les bobines. Ces diamètres devraient 
en effet être calculés de telle sorte que l'effort des machines fut 
constant depjuis l'enlèvement des bennes ou cages jusqu'à leur 
arrivée à la recette. L'enseignement de la mécanique fournit à 



ORGANISATION D'UN SERVICE. ^3 

cet égard des fonnules classiques et le problème a même reçu 
plusieurs solutions élégantes dont on semble négliger Tappli- 
cation. En Belgique même, où nous signalions l'application et 
l'invention des principaux perfectionnements des machines 
d'extraction, M. Godin affirme que sur 46 machines dont il 
a constaté et calculé les conditions de iparche, une seule s'est 
trouvée dans les conditions indiquées par le calcul, encore 
était-ce par hasard. Il est probable qu'il en serait de même en 
France, et à plus forte raison en Allemagne, où l'emploi des 
bobines est exceptionnel. 

Sans doute il serait possible et préférable que les machines 
d'extraction et les bobines fussent calculées pour les conditions 
spéciales dans lesquelles elles travaillent. S'il n'est pas toujours 
possible d'établir les bobines et les câbles dans les conditions 
d'un effort constant, il est du moins facile de s'en rapprocher 
beaucoup. On s'expliquera cette indifférence apparente par la 
manière dont on est obligé de procéder dans la plupart des 
cas. 

Lorsqu'un puits est commencé, on ne sait pas à quelle pro- 
fondeur il sera foncé, on ne peut fixer à l'avance le niveau des 
accrochages, et cependant la machine d'extraction doit être 
établie et fonctionner avant que ces conditions essentielles 
soient connues. Il y a plus, dans la plupart des cas, on n'a 
pas encore déterminé la charge à enlever et les vases d'extrac- 
tion, on attend pour cela que l'on soit fixé sur le nombre et la 
puissance des couches. 

Lorsque l'on monte une machine nouvelle sur un puits en 
exploitation, on pourrait sans doute l'établir dans des conditions 
calculées. Mais combien de temps ces conditions dureraient- 
elles ? La profondeur du puits augmente progressivement par 
le développement des travaux, et par suite la longueur et 
l'épaisseur des câbles se modifient; on change souvent de 
couche, et par conséquent le niveau des accrochages change ; 
l'installation qui aura été normale dans le principe ne le sera 
donc plus au bout de quelque» années. Il résulte de cette insta- 



394 EXTRACTION. 

bilité des conditions d'extraction que les constractears se bor- 
nent à adopter les moyennes les plus convenables aux ccmdi- 
tions des puits. L'emploi des bobines et des cables plats 
perd, il est vrai, un peu de ses avantages, mais la compensa- 
tion, sans être complète, est cependant assez générale pour 
qu'on puisse se demander, dans la plupart des cas, si l'écono- 
mie de consommation de houille qu'on pourrait obtenir en 
changeant les bobines, compenserait la dépense de ce change- 
ment. 

Ce que l'on cherche dans les machines d'extraction, ce sont 
moins les systèmes les plus économiques que ceux qui sont 
sujets i moins de dérangements et de chômages. Ce sont i la 
fois les machines les plus solides, les plus massives même, et 
les plus faciles à entretenir et à gouverner. 

C'est pour cela aussi, qu'au lieu de calculer la force des 
cylindres à vapeur, conformément aux formules de la théorie, 
on se borne i calculer l'effort maximum, mesaré par le poids 
du câble développé et celui de la charge maximum des cages 
multiplié par la vitesse qu'on veut obtenir, et que Ton se place 
encore auHlessus de cette hypothèse maximum en prenant une 
plus grande force pour les éventualités d'approfondissement 
du puits et de surcharge des bennes ou cages. 

Les détails donnés précédemment sur les divers apparaux 
employés pour le montage, le versage, le criblage, le charge- 
ment et le déchargement de la houille peuvent suffire pour gui- 
der le choix dans l'organisation d'une extraction. Mais les 
apparaux étant supposés choisis, il reste encore à en disposer 
l'ensemble. 

Les dispositions d'ensemble dépendent de l'importance de 
l'extraction et des services auxquels le puits doit satisfaire. 
Ainsi, par exemple, un puits destiné à une extraction considé- 
rable doit autant que possible être uniquement consacré à ce 
service. Si la section est suffisante, on y établira des cages as- 
sez longues pour que l'on puisse placer à chaque étage deux 
cages dos à dos , qui pourront être tirées simultanément de 



ORGANISATION D*UN SERVICE. 



395 



chaque côté du puits. Ces cages , semblables à celles que nous 
avons indiquées précédemment (fîg. 128), seront guidées ainsi 




. ^.^.^ 



Fig. 160. Dispotiiiond^^inf/vittgmàépowVexiTaeiion, 




Fig. 161. Service d'extraction par deux puHt jumeaux. 

quil est indiqué par la figure 160, qui représente la section 



396 



EXTHACTION. 



d'un puits mundllé, uniquement consacré à une extraction ac- 
tive. Le chevalet devra dès lors être élevé et bien dégagé du 
bas pour ne pas gêner la manœuvre. 

Lorsqu'on emploie des bennes pour Textraction, on a sou- 
vent suppléé au guidage par l'adoption de deux petits puits 
ronds de 2 mètres de diamètre, situés à environ 8 mètres de 
distance d'axe en axe. C'est ce que l'on appelle des puits /ti* 
meattx (fig. 161). Le chevalet prend alors une forme analo' 
gue à celle qui est indiquée par cet exemple , emprunté à un 
puits de Lucy près Blanzy, où l'on emploie des bennes à fond 
mobile , jjui se vident dans un chariot que l'on pousse au-des- 
sus du puits. Cette manœuvre est la plus rapide que l'on puisse 
adopter pour l'extraction par bennes non guidées. Les puits 
jumeaux sont d'un usage fréquent dans le centre de la France, 
et ils présentent en effet de nombreux avantages lorsqu'on n'a 
pas de niveaux à traverser. Ils permettent d'éviter les dépenses 
du guidage et des cages, et d'obtenir cependant une extraction 
très-vive. 




Fgi. 163. DispoiUûm d'un puits servant à Vextraetion, à répuistmmt et \à la dêtctnU 

des ouvriers. 

Lorsqu'un puits doit servir à la fois à plusieurs services , 



ORGANISATION D*UN SERVICE. 397 

tels par exemple que l'extraction, répuisement par machine, 
et la circulation des ouvriers par échelles, il exige des sections 
beaucoup plus considérables. La figure 162 représente la forme 
et la section d'un puits des charbonnages nord de Charleroy 
consacré à ce triple service. Les cages d'extraction sont à 
deux étages, ne contiennent qu'une seule berline à chaque 
étage. 

Un puits d'extraction doit être couvert. Cet usage, qui en 
France n^existait que pour les mines du Nord, commence à se 
répandre dans celles du centre et du Midi. On a compris qu'il 
y avait tout avantage à mettre à l'abri un service aussi essen- 
tiel ; les opérations du triage, qui étaient faites autrefois avec 
la plus grande négligence, ont gagné à cette mesure, qui pro* 
fite à la fois aux producteurs et aux consommateurs de houille. 
Ajoutons enfin que c'est seulement sous une halle couverte que 
l'on peut obtenir la précision et l'activité nécessaires à une 
grande extraction. 

Il n'est pas de disposition plus économique pour couvrir un 
puits que celle qui consiste à couvrir le chevalet lui-même, 
conformément à la disposition indiquée pi. XX. En. reliant 
cette charpente à celle qui couvre la machine, par deux fer- 
mes transversales, on obtient à peu de frais la couverture des 
câbles, condition favorable à leur conservation et qui a en ou- 
tre l'avantage de réunir en quelque sorte sous la même halle 
le mécanicien et la recette, de manière à faciliter les signaux 
et les communications que les receveurs doivent transmettre 
au mécanicien. 

La recette doit être à deux étages. Le premier est situé à 
3 ou 4 mètres au-dessus du sol. Cette hauteur est nécessaire 
pour verser les wagons ou bennes sur les cribles et pour &ire 
tomber les produits du criblage dans les wagons ou charrettes 
en chargement. L'étage du dessous, établi au niveau du sol, sert 
à charger dans les bennes ou dans les cages, les bois, les outils 
et matériaux que l'on fait descendre dans la mine et qu'il est 
inutile de monter en haut. Si l'on a des remblais à descendre. 



398 EXTRACTION. 

c'est également par cette recette inférieure qu'on en fera le 
chargement. 

Lorsqu'on emploie des cages trës^ievées, à quatre étages, 
il £Eiut avoir deux paliers de déchargement et dès lors un étage 
de plus devant le chevalet , ce qni, joint i l'étage du nivean da 
sol, £eût trois étages. 

La disposition qui résulte de ces constructions permet de 
trouver dans l'espace couvert : 1* une lamperie que l'on âa- 
blit suivant les c<Miditions indiquées dans le chapitre de 
l'aérage ; 2" une salle pour les mineurs avec un foyer allumé 
jour et nuit, afin que ceux qui sortent mouillés puissent chan- 
ger de vêtements sans aller au dehors; 3* une foi^ pour la 
réparation des outils ; 4'' enfin un magasin pour les objets de 
consommation journalière. 

En dehors du bâtiment, le terrain doit être assez vaste 
pour qu'on puisse y établir un chantier poar emmagasiner les 
bois, ui dépôt pour les déblais extraits qui proviennent des 
travaux au rocher. Le terrain nécessaire pour une extraction 
de 2 à 4000 hectolitres par jour, varie de l à 2 hectares. 

Un puits d'extraction ainsi organisé devient un centre au- 
tour duquel se groupent des habitations et même certains ate- 
liers. Aussi cherche-t-on à y rattacher tous les services que 
l'on peut réunir sous la même surveillance. Ainsi, par exemple, 
lorsqu'un puits spécial doit être foncé pour l'aérage, on le plaee 
auprès du puits d'extraction , à 8 ou 10 mètres de distance, 
afin que la machine qui donne le mouvement au ventilateur 
puisse recevoir la vapeur des mêmes chaudières et être sur- 
veillée par le même mécanicien. 



ÉPUISEMENT DES EAUX. 999 



CHAPITRE VIL 

ApCIfflBnENT DES EAUX. 

Toute exoaTation abandonnée à elle-même tend i se remplir 
d'eauxpluviales et d'eaox d'infiltration. Mais» outre ces causes 
générales» qui amènent des eaux dans les mines, il en est de 
plus actives qui nécessitent des moyens d'épuisement énergi- 
ques. Nous avons déjà parlé des eaux qui circulaient dans 
certaines couches perméables et constituaient de véritables 
cours d'eau souterrains appelés nappes artésiennes» ou ni- 
veaux ; nous avons indiqué le moyen de traverser ces niveaux 
et d'en garantir les travaux souterrains; mais» indépendam- 
ment de ces nappes puissantes , la plupart des terrains con- 
tiennent des eaux rassemblées dans les fissures. Lorsqu'on 
vient à recouper ces fissures, elles déversent momentanément 
beaucoup d'eau dans les travaux. Enfin, il arrive quelquefois, 
même dans les terrains les plus secs, qu'une source est mise à 
découvert, et amène dans les travaux une quantité d'eau con- 
sidérable et permanente. 

Toutes ces causes réunies agissent dans les mines avec plus 
ou moins d'intensité, et, dans presque tous les cas, les travaux 
profonds abandonnés à eux-mêmes se remplissent d'eau jusqu'à 
un certain niveau. Une exploitation d'une étendue notable ne 
peut donc exister qu'avec des moyens d'épuisement propor- 
tionnés à la masse d'eau qu'on doit extraire pour maintenir les 
travaux à sec; et avec la condition de pouvoir développer ces 
moyens d'épuisement , en raison des surfaces successivement 
mises à découvert par l'avancement des travaux. 

Dans les travaux à ciel ouvert, où il faut se débarrasser en 



400 ËPUISEKENT 0E8 EAUX. 

outre des eaux pluviales, on dispose un système de rigoles qui 
conduisent les eaux en un ou plusieurs points où elles sont 
épuisées par des moyens mécaniques tels que des seaux ou 
bennes» des pompes ^n bois ou fonte, des vis d'Archimëde, 
des norias ou chapelets, ou, ce qui est mieux, par des moyens 
d'écoulement naturels, tels que puits absorbants, galeries « 
tranchées, débouchant à un niveau plus bas. Souvent les deux 
moyens sont combinés ; et comme, dans le plus grand nombre 
des cas, on n'exploite à ciel ouvert qu'à des profondeurs peu 
considérables, les appareils mécaniques sont souvent mis en 
mouvement par des hommes. L'épuisement réduit à ces pro- 
portions est tellement simple, qu'il serait inutile d'entrer dans 
aucun développement; mais, dans les exploitations profondes 
et étendues, les appareils arrivent à des proportions inusitées 
et ne peuvent plus être rapprochés des moyens ordinaires ; ce 
sont ces appareils spéciaux qu'il est indispensable de connaître. 

Galeries d'ée««leai«Bt. 

Dans les mines situées en pays de montagnes, on peut ordi- 
nairement atteindre les gîtes par des galeries partant de la par- 
tie inférieure de quelques vallons ; ces galeries fournissent un 
écoulement naturel aux eaux de tous les travaux dont le niveau 
leur est supérieur, et, en vertu de cette fonction, elles ont reçu 
la dénomination de galeries d'écoulement» 

Les avantages de ces galeries d'écoulement sont tels, qu'ils 
ont souvent déterminé l'entreprise de travaux longs et dispen- 
dieux. En effet, non-seulement elles sont préférables aux 
moyens mécaniques, parce qu'elles n'exigent que peu d'entre- 
tien, mais, en donnant issue aux eaux supérieures, elles créent 
encore des forces motrices dont on peut disposer pour le ser- 
vice d'extraction ou d'épuisement des travaux inférieurs ; enfin, 
elles peuvent fournir les moyens les plus économiques pour les 
autres services de la mine, tels que l'aérage forcé ou même la 
sortie des matières abattues. 



GALERIES D'ÉCOULEMENT. 401 

Une galerie d'écoulement peut souvent être disposée de 
manière à desservir à la fois l'exploitation de plusieurs 
filons. C'est en vue de tous ces avantages qu'on a entrepris 
dans le district de Schemnitz, en Hongrie, une galerie de 
16000 mètres de longueur destinée au service des principales 
mines du district, sous le triple rapport de l'écoulement des 
eaux, du roulage et de la création de forces mécaniques ; elle 
a été, de plus, dirigée de manière à explorer le sol pour la re- 
cherche de nouveaux filons. AuHartz, la grande galerie d'écou- 
lement des mines de Clausthal, qui a 10400 mètres de lon- 
gueur, sert également à un grand nombre de mines pour 
les diverses branches du service. L'usage de ces galeries 
est général dans les pays montagneux, surtout lorsque les 
mines sont nombreuses et rapprochées. 

Lorsque les galeries d'écoulement sont ouvertes dans des 
roches solides, on leur donne les formes ordinaires. Si ces ga- 
leries doivent en même temps servir pour la circulation, on 
recouvre la partie inférieure dans laquelle circulent les eaux 
par un plancher formé de madriers cloués sur des traverses. 
Lorsque le terrain n'est pas solide, on le soutient par un mu- 
raillement elliptique, et l'on a soin d'engager dans les murs 
latéraux les traverses qui supportent le plancher. Dans cer- 
tains cas on a disposé ces galeries de manière à les convertir 
en canaux souterrains, ainsi qu'il a été dit plus haut. 

Les galeries d'écoulement doivent avoir une pente d*en- 
viron ^ pour l'écoulement des eaux. Quant aux conditions de 
leur position et de leur percement , les détails qui précèdent , 
sur les galeries en général et les diverses branches du ser- 
vice des mines, tels que recherches, travaux préparatoi- 
res, aérage et roulage, suffiront pour faire apprécier les di- 
rections qui seront les plus avantageuses. Le percement de 
ces galeries doit d'ailleurs être facilité, comme celui des tun- 
nels, par des puits intermédiaires qui permettent d'attaquer 
sur plusieurs points le travail, qui, sans cette précaution, 
durerait beaucoup trop longtemps. 

II. 26 



402 ËPUISEHENT DES EAUX. 

Dans les régions métallifères qui sont ordinairement trëa- 
accidentées, on a pu tirer vm. grand parti des galeries d'écou- 
lement; il est cependant assez rare que leur établissement 
puisse suffire à Tasséchement des mines. Dans les contrées peu 
accidentées il est, à plus forte raison, impossible d'obtenir 
des moyens d'écoulement naturel des eaux , et il faut né- 
cessairement avoir recours à des moyens mécaniques pour les 
épuiser. Ces moyens, devant être proportionnés aux efforts à 
exercer, sont assez variables. Ainsi, dans les mines oii il 
y a peu d'eau, les machines employées pour l'extraction sont 
quelquefois disposées de manière à donner un mouvement al- 
ternatif à des équerres réunies par des tirants horizontaux ; 
ces équerres transmettent le mouvement à des tiges verticales 
qui sont attachées à des pompes. Plus souvent l'épuisement 
est intermittent et se fait, ainsi qu'il est dit plus haut, avec 
des bennes à soupapes, dont la manœuvre est analogue à celle 
des bennes employées à l'extraction des minerais. Lorsque ces 
moyens ne suffisent pas, il faut monter des appareils spéciaux. 

Pompe» empleyéee dame lee mlmee* 

Un appareil d'épuisement est un ensemble mécanique qui 
comprend, à la fois la machine motrice et tous les apparaux em- 
ployés à élever les eaux du fond des travaux et à les déverser à la 
surface. Cet ensemble comprend : 1^ les pompes ; 2* les tuyaux 
qui forment la colonne d'ascension ; 3^ les tiges et attirails qm 
servent à mettre les pompes en mouvement; 4f les moteurs. 

Les pompes employées pour l'épuisement des mines ne 
sont pas en aussi grand nombre que celles qui servent à élever 
de petites quantités d'eau à de faibles hauteurs, la nécessité 
d'élever de grands volumes d'eau à des hauteurs considérables, 
en élimine un grand nombre. Celles qui sont employées peu^- 
vent être rapportées à deux types, les pompes èlètaioires à 
piston creux, et les pompes foulantes à piston plein. Les 
premiëres.élèvent l'eau lorsque le piston monte, les secondes 



POMPES EMPLOYÉES DANS LES MINES. 



403 



Flg. t«3. 
Pompe élé9aioir$. 



lorsque le piston redescend. Outre ces deux 
systèmes de pompes, on emploie quelquefois 
des pompes à double efet, qui élèvent Teau 
pendant les deux oscillations du piston. Nous 
examinerons successivement les conditions de 
construction et d'action de ces divers sys- 
tèmes. 

Pompes élévmtolres. — La pompe éléva- 
toire la plus simple, et qui peut être considé- 
rée comme type , est celle que Ton emploie 
dans le fonçage des avaleresses, et que dans 
la plupart des épuisements on place au fond 
du puits. On se propose dans sa construction 
d'obtenir une fonction régulière même lors- 
qu'elle est noyée, et de pouvoir la réparer 
dans cette situation. 

Cette pompe se compose d'un corps alésé 
dans lequel se meut un piston creux à soupa- 
pes. Le piston laisse passer l'eau au-dessus 
de lui, lorsqu'il descend, et élève l'eau pen- 
dant son mouvement ascensionnel. Un clapet 
de retenue, placé à la base du corps de pompe, 
complète le système, il s'ouvre dans le même 
sens que les clapets du piston. Cette construc- 
tion exprimée par la figure 163 n'a pas besoin 
d'être expliquée, nous signalerons seulement 
quelques détails relatifs aux pièces principales, 
et quelques particularités relatives au mode 
d'action des pompes élévatoires. 

La construction représentée fig. 163 se rap- 
porte à une pompe de grande dimension (O^'yTO 
de diamètre), employée par les ingénieurs 
d' Anzin, pour le fonçage des avaleresses. 

Le corps de pompe est un simple tuyau 
alésé, ordinairement en fonte , quelquefois en 



404 



ÉPUISEMENT DES EAUX. 



bronze, lorsqu'on doit épuiser des eaux acides qui ronge- 
raient trop rapidement la fonte. On donne à ce corps de pompe 





Fig. 16%. Pûion de pompe «/ecaloirf . 

une longueur supérieure à la course augmentée de l'épaisseur 
du piston, et Ton a soin d'évaser un peu Talésage à l'entrée, 
de manière à pouvoir faire entrer facilement le piston; dans ce 



POMPES EMPLOYÉES DANS LES MINES. 405 

but, les tuyaux placés au-dessus du corps de pompe ont un 
diamètre supérieur de 2 ou 3 centimètres à celui de l'alésage. 

Le piston fig. 164 est garni d'un cuir embouti, retenu à sa 
partie inférieure par un cercle boulonné ; ce cuir , lorsque 
le piston monte, s'applique contre l'alésage du corps de pompe 
et fait le joint. Les clapets sont à charnière, composés d'un 
cuir avec plaque supérieure formant le battant, et contre-pla- 
que inférieure maintenant le cuir. Dans ces clapets le cuir 
forme à la fois la charnière et le joint. Pour éviter les déchire- 
ments et les arrachements de ces cuirs , qui pourraient être 
déterminés par de trop grands efforts , on a divisé la surface 
du piston en six parties ou cloisons, qui ont reçu chacune un 
clapet. On leur a donné, en outre, une position inclinée de 
manière à faciliter leur jeu et l'ascension de l'eau. 

Le clapet de retenue est construit de la même manière , 
c'est-à-dire composé de six cloisons en fonte , fermées chacune 
par un clapet. Un cercle en cuir embrasse la surface un peu 
conique de l'extérieur, de sorte que cette pièce, lourde par 
elle-même , n'a besoin que d'être posée sur le siège conique 
qui se trouve à la base du corps de pompe ; le poids comprime 
le cuir et le joint s'obtient naturellement. On peut par consé- 
quent, à l'aide de l'anneau supérieur, enlever le clapet par le 
haut de la pompe et le redescendre à sa place après l'avoir 
réparé ; un guide quadrangulaire est placé à la base du clapet, 
de manière à faciliter sa mise en place. 

Cette pompe est pourvue d'un tuyau aspirateur boulonné 
à sa base , et d'une série de tuyaux élévateurs boulonnés 
au-<lessus, jusqu'au déversoir supérieur; la tige qui met le 
piston en mouvement est placée dans la colonne de tuyaux 
elle-même, ainsi qu'il est indiqué par la figure 163. 

Pour rendre plus facile le démontage et la manœuvre de 
l'appareil, on emploie des tiges en bois, dites tire-bourres, et 
l'on place au-dessus du piston un assemblage à enfourchement 
et bague qui permet de retirer le piston très-rapidement pour 
le réparer ou le remplacer par un autre. 



406 



ÉPUISEMENT DES EAUX. 



Cette pompe, la plus simple qui puisse être construite, est 
non-seulement d'un entretien et d'une manœuvre faciles, 
mais son débit est d'autant plus avantageux que l'eau n'y 
éprouve aucun coude et par conséquent aucun frottement qui 
puisse être évité. Lorsque la colonne d'eau, violemment as- 
pirée par l'ascension rapide du piston , traverse les clapets', 
la force vive acquise par cette colonne d'eau ouvre les clapets 
du piston avant qu'il ait commencé sa descente , et le d^bit 
j d'eau, au lieu d'être inférieur à la ca- 
sl pacité du jcorps de pompe, est, en 
^ réalité, supérieur d'un douzième en- 
viron pour les pompes bien montées 
et bien entretenues. 

Lorsque les pompes sont d'un 
petit diamètre , les clapets se font 
d'une seule pièce. On les place dans 
une chapelle , c'est-à-dire dans un 
tuyau renflé que l'on peut ouvrir à 
l'aide d'une porte boulonnée. Le cla- 
pet, porté sur un siège, est simple- 
ment posé dans cette chapelle , et l'on 
Fig. 165. Clapet simpiêidaruune^eut à volonté le retirer pour le ré- 
chapede. parer ou le remplacer par un autre. 

Pour compléter ce qui peut être dit sur l'installation de la 
pompe élévatoire, nous ajouterons que son grand avantage est 
de pouvoir être suspendue et par conséquent de ne pas exiger 
des fondations solides et souvent difficiles à établir dans on 
puits. Lors même que la pompe est mobile, lors même qu'elle 
n'est pas verticale, elle ne cesse pas de bien fonctionner. Ainsi, 
dans le fonçage d'une avaleresse, on suspend la pompe par on 
collier et par deux tirants en bois ou en fer (fig. 163) ; ces ti- 
rants sont terminés à leur partie supérieure par des taraudages 
dont la hauteur est égale à celle d'un tuyau. On peut ainsi 
faire descendre la pompe à mesure que le puits s'approfondit 
en tournant les écrous supérieurs, appuyés sur une traverse. 




POMPES EMPLOYÉES DANS LES MINES. 



407 



Si la pompe vient à être noyée, sa construction lui permet 
évidemment de fonctionner. La faculté d'enlever le piston et 
de retirer le clapet, puis de les remettre tous deux en place 
dans le corps de pompe noyé , assure la facilité des répara- 
tions. C'est à cause de ces avantages que la pompe élévatoire 
est employée dans presque tous les systèmes d'épuisement, 

pour aspirer les eaux dans 
le puisard. Ajoutons qu'un 
système monté avec des 
pompes foulantes a besoin 
d'une grande précision de 
montage et d'une grande 
solidité, tandis que, dans les 
systèmes montés en pompes 
élévatoires, on est étonné de 
voirTépuisementbien fonc- 
tionner, alors qu'il y a à 
peine un point solidement 
établi, et que tout est ébran- 
lé et hors d'aplomb dans le 
puits. 

Lorsque le fonçage d'un 
puits est entravé par l'af- 
fluence des eaux, sans même 
que l'on ait des niveaux à 
franchir, la pompe éléva- 
toire est encore celle que 

Fig. 166. Fonçage «Tun puits avec jpompe Y Oïl doit préférer. 

élévatoire suspendue. ^a figure 166 indique une 

disposition adoptée par M. de Francy, pour le fonçage d'un 
puits dans le terrain anthraxifère de la Sarthe , disposition qui 
présente quelques particularités intéressantes. 

Le corps de pompe est suspendu par des chaînes ; il se com- 
pose de deux tuyaux superposés, ayant deux ou trois fois la 
longueur de la course ; l'aspirateur, qui est très-court, est 




408 



ÉPUISEMENT DES EAUX. 



forme d'un tuyau en forte tôle, percé de trous sur une certaine 
hauteur. La pompe élévatoire, ainsi consUiiite, peut être posée 
sur son aspirateur ; les ouvriers qui foncent ont soin de la 
pousser toujours du côté où le fonçage est le plus profond. 
Ils bouchent avec des chevilles en bois les trous qui se trou- 
vent au-dessus des eaux qui s'accumulent au fond du puits, de 
aorte que l'aspiration se fasse toujours par les trous qui plon- 
gent et sans prise d'air; enfin, comme dernière précaution, on 

enveloppe le corps de 
pompe de vieux cordages 
et de planches, de ma- 
nière à le garantir contre 
les chocs et leg éclats ré- 
sultant des coups de mine. 
Les choses étant ainsi 
disposées, la pompe est 
mise en mouvement, et 
pendant qu'elle tient les 
eaux basses, en les aspi- 
rant à mesure qu'elles 
affluent, les mineurs pro- 
cèdent au fonçage. 

Les coups de mine sont 
placés comme d'habitude, 
et le corps de pompe y 
résiste, grâce à son enve- 
loppe, comme aussi grâce 
à la solidité de l'aspira- 
teur en tôle qui reçoit les 

Fig. 167. Piston de la pompe Uteêlu. choCS IcS pluS violeuts ; 

l'épuisement fonctionne lors même que la pompe est déviée 
de la verticale. Enfin, comme le corps alésé est beaucoup plus 
haut que la course du piston , il descend à mesure que le puits 
s'approfondit et que les chaînes qui le soutiennent sont lâchées, 
sans qu'il soit besoin d'allonger aussi souvent la tige. 




POMPES EMPLOYÉES DANS LES MINES. 



409 



Grfioe à ses nombreuses applications, la pompe élévatoire 
est un des instruments les plus précieux pour l'exécution des 
travaux de mine. On a donc cherché à varier sa construction 
de manière à remédier à tous les inconvénients que peut pré- 
senter son emploi. 

M. Letestu a imaginé diverses dispositions de soupapes et 

pistons qui permettent 
d'élever les boues et les 
sables dont les eaux 
des puisards sont sou- 
vent chargées. 

Le piston de M. Le- 
testu (fig. 167) est 
concave et percé de 
trous. Un cuir légère- 
ment embouti est placé 
dans la concavité de 
ce piston et maintenu 
par la tige qui le tra- 
verse. Il en résulte une 
sorte de cornet qui se 
contracte pour laisser 
passer Teau lorsque le 
piston descend et qui, 
lorsqu'il remonte, s'é- 

Fig. IW. Pompe ilévatiire LeUshi. panouit et s'appllqUO à 

la fois contre la concavité du piston et contre Talésage du corps 
de pompe» de manière à faire les joints nécessaires. Ce piston 
laisse facilement passer les sables et des fragments de roches 
ou de bois , sans cesser de bien fonctionner. 

La soupape, représentée fig. 168 est une portion de sphère 
en caoutchouc vulcanisé; un poids inférieur tend à ramener 
toujours cette soupape sur son siège, et dans sa position 
normale pour faire le joint. Cette soupape est sur im siège 
un peu exhaussé, de sorte que les fragments de roches qui 




4fO ÉPUISEKENT DES EAUX. 

se trouvent entraînés dans l'aspiratenr puissent retomber Hans 
le vide annnlaire situé en contre-bas. Enfin, des tabnlures 
sont disposées d'une part pour remplir d'eau le corps de 
pompe et l'amorcer avant la mise en train ; d'autre part, pour 
rejeter de temps en temps les eaux sales et boueuses qui ont 
pu s'accumuler autour de la soupape. 

La pompe élévatoire change quelquefois de forme, surtout 
dans les épuisements stables. On peut par exemple fermer le 
cor]^s de pompe par le haut au moyen d'un couvercle à stof- 
fing-box qui est traversé par la tige, de sorte que les eaux sont 
refoulées latéralement dans une colonne de tuyaux. 

Cette disposition affranchit de la nécessité d'avoir une 
colonne de tuyaux d'un diamètre plus grand que le corps de 
pompe. Les tuyaux peuvent même être, dans ce cas, d*une 
section un peu plus petite que celle du piston , surtout pour 
les pompes de grand diamètre. 

La figure 1, pi. XXVII, représente une pompe élévatoire 
de cette nature. Les soupapes sont placées dans des tujraux 
renflé^ appelés chapelles ou secrets. Ces chapeDes sont termi- 
nées par une portée conique qui reçoit le porte-clapet, sur 
lequel repose le clapet lui-même. 

Les clapets, lorsque le diamètre ne dépasse pas 0*,25, 
peuvent être en cuir et à battant simple ou double. La 
figure 165 représente une soupape à battant simple, dans la 
chapelle, i^vec l'indication de la porte latérale qui sert à le reti- 
rer pour le changer. 

Sur la planche XXVII la pompe élévatoire est représentée 
avec un clapet en bronze (fig. 3), formé d'un cylindre à jour 
surmonté d'un plateau circulaire formant soupape. Ces clapets 
conviennent surtout pour les grandes hauteurs d'action ; leur 
course est limitée par un heurtoir fixé dans la partie supérieure 
de la chapelle. 

Le piston représenté fig. 5 est percé de trous triangu- 
laires sur la moitié de sa section. Le plateau-clapet guidé 
par la tige est percé lui-même de trous inverses, c'est-à- 



Pl.XXVll. 




/ ■ . :' ^ . . / 



Pa^ àio 



POMPES EMPLOYÉES DAIfS LES MINES. 4ii 

dire qui correspondent aux pleins de la surface du piston. De 
cette manière, les ouvertures du piston sont fermées lorsque le 
plateau repose sur la surface; elles donnent passage à Teau, 
lorsque le piston descend et que le plateau est soulevé. Cette 
construction ne convient qu'aux pistons de grand diamètre; 
pour les petits , la multiplicité des cloisons et le recouvrement 
nécessaire des pleins sur les vides pour obtenir le joint, dimi- 
nuent trop la section libre pour le passage de Teau. 

Les pompes élévatoires sont rarement employées pour de 
très-grandes hauteurs d'action. 30 mètres est une hauteur 
moyenne qui, dans bien des cas, a été portée à 60 et 60 mètres 
9ans inconvénient. 

Pompes foelAMte». — Les pompes élévatoires sont à sim- 
ple effet; elles élèvent l'eau lorsque les tiges montent, de telle 
sorte que le moteur qui les met en mouvement doit élever à la 
fois le poids des tiges et le poids de toute la colonne d'eau. Les 
conditions du mouvement seraient bien difficiles à régulariser, 
surtout pour les mines profondes , si l'on n'employait des pom- 
pes foulantes qui élèvent l'eau lorsque les tiges descendent. 

La pompe foulante la plus fréquemment employée, est une 
pompe à plongeur, dont un type est représentée fig. 169 et 
pi. XXVII, fig. 2. 

Le plongeur est un cylindre tourné, creux à l'intérieur pour 
qu'il soit moins lourd, et passant dans un stuffing-box. Le 
corps de pompe n'est pas alésé, mais il doit être assez bien 
fondu pour qu'il y ait le moins d'espace nuisible possible 
aulour du plongeur. Deux soupapes placées dans les chapelles 
complètent la pompe; l'une est la soupape d'aspiration, l'autre 
celle de refoulement. On les construit suivant qu'elles ont un 
plus ou moins grand diamètre, comme les soupapes et clapets 
des pompes élévatoires. 

Le débit théorique d'une pompe ainsi construite est évidem- 
ment égal à la section du plongeur multipliée pour sa course, 
mais ce débit n'est jamais atteint. Les espaces nuisibles que 
présentent le corps de pompe et la chapelle, les coudes que le 



412 



ÉPUISEMENT DES EAUX. 




Fig. 169- Pompe foulante à plonytur 



POMPES EMPLOYÉES DANS LES MINES. 413 

courant d'eau est obligé de faire et, surtout, la non-concor- 
dance de l'aspiration avec le refoulement, empêchent ces pompes 
de présenter les avantages de la pompe élévatoire. Le débit 
effectif sera donc sensiblement moindre, et lorsqu'une pompe 
foulante est employée pour élever le débit d'eau fourni par une 
pompe élévatoire, on devra augmenter la section du plongeur 
d'environ -^ comparativement à celle du piston de la pompe 
élévatoire. 

Les espaces nuisibles que renferme une pompe foulante 
obligenl à certaines précautions. Ainsi, pour mettre en train, 
il faut nécessairement amorcer, c'estrà-dire remplir d'eau toute 
la pompe et en expulser Tair. Pour cela, on a som de percer 
un petit trou dans le clapet de refoulement, de sorte que Teau 
versée dans la colonne puisse le traverser, sans que ce trou 
insignifiant, comparativement à la section totale de la sou- 
pape, puisse nuire au fonctionnement de la pompe. En dessus 
du stuffing-box , dans lequel passe le plongeur, on perce égale- 
ment un petit trou et on place un robinet qui permet d'expulser 
Tair accumulé dans la zone annulaire qui entoure le plongeur. 

La nécessité de cette précaution a conduit quelquefois à 
adopter une autre construction , qui consiste à augmenter 
Tespace annulaire qui existe entre le plongeur et le corps de 
pompe en lui donnant une section égale à celle du piston, et à 
placer immédiatement au-dessous du stuffing-box la tubulure 
de refoulement qui porte le clapet supérieur. Cette disposition 
exige une colonne de soutènement supplémentaire, pour sup- 
porter la tubulure et les tuyaux qui lui sont superposés. 

On peut encore construire des pompes foulantes composées 
d'un piston simple, plein et à garniture de cuir, se mouvant 
dans un corps de pompe alésé, au moyen d'une tige de petit 
diamètre; on peut employer les clapets à boulets, ou les sou- 
papes à coquilles en bronze. 

Toutes les constructions de pistons et de clapets peuvent 
être adoptées à la condition, pour les pistons, de présenter des 
joints solides et durables, et» pour les clapets, de n'être ni trop 



kîk ÉPUISEMENT DES EAUX. 

lourds, ni trop mobiles sur leurs sièges, et d'offrir à l'eau un 
passage facile par un orifice qui ne soit pas au-dessous de Ja 
moitié de la section du piston. 

Les pompes foulantes exigent des fondations beaucoup plus 
solides que les pompes élévatoires ; on les place sur des trayer- 
ses superposées et fortement encastrées dans les parois da 
puits. Si ces parois ne présentent pas des garanties suffisantes 
de solidité, on y entaille deux plans inclinés et Ton fût porto* 
les traverses sur ces plans, de softe que l'ensemble forme une 
espèce de pont fortement appuyé. TJes traverses de 0",30 d'é- 
quarnssage peuvent être juxtaposées , de manière à présenter 
un palier de 0^,60 de largeur, et Ton superpose trois» quatre, 
cinq et six épaisseurs^ de manière à former une base à l'épreave 
de la pression et des chocs qu'elle doit supporter. 

La hauteur d'action des pompes foulantes, solidement éta- 
blies, n'a d'autre limite que la solidité des corps de pompe, 
des clapets, des tuyaux et de la fondation. 60 mètres est, en 
quelque sorte, un minimum dans les grands épuisements; 
100 mètres est une moyenne souvent dépassée. Les pompes 
de Huelgoat élèvent l'eau, d'un seul jet, à 240 mètres de han- 
tcur, et dans les salines de Bavière, on a monté des pompes 
foulantes qui refoulent l'eau directement à 370 mètres ; hau- 
teur qui, par suite de la densité des eaux salées, porte la charge 
totale à 45 atmosphères. 

Pompesa doeUe effet.— Les pompes à double effet sont em- 
ployées presque exclusivement pour les épuisements intérieurs. 

Ainsi, dans les travaux ouverts en vallées, en contre-bas des 
galeries qui servent à écouler les eaux, on est souvent gêné 
par des infiltrations ; on monte alors une pompe qui élève les 
eaux de ces parties inférieures des travaux dans la galerie qui 
doit les conduire aux machines d'épuisement. Les pompes em- 
ployées dans ce cas sont généralement des pompes à bras à 
double effet. 

On a quelquefois établi, dans l'intérieur des mines, des ma- 
chines à double effet consacrées à l'épuisement. Dans ce cas. 



POMPES EMPLOYÉES DANS LES MINES. 



<ài5 



l'eau aspiréedans le puisard doit être refoulée à la surface 4'un 
seul jet. La pompe àdouble eSet s*adapte parfaitement à œ ser- 
vice intérieur. On peut en efiet attacher la tige de la pompe 
directement à la tige du piston moteur, et Ton obtient ainsi 
le mouvement le plus simple et qui occupe le moins de place» 

condition essentielle dans un éta- 
blissement de ce genre. 

La pompe à double effet exige 
4 clapets» dont la construc- 
tion ne présente aucune diffi- 
culté, ces pompes ne s'appli- 
quant pas aux grands épuise- 
ments» et n'ayant» par consé- 
quent» pas de grandes dimen- 
sions. Ces pompes étant presque 
toujours posées horizontalement» 
on emploie surtout les clapets à 
charnières à un battant, quel- 
quefois les soupapes à boulet. 
Quant aux pistons , ils sont 
pleins» et comme ils doivent 
refouler sur les deux faces » on 
les construit généralement à Faide 
de deux cuirs emboutis disposés 
en sens inverse, ainsi que l'indique la figure 170. 

Les pompes à double eflFet, ayant en général une vitesse 
plus grande que celle des pompes d'épuisement à simple efiet, 
doivent être pourvues d'un réservoir d'air. 

On peut obtenir des pompes à double eflet les hauteurs 
d'action que l'on obtient des pompes foulantes; cela dépend de 
la solidité des clapets. A Blanzy, une pompe de 0"»,16 de 
diamètre et de 1 mètre de course» à la vitesse de 30 coups 
doubles par minute, refoule l'eau à une hauteur de 90 mètres. 
Le piston est construit conformément à la figure 170 ; les cla- 
pets sont en cuir et tôle. 




Fig. 170. Piston de pompe à double 
effet. 



416 



ÉPUISEMENT DES EAUX. 



Tayavx et €•!•■■€■ d'épatsemeat. 



Les tuyaux qui composent les colonnes d'élévation on de re- 
foulement des eaux, sont généralement en fonte, quelquefois on 
les fait en tôle pour le service des pompes élévatoires dans les 
avaleresses, service qui exige la plus grande légèreté possible. 
Dans les conditions ordinaires, la tôle, lors même qu'elle est 
galvanisée, s'oxyde et se détruit- trop rapidement dans les 
puits de mine, où les eaux sont presque toujours un peu acides 
et corrosives, c'est pourquoi Ton préfère l'emploi de la fonte. 
Les tuyaux en fonte sont toujours à brides , on leur donne 
de 2 à 3 mètres de longueur, et on les soumet à un essai de 10 
ou 20 atmosphères, suivant la pression qu'ils doivent sup- 
porter. Ces tuyaux doivent être coulés debout ou fortement 
inclinés, pour éviter, autant que possible, les soufflures inté- 
rieures. On leur donne des épaisseurs toujours bien supé- 
rieures à celles qui 
leur sont théorique- 
ment nécessaires 
pour résister à la 
pression des eaux, et 
de distance en dis- 
tance, cette épais- 
seur est renforcée 
par de petits cor- 

Fig. 171. Joint des tuyaux. donS. 

La partie de ces tuyaux qu'il importe d'étudier avec le plus 
de soin , est l'assemblage ou joint qui doit les réunir. La 
disposition ordinaire de ce joint est représentée fig. 171. 

Les tuyaux sont à brides ; ils doivent être fondus avec des 
portées saillantes à leurs extrémités, portées que l'on dresse 
au tour, de sorte que le plan d'assemblage soit bien perpendi- 
culaire à l'axe des tuyaux. Les brides sont percées de troua 
venus de fonte, espacés d'environ 0'",10; elles doivent se rac- 




POMPES EMPLOYÉES DANS LES MINES. k\l 

corder au tuyaupar un congé qui leur donne une forte adhérence^ 
et si elles sont très-larges, leur résistance doit être augmentée 
par des nervures formant consoles. Enfin, on donne à ces brides 
une épaisseur un peu plus grande que celle du tuyau, et les 
boulons d'assemblage doivent être d'un diamètre plus que 
suffisant, à écrous touniés, avec un filet large et solide. 

Ces principes posés, il reste à déterminer quelle est la sub- 
stance la plus convenable pour hire le joint. Le plus souvent 
on emploie une lame de plomb, après avoir eu le soin de creuser 
sur chacune des portées des tuyaux à assembler, une ou deux 
rigoles circulaires d'un à deux millimètres de profondeur. Le 
plomb, serré entre les deux portées, est refoulé dans les ri- 
goles et forme ainsi un joint qui a l'avantage de pouvoir être 
maté s'il venait à fuir. Les saillies formées par la pénétration 
du plomb dans les rigoles empêchent ce plomb d'être chassé 
par la pression des eaux. 

On a quelquefois substitué aux cercles de plomb, des ba- 
gues en cuivre rouge qui sont plus résistantes et forment des 
joints plus durables, mais qui ont l'inconvénient d'exiger une 
précision beaucoup plus grande dans le montage. Souvent aussi 
on emploie des cercles en fer, mais en ayant soin de les re- 
couvrir d'ime substance compressible, par exemple de chanvre 
goudronné. 

Les joints sont un élément esa^tiel dans le montage d'une 
colonne de tuyaux, et de nombreux essais ont été faits pour en 
augmenter la solidité et la durée. M. de Bracquemont, ayant dû 
monter aux mines de Yicoigne une colonne dans laquelle se 
trouvait un jeu foulant de 122 mètres de jet, a employé avec 
succès la glu marine. Voici comment il décrit ce pro- 
cédé: 

Il fallait trouver pour les joints de cette colonne une substance 
qui, tout en se solidifiant parfaitement, de manière à résister à 
une pression de 12 atmosphères, conservât assez d'élasticité 
pour se prêter au mouvement vibratoire de la colonne. Dans 
ce but, on fit des essais comparatifs avec le brai, le coaltar, 

II. 27 



4i8 ÉPUISEMENT DES EAUX. 

la glu marine, etc. La dernière substance donna seule des ré- 
sultats satisfaisants, en résistant, sans donner lieu à aucun 
suintement, à une pression de 25 atmosphères. Cette substance, 
appliquée à chaud sur le fer, fait corps avec lui. 

Pour employer la glu marine, on la fieLÎt fondre au bain ma- 
rie, dans du chlorure de zinc qui bout à 125*, température qui 
est précisément celle qui est nécessaire. On endm't des rondel- 
les en fer entourées de chanvre qui doivent servir pour les 
joints. Les collets des tuyaux sont également chauffés au jour, 
de sorte qu'en arrivant à destination, ils aient conservé la 
température nécessaire pour fondre ]a glu des rondelles; on 
boulonne ensuite le joint jusqu'à refiis. Lorsque les collets 
n'avaient pas la température convenable, on les chauffait à 
l'aide d'un réchaud portatif, sans dépasser la température de 
150 degrés. Les joints faits dans ces conditions ont parfaite- 
ment résisté. 

Les tuyaux en tôle n'étant jamais destinés à former descolon« 
nés d'une grande hauteur, ni à servir longtemps, portent simple- 
ment des brides en fer d'angle, que l'on assemble sur des cer- 
cles en carton ou en étoffe goudronnée. Ces tujraux résistent 
beaucoup moins que les tuyaux en fonte aux eaux corrosives : 
aussi ne les emploie-ton guère que pour le fonçage des ava- 
leresses dont les eaux sont généralement pures. 

Lorsque les eaux d'une mine sont très-corrosives, on garnit 
les tuyaux à l'intérieur d'un revêtement en bois goudronné; ce 
revêtement se compose de douelles minces en sapin, que Ton 
juxtapose àl'intérieur et que Ton serre les unes contre les autres 
à l'aide d'une douelle-clef, formée de deux fragments en forme 
de coins triangulaires : inutile de dire que le tuyau a été préala- 
blement goudronné à l'intérieur et que l'on goudronne ensuite 
le revêtement en bois, de manière à le rendre aussi durable et 
aassi imperméable que possible. 

Une colonne d'épuisement se compose d'une série verticale 
de tuyaux qui montent d'une pompe à Ja pompe supérieure ; 
à chaque relais, la colonne se termine par un déversoir, qui 



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TIGES ET CONTRE-BALANCIERS. 419 

verse Teau montée dans une bâche en bois, en fonte ou en 
tôle, dans laquelle aspire la pompe supérieure. 

On remplace quelquefois les bâches par une hauteur supplé- 
mentaire de tuyaux. Une pompe aspire alors par une tubulure 
latérale, dans la colonne elle-même. 

Les tuyaux d'une colonne sont soutenus dans le puits par 
des moises placées de distance en distance, par exemple de 
cinq en cinq tuyaux. Ces moises, en bois de chêne et de section 
rectangulaire, sont posées sur champ et solidement encastrées 
dans des entailles ou potelles creusées dans le rocher. Elles 
doivent être posées de sorte que leur surface affleure à environ 
0'",15 au-dessous d'^n joint; elles soutiennent la colonne for- 
tement serrée entre les moises par des boulons, et ce soutène- 
ment est complété par des cales que Ton place au-dessous des 
brides ; ce calage doit être fait de telle sorte qu'il ne puisse 
empêcher le démontage des boulons et la réparation des 
joints. 

La colonne une fois montée et supportée. par une série de 
moises qui la serrent, la réparation d'un joint se fera en des- 
serrant le9 moises et soulevant la partie supérieure au joint 
qu'il s'agit de refaire. Le changement d'un tuyau brisé exigera 
une manœuvre analogue. 

Le montage d'une colonne d'épuisement exige quelques 
dispositions spéciales, telles que des tuyaux compensateurs, 
des tuyaux coudés etc., dispositions qui sont indiquées par la 
planche XXIX qui représente les parties principales d'une 
colonne établie à Bive-de^Gier, et par les planches XXVII et 
XXYIII qui représentent une colonne montée par l'ingénieur 
Luyton, au puits Dolomieu, près Roche-Ia-Molière. 

Tiges et eeMtre-balaMelera. 

' Les pompes étant établies et la colonne de tuyaux montée, il 
reste à donner le mouvement aux pistons qui doivent élever 
l'eau du puisard jusqu'au-dessus de l'orifice du puits. 



420 



ÉPUISEMENT DES EAUX. 



Le moteur est placé au jour, il est attelé directement ou par 
un balancier à une maîtresse tige, qui descend depuis le point 
d'attache jusqu'à la dernière pompe placée au-dessus du pui- 
sard. Cette maîtresse tige est composée de pie- 
ces de bois équarries, assemblées bout à bout, et 
dont la force est proportionnée à l'effort qu'elle 
doit supporter. Les pièces de bois sont aussi 
longues que possible et réunies par des assem- 
blages à traits de Jupiter» consolidés par des 
clammes ou platines, c'est-à-dire par des 
bandes de fer boidonnées (fig. 172). 

Lorsque l'effort doit être considérable, on 
ne trouverait pas de bois d'un assez fort équar- 
rissage; 0"*,25 est en quelque sorte un maxi- 
mum pour des pièces longues en bois de chêne. 
On compose alors la maîtresse tige de deux 
pièces jumelles, platinées et boulonnées dans 
toute leur longueur ; les joints n'ont pas be- 
soin, dans ce cas, d'être à traits de Jupiter, on 
place simplement les pièces bout à bout, ou 
entaillées à mi-bois, ainsi qu'il est indiqué 
fig. 173. 

Assemble ''^ pi^ce. ^ maîtresse tige n'a pas besoin d'avoir la 
diiw mattretêt tig$. même force sur toute sa longueur. Les parties 
supérieures appelées à supporter tous les efforts de traction et 
de pression, et devant, d'ailleurs, soutenir le poids de toutes 
les. parties inférieures , doivent évidemment être plus fortes. 
A mesure que l'on passe une pompe en descendant, on ré- 
duit l'équarrissage des bois et les dimensions des ferrures. 

Pour la guider dans son trajet vertical du haut en bas du 
puits, on fait passer la maîtresse tige entre des moises placées 
de distance en distance et principalement dans le voisinage des 
pompes; ces moises servent également à la soutenir au moyen 
de heurtoirs ou pièces de butée. Le support le plus solide est 
placé à l'orifice du puits; il doit l'être assez pour soutenir le 





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TIGES ET CONTRE-BÂLAMCiRHS. 



431 



poids et le choc, dans le cas où une pièce de l'attache Tenant à 
se rompre, la maîtresse tige tomberait. 
L'attache des pistons des jpompes élévatoires et foulantes à 



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Fig. ITS. 
Maitruse tige double. 



la maîtresse tige, est une des parties les plus 
importantes du montage. Les divers modes 
d'attache sont représentés par les plan* 
ches XXVra et XXIX. 

Pour atteler une pompe foulante , comme 
la maîtresse tige doit opérer par traction, il 
suffit d'une attache latérale, en interposant 
entre la maîtresse tige et la tige de la pompe 
élévatoire un remplissage en bois ou une 
pièce de fonte. Pour que cet assemblage soit 
solide , il faut évidemment rapprocher autant 
que possible les pompes de la maîtresse tige, 
et boulonner solidement les deux tiges et le 
remplissage intermédiaire. 

Une pompe foulante exige beaucoup plus 
de précautions , parce qu'elle est mise en mou- 
vement par la descente des tiges et que sa hauteur d'action est 
en général plus considérable. On peut disposer un attelage la- 
téral, ainsi qu'il est indiqué par la planche XXIX représentant 
une colonne d'épuisement de Rive-de-Gier ; mais il est plus avan- 
tageux d'adopter le système indiqué par la planche XXYIII 
pour la colonne d'épuissement du puits Dolomieu de Roche-la- 
Molière. Ce système consiste à attacher directement le piston 
foulant à l'extrémité de la maîtresse tige et à transmettre le 
mouvement aux pompes inférieures par deux tiges latérales , 
qui passent de chaque côté de la pompe foulante ; au-dessous 
de la pompe , la maîtresse tige est rétablie dans le même axe 
qu'au-dessus. Cette disposition a l'avantage de maintenir l'ef- 
fort de refoulement dans l'axe de la maîtresse tige et d'éviter 
ainsi tout danger de la fausser. 

Certaines portions des tiges, et notamment les tiges latérales 
qui passent de chaque côté des pompes foulantes, peuvent être 



422 ÉPUISEMENT DES EAUX. 

en fer forgé. En général, on évite cependant l'emploi du fer pour 
les maîtresses tiges, parce que l'oxydation les altère promp- 
tement, et qne leur réparation est tonjoors phis coûteuse et 
plus longue que celle des tiges en bois. Enfin, les tiges en bois 
présentent l'avantage de permettre d'atteler une pompe supplé- 
mentaire à tel ou tel niveau, et de prendre très-&cilement des 
attaches sans démontage et sans interruption sensible, con- 
dition qui n'est pas sans valeur pour des machines qui doivent 
être le moins possible exposées à chômer. 

£q«llUbre d« ■ftavveHftemt. — Supposons un système d'épui- 
sement complètement monté dans toute la hauteur d'un puits, 
sauf les pompes dont la construction n'est pas encore arrêtée. 
Le débit d'eau a permis de fixer le diamètre de ces pompes , 
il reste à décider si elles seront élévatoires ou foulantes. 

On calculera d'abord le poids de la colonne d'eau à élever 
depuis le fond du puisard jusqu'au dégorgeoir supérieur ; ce 
poids sera P. On construira ensuite la maîtresse tige dans les 
proportions convenables pour manœuvrer cette colonne d'eau, 
et l'on pourra calculer le poids total du bois et des ferrures 
qui la composent; ce poids sera T. Comparant ces deux 
éléments, on peut prévoir trois cas distincts : : P>T, T=P, 
P<T. 

Dans le premier cas, la colonne d'eau ayant un poids plus 
considérable que celui des tiges, on prendra la différence des 
deux nombres et l'on partagera la hauteur de la colonne d'épui* 
sèment en deux parties, l'une supérieure représentant un poids 
d'eau égal au poids des tiges, l'autre inférieure, formant le 
complément. La première partie devra être desservie par des 
pompes foulantes , agissant par le poids des tiges soulevé et 
abandonné à lui-même; la partie inférieure sera desservie par 
des pompes élévatoires. Au moyen de cette dispositimi, le 
poids des tiges se trouvera naturellement équilibré, et l'effort 
à produire par la machine motrice (en dehors des frottements) 
consistera à soulever le poids des tiges et celui de la colonne 
d'eau des pompes élévatoires, puis à abandonner tout l'attirail 



TIGES ET CONTRE-BALANCIERS. 



433 



qui retombera par tm léger excédant de poids qu'on lui lais-* 
sera en refoulant les eaux jusqu'à la surface par le jeu des 
pompes foulantes. 

I^ns la seconde hypothèse , l'attirail des tiges est égal au 
poids total de la colonne d'eau. Toute la colonne sera montée 
par des pompes foulantes ; et comme il faut un excédant de 
poids pour que l'attirail descende avec une vitesse convenable, 
on placera au bas du puits une pompe élévatoire ayant une 
fiEÛble hauteur d'action. Le système de pompe élévatoire 
ayant l'avantage de pouvoir marcher noyé, est toujours préfet 
rable pour la pompe du bas. 

Enfin, la troisième hypothèse suppose que le poids de l'atti- 
rail des tiges dépasse celui de la colonne d'eau, ce qui se pré- 
sente presque toujours dans les épuisements à de grandes pro* 
ondeurs, 300 ou 400 mètres par exemple. 




Fig. 17%. Contre-balancier, 

Dans ce cas les pompes étant toutes foulantes, sauf la 
pompe du puisard, comme dans le cas précédent, il restera 
encore à équilibrer un poids plus ou moins grand. Cette pré- 
caution d'équilibre est presque indispensable , puisque , sans 



424 ÉPUISEMENT DES EAUX. 

cela, la maîtresse tige, une fois soulevée par le moteur, ne pour» 
rait être ensuite abandonnée à elle-même sans retomber avec 
violence et tout briser dans le puits. L'équilibre s'obtient gé- 
néralement par un ou plusieurs contre-ialanciers. 

Un contre-balancier est un balancier en bois ou en fonte . 
attelé d'un côté à la maîtresse tige, et de l'autre chargé de 
contre-poids que Ton peut faire varier à volonté. La figure 174 
représente la disposition d'un contre-balancier en bois, avec 
une caisse-contre-poids dans laquelle on charge des pierres ou 
des plaques de fonte. 

En Angleterre on emploie souvent, pour équilibrer Jes maî- 
tresses tiges, des contre-poids d'eau. 

Pour établir ces contre-poids , il sufHt d'atteler à la maî- 
tresse tige un plongeur qui oscille dans un corps de pompe sans 
clapets. Une colonne de tuyaux communiquant avec la partie 
inférieure de ce corps de pompe, est remplie d'eau à une hauteur 
telle, que la colonne d'eau exerce sur le plongeur une contre- 
pression suffisante*. Ce genre de contre-poids tient peu de 
place; il est plus coûteux à établir que les contre-balanciers 
que l'on préfère en général dans les exploitations du continent. 

Sateiim appliqués A l*épiilseiiieiit. 

8i Ton se reporte au simple énoncé des conditions qui vien- 
nent d'être indiquées pour le mouvement d'un appareil d'épui- 
sement, on reconnaîtra que les machines à simple effet sont les 
seules convenables. D ne s'agit, en effet, pour le moteur, que 
de soulever un poids donné, et de l'abandonner ensuite à lui- 
même. 

La machine à vapeur est le moteur le plus employé , celui 
qui convient le mieux à presque toutes les localités. Parmi les 
constructions de machines à simple effet , on n'a à choisir 
qu'entre deux systèmes : la machine de Newcomen et la ma- 
chine du Comwall. 

Les machines de Newcomen sont encore quelquefois appli- 



;.P'j.:.>craent 



PI TT^, 




/zu,.. 






MOTEURS APPLIQUES A L'ÉPUISEMENT. 425 

quéesanx épuisements, surtout en Belgique et' dans le nord de 
la France, pour passer les niveaux pendant le creusement des 
avaleresses. On les emploie parce qu'elles sont les plus simples 
et les moins coûteuses à construire. Dans ces machines , la 
vapeur, agissant sur le piston , enlève la charge; puis , au 
moyen d'une soupape qui , au bout de la course , met en 
communication le dessus et le dessous du piston , cette vapeur 
passe au-dessous par l'entraînement de la maîtresse tige. La 
condensation de la vapeur qui a travaillé se fait, au moyen 
d'une injection d'eau froide , dans le cylindre lui-même , et 
un peu avant le décrochement de la soupape qui ramène la 
vapeur sur le piston. 

Les machines de Newcomen consomment beaucoup de com« 
bustible par suite du refroidissement du cylindre à chaque os* 
cillation ; elles n'ont d'autre mérite que leur simplicité, et doi- 
vent , par conséquent , être construites avec la plus grande 
économie, et n'être employées que pour les épuisements pas* 
sagers. Le balancier est en bois , armé à chaque extrémité 
de deux secteurs sur lesquels roulent deux bouts de chaîne à 
la Yaucanson , attadiés , d'un côté , au piston du cylindre à 
vapeur, et de l'autre à la maîtresse tige, de manière à éviter 
la construction des parallélogrammes. 

Cette machine d'épuisement a reçu de nombreux perfectionr 
nements dans le Comwall, où l'exploitation des mines dé cuivre 
et d'étain est gênée par l'abondance des eaux ; le prix assez 
élevé du combustible a d'ailleurs obligé les exploitants à opé* 
rer ces perfectionnements , non^seulementsoûs le point de vue 
mécanique, mais encore sous celui de l'économie dans la coi»' 
sommation. Les modifications jprincipales que présente c^fë 
machine, comparée à la machine de Newcomen, sont : 1^ l'èm^r 
ploi d'un condenseur isolé du cylindre ; 2® l'application de la 
vapeur à haute pression , et d'une détente très-developpée ; 
3"* les détails mécaniques pour le règlement du régime de la 
machme. 

Nous jetterons un coup d'oeil rapide sur ces trois genres de 



426 ÉPUISEMENT DES EAUX. 

per&ctioimemeàt. La {Manche XXX représoite la dispontiaa 
générale d'une machine à balancier, placée à côté du puits 
dans lequel se trouve monté F^pareil d'épuisement. Le con- 
denseur est le même que celui des machines ordinaires : seule- 
ment, la machine étant à simple eflfet, il est muni d'nne soupape 
qui limite l'injection d'eau froide au tempe d'affluence de la 
vapeur. Ce condenseur doit être placé dans une bâdie reoerant 
une partie des eaux épuisées qui en refroidissent constanmieDt 
les parois; mais si les eaux de la mine sont trop impures pour 
servir à l'injection et à l'alimaitation des chaudières, on doit 
fiûre arriver des eaux convenaUes par un tuyau spécial. 

Les conditions de mouvement les plus avantageuses pour 
l'épuisement sont : d'enlever vivement la charge ; puis , le 
premier mouvement étant déterminé , de diminuer progressi- 
vement l'effort exercé , de sorte qu'il soit nul au bout de la 
course. Ces conditions exigent que la vapeur à une pression 
élevée soit amenée subitement sur le piston par des orifices i 
grande section , et qu'on la laisse agir par détente aussitôt que, 
l'inertie étant vaincue , la colonne d'eau a reçu le mouvement 
ascensionnel et n'a plus besoin que d'un effort moindre pour 
continuer sa course. 

Les soupapes ordinaires employées pour les madiines à 
vapeur exigent, pour être soulevées de leur si^, un effort 
mesuré par la surface de leur cercle multipliée par la diffé* 
rence des pressions. La manceuvre des soupapes à grande 
section, nécessaires au jeu des machines d'épuisement, absor- 
berait donc une force notable , si , par un artifice ingâûeux , 
on n'avait diminué cet effort dans une trës^grande proportion. 
Le siège fixe de la soupape est un cylindre ouvert latéralement 
et à sa partie inférieure, la surface supérieure est fermée ; la 
soupape mobile a la forme d'une cloche, ouverte au contraire 
dans sa partie supérieure et dont la surface cylindrique est 
fermée. Le contact, et par conséquent le joint des deux parties, 
se fait par deux zones annulaires, l'une à la partie supérieure, 
l'autre à la base. D résulte de cette disposition, mise en évi- 



MOTEURS APPLIQUES A L'ËPUf SEMENT. 427 

dence par les figures 175 et 176, que la pression à vaincre pour 
soulever la soupape est seulement égale à la surface réunie des 
deux zones annulaires multipliée par la différence des pressions. 
En effet, la partie supérieure de la cloche étant évidée, la pres- 




Vig. 115. Soupapts d'cutmiêsion et d^équilibre. 

sion n'agit que sur l'espace compris entre la limite intérieure 
de la zone du haut et la limite extérieure de la zone du bas; 
de plus, rentrée de la vapeur se faisant à la fois par le haut et 
par le bas, il suffit d'élever la cloche à une très-faible hauteur 
pour ouvrir à la vapeur une large issue. 

La machine du Comwall est gouvernée par trois de ces sou- 
papes : la soupape d'admission , qui fait arriver la vapeur sur 
le piston; la soupape d'équilibre, qui , lorsque le piston est 



428 



ÉPUISEIIENT DES EAUX. 



au bas de Ba course , met en commmiicatioii la vapeur avec le 
dessous du piston (ces deux soupapes sont enfermées dans la 
même boîte, fig. 175) , et permet à la maîtresse tige de retom- 
ber; enfin la soupape à'exhaustion, qui conduit cette vapeur 
au condenseur (fig. 176). 

Les deux premières soupapes , placées dans la même boîte, 
sont appliquées à la tubulure supérieure du cylindre ; le bas de 




Fig. 176. Sotipape d^txhauttion, 

jcette boîte est mis en communication par une colonne avec la 
boîte inférieure. Le dessin d'ensemble (pi. XXX) indique assez 
cette disposition pour fjEiire comprendre le jeu de la machine. 
Il reste à signaler les principaux artifices mécaniques à l'aide 
desquels le mouvement est déterminé et réglé. 

Les trois soupapes sont gouvernées par trois arbres horizon- 
taux portant diacun : 1* un encliquetage qui ferme la soupape. 



MOTEURS APPLIQUÉS A L'ÉPUISEMENT. 



420 




2^ un contre-poids qui l'ouvre lorsque l'encliquetage est levé , 
3' une manette qui sert à raccrocher l'encliquetage et par consé- 
quent à fermer la soupape. La fermeture se fait , comme d'ha- 
bitude , au moyen d'une poutrelle ou tringle armée de taquets ; 

quant à l'ouver- 
ture » elle est dé- 
terminée par un 
appareil spécial 
nommé ccUa- 
rade. 

La cataracte 
est une petite 
pompe foulante 
placée au bas de 

F,g. 177. CataracU. J^ poutrelle. A 

chaque oscillation, la poutrelle soulève le piston de la cata- 
racte et lui fait aspirer, au moyen d'un levier, une quantité 
d'eau déterminée. Cette eau est ensuite chassée du corps de 
pompe par le poids dû piston aidé d'un poids additionnel 
placé à l'extrémité du levier; l'orifice de sortie est réglé au 
moyen d'un robinet (fig. 177). 

Le levier de la cataracte communique , au moyen d'une 
tringle et de leviers , avec les encliquetages ; il décroche les 
contre-poids, et ouvre les soupapes vers la fin de sa course, 
lorsque l'eau, aspirée par le mouvement ascensionnel du pis- 
ton, est expirée par l'action du contre-poids qui chasse l'eau par 
le robinet latéral. Ce mouvement, pris sur le levier de la cata- 
racte , ouvre d'abord la soupape d'exhaustion ; la vapeur est 
condensée, et le piston, sans être entraîné, est déjà. appelé 
par le vide qui se forme au-dessous de lui ; une ou deux secon-^ 
des après , l'action de la cataracte ouvre la soupape d'admis- 
sion de vapeur et détermine la descente du piston. La pou- 
trelle, en descendant, raccroche les soupapes ouvertes par la 
cataracte et ouvre la soupape d'équilibre au moment où elle 
atteint le bas de sa course. Une nouvelle oscillation est ensuite 



430 ÉPUISEMENT 0BS EAUX. 

déterminée par le jeu de la eataracte, qui a de nouveaa reçit de 
la poutrelle un monvement d'aspiration ; c'est ronvertorephii 
ou moins grande de son robinet qui détermine la viteaae 
d'expiration de Teau et règle la vitesse de la machine. 

L'ensemble de ces conditions constitue les machines les plus 
économiques et les plus régulières. Ainsi , l'on a obtenu par 
kilogramme de houille brûlée 125 et 150 dynamodes (de 
1000 kil. élevés à 1 m. de hauteur) , tandis que les machines 
ordinaires à double effet , épuisant l'eau par des bennes , ne 
donnent pas plus de 40 dynamodes. Cet effet utile si remar- 
quable résulte non -seulement du système et de la construc- 
tion de la machine , mais aussi de l'aptitude toute spéciale de 
ce système à l'élévation des eaux. Il faut d'ailleurs , pour 
atteindre les chiffres les plus élevés de l'effet utile, que la ma- 
chine soit employée dans toute sa force et que l'appareil d'é- 
lévation des eaux soit dans les meilleures conditions d'éta- 
blissement et d'entretien. 

Les dimensions de la machine déjà citée étaient : pour le 
cylindre à vapeur , 1",20 de diamètre et ^,30 de course ; 
pour la pompe à air , 1 mètre de course et 0*,630 de diamètre ; 
pour les trois soupapes , les diamètres étaient de 0",180 à 
l'admission, 0",229 à l'équilibre, 0-,267 à l'exbaustion. 
Cette machine , comptée pour 80 chevaux de force , a produit 
125 dynamodes par kilog. de houille. Dans le Comwall , on 
en a construit qui atteignent jusqu'à 600 chevaux de force et 
qui, travaillant dans les meilleures conditions d'^iet utile, 
ont donné, dit-on, plus de 200 dynamodes. La machine qui 
donne le meilleur résultat est celle qui est placée à Wheal*Vor 
en Comwall ; le cylindre a 2 mètres de diamètre , 3 mètres de 
course; son effet utile s'est élevé au chiffre de 307 dyna* 
mo({es. Si l'on compare les chiffres de consommation de houille 
à ceux de l'effort des machines du Comwall, on trouve que 
si les chiffres présentés par les ingénieurs anglais sont réeb, 
l'ensemble ne brûle que 1 k. 62 par heure et par force de che- 
val, et que, pour celles qui se trouvent dans les meilleures 



MOTEUhS APPLIttOËS A L'ËPUISEMENT. 431 

conditions, cette consommation est seulement de 1 kilog. , c'est- 
à-dire trois fois moindre que celle des machines à vapeur 
appliquées à Tépuisement par bennes. 

Les riches mines de Comwall ont été le point de déparf de 
tous les perfectionnements apportés à l'épuisement dans les 
mines. En effet , comme les eaux y sont abondantes , les mines 
profondes et le combustible coûteux , l'influence de ces condi- 
tions a fait de l'épuisement une profession distincte de celle de 
l'exploitation proprement dite ^ et les machines sont établies 
et entretenues par des ingénieurs spéciaux. Ces machines sont 
pourvues de, compteurs fermés à clef, et lors des visites pé- 
riodiques dont elles sont l'objet , on peut constater le nombre 
des coups de piston obtenus dans un temps donné; ce nombre, 
comparé au journal de l'entretien du système de pompes , 
donne le chiffre de l'effet utile produit par la quantité de 
houille dépensée. 

Plusieurs de ces machines d'épuisement ont 3 mètres de 
diamètre au cylindre à vapeur , et plus de 3 mètres de course. 
On voit par les relevés mensuels que, dans le district des 
mines , cinquante-neuf machines avaient extrait en 30 jours 
de travail 3 153 600 mètres cubes d'eau ; c'est-à-dire ^ en 
moyenne, plus de 72 mètres cubes par minute; travail énorme 
si l'on considère que les mines sont généralement à plus de 
150 mètres de profondeur. 

Le tableau ci-joint des conditions de marche des machines 
d'épuisement de Consolidated et United-Mine donne une idée 
de la forme adoptée pour ces relevés mensuels et résume tous 
les détails de la marche des machines. Dans les conditions 
ordinaires de cette marche , la pression de la vapeur dans les 
chaudières est maintenue entre 2 et 3 atmosphères ; la dé- 
tente commence au plus tard à \, et au plus tôt à | de la 
course du piston ^ 
Le travail indiqué par ce tableau est le résultat de la mar- 

1. Ce tableftu fuit partie de oenx qui se troatent dans le mémoire de 
M. Gooibes »iir rezplohatîon des minet de Comwall et du Devon. 



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ÉPUISEKEliT DES EAUX« 



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MOTEURS APPLIQUÉS A L'ËPUISEMENT. 433 

che d'un mois ; outre les dimensions des machines, il indiqne : 
la charge effective sur le piston moteur, le diamètre et la 
hauteur d'action des pompes » la consommation de houille , 
l'eau élevée dans un temps donné, enfin l'effet utile des ma- 
chines rapporté à la quantité de houille consommée. Les ma- 
chines de Consolidated et United-Mines sont d'ailleurs établies 
dans les meilleures conditions de construction, elles ont servi 
de modèles pour celles qui ont été établies sur le continent. 

£n étudiant les conditions de marche de ces machines , on 
trouve tous les éléments de construction dont on peut avoir 
besoin. Ainsi , on voit qu'en moyenne la charge effective sur 
le piston de la machine est généralement au-dessous d'une 
atmosphère; cette condition permet le développement de l'ac- 
tion de la détente, la course pouvant presque s'achever sous la 
simple action du condenseur. On a donné généralement aux 
machines une course plus grande que celle des pompes ; l'iné- 
galité des bras du balancier qui résulte de cette disposition 
facilite encore le départ de la machine et l'usage de la détente. 
L'effet utile des machines est calculé d'après le volume des 
pompes , et non d*après le jaugeage direct de l'eau élevée ; ce 
volume est donc un peu au-dessous des chiffres indiqués dans 
le tableau. Mais ces chiffres représentent à peu près l'effet de 
la machine, parce que la plus grande partie des pompes étant 
foulantes , cet effet n'agit que pendant la descente de la maî- 
tresse tige, de telle sorte que la machine doit toujours enlever 
à peu près le même poids, que les pompes soient en bon ou 
en mauvais état. Aussi l'entretien de ces pompes est-il l'objet 
des plus grands soins. 

Les machines dites à traction directe sont aujourd'hui pré- 
férées aux machines à balancier du type Cornwall, et d'un em- 
ploi beaucoup plus général. Elles se composent d'un cylindre 
à vapeur, placé directement sur le puits , dans l'axe de la maî- 
tresse tige, à laquelle le piston moteur est directement attelé 
(pL XXXI). 

Le système de distribution de vapeur est exactement le 

Il 28 



434 ÉPUISEMENT DES EAUX. 

même que celai que noiis venons d'indiquer précédemment, et 
l'appareil est complété par un balancier qui sert à la fois pour 
transmettre le mouvement à Tencliquetage, à la pompe à air, 
aux pompes alimentaires , et pour régler Téquilibre des tiges 
par un contre-poids indiqué à l'autre extrémité. Ce contre- 
poids est formé de plaques de fonte solidement booloDnées 
entre elles d» manière à ne produire aucune secousse. 

La disposition des machines à traction directe est indiquée 
dans tous ses détails par la planche XXXI qui représente une 
machine d'un mètre de diamètre au piston moteur et de 3 inètres 
de course , construite par MM. Révollier et Qe , de Saint- 
Étienne. Cette disposition occupe moins de place et exige des 
constructions moins dispendieuses que la machine à balancier. 

BeTis d'«m myymrell d*éy«i8eBieBt. 

Les documents qui précèdent permettent de fixer les dimen- 
sions des diverses parties d'un appareil d'épuisement , d'après 
le débit d'eau qu'il doit fournir. 

Quels sont les débits d'eau les plus ordinaires de ces appa- 
reils? 

Sous ce rapport, on trouvera les conditions les plus variées 
de même que pour les profondeurs des puits. Un mètre cube 
par minute est un débit déjà notable, car la nécessité d'une 
machine spéciale commence à peu près au tiers de cette quan- 
tité. Comme les moteurs donnent en moyenne cinq ou six 
coups de piston par minute avec une course de 3 mètres, la 
capacité des pompes qui correspond au débit d'un mètre cube 
par minute est égale à 334 litres, soit 112 litres le mètre cou- 
rant, soit un diamètre de 0'°,20 pour les pistons. Un débit 
triple, c'est-à-dire^ de 3 mètres cubes par minute, est encore 
fréquent et exige des pompes de 0'",46 de diamètre.^ Enfin, dans 
certains cas, le débit a dépassé 10 mètres cubes et a exigé des 
pompes d'un mètre de diamètre. Quant à la profondeur, celle 
de 100 mètres est faible , celle de 200 à 800 mètres est 



DEVIS D'UN APPAREIL D'ÉPUISEMENT. 435 

moyenne et celle de 400 à 600 est considërable. On devra tou- 
jours chercher, même dans le cas d'une profondeur moyenne, 
à épuiser les eaux des niveaux où elles affluent, sans les laisser 
descendre jusqu'au fond de la mine. Pour cela on les réunit dans 
des réservoirs latéraux, dans lesquels aspirent les pompes des 
niveaux correspondants. 

Cette précaution doit être prise toutes les fois que cela est pos- 
sible, notamment pour les eaux d'infiltration que Ton arrête par 
une galerie circulaire percée autour du puits et que l'on doit 
épuiser sans leur permettre de descendre aux niveaux inférieurs. 

L'organisation d'un appareil d'épuisement exige des engins 
spéciaux et un travail de montage auquel les mécaniciens et 
les charpentiers ordinaires ne sont pas toujours préparés. Il 
sera donc utile d'étudier, par un exemple, les divers éléments 
dont se composent ces appareils. 

Nous prendrons pour exemple un appareil d'épuisement qui 
a été monté au puits n® 2 des houillères de Vicoigne, par l'ingé- 
nieur, M. de Bracquemont, qui a bien voulu nous en commu- 
niquer tous les détails. 

Les pompes établies épuisent les eaux d'une profondeur de 
185 mètres. La colonne d'épuisement, par suite des conve- 
nances locales et de la nature des terrains traversés , fut com- 
posée de trois jeux de pompes ; le jeu supérieur foulant, prenant 
les eaux i 122 mètres du jour; le second jeu foulant . prenant 
les eaux à 166 mètres et les déversant à 122; le troisième jeu 
élévatoire , prenant les eaux à 185 mètres et les déversant 
à 166. On avait donc pour hauteurs successives des relais de 
pompe, à partir du fond, 18, 45 et 122 mètres. 

Pour éviter les moments d'arrêt , on posa deux pompes élé- 
vatoires de chaque côté de la maîtresse tige, de sorte qu'il y 
avait un jeu de rechange. Les jeux foulants furent montés dans 
l'axe de la maîtresse tige, la transmission de mouvement ayant 
lieu de dessus en dessous de chacun d'eux par deux tiges 
latérales en fer. Le déversement fut établi d'un jeu à l'autre 
par des bâches en tôle. 



(i36 ÉPUISEMENT DES EAUX. 

Le diamètre des pompes étant de 0'',26, on donna le même 
diamètre Intérieur aux tuyaux des jeux foulants ; mais, les pres- 
sions devant être très-différentes, on fit varier les épaisseurs des 
tuyaux suivant les efforts qu'ils devaient supporter. A la partie 
inférieure du grand jeu, on donna aux tuyaux une épaisseur de 
O'^fiSô ; à la partie moyenne 0^,027 et à la partie supé- 
rieure 0",020. 

Le premier jeu foulant» ayant 122 mètres de hauteur d'ac- 
tion, exigeait des fondations solides. H fiit supporté par «u 
systèoie de sommiers perpendiculaires entre eux , parallèles 
aux faces de la maîtresse tige et présentant une épaisseur to- 
tale de 2"',60. Les sommiers inférieurs, au nombre de quatre, 
ont 4°',25 de longueur sur 0',40 d'équarrissage ; ils sont en- 
castrés par les deux bouts de 0"',80 dans un terrain solide 
excavé à la pointerolle ; ils reposent sur une coudie de ciment 
romain et sont assujettis par une forte maçonnerie. Sur ceux-ci 
et perpendiculairement, viennent s'appuyer trois autres som- 
miers de 2 mètres de longueur sur 0",50 de largeur et 0*,35 
d'épaisseur, encastrés aussi par une de leurs extrémités de 
O'^yTO dans le terrain et reposant par l'antre sur les sommiers 
du goyau ; c'est sur ces sommiers supérieurs que sont bou- 
lonnées les chapelles delà pompe à plongeur. 

Le poids de la maîtresse tige et de tout l'attirail adhérent 
est de 18 044 kilog. Le poids de l'eau à fouler par les plon- 
geurs étant de 9815 kilog., le poids à équilibrer est de 8229 
kilog. Cet équilibre est obtenu au moyen d'un contre-balan- 
cier en bois, chargé par une caisse. 

La maîtresse tige, ou cheviron, a 0°',25 d'équarrissage ; elle 
porte sur trois points de sa hauteur des patins de repos venant 
buter sur des pUes de planchettes en sapin , supportées par des 
sommiers en porte à faux, de manière à ùàre ressort. Enfin, 
toutes les précautions précédemment signalées pour guider la 
maîtresse tige, etc..., ont été prises, et dans ces conditions, 
voici le devis des dépenses du système complet des pompes, 
tiges et tuyaux, y compris les frais de montage. 



DEVIS DÉTAILLÉ DES POMPES D'ÉPUISEMENT. 



437 



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él'éwmïm^WÊcmt , 



BTA.SLIBS A. LA. F088I H* 2 DES MIHB8 DB TICOIOHB. 



I 



4 « JEU FOULANT. — 122 1 

81 tDjBQx en fonle, longueur 2"',00, épaissear 

0-,0«5, diam. Inl. 0-,2e. 

47 Uiyaux en fonle, longueur a^^OO, épaisseur 

0-,027, diam. inl. 0-,26 

7 luyaux en fonle, long. 2*,50, épaiss. 0",020, 

diam. ml. 0'*,24 

22 clammes, long. 3", 1 5, larg. 0",4 4 , ép. 0",025 . 
22 • long. 3-,70, larg. 0-,l2, ép. 0-,025. 
108 boulons pour clammes, long. O^ySOft, épais- 
seur 0",08a 

460 boulons pour luyaux, long. 0",475, ép. 0"',032 

4 piston cuivre bronze 

2 grandes Iringles de suspension 

4 gros socle en fonle, ajusté , 

4 cbapelle de Iravailianle 

4 pe til socle en fonle ajusté 

4 caifal en fonle avec bagues en cuivre 

4 tringles servant à relier les deux Iringles de su 
pension avec les chevirons des deux Jenx. . 

4 fourche 

4 bâche en tôle 

2 robinets cuivre bronze pour les chnpelles. . . 

2 — — > pour les luyaux 

2 éiricrs pour les patins de porte beur 

4 tuyau cuivre rouge 

4 tuyau courbe en fonte. . . ' 

4 clammes pour les patins de porte beur 

4 robinet cuivre bronze ponr la travaillante. . . 

2 cadres fer forgé, i^ustés pour les chapelles. . 

54 rondelles 



Poids. 

kitof. 
25540 24 



Prix Sommes. 

fr. 
» 80 7062 07 



2303 30 » 00 2072 07 



4278 88 »87 4 408 28 



527 00 
4827 00., 
4448 50 
785 60 
888 60 
360 » 

600 • 

576 » 

420 » 

40 » 

46 44 

48 » 

8 25 
83 » 
44 » 

9 » 

2 » 



met. cubes. 

f 4 21 .47 de cheviron, 0",26 d'équarrissage 7 504 

I 6 sommiers en chêne 4 560 

U — 4 283 

; Sommiers de retenue à la tête du goyau 4 800 

\ Patins de porte beur en chêne «... 203 

J Patins des grandes tringles en chêne 406 

I Sommiers de retenue à 4 00 m. 0*,30 d'équarrissage. 4 250 



Encastrements pour les sommiers. ,,,, » 

Pose des sommiers, planchages, etc > 

Mflçonnerie autour des sommiers » 

Entailles pour la pose des socles » 

Pose des tuyaux » 

Pose de la chapelle, du piston, etc » 

Pose des chevirons » 

Encastrement et pose des sommiers de retenue à 

400 m • 

Maçonnerie » 



•6-^ 
.»00 
kOO 
s 00 
• 00 
»«0 

»00 
»45 

4 » 

5 » 
450 
»60 
4 9 
9 88 
»60 
» » 
» 00 



2686 00 

4 4 94 30 

4433 66 

705 05 

705 86 

648 • 

458 40 

258 75 

420 • 

05 » 

72 • 

33 42 

33 > 

34 54 
30 36 

2 » 

4 80 

46 00 







40446 83 


400 




750 40 


480 




820 80 


400 




4 28 30 


400 




480 » 


400 




20 80 


400 




40 60 


400 




425 n 




2083 40 






460 » 






402 » 






484 60 






40 » 






424 66 






31 62 






70 22 






86 40 






88 » 



846 40 



438 



ÉPUISEMENT DES EAUX. 



2* JEU FOULANT. » 45 m. 



8 tuyaux en fonle, long. 2",00, ép. 0",036.. .. 
7 — long. a",00, ép. 0-,027. . . , 

7 — long, 2-,60, ép. 0-,oao. . . , 

6 dammes, long. 3",4 5, larg. o",4 4,ép. 0",0S5 

— long. 3-,70, larg. 0-,4 2, ép. 0-,025 

1 piston cuirre bronze 

i gros socle en fonte, i^uslé. 

4 petit — — 

4 chapelle de traTaillanle 

i calfat de fonte, garni de bagues en cuivre 

2 cadres fer forgé pour les chapelles 

4 bâche en tôle 

72 boulons pour dammes, long. O'fSOS, épais-] 

seur 0*,032 1 

4 49 boulons pour les tuyaux, long. 0*,476, épais-J 

seur 0",03a ' 

29 rondelles en fer entourées de cbanTre 

2 robinets cuivre brome pour les chapelles 

4 tuyau cuivre rouge 

4 robinet cuivre bronze pour les chapelles 



Poids. 
42474 76 



prix. Sonun68. 
• 30 3744 S2 



830 70 » 90 747 63 



627 » 
4 448 60 
886 60 
786 60 
360 s 
2 > 
430 » 



6 » 
»90 
»90 
»90 
»90 
>90 
4 » 



2636 » 
4 032 65 
797 86 
706 96 
648 » 
480 
430 • 



633 » 87 » 46S74 



49 » 

8 26 

49 » 



24 43 
96 » 
33 • 

96 9 



Diét. cobes. 

f4 6 métrés de eheviron en chêne, 0",22 d'éqnarrissage 2 478 4 00 

Sommiers en chêne i 4 66 m 4 660 400 

PaUns » 600 400 



i Encastrement des sommiers 
Pose des sommiers 
Maçonnerie 
Pose de la travaillante, des chapelles, etc. 
Pose des tuyaux 
Pose des cbevirons 
Entailles pour les socles, planchages, etc. 



4444924 



21780 

466 m 

60 » 

723 80 
484 » 

73 m 

466 42 
40 » 
88 74 
67 » 
34 » 

6S086 



3« JEU ÉLÉVATOIRE. 

7 tuyauz,long. 2",00,ép. 0"-,027, diam. Int., 0-,260 2440 62 

56 boutons, long. 0",475, ép. 0",032 444 08 

7 rondelles » » 

4 platine du tire-bourre 26 » 

2 seaux en cuivre ... 24 » 

2 pieds de fer 407 » 

6 fretles de gobelets en fer 32 s 

4 succion en cuivre, long. 5",50 74 » 

4 — — 86 » 

6 tirans 20 » 

2 joints de seaux complets 4 46 • 



{Sommiers en chêne, 0*,30 d'équarrissage... 
49 métrés de tire-bourre en bois blanc 



Oièt. cubes. 
4 010 
.. »424 



»30 
»87 
m m 
s 60 
3 20 
»46 
• 40 
2 » 
2 » 
69 9 
»60 



400 
60 



7S3 48 

4 22 74 

7 30 

4250 

76 80 
48 4 & 
4280 
448 m 
70 • 
43 80 
73 m 

4308 25 



404 » 
26 S6 

429:16 



DEVIS DËTAILLË DES POMPES D'ËPUISEMENT. 



439 



»- 1 Eneaslremeiit et pose des sommien da troisième 
la 1 Pose des la yaaz . 



Poids. Prix. Sommes. 

» » » » 42 84 

» > » » 4824 



64 08 



CONTRE-BALANCIER. 

Vieui plomb 

Axe du balancier et deux paliers 

4 46 lingots de fonte 

4 6 élriers servant d'allacbes à Taxe , etc 

4 lige à deux brides, long. 6"',00, ép. O^^OSO. . . . 
Vieille fonte 

2 coussinets en cuivre pour l'axe 

2 tètes de lige 

4 fourche 

4 modèle de Taxe 

2 coussinets pour la tige d'attache an grand tirant 

8 lirans 

16 chevilles en fer 

4 patins 

80 èquerres pour la caisse 

4 tirant 

2 tire-fond fer forgé 



[ Chêne pour Tarbre 4 024 

i Bois blanc pour la caisse 

Chevalet du contre- balancier 

' Excavation et maçonnerie de l'emplacement du con- 

tre-balander 

^ Main-d'œuvre des charpentiers » 



864 » 


80 9 


694 20 


232 > 


»40 


492 80 


40 » 


44 » 


440 9 


308 60 


»69 


21286 


467 » 


»96 


4 58 65 


763 » 


46 » 


424 92 


35 » 


3 » 


405 > 


444 » 


3>69 


78 66 


74 » 


• 69 


64 06 


9 » 


» M 


30 9 


4 9 


7 » 


28 « 


34 » 


i>69 


24 89 


4 4 60 


>69 


7 93 


40 » 


»69 


6 90 


7 » 


»69 


4 83 


660 


»69 


370 


» » 


» » 


4 50 




2450 49 


cubes. 






4 024 


400 » 


402 40 


».724 


60 1. 


43 44 


8 » 


400 » 


800 9 


» » 


■ » 


200 72 


» » 


• » 


76 » 



734 66 



DÉPENSES DIVERSES. 



Porte à faux, guidonnages, réparations au goyau. 

Transport des tuyaux, etc 

Alésage des collets des tuyaux , etc 

Journées de machineurs, moulineurs, etc 

Surveillance 

Maûn-d'œuvre des charpentiers 







232 66 






306 76 






860 » 






350 48 






333 9 




J> 9 


47134 



2053 40 



FOURNITURES DIVERSES. 

Bois de chêne pour planchages, réparations du goyau . . 5 840 
Bois blanc — — ..4 5 468 

Hêtre — — ..4 402 

Sapin pour planchettes 9 654 

Clous 48 500 

4 2 kil. pour piston et secret (cuir) 9 » 

CharlK>n de bois 9 » 

Acide muriatique » » 

Zinc pour chlorure 9 » 



400 
60 



684 9U 

909 48 

406 97 

27 04 

4 49 02 

46 26 

25 » 

4 » 

3 » 



A reporter 4825 66 



kko Cpuisement des eaux. 

Poids. 

Report 

Glne ntrioe solide «9 m 

— liquide 40 • 

Filasse goudronnée Si m 

Plomb poar rondelles 67 m 

Tôle pour rondelles 26 « 

Crampons d'éclielles s 50 

8 clefs à vis 50 60 

Chanx 44S v 

Briques .' tîOO » 

Sable 56 faect. 




Total général 43663 1 



Toutes les fois qu'on a la faculté de faire entrer dans une 
mine des eaux dont le niveau est supérieur à celui d'une ga- 
lerie d'écoulement, on peut ainsi créer une force motrice pour 
épuiser les eaux des niveaux inférieurs à la galerie. Le mo- 
teur employé pourra être une roue hydraulique à laquelle on 
attachera des pompes , ainsi qu'il est indiqué par la dispo- 
sition (pi. XXVI) si fréquemment employée dans les mines de 
l'Allemagne. Mais, lorsqu'il s'agit spécialement d'épuisement, 
la machine à colonne d'eau a sur tout autre moyen hydrau- 
lique une supériorité qu'on peut assimiler à la supériorité 
des machines du Comwall sur les machines à vapeur ordi- 
naires. 

Les machines à colonne d'eau paraissent originaires de Bo- 
hème ou de Hongrie ; c'est , du moins , dans les mines de ces 
deux contrées qu'elles ont d'abord atteint un mode de construc- 
tion normal et pratique. On doit à M. Reichenbach, qui en 
a fait construire un grand nombre pour le service des salines 
de la Bavière, et à M. Junker, qui les a importées en France 
en créant le système d'épuisement d'Huelgoat, les perfec- 
tionnements qui ont élevé cette machine au premier rang 
parmi les applications de la mécanique. 

Prenons pour type de description la machine dans sa plus 



MACHINES A COLONNE D*EAU. kki 

grande perfection, celle d'Huelgoat. Cette machine est à sim- 
ple effet; le principe sur lequel repose son fonctionnement est, 
en qaelque sorte , le même que celui des machines du Corn- 
wall, mais la transmission de la pression par Teau a conduit 
à des détails de construction bien diKérents. 

Pour qu'il y ait lieu d'établir une machine à colonne d*^au, il 
faut d'abord qu'on puisse rassembler des eaux dans une colonne 
de tuyaux d'une certaine hauteur, et leur donner une issue 
après avoir mis à profit la pression à laquelle cette eau est 
soumise à la base de la colonne. Comme dans la machine à 
vapeur, le mode d'application consiste à diriger cette force 
sur un piston qui enlève la charge, puis, supprimant la com- 
munication lorsque le cylindre est plein , à donner un écou- 
lement aux eaux qui ont ainsi travaillé, en laissant tomber 
l'attirail des tiges par son excédant de poids. 

Dans les machines établies à Huelgoat (pi. XXXIl et 
XXXIII), le cylindre moteur, placé le couvercle en bas, reste 
ouvert par le haut; il porte à sa partie inférieure une tubulure 
qui est successivement mise en communication, au moyen d'un 
tuyau vertical, avec deux tuyaux, l'un conduisant à la base de 
la colonne d'eau, l'autre à la galerie d'écoulement, tous deux 
jouant, par conséquent, le rôle de tuyau d'arrivée et de sortie 
des eaux motrices. Il suffira évidemment, pour déterminer le 
jeu de la machine, de faire communiquer la tubulure du cylindre 
avec le tuyau d'arrivée ; puis , le piston ayant été enlevé jus- 
qu'en haut de sa course, de fermer cet orifice et de mettre le 
cylindre en communication avec le tuyau de sortie, de telle 
sorte que les eaux soient chassées par le poids du piston et 
des tiges, poids qui détermine l'oscillation descendante. 

Le fluide moteur étant l'eau, il a fallu établir ce jeu par des 
orifices très- larges , qui eussent, par exemple, un diamètre 
égal à la moitié de celui du cylindre, sans cependant absorber 
une portion notable de lu force de la machine ; ce' problème a été 
résolu par la disposition représentée dans là pkinche XXXII . 
Si, devant la tubulure d'entrée de l'eau motrice, on place. 



klkt fiFinSEM£IfT DES EAUX 

dans un tube vertical » deux pistons , p, p', réonis par une 
tige et fermant à la fois l'issue en dessous et en dessus de ren- 
trée, ce double piston pourra se trouver dans trois «conditions 
d'équilibre. 

Si les deux pistons sont égaux» il y aura i peu près équili- 
bre» et le poids de l'appareil tendra seul à le feire descendre. Si 
les pistons ont des diamètres inégaux » la pression entraînera 
l'appareil dans le sens du piston le plus grand. Ainsi, si p' est 
plus grand que p, le piston régulateur montera, et l'orifice 
d'écoulement d'eau sera mis à découvert ; si, au contraire , p 
est plus grand que p', l'appareil descendra et Teau entrera 
dans le cylindre moteur. La question de mouvement de tout 
le système est donc ram^iée à faire successivement p' plus 
grand quej9, eip plus grand que j>', et cela dans les propor- 
tions convenables pour que le mouvement soit doux sans être 
trop lent. 

Pour établir ce jeu, on a d'abord construit y plus grand que 
p, et on l'a surmonté d'un manchon />', sortant an dehors de 
l'appareil, et de dimension telle, qu'on eût />' plus petit quef. 
Si donc on suppose que l'espace annulaire qui établit ces deux 
conditions entre les pistons supérieur et inférieur à l'entrée 
de l'eau soit successivement isolé de la colonne d'eau motrice 
et mis en communication avec elle , le mouvement aura lieu. 
Par conséquent, on ramène le mouvement de la machine à la 
manœuvre d'un robinet à trois eaux, qui serait disposé devant 
le petit conduit aboutissant à l'espace annulaire . et mettrait 
cet espace en communication tantôt avec l'eau de la colonne 
motrice, tantôt avec le tuyau d'émission. Ce robinet pourrait 
être manœuvré par une tringle à taquets placée sur le piston 
moteur P. On a substitué à ce robinet deux petits pistons, ^ 
et c, entre lesquels se trouve l'orifice du tuyau qui amène l'caa 
motrice ; le piston inférieur, étant disposé de telle sorte qu il 
peut, par une course de 15 à 16 centimètres, mettre l'espace 
annulaire, z, en relation tantôt avec la colonne de pression, 
tantôt avec la colonne d'émission. Le piston b est surmonté 



MACHINES A COLONNE D'EAU. 443 

d'un piston plein a, passant dans une boite à cuir« qui laisse 
ime petite zone annulaire en communication constante avec la 
colonne d'eau motrice au moyen d'un petit tuyau soudé ^. 
L'ensemble des trois petits pistons ainsi équilibrés est très- 
facile à mouvoir; leur course est déterminée par le système de 
leviers indiqué, et par la tige à taquets mobiles fixée sur le 
piston moteur. 

On voit que , par cette série d'artifices mécaniques, le mou- 
vement du piston moteur est d'abord ramené au mouvement 
des trois pistons régulateurs/?, p', JE)', lequel mouvement est 
déterminé par l'injection et l'émission successives d'une petite 
quantité d'eau motrice dans l'espace annulaire z ; cette injec- 
tion est elle-même produite par le mouvement des trois petits 
pistons équilibrés , a, b ,c , mouvement qui n'exige qu'une 
très-faible quantité de force empruntée au piston moteur. 

Les robinets r, r\ permettent de régler le temps de l'injec- 
tion et de l'émission dans l'espace annulaire de manière à 
régler la vitesse de la machine. On peut évidemment accélérer 
une des oscillations et diminuer l'autre , et rendre égaux ou 
inégaux les mouvements d'ascension et de descente du piston 
moteur , suivant que cela est plus ou moins avantageux pour 
le service des pompes. Les taquets sont mobiles de manière à 
permettre en outre de faire varier la course. Enfin le robi- 
net r' sert à arrêter la machine ou à la mettre en train. 

La pièce la plus importante, et dont l'exécution est assez 
difficile dans une pareille machine, est le système des trois 
pistons régulateurs. Ces trois pistons et les cylindres qui les 
reçoivent doivent être exactement dans le même axe, afin 
d'éviter les déperditions de force par suite du gauche que ne 
manquerait pas de donner la moindre excentricité. Pour éviter 
le point mort, le piston inférieur qui bouche la tubulure du 



1. Cotte force additionnelle est destinée à oontre-balanoer la pression exercée 
de bas en bant an-dessoos dn piston e, pression qui résulte de ce que tout l'ap- 
pareil moteur d'Hnelgoat a été plscé à 14 mètres en contre-bas de la galerie 
d'éooulemeni» à caose de l'équilibre général. 



444 ÉPUISEMENT DES EAUX. 

cylindre moteur n'a de partie cylindrique pleine qae œBe qm 
est nécessaire pour le recouvrement exact de cette tobulore. 
Le surplus du piston est cannelé , et les cannelnres sont angu- 
laires , ainsi que l'indique la coupe , de sorte que Tîntroduc- 
tion de Teau , ayant lieu par ces cannelures avant de se (aire 
par toute la section de l'orifice, la puissance motrice n*agit 
jamais d'une manière brusque sur les pistons. 

Quant à l'ensemble de l'appareil , les principaux détails de 
sa construction sont suffisamment indiqués par Ic^s plandies ci- 
dessus. La colonne de pression est C C C; la colonne d'émis- 
sion D D D. Cette dernière est placée en contre-bas de la gale- 
rie d'écoulement, parce que l'appareil des tiges étant p/us 
lourd que la colonne d'eau élevée par les pompes dans le 
tuyau E E , on a évité par cette disposition tout contre-poids 
supplémentaire. 

Deux cylindres moteurs ont été ainsi disposés Tun a côté 
de l'autre. Leur diamètre est de 1",05, leur course maxi- 
mum de 2"',30. La capacité du cylindre détermine la con- 
sommation d'eau motrice ; elle est de l'^'-'^.SSO. Quant à la 
consommation £ute dans l'espace annulaire , elle n'est que de 
Q«.e.b. 033 Le nombre des oscillations est de 5 par minute, 
ce qui exige une vitesse d'environ 2 mètres par seconde pour 
l'eau motrice dans la colonne de pression, qui a Qr,2S àe 
diamètre. 

Il est évident que les machines à colonne d'eau peuvent être 
disposées pour une action à double effet. Les calculs qui peu- 
vent servir à déterminer les diamètres des pistons régulateurs 
et des tuyaux sont d'ailleurs encore plus simples dans ces 
machines que dans les machines à vapeur. 

L'emploi des machines à colonne d'eau ne se borne pas s 
répuisement des eaux des mines ; on peut les employer pour 
l'extraction, l'aérage, etc. 

L'application des machines à colonne d'eau aux salines si- 
tuées au sud de la Bavière , à Reichenhall et Berchtesgaden, 
est une des plus hautes conceptions de l'art de l'ingénieur. 



MACHINES A COLONNE D*EAU. 445 

Ces salines fournissent des eaux chargées de sel qui ne 
peuvent être concentrées dans le pays où le combustible man- 
que ; M. de Reichenbach a conçu et exécuté le projet d'en- 
voyer ces eaux à travers une contrée montagneuse, sur quatre 
points avantageusement situés, entre laSalzaetllnn» pour la 
fabrication et les débouchés. A cet effet, il a dû élever les eaux 
salées à 1035 mètres de hauteur , en quatorze reprises; cette 
ascension est effectuée par neuf machines à colonne d'eau et 
cinq roues à augets. La plus puissante des machines à co- 
lonne d*eau , celle dlllsang, est mue par une chute d'eau de 
100 mètres de hauteur, et élève d'un seul jet les eaux salées à 
355 mètres. Les eaux salées parcourent environ 110000 mè- 
tres de tuyaux et conduits pour arriver aux usines évapora- 
toires. 



446 PRÉPAKATION HËCANIQUE DES MINERAIS. 

CHAPITRE VIII. 

mSPAEATlOH mAcAMIQUE DB nHKEAlS. 

Toutes les substances minérales exploitées ne sont pas livra- 
bles au commerce aussitôt après leur extraction ; si la houille , 
le sel gemme , les roches n'ont besoin de subir que des prépa- 
rations de triage et de classement , il n*en est pas de même 
de la plupart des substances métallifëres qui, presque toutes, 
exigent une préparation mécanique avant d'être considérées 
comme minerais bons à fondre. 

On se ferait une bien fausse idée des minerais qui sont 
l'objet des exploitations, si on ne les étudiait que dans les col- 
lections minéralogiques où l'on ne rassemble que des échan- 
tillons exceptionnels par leur richesse et la netteté de leurs 
caractères. Dans les minerais pratiques, les caractères de 
la substance recherchée sont généralement masqués par la 
prédominance des gangues ; l'ingénieur qui les étudie doit donc 
ajouter à la connaissance des minéraux isolés celle des dis- 
tinctions de faciès et de densité qui révèlent , dans les roches, 
la présence des principes métallifères. Il doit surtout, lorsqu'il 
organise des triages et des préparations mécaniques , s'ha- 
bituer à reconnaître à l'œil la teneur des minerais, et com- 
muniquer cette habitude aux ouvriers. 

Nous avons déjà dit qu'un minerai n'était considéré comme 
tel, que lorsqu'il contenait une proportion de métaux d'une 
valeur égale aux dépenses de l'exploitation et du traitement ; 
c'est pour cela que les teneurs obligées des minerais en roche 
devront être plus fortes que celles des minerais d'alluvion. 
La valeur des métaux fabriqués est encore un élément de 



PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MJNERAIS. 447 

variation pour les titres des miiierais. Ainsi , par exemple , 
dans le siècle dernier» le prix des plombs était tel, qu'un très- 
grand nombre de filons de galène argentifère étaient exploi- 
tés en France avec profit , tandis que la baisse provoquée 
depuis par l'extension de la production espagnole et la 
hausse de la main-d'œuvre ont fait abandonner la plupart 
de ces gîtes ; les Romains ont exploité en Italie des mine- 
rais de cuivre dont le titre ne devait pas être la moitié de 
celui qui est aujourd'hui nécessaire. Cherchons donc à pré- 
ciser quelles sont, sous ce rapport, les conditions actuelles 
des exploitations. 

Parmi les métaux usuels , celui qui est le plus répandu dans 
toutes les roches est sans contredit le fer ; c'est aussi celui 
qui a pu être exploité et fabriqué au plus bas prix. Dans ces 
conditions de substance commune et à bon marché , les mine- 
rais de fer doivent avoir relativement un titre plus élevé que 
les minerais de tout autre métal ; aussi les roches ferrifères ne 
peuvent-elles recevoir la dénomination de minerais qu'à la 
teneur de 20 à 25 pour 100 de fer. Beaucoup de roches d'ori- 
gine ignée ou sédimentaire , telles que les basaltes , les grès 
ikrrugineux, contiennent 10 et 12 pour 100 de fer et ne sont pas 
.des minerais. On a cependant donné quelquefois cette déno- 
mination à des roches marneuses qui ne contiennent que 10 
pour 100 d'hydroxyde en grains, mais ces hydroxydes sont 
faciles à extraire par un simple lavage des marnes qui les ren- 
ferment ; toutefois la dénomination de minerai ne doit être 
appliquée qu'aux roches lavées et débourbées qui contiennent 
de 25 à 35 pour 100 de fer. 

Le PLOMB est , après le fer , le métal le plus répandu et 
celui dont les minerais doivent atteindre le titre le plus élevé. 
La seule, combinaison plombifère qui entre d'une manière 
notable dans la production est la galène ou sulfure de plomb ; 
en y joignant un peu de carbonate , on obtient la production 
totale. Toutes les galènes sont plus ou moins argentifères ; 
pour qu'elles le soient d'une manière profitable , il faut que le 



J 



kk» PRÉPARATION HfiCANIQUB DES MINERAIS. 

titre de la galène dépasse ^^. Lorsque les filons de galène 
sont d'un abatage facile, la teneur de ^ de galène disséminée 
dans les gangues suffit à Texploitation ; ain&i , dans une gale- 
rie d'un mètre de large , un filon bien continu de galène argen- 
tifère au titre de j^ n'ayaiit que 0.05 de puissance , serait 
exploitable ; mais un titre plus élevé, par exemple, est né- 
cessaire dans les roches résistantes. Il est vrai que, dans ce 
cas , les galènes sont ordinairement plus grenues et plus argen- 
tifères ; il faudra donc établir ainsi la comparaison : 
Par mètre cube : 

Frais d'ezploiUtioD. 15 fr. \ 

Frais de préparation méoa- > Sofalickt olitaniu. 800 kU. 

nique. 10 ) 

Par quintal de schlick : 

^t^rrrr^S.*! ]EeceUe.«O^Ideplon.betlith««e, 

•chUck. 15 fr. j 0.10 d'argent. 

En sorte que (non compris les frais généraux) les dépenses 
seraient , dans cette hypothèse, de 27 fr. 50 par quintal de 
schlick obtenu, et les recettes d'environ 45 francs. 

Les gîtes de galène sont représentés dans presque tous les 
districts métallifères , mais les gîtes en amas et stocweriLS , 
situés dans des roches moins dures et en même temps plus 
riches, semblent devoir prendre une grande supériorité sur 
les g^tes en filons réguliers. 

Le ZINC est un métal très-commun à Tétat de sulfure , mais 
la plus grande partie de ce métal est produite par la calamine. 
On donne le nom de calamine à des mélanges de zinc oxydé , 
.carbonate et silicate qui ont généralement pour gangues des 
oxydes de fer. Ces oxydes dominent quelquefois les caractères 
naturellement lithoïdes des calamines , de sorte qu'il faut une 
certaine habitude pour reconnaître et apprécier les diverses 
qualités de ces minerais. 

C'est en Silésie et dans la province de Liège , en Belgique » 
que se trouvent les principaux gîtes de calamine. Le minerai 



PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS. 449 

est traité par distillation, et le traitement consomme en houille 
de 6 à 10 fois le poids du zinc obtenu. Il faut donc que le mi- 
nerai soumis à ce traitement contienne au moins 20 pour 100 
de zinc et qu il ait été enrichi par un triage avant d'être livré. 
Dans ces conditions , la valeur des minerais est , en Silésie , 
de 3 fr. 10 le quintal au titre de 30 pour 100. Comparé aux 
frais d'abatage , ce prix permettrait d'exploiter des roches 
contenant seulement --^ de calamine , mais à la condition qu'il 
serait possible d'enrichir par le lavage les matières abattues , 
pour les amener au titre de 20 pour 100 exigé par le traite- 
ment métallurgique. 

Les minerais de cuivre sont assez rares ; après les gîtes du 
Comwall, des monts Ourals, du lac Supérieur, de l'île de Cuba 
et du Chili, on ne peut guère citer que quelques exploitations 
dispersées dans les districts métallifères de la Suède, du pays de 
Mansfeld, de la Hongrie et de la Toscane. Les minerais ordi- 
naires, qui consistent en cuivre pjrriteux , ont été abandonnés 
au titre de ^ à Saint-Bel ; en Suède, ils sont encore exploités 
à ce chiffre. Dans les filons du Cornwall, la teneur minimum des 
gangues quartzeuses, celle à laquelle on renonce à l'abatage , 
est ~^. Dans des gangues plus faciles, et surtout avec des 
minerais plus traitables, tels que les carbonates et les oxydes, 
on pourrait certainement suivre des minerais plus pauvres, 
quoique dans les mines du Chili et de Cuba, etc., pays où 
l'industrie présente peu de ressources en main-d'œuvre et en 
combustibles , ces mêmes minerais ne soient poursuivis qu'à 
des titres beaucoup plus élevés. 

Les minerais de la Toscane , de Coquimbo au Chili et de 
l'île de Cuba, sont transportés , en grande partie, à Swansea, 
dans le pays de Galles , où ils subissent le traitement métal- 
lurgique. Ce commerce de minerais peut fournir une base cer- 
taine pour l'appréciation de leur valeur. Ainsi, supposons que 
l'analyse ait indiqué dans un lot de minerai une teneur en cui- 
vre de 9 pour 100; si le prix du quintal de cuivre est 250 fr., 
le quintal de minerai , pour 9 kilog. de cuivre , renfermera 

II 29 



450 PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS. 

une valeur de fr. 22,50. Les frais de traitement dans le pays 
de Galles étant d'environ 7 fr. par quintal, il restera 15 fr. 
pour compenser les frais d'exploitation et de transport. 

Tous les minerais ne fournissent pas un cuivre d'égale qua- 
lité. Les pyrites sont souvent, en Cornwall, mélangées de fer 
arsenical, de galène et de blende'qui altèrent la qualité du pro- 
duit. On a donc établi une distinction commerciale entre les 
cuivres purs et doux de Russie et ceux du pays de Galles, dans 
lesquels cette qualité de douceur n'est ordinairement obtenue 
que par un mélange de plomb. 

L'ÉTAiN n'est exploité qu'à l'état d'oxyde ;son traitement est 
donc facile, et le minerai peut être abattu à des titres inférieurs 
à ceux des métaux précédents. Cet oxyde a deux manières 
d'être bien distinctes : 1® . en roches , c'est-à-dire disséminé 
dans des gangues dures qui constituent des filons ou des stoc- 
werks ; 2* en grains disséminés dans des alluvions. Dans les 
roches dures des filons de Cornwall et de Saxe, on peut pour- 
suivre des minerais à la teneur de ^ d'étain, car, outre que 
ce minerai a plus de valeur intrinsèque que celui du cuivre, 
parce qu'il est d'une réduction peu coûteuse, la préparation 
mécanique en est facile, à cause de la grande pesanteur spéci- 
fique de l'oxyde d'étain ; on peut aisément concentrer les 
schlicks à 50 et 60 pour 100. 

En Cornwall le quintal d'étain obtenu consomme seulement 
175 kilog de houille, et le total des frais de traitement n'est 
que de 12 à 14 fr. Il reste donc encore au minerai une valeur 
de 130 fr. à la teneur de 60 pour 100. 

Il y a une grande distinction à faire entre les mines d'étain 
en roches et les mines d'alluvion. Dans les premières, la pureté 
du minerai est toujours altérée par le mélange de pyrites et de 
fer arsenical ; tandis que, dans les autres , le minerai parfaite- 
ment isolé donne un produit de qualité supérieure. Cette 
distinction établit une différence de prix entre les étains de 
Banca et les étains anglais. On n'exploite en effet dans la 
presqu'île de Banca et de Malacca, que les minerais d'alluvion. 



PRËPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS. 451 

et l'on ne connaît même pas les gîtes on places d'où provien- 
nent ces gîtes de transport. 

Le MBRCUBB est encore plus restreint dans ses provenances 
que le cuivre ou Tétain : les gîtes de ce minerai sont très-rares 
et il est assez difficile de préciser la limite inférieure de leur 
titre. Les mines d'Almaden fournissaient presque exclusive- 
ment le mercure au monde entier avant la découverte des 
mines similaires de la Californie; le minerai swtant de la 
mine pour être traité ne contient pas moins de ~ de mer- 
cure. On exploite à Idria en Camiole, et près de Seravezza en 
Italie, des schistes qui ne donnent aprèç le triage que ^ à 
yI-q de mercure; le traitement est si simple et le produit si 
recherché, que ces titres sont encore suffisants pour compenser 
les frais d'exploitation dans des roches qui sont rarement 
résistantes. 

Le cinabre imprègne les roches dans lesquelles on lé trouve 
d'une manière si intime, que la préparation mécanique des 
minerais est très-difficile. A Idria on perd 35 pour 100 de 
mercure par la préparation mécanique. Il faut donc, autant que 
possible, ne chercher à enrichir le minerai que par le triage. 

Les minerais d'AROENT sont le plus souvent des minerais 
complexes traités pour plusieurs métaux ; tels sont du moins 
ceux que fournissent les mines de l'Europe ; pour apprécier 
d'une manière convenable le titre nécessaire des minerais d'ar- 
gent, il faut étudier les conditions des exploitations américaines. 
L'argent s'y trouve dans des filons puissants, à l'état natif et à 
l'état de sulfure, pur ou mélangé d'autres sulfures, quelquefois 
à l'état de chlorure; il. a pour gangues la chaux carbonatée, le 
quartz et la pyrite de fer. Cette pyrite, qui est souvent décom- 
posée, a donné lieu à des hydroxydes qui contiennent les mi- 
nerais argentifères et en masquent complètement la richesse. 
Tels sont les minerais en pacos et colorados dont, nous avons 
décrit le gisement dans le Pérou, le ChiU et le Mexique. 

Les mines de l'Amérique ne sont productives qu'en raison 
de la grande abçndance des minerais. Les masses d'argent natif 



452 PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS. 

et salfîiré que l'on a quelquefois citées, ne sont que des excep- 
tions , et la richesse ordinaire des minerais est comprise en- 
^^^ simm) ^^ «utf * ^^ argent contient presque toujours un peu d'or. 

Les célèbres gîtes de la montagne de Potosi en Bolivie ne 
donnent plus que du minerai à ^^, et c'est à peine s'ils four- 
nissent encore des extractions de quelque importance. 

Enfin on exploite à Bockstein dans le Salzbourg, et à Zell 
en Tyrol , des mines d'argent aurifère qui contiennent ,qJ|^^^^^ 
d'argent et {^^qôô ^*^^ > c'est-à-dire qu'un m^e cube de mine- 
rai contient une valeur d'environ 37 fr. pour l'un et l'autre 
métal. Il est probable qu'une pareille exploitation ne pourrait 
se soutenir aujourd'hui dans toute autre localité. 

L'orne se trouve qu'à l'état natif; la valeur que peuvent 
avoir les minerais dépend donc uniquement de la proportion 
et de la nature des gangues. On peut répartir en quatre classes 
les divers minerais exploités au Brésil, en Australie et en Ca- 
L'fornie. 

1^ L'or disséminé dans les gangues généralement quar- 
tzeuses, dont il doit être extrait par abatage, bocardage et 
lavage ; 2° l'or disséminé dans des pyrites de fer où il est abso- 
lument imperceptible et d*où il ne peut être extrait que par 
l'amalgamation ; 3** l'or disséminé dans des hydroxydes de fer 
provenant de la décomposition de ces mêmes pyrites ; 4* enfin 
l'or disséminé en paillettes et pépites, dans les alluvions. 

Ce dernier gisement est celui qui fournit presque tout l'or 
consommé; nous avons signalé sa limite inférieure au titre de 
deux grammes d'or par tonne de sable, c'est-à-dire à iôïïuïïô» ^ 
moyenne des sables lavés en Russie contenant ^q^/^q^ ; quant 
aux gisements directs, situés dans les roches quartzeuses et les 
pyrites ou oxydes de fer qui ont fourni l'or aax alluvions, les 
conditions en sont plus difficiles à apprécier. 

Dans la première classe, celle où les roches quartzeuses doi- 
vent être abattues pour l'extraction directe de l'or, se placent 
les mines de Beresow en Sibérie, de Taquary et Gongo-Socco 
au Brésil et de la Californie. Ces mines n'ont généralement 



PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS. 453 

qu'une existence précaire par suite de l'incertitude de leurs pro- 
duits ; à une journée qui enrichit subitement l'exploitation» suc- 
cèdent souvent des mois entiers de travaux improductifs. Si l'on 
calcule ce que doit rendre en schlick d'or un mètre cube de 
quartz abattu, bocardé et lavé, pour constituer une opération 
en bénéfice, on trouve que la proportion de ^^^ est un mi^ 
nimum» 

PréparatloH méeaHiqite des mimerais. 

La plupart des minerais n'étant pas assez riches pour être 
livrés soit au commerce , soit au traitement métallurgique, le 
mineur doit, après les avoir extraits, les enrichir jusqu'au degré 
convenable. Ce travail supplémentaire constitue ce que l'on 
appelle la préparation mécanique, parce qu'on est obligé d'em- 
ployer des appareils spéciaux. 

Les minerais extraits et versés à la surface, sont immédia- 
tement soumis à des triages et à des cassages. Tout ce qui est 
en gros fragments est réduit en morceaux ayant au plus la 
grosseur du poing , par des casseurs armés de masses pesant 
de 2 à 4 kilog. Ces fragments sont ensuite livrés à des enfants . 
et des femmes qui les brisent en morceaux de la grosseur d'une 
noix et les séparent en trois classes : 1* la gangue qui est re- 
jetée ; 2« le minerai pauvre qui doit être enrichi par la pré- 
paration mécanique ; 3^ le minerai riche qui peut être immé- 
diatement expédié aux fonderies. 

Tout ce qui sort en petits fragments , boues ou poussières, 
et constitue ce que l'on appelle le menu de la mine, est d'abord 
débourbé, puis soumis à un triage qui en extrait les fragments 
les plus gros et les plus riches. Le résidu est ensuite porté aux 
ateliers de préparation ; il est le plus souvent d'un titre plus 
élevé que le minerai en morceau. Les parties métalliques sont 
en effet généralement plus aigres et plus cassantes que les 
gangues , elles tendent par conséquent plus qu'elles à se réduire 
en petits fragments et en poussières. 



454 PRÉPARATION MÉCANIQUE MS MINERAIS. 

La masse principale du minerai fourni par une exploitation 
est toujours du minerai pauvre. Ce sont des gangues dans les- 
quelles les parties métallifères sont plus ou moins distinctes et 
disséminées en grains cristallins , en particules , en petites 
veines ou nœuds. Pour dégager ces parties métallifères dissé- 
minées il faut : 1* briser le minerai et le réduire en sable dont 
la grosseur sera, autant que possible, proportionnée à celle des 
particules métallifères qu'il s'agit de dégager; 2^ classer les 
résultats du broyage en grains de grosseur à peu près égale ; 
3^ procéder à la séparation des grains métallifères et des grains 
de gangues, en mettant à profit, par divers procédés de lavage» 
les différences de pesanteurs spécifiques qui existent entre les 
gangues et les minerais. 

Les appareils appliqués à la préparation mécanique des 
minerais peuvent en conséquence être divi0é6 en trois clas- 
ses : 1** ceux qui sont employés pour briser et broyer le 
minerai; 2* ceux qui servent à la classification des grains; 
3® les appareils de lavage qui opèrent la séparation des 
gangues. 

Nous examinerons successivement ces trois classes d'ap- 
« pareils. 

Appareils 4e kreyage. 

Plusieurs appareils sont employés suivant la dureté du 
minerai et le degré de ténuité auquel on veut le réduire. Les 
principaux sont : 1^ les bocards ; 2^ les cylindres broyeurs ; 
3* les meules verticales ou horizontales. 

Boearée. — Les bocards consistent en une série àe flèches , 
formées chacune d'une pièce de bois verticale armée d'un sabot 
en fonte. Ces flèches, rangées en ligne , sont successivement 
soulevées par les cames d'un arbre moteur et retombent ensuite 
sur le minerai soumis à leur action. Ainsi qu'il est indiqué 
par les figures ci-après, un bocard se compose en général d'une 
série de trois ou quatre batteries , formées elles-mêmes par la 
réunion de trois ou quatre flèches. 



APPAREILS DE BROYAGE. 



455 



Les figures 178 et 179 représentent une batterie de quatre 
flèches. 

Les éléments variables dans un bocard sont : le nom- 



Q-H 




bre et le poids des flèches , leur levée et le nombre de ces 
levées. 

En Cornwall , les flèches sont formées de madriers ayant 
O^JS de largeur sur 0°,12 d'épaisseur ; avec leur sabol 
en fonte , elles pèsent de 140 à 160 kilog. Le sabot a, par 
exemple, 0'",40 de hauteur, 0",18 dans le sens de la lar- 
geur du bocard , et 0'",25 dans le sens de sa longueur; il 
est évidé de manière à recevoir la flèche qui s'y trouve serrée 



456 



PREPARATION MËCAMQCE DES MIMERAIS. 




Fig. 179. Elévation dune batterie. 



par des coins. Les flèches sont groupées par batteries de tooîs, 
et à Charlestown United-Mines, douze batteries de trois flë<jies 
fl sont mises en mouvement par une madûiie 

■IMIIh ^'- ^^ chevaux. L'arbre moteur fiait 10 tours 
JWbMM ^^ p^r minute , et, comme il est pourvu de 
. j I âmes devant chaque flèche , le nombre 
des levées est de 50 par minute ; la hau- 
teur de ces levées est de 0",20à0",25. 
En CJomwall, où les minerais sont durs 
et en grande masse» et où les moteurs 
sont le plus souvent des machines à 
^^apeur, les bocards ont été construits 
sur de larges proportions, de manière 
à produire le plus grand effet utile ; 
en Allemagne , où les moteurs sont 
exclusivement des cours d'eau, et 
où les minerais sont souvent moins 
durs et moins abondants, on emploie des bocards dont les 
flèches ne pèsent que de 50 à 80 kilog. : le nombre de leurs 
coups est ordinairement réduit à 30 par minute. 

On bocarde en faisant entrer dans la caisse où agissent les 
pilons un courant d'eau qui entraîne les particules ou grains 
de minerais aussitôt qu'ils ont été réduits à une ténuité telle, 
que cette action puisse les enlever. C'est ce qu'on appelle le 
bocard à auge. L'aire sur laquelle frappent les pilons d'une 
même batterie est inclinée de telle sorte que le minerai, 
entrant par une extrémité avec l'eau , passe successivement 
sous les trois ou quatre pilons qui composent la batterie. 

Dans le bocard à grille , la face antérieure opposée à celle 
de l'entrée de l'eau et du minerai est fermée par une grille i 
barres verticales ou croisées ; aussitôt que le minerai est réduit 
en fragments assez fins pour passer entre les intervalles de 
cette grille , il est entraîné par le courant d'eau. Enfin on peut 
aussi bocarder à sec sur de fortes grilles placées horizonta- 
lement au-dessous des pilons ; le minerai brisé est chassé à 



APPAREILS DE BROYAGE. 



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^^.t^^L^^li' iii' iMinmiÉ^nhiiiMi \m\k,^^Jt%i^'m\\v»Mi\itr^\\imêà\iki\\WlÊi , ... 






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I 



I 
I 



458 PREPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS. 

travers les intervalles des barreaux. Dans ce dernier cas , de 
simples tamisages permettent de séparer le minerai en sables 
fins , moyens et gros. 

L'opération du bocardage doit avoir pour but , non-senle- 
ment Técrasement du minerai et sa réduction en poudre d'une 
ténuité proportionnée à la plus ou moins grande finesse des 
particules de minerai disséminées dans les gangues , mais elle 
doit encore être dirigée de telle sorte que le minerai pulvéru- 
lent soit immédiatement classé suivant la grosseur ^es grains. 
Cette classification en gros sables , sables nun/ens et sables 
fins, est indispensable pour la séparation des gangues et l'iso- 
lement du minerai. 

Bien que cette opération puisse toujours se faire par des 
tamisages à sec , il est plus avantageux , lorsqu'on bocarde 
dans Teau , de se servir de l'eau qui sort du bocard pour 
classer les sables; il suffit pour cela d'ajouter au bocard 
un labyrinthe (fig. 180) composé d'une série de canaux d'é- 
coulement dans lesquels les grains se déposent et où com- 
mence déjà un premier enrichissement du minerai. Les ma- 
tières sortant du bocard sont d'abord reçues dans un premier 
compartiment creusé d'environ 1 mètre et barré à son extré- 
mité par des planches de 0",60 de hauteur; c'est dans ce 
premier compartiment, le moins large de tous, que restent les 
gros sables. Les sables moyens continuent leur course dans 
le labyrinthe composé de conduits ayant de 0"",30 à 0",50 de 
profondeur jusqu'à un autre barrage qui ne laisse passer 
que les sables fins ou schlamms dans des conduits à ]BTgc 
section. 

Cylindres broyeurs. — On a souvent reproché aux bocaros 
de produire trop de sables fins et d'écraser, par la brutalité 
de leur choc, les parties métallifères qui dès lors tendent a 
passer dans les schlamms. Les cylindres broyeurs ont prin<^' 
paiement pour but de remédier à cet inconvénient , en substi- 
tuant le broyage par compression au broyage par choc ; nft*^ 
ils ne doivent être appliqués qu'aux gangues les moins dures, 



APPAREILS DE BROYAGE. 



459 



telles que la baryte sulfatée, le spath-fluor, la chaux carbo- 
natée , les gangues argileuses et ferrugineuses. Les bocards 
doivent toujours être préférés lorsque les gangues sont très- 
dures, et notamment pour le quartz. 

Les cylindres broyeurs sont montés généralement suivant 




Fig. t%i. Cylindres broyewt, 

le système adopté au Hartz, système dont les diverses parties 
sont représentées fig. 181. 

Ce sont deux cylindres lisses ou cannelés , mis en mouve- 
ment par une roue hydraulique, soit par une machine à vapeur, 
de manière à laminer en quelque sorte le minerai, qui est dé- 
bité par une trémie supérieure. Ces cylindres sont serrés l'un 
contre Tautre par des contre-poids qui règlent la pression du 
laminage. Au-dessous des cylindres se trouve un tamis ou 
ràtter qui sépare la partie suffisamment broyée des morceaux 
qui sont encore trop gros, et qui sont ramenés dans la trémie 
pour être laminés de nouveau. 

Les contre-poids sont réglés d'après la dureté des minerais; 
on remplace quelquefois ceux qui sont indiqués fig. 181 par 
des ressorts en acier. 

Au Hartz, on donne généralement aux cylindres 0°,36 de 
diamètre et 0"',43 de longueur de table ; ils font de 15 à 18 tours 



400 PRÉPARATION MECANIQUE DES MINERAIS. 

par roiimte, et Ton évalae à 8 chevaux la force nécessaire pour 
les mettre en mouvement. 

Dans ces conditions , une paire de cylindres broie en ciix 
heures de travail 6 ou 7 mètres cubes de minerais, à une grcw* 
seur telle, que les fragments doivent tous passer dans une grille 
dont les ouvertures ont 0",009 de côté. Pour les minerais à 
gangues quartzeuses, les mêmes cylindres ne broient plus que 
quatre mètres cubes. 

■ealM. — On emploie souvent pour broyer le minerai des 
meules verticales. Cet appareil, représenté pi. XIX, doit 
être disposé de telle sorte que le diamètre parcouru par les 
roues soit un peu plus petit que leur diamètre. Les jantes de 
ces roues sont dès lors obligées de glisser sur l'aire qu elles 
parcourent, et le minerai soumis à leur action est écrasé non- 
seulement par leiu* poids , mais par le mouvement de torsion 
qui résulte de ce glissement. C'est à cause de cet effet que 
l'appareil est souvent désigné sous le nom de tordoir. 

Les meules se font en fonte ou en pierre dure ; elles pèsent 
de 1000 à 2000 kilog. 

Lorsque les minerais doivent être réduits en poudre tr^ 
fine, comme par exemple ceux qui doivent être soumis à l'a- 
malgamation , on les fait passer, après lés avoir broyés par 
les moyens précités, sous des meules horizontales animées 
d'une grande vitesse. Ces meules sont établies comme celles 
d*un moulin à blé, et le produit ainsi obtenu est souvent dési- 
gné sous le nom de farine minérale. 

Cette finesse de grain peut d'ailleurs être obtenue par les 
boeards, et même par les cylindres broyeurs, en faisant passer 
successivement le minerai entre une série de cylindres. 

Appareils de elasslflealloa* 

Le lavage proprement dit doit être précédé d'une classifi- 
cation aussi exacte que possible du minerai broyé , suivant la 
grosseur du grain. De l'exactitude de cette classification dé- 



APPAREILS DE CLASSIFICATION. 461 

pend celle du lavage , car la séparation des minerais et des 

gangues ne pouvant être déterminée que par les différences de 

leurs densités , ces différences seront facilement mises à profit 

si le volume des fragments est à peu près égal ; tandis que si 

toutes les grosseurs étaient mélangées, la séparation se ferait 

mal. 

i.' - Trommels. — L'appareil le plus employé pour la classifica- 



Fig. 187. TrommeL 

tion des minerais broyés est le trommel. C'est un cylindre à 
claire-voie, dans l'intérieur duquel on introduit le minerai. La 
surface cylindrique du trommel est divisée en compartiments 
et formée par des grilles ou par des toiles métalliques dont 
la grosseur va toujours en croissant, ainsi que l'indique la 
figure 182. 

C'est une sorte de blutage , que Ton fait subir au minerai 
broyé, et les diverses grosseurs de grains se classent dans 
Les cases disposées au-dessous du trommel pour les rece- 
voir. 

Les trous carrés ou rectangulaires des grilles se prêtent mal 
à une classification exacte comme celle que l'on cherche à 
obtenir aujourd'hui , et l'on emploie de préférence des tôles 



462 PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS. 

perforées de trous ronds que l'on fabrique exprès dans ce bat. 
Ces tôles, en fer, en zinc ou en cuivre, se fabriquent en France 
dans les ateliers de M. Calard, à Paris. On compose ordinai- 
rement un trommel de quatre grosseurs successives. 

On a construit des trommels de formes très-variées ; on les 
a faits coniques, avec conduits hélicoïdaux dans Tintérieur, etc. 
Mais la simple forme cylindrique avec Tinclinaison convenable, 
qui a besoin d'être déterminée par tâtonnement , satisfait à 
toutes les conditions de Topération. 

Le minerai peut être introduit dans les trommds avee on 
courant d'eau ou complètement sec. Cette classification à sec 
se pratique lorsqu'on ne peut disposer d'une quantité d'eau 
suffisante pour toutes les opérations du lavage, ou lorsqu'on 
se propose d'employer le classeur -trieur à vent , dont nous 
parlerons plus loin. 

Rauers. — Si l'on suppose un plan incliné, encaissé latérale- 
ment, et dont le fond sera formé de toiles métalliques à mailles 




Fig. 183. hâtter clasiificateur du Harts. 

croissantes, les plus fines en tête et les plus grosses à l'extré- 
mité , on obtiendra ce qu'au Hartz on appelle le ràtier. Pour 
le faire fonctionner, une tige attachée à l'extrémité soulève 
le râtter dont la partie supérieure est à charnières, et le 
laisse retomber avec choc. Le minerai amené en tête parcourt 



APPAREILS DE CLASSIFICATION. 463 

le plan incliné, et se tamise; les parties les plus grosses tom* 
bent à Textrémité. Pour obtenir des sables fins, on dispose 
généralement deux râtters i*un au-dessus de l'autre , ainsi qu'il 
est indiqué fig. 183 ; le râtter supérieur détermine un pre- 
mier tamisage, et le râtter inférieur opère la dassification dé- 
finitive. 

On voit que les râtters ne sont autre chose que des tamis à 
secousses, et Ton peut obtenir les mêmes résultats par d'autres 
dispositions; mais en réalité le-mouvement des trommels est à 
la fois plus simple et plus expéditif. Les râtters ne doivent être 
conservés que pour classer les plus gros fragments. 

On peut, de même qu'avec les trommels , tamiser en ame- 
nant le minerai avec un courant d'eau, ou bien à sec. La clas- 
sification à sec exige en général le chauffage préalable des sables 
métallifères. Ce chauffage se fait sur des plaques de tôle 
chauffées par la vapeur d'émission des machines , soit par un 
foyer spécial. Lorsque Ton a des sables fins, bien secs, on 
peut compléter avantageusement leur classification en les sou- 
mettant à l'action du classeur-trieur à vent, imaginé et appli- 
qué à Engis, par M. Victor Simon. 

Ciasseiir-trlewr * vent. — Le classeur- trieur à vent prépare 
les minerais broyés dans des conditions nouvelles, qui rendent 
la séparation des minerais plus facile et plus sûre. Son effet 
principal est de réunir dans une même classe des fragments 
plus petits des substances denses ou minerais , avec des frag- 
ments plus gros des substances moins denses ou gangues, et 
cela de telle sorte que les volumes des grains tombés dans une 
même case se trouvent être en raison inverse des densités de 
ces grains. Ce mélange de grains dissemblables devient d'au- 
tant plus facile à séparer par le lavage , que la différence de 
grosseur des fragments de minerais et des gangues est plus 
prononcée, quoique étant tous de poids à peu près égaux. Quel- 
quefois même un simple tamisage peut effectuer la séparation. 

Les appareils , qui depuis 1851 fonctionnent dans les ate- 
liers d'Engis , sur la Meuse , ont tous résolu le problème que 



464 PRÉPARATION lÉGANIQUE DES «NfiRAIS. 

présentait rapplication pratique. Ceux qm ont donné les meil- 
leurs résultats se composent d'un tuyau rectangulaire de 0™,2S 
à 0",32 de largeur et 0",50 à 0",56 de hauteur avec une 1<hi- 
gueur de 20 à 25 mètres. 

La section du tuyau à l'entrée va toujours en augmentant 
jusqu'à la chambre par laquelle se termine l'appareil. 

Que Ton suppose un courant d*air régulier entrant par rori- 
fice rectangulaire et réduit de ce tuyau, et sortant par Tantre 
extrémité, sa vitesse aura toujours été en diminuant, puisque 
la section de tuyau va toujours en croissant. 

Une trémie placée à l'orifice laisse tomber et soumet à l'ac- 
tion de ce courant d'air une lame nince de minerai pulvérisé et 
séché. Ce minerai est divisé et entraîné par le courant d'air ; et 
comme la vitesse de ce courant va en décroissant, les particules 
les plus lourdes se déposent d'abord d'autant plus près de 
l'orifice que leur pesanteur est plus grande, et les parties les 
plus légères et les plus ténues sont au contraire entraînées 
d'autant plus loin que cette légèreté ou cette ténuité sont plus 
prononcées. Des trémies permettent de &ire tomber dans des 
cases distinctes et successives les matières qui se sont dépo- 
sées sur toute la longueur de ce tuyau. 

Si l'on soumettait à l'action de l'appareil des fragments de 
grosseurs égales , on pourrait séparer les substances les plus 
denses des plus légères ; mais, comme cette classification exacte 
serait difficile, on soumet à la fois à l'action du courant d'air 
l'ensemble des matières pulvérisées. Dès lors , les fragments 
les plus gros des substances légères se déposent avec les 
fragments les plus petits des substances denses, et la différence 
des grosseurs est d'autant plus prononcée que celle des pesan- 
teurs spécifiques est plus considérable. 

Que l'on soumette ensuite à l'action d'un courant d'eau, sur 
une table à secousses par exemple, ces mélanges hétérogènes : 
la séparation s'obtient bien plus facilement et plus nettement 
que si cette classification n'avait pas été faite , car les grains les 
moins denses, étant les plus volumineux, présenteront plus de 



CRIBLAGE ET LAVAGE DES MINERAIS. 465 

surface au courant, et seront entraînés, tandis que les plus 
denses, étant d'un volume plus petit, ne donneront que peu de 
prise à Teau et resteront sur la table. 

n y a économie de temps et beaucoup moins de perte. Les 
essais comparatifs ont démontré que la préparation mécanique 
tles minerais passés au trieur à vent coûtait 25 pour 100 de 
moins que celle des minerais soumis directement aux appa- 
reils de lavage. 

Un trieur à vent, dans les dimensions précédemment indi- 
quées, passe en moyenne 1000 kilog. de minerais par heure, 
soit 24 tonnes par jour. 

Criblage et lavage des minerais. 

Les minerais étant convertis en sables gros, moyens et fins, 
■il reste à les préparer de manière à isoler les parties riches 
des parties pauvres , et à en extraire des sables riches de 
diverses grosseurs , désignés sous la dénomination de schlicks. 
A cet e£fet on emploie le lavage ou le criblage. 

Lorsqu'on établit une méthode de broyage , les détails de 
construction doivent être dirigés de manière à obtenir la plus 
grande proportion possible de gros sable, la séparation du mi- 
nerai riche étant plus facile pour les gros sables que pour les 
sables fins. En efTet, toutes les méthodes de lavage ou de cri- 
blage sont basées sur les différences de pesanteur spécifique ; or, 
dans les sables fins , l'adhérence des grains avec Teau et les 
gangues, adhérence résultant à la fois de la capillarité et de la 
forme irrégulière des grains , met un obstacle beaucoup plus 
grand à la séparation des parties métallifères. 

Le lavage le plus simple est celui qui consiste à mettre dans 
une sébile remplie d'eau une portion du sable à laver, puis à 
imprimer à cette sébile un mouvement giratoire en y agitant le 
sable; ainsi traitées, les parties métallifères, qui sont les plus 
denses, gagnent le fond, tandis que les parties les plus légères 
remontent à la surface et sont rejetées vers les bords. La cueil- 
li. 30 



466 



PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS. 



lette de l'or dans les sables du Rhône, de TAriége, etc. , se 
faisait principalement par ce mode de lavage, aussi parfait que 
toat autre pour les résultats, mais dans lequel la main-d'œuvre 
entre en proportion trop considérable. Aussi lui a-t-on substi- 
tué les moyens mécaniques. 

Les appareils employés sont : peur les sables gros cm 
moyens, les cribles, les tables à secousses, ou des caisses que 
Ton appelle caissons allemands , et, pour les sables fins, les 
tables dormantes, tables à toiles, tables coniques, etc. 

Cribles hydranUqnes. — Le criblage hjdraulique a poar 
but d'isoler, dans les sables gros et moyens, les parties métal- 
lifères. Cette opération 
s'exécute au moyen d'un 
crible ou caisse dont le 
fond est formé d'une 
grille serrée, et qui plon- 
ge elle-même dans une 
cuve remplie d'eau. Une 
charge de sable à gros 
grains étant placée dans 
le crible, on lui imprime, 
soit directement à la main 
en la tenant par deux 
anses , soit au moyen 
d'un balancier avec con- 
tre-poids (fig. 184), un 
^ mouvement alternatif de 
Fig. 184. cribe à cuve. h^ut en bas et de bas 

en haut. Le mouvement de l'eau qui entre par le fond et 
monte dans le crible à chaque oscillation soulève les sables 
d'autant plus facilement que leur densité est moindre ; les grains 
les plus légers montent donc à la surface, tandis que les grains 
métallifères qui sont plus denses gagnent le fond. 

Si, par exemple, les grains sont composés de quartz, sulfiite 
de baryte, pyrite et galène, ces matières finissent par se ranger 




CRIBLAGE ET LAVAGE DES MINERAIS. 



467 



en cduches successives et par ordre de densité. Ces densités sont 
pour les principaux minerais et pour les gangues principales : 



MTNKBÀIS. 



Or natif. 

Cinabre. 

Galène. 

Oxyde d'étain. 

Pyrite. 

Blende. 

Calamine. 



Baryte sulfatée. 
Spath-fluor. 
Chaux carbonatée. 
Quartz. 
Argiles. 



ojorouM. 



19,28 
10,21 
7,60 
6,90 
4,80 
4,20 
8,70 



4,40 
8,14 
2,72 
2,69 
2,50 



Aussitôt que les couches sont assez distinctes » l'ouvrier 
peut enlever successivement, à l'aide d'une spatule, les gan- 
gues pauvres qui 
viennent à la sur- 
face. H concen- 
tre ainsi le mi- 
nerai , et n'arrête 
la séparation 
qu'au point où 
elle n'est plus 
assez facile pour 
I qu'il soit possible 




■l'^-^^^-t d'éviter les per- 
'~^^\^.î tes. Avec une ha- 



;-:--^-^/K L i- ; .i; ., ;:- : -^;^ i i^ : ^^v# bitude qui s'ac- 

Fiff. 185. Crible à piéton, , ^ 

quiert assez ra- 
pidement, un ouvrier arrivera ainsi à enrichir les schlicks au 
point convenable pour le traitement métallurgique. 

Dans quelques ateliers , on a trouvé de l'avantage à donner 
aux caisses de criblage une forme conique; l'eau entrant par la 



468 PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERaIs. 

grille y prend en effet une vitesse décroissante qni peut fkâlî- 
ter les séparations. 

Au Hartz , on a remplacé presque tous les cribles de l'an- 
cien modèle par une disposition nouvelle dont la figure 185 
peut donner une idée précise. Les grilles de criblage sont 
fixes , et un piston plein , situé par exemple entre deux caisses 
de criblage, reçoit un mouvement alternatif, de manière à faire 
successivement monter et descendre Teau au-dessus et au- 
dessous des grilles. Par ce moyen on arrive à un classement 
beaucoup plus parfait, et Ton peut même cribler des minerais 
en morceaux de 2 centimètres cubes. 

Les gros sables peuvent être criblés jusqu'au diamètre d'en- 
viron un grain de millet, si la classification a été bien faite ; et 
l'on doit toujours préférer le criblage, tant que son application 
est possible, à tout procédé de lavage qui est moins sur et 
moins expéditif. 

Lorsqu'enfin la finesse des sables métallifères est telle, que 
la liquation cesse de se produire, même en opérant par petites 
couches , on passe aux procédés de lavage. On peut appliquer 
aux gros sables les caisses allemandes. 

€aiMea «lleoiaMdes. — Ces caisses que l'on appelle aussi 
caisses-tombeaux, sont rectangulaires; leurs dimensions* ordi- 
naires sont : 3 mètres de longueur, 0",50 à 0",80 de largeur. 




Fig. 186. Caisses alUmandes. 

et 0",40 à 0",90 de profondeur. On leur donne une inclinaison 
variable suivant la nature du minerai à laver, et leur extré- 
mité est percée dans toute sa hauteur d'une série de trous que 



CRIBLAGE ET LAVAGE DES MINERAIS 



^69 



Ton peut à volonté ouvrir ou boucher avec des chevilles. La 
fi^^re 186 représente la forme ordinairement adoptée. 

L'eau portant les sables en suspension est amenée en tête 
de la caisse sur le chevet A, et forme une nappe qui tombe 
•et s'écoule sur son fond incliné. L'eau s'écoule par les 
trous de l'extrémité, et les sables se stratifient sur le fond 
de la caisse. A mesure que les sables s'accumulent sur le 
fond, le niveau d'écoulement est élevé , et la caisse se trouve 
bientôt pleine. 

A ce moment, l'ouvrier divise le sable en deux parties : le 
plus riche, qui est vers le chevet, sera lavé de nouveau; le 
pauvre, qui est vers l'extrémité de la caisse, sera rejeté. Le 
riche est donc repassé , et l'on arrive par une série d'opéra- 
tions à concentrer les parties métalliques de manière à ne plus 
avoir qu'à achever le lavage. 

Les caisses allemandes sont ainsi employées à préparer les 
sables en déterminant un premier enrichissement; on passe en- 
suite ces sables au lavage sur des tables. 

TaUes * seeoiasses. — Les tables à secousses sont suspen- 
ji^M, . dues à quatre poteaux, au 

^ \ "~^^^^ moyen de chaînes (fig. 188). 
Deux de ces chaînes sont incli- 
nées, et tendent à appliquer la 
table vers son chevet, où se 
trouve un heurtoir. Un arbre 
à cames étant disposé pour 
J pousser la table en avant par 
Fig. 187 Chitet distributeur, l'intermédiaire d'un système 
de leviers , elle revient d'elle-même à sa position normale en 
frappant sur le heurtoir. 

Ce mouvement imprime une secousse au minerai, qui coule 
avec Teau sur la surface de la table , et tend à le ramener vers 
la partie supérieure. 

Au sommet de la table est un conduit en bois , avec un ap- 
pareil qui conduit l'eau et le minerai sur un distributeur com- 




470 



PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS. 




posé d'une 
aire triangu- 
laire ou cAeret 
{6g. 187), qui 
répartit oni- 
formément 
cette eau eor 
toute la 6ur- 
£ftoe de la ta- 
ble. Ce dievet 
est toujours 
plus iBclicé 
que la table, 
afin que les 
sablesnepuifr- 
sent y rester. 
Les tables 
doivent être 
pourvues 
d'appareils a- 
limentaires. 
Ces appareils 
sont généra- 
lement dispo- 
sés de telle 
sorte quel'cHi 
puisse, à vo- 
lonté, amener 
sur la table de 
l'eau seule , 
ou de Teaa 
entraînant les 
sables, et que 
la distribu- 
tion une fois 



CRIBLAGE ET LAVAGE DES MlNERAjS. 471 

réglée» la table s'alimente d'elle-même. Les sables étant, ainsi 
que l'eau , distribués d'une manière uniforme et continue sur 
la surface de la table, le mouvement de celle-ci n'empêche pas 
l'eau d'entraîner les parties légères et ténues , tandis que les 
parties métalliques plus denses restent sur la table et sont ra- 
menées à chaque secousse vers le chevet. 

Les tables à secousses (fig. 188) ont ordinairement de 3 à4 mè- 
tres de longueur sur 1™,30 de largeur. Les éléments variables y 
sont : Y inclinaison de la table , qui est de ^ à ^ ; son avan- 
cement, c'est-à-dire la quantité dont elle est poussée à chaque 
oscillation, qui est en moyenne de 0",20; sa tension, c'est-à- 
dire l'inclinaison des chaînes ramenant la table à sa première 
position, qui détermine l'intensité du choc; enfin le nombre 
de*ces chocs, qui est de 30 par minute. L'inclinaison et la ten- 
sion sont réglées à volonté au moyen des chaînes de suspension. 
Quant à la quantité d'eau dépensée et à la quantité de mi- 
nerai lavé dans un temps donné, cela est tellement variable et 
subordonné à la nature du minerai à traiter, qu'on ne peut rien 
fixer à cet égard. 

On peut avec la table à secousses travailler comme avec le 
caisson allemand. Four cela, on règle l'inclinaison de la ta- 
ble de manière que l'eau chargée de sables métallifères par- 
coure la surface de telle sorte que la plus grande partie des 
grains puisse se déposer dans le trajet. L'action du lavage a 
dès lors pour résultat d'augmenter incessamment l'épaisseur 
du dépôt ; et lorsque cette épaisseur est jugée suffisante, l'ou- 
vrier sépare ce dépôt en trois parties. La partie déposée le 
plus près du chevet est enrichie quelquefois assez pour être 
mise en œuvre; la zone moyenne est encore assez métallifère 
pour être relavée ; enfin la dernière partie déposée à l'extré- 
outé de la table est rejetée. 

TaUea dormantes. — On appelle table dormante, une 
table formant un plan incliné, en tête duquel se trouve im che- 
vet-distributeur (fig. 189). 
Ces tables ont en général de 4 à 5 mètres de longueur, 1 mètre 



47« 



PRÉPARATION lÉCANIQUE DES MINERAIS. 



50 à 1 mètre 80 de largeur, et 0"',12 à 0-,15 d'inclinaison; 
elles ne sont fermées latéralement que par on rebord de quel- 
ques centimètres. Au chevet de la table est placé nn distri- 
buteur d*eau qui Tétend sur toute la sur&ce ; le minerai en 
sable fin est amené avec Teau, ou bien étendu direcinnent 
sur la table par l'ouvrier. L'eau entraîne les parties les plus 
légères , tandis que les parties métalliques sont reponssées et 
ramenées vers le chevet au moyen d'un râble, pour descendre 
de nouveau, en se dégageant toujours des parties terreuses. Le 
travail de l'ouvrier consiste donc à ramener toujours les sables 




Fig. IS9. Table dormantt. 

vers le chevet jusqu'à ce qu'il les juge assez concentrés. A ce 
moment, une première ouverture transversale est dégagée, et le 
minerai lavé tombe dans une caisse placée sous la table ; le der- 
nier schlick, qui est le plus enrichi, est reçudans une autre ouver- 
ture, de sorte que l'on peut aussi faire la séparation du schlidr 
riche , du schlick pauvre et des schlamms . Les schlamms qui tom- 
bent à l'extrémité de la table sont recueillis dans un labyrinthe, 
en tête duquel on les reprend encore pour les laver de nouveau. 

On voit qu'il faut un ouvrier par table , et que le résultat 
dépendra en grande partie de son degré d'habileté. 

TaMes * toiles ssas lia. — Si l'on examine le mode d'ao 



CRIBLAGE ET LAVAGE DES MINERAIS. 



473 



tion d'une table dormante , on voit qu'it^ est basé sur un fait 
bien simple : le sable métallifère descendant sur le plan incliné 
de la table, les particules métallifères qui sont les plus lour- 
des descendent moins vite que les particules de gangue. Si 
donc la table était d'une longueur suffisante, les particules mé- 
tallifères se trouveraient tellement en retard, qu'on serait long- 
temps avant d'en voir paraître à l'extrémité. L'action du 
râble, en remontant les sables en mouvement, a pour effet 
d'allonger en quelque sorte la table , pour faciliter la sépara- 
tion par la différence des vitesses. 

Que l'on suppose une toile tendue et maintenue par une sé- 
rie de petits liteaux en bois , animée d'un mouvement régulier 
qui la remonte vers le chevet (fig. 190). L'action des râbles 
devient inutile, et l'on peut régler : V* TindinaiBon de la table 
qui détermine la vitesse du sable métallifère ; 2° la vitesse de 
remonte de la toile, de telle sorte que les particules métallifères 
ne puissent atteindre l'extrémité de la table. Ces particules re- 




Fig. i«K>. Table à toile sane /In. 

montent vers le chevet, et vont se déposer dans un bac rempli 
d'eau, lorsque la toile sans fin, retournée par le mouvement, 
vient y plonger. 
Cet appareil ingénieux a été imaginé par M. Brunton. Il est 



474 PRÉPARATION ■ÉCàNIQUE DES MINERAIS. 

pois en mouvement par une petite roue hydraulique, ainsi que 
l'indique la figure 190, qui représente k toile mobile sur trois 
rouleaux et tous les accessoires. Cette table a été comi^étée par 
des cuves spéciales de dépôt. 

Ce qui est très-difficile dans la préparation des minerais , 
est d'empêcher les boues argileuses des gangues de se déposer 
avec les schlicks très-fins dont elles altèrent la pureté. Poor 
(empêcher ce mâange, M. Brunton a établi des cuves circulaires 
entourées de cercles en fer, sur lesquels frappent régulièrem^t 
des marteaux. Le mouvement déterminé dans Teau par Je 
choc des marteaux empêche le dépôt des parties les plus lé- 
gères et les plus faciles à maintenir en suspension , tandis que 
les parties les plus lourdes se déposent au fond. 

On peut appliquer utilement ces caisses aux autres procé- 
dés employés pour le lavage des schlamms» qui sont plus diffi- 
ciles à laver que les sables fins. 

Tables eeMiqnea. — C'est au lavage des schiamms que Ton 
emploie la table conique représentée en plan et en élévation 
parla figure 191. 

C'est un cône surbaissé, au centre duquel se trouve un arbre 
vertical mis en mouvement par un engrenage ; autour de cet 
arbre se trouve un entonnoir qui reçoit le courant d'eau tenant les 
schiamms en suspension et les versant sur un cône distributeur. 
Le courant dépose les schiamms sur la table conique, et ces 
dépôts sont incessamment balayés par deux planchettes ou ba- 
lais longitudinaux recevant de l'arbre un mouvement de rota- 
tion. Ces balais creusent des sillons circulaires sur le dépôt 
dont ils agitent la surface, et Teau, pour gagner la rigole du 
bas, est obligée de suivre et de franchir ces sillons. Il en ré- 
sulte une série d'obstacles qui ralentit l'écoulement des eaux 
et détermine le dépôt des parties les plus denses. 

Ces tables, d'origine anglaise, sont actuellement d'un usage 
.très-répandu, même en Allemagne; on les a modifiées en ren- 
dant les balais fixes et la table mobile. 

Caisses polstses. — Nous avons dit précédemment que^ 



CRIBLAGE KT LAVAGE DES MINERAIS, 47» 

dans le broyage dee minerais, les parties métallifères qui sont 




Fig. 191. Table conique, 

ploB aigres et pins cassantes que les gangues , avaient plus de 
tendance à être réduites en poussières. Ces poussières passent 



476 



PRÉPARATION MÉCANIQUE DES BINERAIS 




dans les sables fins et dans les scfalamms. Les principttQx per- 
fectionnements du lavage ont donc naturellement porté sur les 
sables fins et procédés appliqués aux schlamms, qui aaat sou- 
vent plus riches que les sables grossiers, et qui donnent liea asx 
pertes considérables qui résultent de la préparation mécanique 
Pour perfectionner le lavage des sables fins et des schlamms, 

on doit opérer 
comme pour I^ 
sables gro^ers, 
cherdier les mi^ 
leurs procÀiés 
de dassificatioD 
C'est pour les 
sables fins que 
le dasseur-theor 
à vent peut être 
avantageux; mais 
Ion peut aussi 
opérer suivant 
la marche ordi- 
naire, c'est-à- 
dire classer par 
égale grosseur de 
grains ces grains 
déjà microscopi* 
ques qui constituent les schlamms; tel est le but de la 
caisse pointue ou spitz-kasien des Allemands. Cet appareil, 
représenté en coupe verticale et en plan (fig. 192), n'est autre 
chose qu'un distributeur qui a pour but d'amener sur les tables 
Teau tenant en suspension des grains de grosseur aussi uni- 
forme que possible, et débarrassés des molécules argileuses des 
gangues. 

Que Ton suppose un chenal dans lequel se meut un courant 
d eau tenant les schlamms en suspension. On augmente subite- 
ment la section de ce courant d'eau, et pac conséquent on di- 




Fig. 192. Cause pointue. 



"^ '- CRIBLAGE ET LAVAGE DES MINERAIS. 477 

^•àz minue sa vitesse, en le faisant passer à la partie supérieure 
-^: d'une caisse en forme de pyramide renversée. 
'^-^: Le courant d'eau, perdant une partie de sa vitesse, perd une 
r: :^ partie correspondante de la faculté de tenir les particules mi* 
:r::: nérales en suspension. Les plus denses sont donc abandonnées 
iiii- et gagnent le fond de la caisse, tandis que les plus légères con- 
. •: : tinuent leur marche. 

^ :^ On peut faire passer le courant sur une série de caisses qui 
^ sont de plus en plus larges, et qui ralentissent de plus en plus 
:^ le mouvement. On reçoit ainsi , par exemple , dans quatre 
;.;;; calsses successives : 1® un sable fin n® 1 ; 2^ un sable fin n^ 2; 
^^ 3^ un scblamm; 4° un schlamm très-fin ; on lave ensuite isolé* 
r^' ment tous ces produits. 

,^j Pour les recueillir et les faire couler sur les tables, il existe 

, V vers la pointe inférieure de la caisse un conduit muni d'un ro- 
^,. binet. La pression de Teau chasse les sables et l'ouverture 
,,^, règle le débit du courant. 

^ ^ On voit, en résumé, que les appareils distributeurs qui doi- 

^ vent alimenter les appareils de lavage, sont basés sur les 
^,^ mêmes principes que ceux qui ont servi à la classification : ré- 
pandre sur les tables un courant régulier d'eau tenant en sus- 
pension des sables, dont le grain soit aussi uniforme que 
possible. 

L»Tage des mll«vl«MB ntétolUfères. — Lorsqu'on se pro- 
pose de laver des sables aurifères, platinifères, stannifëres, etc. , 
les procédés sont un peu différents , parce qu'il ne s'agit plus 
que d'extraire des sables les pépites, grains ou paiticules mé- 
tallifères, qui se trouvent dispersés dans le mélange. Deux con- 
ditions peuvent se présenter : ou les sables sont argileux et fer- 
rugineux, de telle sorte qu'il ne puisse y avoir de séparation 
qu'après une désagrégation préalable de la masse et son dé- 
bourbage ; ou bien ils consistent uniquement en sables et cail- 
loux roulés de diverses grosseurs. 

Dans le premier cas, toute la masse est soumise à Taction 
du lavage, et, comme la matière ne peut être transportée avant 



478 PRÉPARATION MÉCAIIIQUE DES MINERAIS. 

un premier travail de concentration , ces premiers lavages se 
font sur les lieux mêmes; dans le second cas, on prépare les sa- 
bles par un criblage qui séparé tous les cailloux et livre un 
sable fin dans lequel toutes les paillettes d'or se trouvent con- 
centrées. Les lavages se font ensuite dans les ateliers particu- 
liers ou sur les lieux mêmes, soit au moyen de caisses et de 
tables analogues à celles déjà décrites, soit avec des appareils 
spéciaux dont le but est toujours d'agiter une certaine dtarge 
de sable dans des caisses ou tonnes pleines d'eau, de rejeter la 
partie supérieure, et de recueillir, pour les travailler de nou- 
veau, les sables du fond où Tor est concentré. Quelques-mies 
de ces machines se composent de caisses dans lesquelles des 
râbles sont agités, ou de tonnes traversées par un axe portant 
des agitateurs; dans plusieurs cas, on imprime à l'apparefl un 
mouvement de rotation qui utilise la force centrifuge pour ac- 
tiver le départ des matières métallifères. 

Dans les lavages des sables aurifères de l'Oural et de l'ÂItû, 
on traite des alluvions qui contiennent de 2 à 8 grammes d*or 
par tonne de 1000 kilog.; la moyenne est de 4; au-dessous de 
2 grammes on abandonne les sables. Un ouvrier, travail- 
lant au moyen de caisses et de tables, peut concentrer de une 
tonne à une tonne et demie jusqu'à -^ du poids ; aidé par une 
force motrice et travaillant aux appareils mécaniques , il pro- 
duira le double. Les sables rejetés contiennent encore 6 milli- 
grammes d'or par tonne. 

Les schlicks aurifères, ainsi composés de ^ de la masse 
première, sont livrés à d'autres ouvriers qui les lavent avec 
soin, soit sur tables, soit à l'aide de sébiles. Si les sables con- 
tiennent trop de parties métalliques difficiles à isoler de l'or, 
et dont le lavage entraînerait une perte notable au delà d'un 
certain degré de concentration , ils sont traités par l'amalga- 
mation. 

Le lavage des sables aurifères est d'ailleurs une opération 
qui n'a que peu d'analogie avec la préparation mécanique des 
minerais, lorsqu'il s'exécute sur les plaoers et non dans des 



CONDITIONS ÉCONOMIQUES. 479 

usines spéciales. Il est en général beaucoup plus facile que le 
lavage des minerais, parce que les différences de pesanteur 
spécifiques entre Tor et les gangues sont très-considérables; 
On peut dès lors employer des moyens et des appareils 
très-imparfaits qui, pour séparer les minerais, tels que la 
galène de la blende ou de la baryte sulfatée, seraient sans 
efficacité. 

Conditions ëeonomlqnes de la préparation des 

minerais. 

Le lavage des minerais , lorsqu'on est arrivé à un certain 
degré de concentration, cesse d'être avantageux, c'est-à-dire 
que les dépenses de lavage, et surtout les pertes croissantes de 
minerai entraîné avec les gangues, deviennent plus coûteuses 
que ne le serait le traitement métallurgique ou le transport à 
un marché de minerai. Ces proportions toutefois ne 'peuvent 
être déterminées que d'après des circonstances locales tenant à 
la fois de la nature du minerai, des frais de préparation et du 
prix du métal. C'est ainsi qu'en Cornwall on ne pousse pas la 
richesse des schlicks de cuivre au delà de 8 pour 100. Dans 
une contrée où le traitement métallurgique serait plus coûteux, 
on devrait pousser la concentration plus loin. A Pontgibaud , 
on a reconnu que la préparation mécanique des galènes argen- 
tifères ne devait pas dépasser le titre de 80 à 40 pour 100 de 
galène dans les schlicks. 

Les dépenses de préparation mécanique avec moteur hydrau- 
lique peuvent être évaluées, dans les conditions les plus ordi- 
naires, de 7 à 10 fr. -pour chaque mètre cube de minerai en 
morceaux, tel qu'il sort de l'opération du cassage et du triage. 

Les frais sont naturellement très-variables suivant la richesse 
des minerais, la nature des gangues et le degré de richesse au- 
quel on pousse les schlicks ; ils consistent d'ailleurs, pour la 
majeure partie , en frais généraux d'établissement , d'entretien 
du moteur et du matériel , car les dépenses immédiates sont 



480 



PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS. 



toujours trës-Cûbles. Pour la plupart des minerais, tenant ga- 
lène ou oxyde d*étain, soumis à la préparation mécanique, 
cette dépense immédiate est à peine de 2 à 3 fir. par mètre 
cube. 

Pour fixer les idées d'une manière plus précise, nous pren- 
drons pour exemple les minerais d'étain de la Saxe, sur les- 
quels M. Manès a réuni des documents très-précis ettrès- 
étendus. Ce sont des minerais pauvres, dans lesquels l'oxyde 
d'étain est finement disséminé dans des gangues dures qu'on est 
obligé de bocarder fin , et qui Jie fournissent que y^ de 
schlick contenant 50 pour 100 d'étain. 

Ces proportions sont établies par le tableau suivant du 
prix de revient de l'étain provenant des minerais de Geyer. 



Mètres oabes de minerais. 

Frais d'exploitation. 

Scblick retiré. 

Transport et préparation mécanique. 

Trutement métaUurgiqae. 

Total des frais par quintal d'étain. 



Î.64 
148,30 fr. 

100 kil. 
114,20 

2,80 
264,70 



L'importance des frais de préparation mécanique peut seule 
déterminer à abattre tel ou tel massif de minerai dont la teneor 
est très-faible. On a donc cherché à diminuer autant que pos- 
sible ces frais, A cet effet, on a comparé avec le plus grand soin 
•les deux méthodes de lavage par les tables à secousses et par 
les tables dormantes recouvertes de toiles. Ces deux méthodes 
ont été l'objet d'expériences spéciales faites dans deux usines 
d'Altenberg ; les résultats en ont été consignés dans les ta- 
bleaux suivants : 



MXNSIUX 


HBUBM 


KOXBBB 


VRAIS DIBXCn DB BOCABDlOS | 


passé aa bocard. 


debocardai^ 


de flèches. 


en toulité. 


par (onae. 
o,iss 


1339 tonnes. 


sm 


2% 


391 


DOT » 


. tm 


M 


951 


0,«T 



CONDITIONS ÉCONOMIQUES. 



481 



Ces mêmes quantités , soamiaes aux deux procédés de la- 
vage, ont donné les résultats suivants : 



■AISI*l>'OKnTRB. 


HEURES 
d* Uraf«. 




VEAIS DB LAVAGf 1 


mtoMlia. 


partMM. 


•BtotallU. 


partcBii* 
ém aiiMr. 


«tovUkk. 


ouYrier», à 2 ubles k 
Mcou&ses ...a. 


2706 


7%0T kil. 


6,83 kil. 
S,69 • 


888 

988 


6,720 
0,818 


U8,%0 
IU,70 


8 ouvriers, à 2 tables 



Il est résulté de ces essais comparatifs qu'aux tables à 
secousses le travail se fait plus vite dans le rapport de 6 à 6, 
que sur ces mêmes tables les frais de préparation sont moin- 
dres dans le rapport de 10 à 16 , enfin que le schlick obtenu 
sur les toiles est plus pur dans la proportion de ^. 

Dans les vallées d'Eybenstock dans TErzgebirge , on ex- 
ploite par lavage des alluvions formées des roches granitiques 
et schisteuses de la chaîne parmi lesquelles se trouvent des 
galets riches en oxyde d'étain et des grains du même minerai 
disséminés dans les sables fins. On y a établi des seyffenverk 
ou ateliers de lavage, et Tun d'eux, d'après M. Manès, était, 
pour la production de l'étain, dans les conditions suivantes : 

Frais de main-d'œaTre des ouvriers laveurs. 1825 fr. 

Surveillance des maîtres laveurs. 640 

Triage du galet et transports au bocard. 299 
Frais de préparation mécanique pour le bocardage et le lavage 

des galets. 325 

Frais des oonsommations en bois, fer, outils. 429 

Frais de fonte des scblicks obtenus. 414 

Frais généraux. 1345 



5277 

Le produit de cette dépense fut de 1951 kilog. d'étain, dont 
le prix de revient fut ainsi de 2 fr. 72 le kilog. ; prix qui ne 
laissait alors aucun bénéfice à l'exploitation et la constituerait 
maintenant en perte. 

II. 31 



kSt PRSFARATION MÉGAIIIQUE DES MINERAIS* 

Les préparations mécaniques auxquelles on soumet les mi- 
nerais pour les enrichir n'ont pas seulement pour bat de dimi- 
nuer les frais da traitement métallurgique, souvent aussi elles 
sont nécessitées par la question des transports. Ainsi, comme 
il est peu de filons dont les produits puissent suffire seuls à ali- 
menter une fonderie , il en résulte que, dans les exploitations 
isolées, on est obKgé de construire une fonderie qui ne peut 
marcher que pendant quelques mois de l'année, et qui, pen- 
dant les temps de chômage, grève l'entreprise de frais inutiles, 
en intérêt d'argent et en personnel. Comme d'ailleurs la con- 
struction et l'organisation d'une fonderie sont toujours très- 
dispendieuses, beaucoup de petites eiqploitations, qui ne peu- 
vent supporter cette charge, se trouveraient dans des conditions 
de développement très-difficiles , si ce n'est impossibles. 

Dans les districts métallifères où il existe un grand nombre 
de gîtes disséminés, on a construit des fonderies centrales qui 
reçoivent les minerais de toutes les exploitations disséminées 
autour d'elles, et qui, pouvant être alimentées toute l'année, 
travaillent avec une réduction considérable de firais. Ces fon- 
deries centrales favorisent ainsi l'exploitation des pins petits 
gîtes métallifères, puisqu'elles peuvent acheter jusqu'aux moin- 
dres lots de minerais. 

La préparation mécanique a donné aux minerais une valeur 
commerciale. Dans la plupart des pays de mines , les schlicks 
à vendre sont transportés en un point déterminé et sont an- 
noncés dans les journaux ; les acheteurs arrivent au jour fixé 
pour la vente et trouvent ces schlicks en tas réguliers et cubés. 
Les tas sont ouverts dans le milieu et retournés dans leurs di- 
verses parties pour former une moyenne ; cette moyenne est 
pilée, tamisée, et des échantillons sont mis dans des sacs ca- 
chetés. Les essais sont faits sur ces échantillons par chaque 
partie intéressée : le vendeur, l'acheteur, et le maitre mineur 
qui doit percevoir une prime proportionnée à la richesse. On 
déduit d'abord l'humidité du schlick pour avoir le poids réel, 
puis on en dose le métal ; en cas de dissentiment sur les résnl- 



CONDITIONS ÉC0N0MiaUE3. 



483 



tats de Fanalyse chimique, un des échantillons est mis en 
r^^erve ou analysé par un tiers. 

La proportion du métal ou des métaux contenus dans un 
minerai étant déterminée, il ne reste plus, pour établir le prix 
du minerai, qu'à calculer la valeur des métaux et à en retirer 
les frais de traitement métallurgique. Le prix des métaux va- 
rie et les frais de traitement des minerais varient également, 
suivant les prix du combustible, de la main-d'œuvre et sui- 
vant la nature des gangues ; aujourd'hui néanmoins le prix 
des minerais tend à se niveler , de plus en plus , par la fa- 
cilité des communications. L'Angleterre est le. marché prin- 
cipal sur lequel les minerais sont transportés et vendus, 
mais depuis quelques années il s'est formé en France des 
établissements qui traitent également les minerais de diverses 
provenances. 

Les tableaux ci-joints indiquent les prix des galènes argen- 
tifères dans une fonderie du nord de la France. 



XUIEBAIt SULFUBjb (OALàHS) ▲ OAITGUX CALGAIRB PBSDOMIHÂirTm OOSTS- 
VAHT MOOrs DK 5 POUB 100 DB BLRBDB , ABSBHIC OU ANTIMOIBB 
IBPABBS OU BlfcUBTS. 



nnOft PAB lOMKILOG. 


PRIX 




TERXOR PAR 1000 KILOG. 


PRIX 

des 1000 Ulog. 


Plomb. 


Argent. 


des 1000 kilog. 


Plomb. 


Argent 


kii. 


p. 


tr. 


0. 


Ul. 


ÏÏT. 


fr. 


0. 


200 


m 





N 


soo 


200 


176 


SO 




100 


s 


hO 


550 


» 


102 


» 




900 


39 


so 


» 


100 


102 


60 


250 


» 


27 


M 


» 


200 


201 


» 




100 


ss 


1» 


600 


» 


31% 


» 




200 


SI 


M 


» 


ITO 


21% 


30 


300 


M 


SI 


SO 


9 


200 


220 


60 




100 


67 


50 


U 


300 


211 


60 




200 


TO 


SO 


6S0 


» 


217 


m 


850 


» 


82 


m 


m 


200 


250 


» 




100 


82 


• 


» 


800 


271 


P> 




200 


103 


m 


■ 700 


■ 


27% 


m 


%00 


m 


10» 


SO 


» 


200 


27% 


» 




130 


112 


35 


» 


SOO 


205 


» 




200 


129 


IS 


T50 


» 


802 


m 


ISO 


» 


137 


» 


« 


250 


8(10 


SO 




130 


13T 


80 


• 


800 


320 


» 


a 


200 


152 


» 


800 


» 


3'i9 


50 


100 


m 


16% 


SO 


» 


800 


3%% 


SO 


1» 


ISO 


166 


» 


» 


loo 


365 


50 



484 



PRÉPARATION MÉCANIQUE DES HINERAIS. 



MDTBMAIS ftUIJUlub (qALÈME) A GAHGUS QUARTZKUSB TBilHOUMÈWa OU- 
TENABT MOnrs DB 5 POUB 100 DB BLBHDB , ABSEBIC OV ABIDIOin 
ftéPABis on BBlTBll. 



1 TBNBUR PAB 1000 KIU>«. 


PRIX 




nSBOB PAR 1000 KIUW. 


PRIX 


1 


Il Plomb. 


Argent. 


éu 1000 Ulog. 


Plomb. 


Argent. 


doilOiokllog. 1 


ki.. 


r. 


fr. 


0. 


kl. 


f». 


fr. 


t. 


3S0 


» 


» 


50 


550 


300 


197 


30 




100 


3 


30 


600 


■ 


193 


» 




200 


20 


30 




200 


200 


80 


300 


m 


23 


» 




300 


221 


80 




' 100 


23 


» 


650 


» 


220 


5* 




200 


^ 


» 




200 


225 


SO 


350 


» 


5S 


50 




SOO 


2%6 


80 




ISO 


ê1 


30 


700 


• 


2%8 


• 




300 


90 


30 




200 


249 


80 


Mo 


» 


33 


» 




300 


270 


80 




200 


102 


30 


YSO 


» 


275 


SO 




300 


123 


80 




300 


295 


30 


%$0 


» 


110 


50 




MO 


316 


10 




200 


127 


30 


300 


m 


303 


• 




300 


1%8 


30 




SOO 


• 319 


10 


SOO 


» 


133 


■ 


^ 


%00 


3%0 


80 




200 


151 


30 




*oo 


361 


80 




300 


172 


30 




600 


332 


80 


sso » 

• *• 


105 50 




700 


%03 


80 


176 30 


' 


300 


«2% 


80 



Si les minerais sont carbonates, la tonne augmente de 15 
francs. 

Pour les proportions d'argent supérieures à celles qui sont 
indiquées dans ces tableaux, il suflBt d'ajouter au prix de la 
tonne de minerai 21 fr. par chaque 100 grammes d'augmen- 
tation dans le titre. 

Le calcul pour établir la valeur des minerais se complique 
quelquefois d'usages locaux. Ainsi pour les minerais de cuivre 
ce sont les usines de Swansea, dans le pays de Galles, qui éta- 
blissent les cours, et les prix des minerais importés se cal- 
culent de la manière suivante. 

On suppose un prix constant, pour le traitement d'une tonne 
de minerai, quels qu'en soient le titre et la composition; ce 
prix constant, qui constitue ce que l'on appelle les charges du 
minerai, est fixé à 69 fr. 50 cent, par tonne. 

Le prix du cuivre varie, mais ce qui le fait principalement 



LAVAGE DB LA ROUILLE. 480 

varier lorsqu'on estime du minerai, c'est la qualité de ce mi- 
nerai et de ses gangues. Ce^ variations sont réunies par une 
seule estimation qui est ce que l'on appelle le standard du 
minerai. 

Après avoir déterminé le titre d'un minerai et examiné la 
nature de sa composition, les acheteurs l'évaluent par consé- 
quent en donnant un prix au cuivre contenu. Ainsi le standard 
sera plus élevé pour des carbonates ou des oxydes que pour 
des pyrites ; il sera plus élevé pour des pyrites pures que pour 
les minerais gris arsénifètes ou antimonifëres. Enfin, certaines 
gangues, telles que le spath-fluor, pouvant servir de fondant, 
donnent aux minerais une plus value, tandis que d'autres les 
déprécient. 

Il résulte de ces divers éléments et de cette méthode de 
calcul que l'on applique à certains minerais un standard plus 
élevé que le prix courant du cuivre; cela tient non-seulement 
aux qualités du minerai , mais à ce que le chiffre de 69 fr. 
50 cent, pour les charges est un chiiire beaucoup trop élevé 
pour les minerais pauvres, tandis qu ilest normal pour les mi- 
nerais riches. Ce fait, qui semble d'abord une anomalie, s'ex* 
pliqueen ce que, pour les minerais pauvres, les frais de grillage 
de mattes et de raffinage exercent peu d'influence, tandis qu'ils 
sont considérables lorsqu'on les rapporte à une tonne de mi- 
nerai riche. 

Ceci expliqué et le standard admis , rien de plus simple que 
le calcul de la valeur du minerai. Supposons du minerai dont 
le titre est de 8 pour 100 et le standard fixé à 2500 fr. , chaque 
tonne contiendra 80 kilog. de cuivre, c'est-à-dire une valeur 
de 240 fr. Déduisant les charges de 69 fr. 50 cent, reste une 
valeur de 150 fr. 50 cent. 

Lavage 4e la heallle. 

La préparation mécanique s'applique dans beaucoup de cas 
aux houilles menues, pour les débarrasser des poussières et des 



486 



PRÉPARATION HÊCAIIIQU^ DES MINERAIS. 



fragments schisteux qui en altèrent la pureté. Cette prépara- 
tion est surtout nécessaire pour les houilles menues destinées 
à la fabrication du coke , à la forge et à la fabrication des 
agglomérés ou péras artificiels. 

C'est par lavage que Ton opère, en se basant sur la densité 
des parties terreuses toujours supérieure à celle de la houille. 
Dès Tannée 1838, M. Ract-Madoux, ingénieur aux mines de 
Bert, soumettait les houilles menues à un lavage dans des 
caisses à courant d'eau continu. Ces caisses étaient barrées par 
une contre-pente au chevet , et plus loin par des planchettes 
que le courant d'eau franchissait avec la houille, tandis que les 
schistes s'y arrêtaient. La houille lavée se rassemblait ainsi i 
l'extrémité de la caisse, tandis que les pierres restaient vers le 




Fig. lOS. CrWê d piêUm pour 1$ lavage d$ la homilU. 

chevet. Ce procédé est encore employé sur beaucoup de bouil- 
1ères qui ont une grande quantité d'eau à leur disposition; il 
est en effet très-simple et exige peu de frais de premier éta- 
blissement, condition que Ton ne doit pas perdre de vue lors- 
qu'il s'agit de laver une matière qui n'a que peu de valeur et 
pour laquelle la plus value césultant du lavage est également 
très-faible. 

On a établi quelques années après, dans le bassin de la Loire, 



LAVAGE DE LA BOUILLE. 4B7 

des lavoirs à piston ou cribles dont l'usage s'est xépandu 
promptement. Ce crible est représenté fig. 193. 

Un piston met l'eau en mouvement et agit comme dans les 
cribles hydrauliques appliqués aux minerais. Seulement la 
caisse à laver a de l^'ySO à l'^iSO de côté, et elle est munie 
d'une grille à barreaux très-écartés, placée à 0"*,12 au-dessus 
de la claie ou de la toile métallique sur laquelle sont déposés 
les menas à layer. 

La charge déposée dans la caisse à laver dépasse la grille 
supérieure. Le mouvement étant donné au piston, la charge 
est soulevée par l'eau, les pierres gagnent le fond, et l'ouvrier, 
en rasant avec la pelle la grille supérieure, est certain de n'en- 
lever que la houille lavée. L'opération se continue ainsi par 
charges successivement mises, lavées et recueillies jusqu'à ce 
que les pierres aient rempli tout l'intervalle compris entre les 
deux grilles. On enlève alors la grille supérieure et on rejette 
les pierres. 

Un ouvrier faisant lui-même tout le service de la houille et 
donnant le mouvement au piston, peut laver de 50 à 60 hecto- 
litres par journée de 10 heures de travail. 

Il était naturel de chercher à établir les manutentions du 
avage par des moyens mécaniques de manière à supprimer 
les frais et les lenteurs de la main-d'œuvre. L'appareil Bérard 
a le premier satisfait à ces conditions. Il se compose de grands 
cribles à pistons mus par une macliine à vapeur qui donne éga- 
lement le mouvement aux organes mécaniques nécessaires au 
service. 

Cet appareil n'est pas le seul qui soit appliqué au lavage de 
la houille, et celui de M. Meynier, établi à Brassac (Puy-de- 
Dôme), nous parait résumer les conditions des divers appa- 
reils mécaniques avec quelques perfectionnements essentiels. 

Cet appareil est représenté en coupe, par la planche XXXIV. 
Il se compose de deux caisses à laver juxtaposées. La toile 
métallique du fond est inclinée vers une soupape qui per- 
met de laisser tomber les schistes dans un compartiment 



488 PRÉPARATION HCCANIQUE DES VIRERAIS. 

spécial ; quant à la houille lavée, elle est rejetée au dehcm . 
avec Teau, sur un tablier incliné également en toile m^al- 
lique. 

Un corps de pompe fournit l'eau aux deux caisses ; il Tas- 
pire dans un bassin inférieur et la rejette sur le tablier, avec la 
houille lavée. 

C'est le mode d'action de ce corps de pompe qui constitiie 
le perfectionnement introduit par M. Meynier. Dans les caisses 
ordinaires , c'est toujours la même eau qui monte et descend ; 
il en résulte que la chai^ à laver, d'abord soulevée par le re* 
foulement de Teau, est ensuite rabattue sur la grille par roscil- 
lation inverse. Ce mouvement de rabatage contrarie évidem- 
ment la liquation des schistes, tandis que le mouvement 
d'expulsion de l'appareil Meynier aide au contraire la sépa- 
ration des fragments de houille. 

D'autres appareils ont été construits. M. Ract-Madouz en 
a établi un à Saint-Chamond , dans lequel , au moment où la 
houille est soulevée par l'action du piston , un jet d'eau hori- 
zontal déterminé par l'ouverture d'un clapet chasse cette houille 
sur un tablier extérieur, tandis que les schistes retombent au 
fond. 

Le concours de ces lavoirs ingénieux conduit à utiUser pour 
la forge et le coke des menus qui n'avaient que des emplois 
inférieurs. Le déchet éprouvé au lavage varie naturellement 
suivant le degré de pureté des menus ; il est en général de 
10 à 15 pour 100. 



CONDITIONS GÉNÉRALES DES EXPLOITATIONS. (M 

CHAPITRE ÏX. 

GOHDinOllS GinéRAUB DBS KXPL0ITATI0S8. 

Toutes les mines sont soumises à des conditions générales 
d'organisation qui forment le complément naturel des méthodes 
d'exploitation et des procédés appliqués à Taérage, aux trans- 
ports, à l'extraction, à l'épuisement, etc. L'ingénieur, qui dans 
beaucoup d'autres industries peut être isolé de l'administration 
commerciale, joue un rôle essentiel dans celle d'une mine, 
parce que lui seul peut prévoir et fixer les travaux à entre* 
prendre et le matériel à construire ; lui seul peut suivre et déteiw 
miner le prix de revient, qui est la base de toute administration 
commerciale. 

Pour prévoir et fixer les travaux à entreprendre, il faut 
embrasser l'ensemble de la concession à exploiter, tracer les 
conditions probables du gîte , et proportionner les travaux de 
recherche à ceux de l'exploitation. Il faut qu'un nouvel étage 
d'exploitation puisse être préparé pour succéder à celui qui va 
se trouver complètement exploité; il faut qu'un nouveau siège 
d'extraction puisse succéder à celui qui est épuisé. Prévoir les 
nécessités de l'avenir, pourvoir au remplacement des ateliers 
à mesure qu'ils s*épuisent , préparer le développement de la 
production dans une sage mesure, c'est administrer. Or, cette 
condition d'une administration prévoyante ne peut être obtenue 
que par l'étude soutenue des plans et des coupes que l'on peut 
établir à l'aide des travaux exécutés et de l'étude géologique du 
terrain ; elle ne peut être obtenue qu'à la condition d'avoir des 
plans exacts et complets qui permettent d'apprécier en quelque 
sorte le passé de l'exploitation , son présent et son avenir. 



4M COUDITIONS «CHÊRALES des SXPLOITATIOm. 

Noos entrerons d'abord dans quelques détails sur le leré 
des plans de mine , en supposant que Ton connaît déjà les mé- 
thodes employées pour le levé des plans de sor&ce. 



■il»«s« 



Dans toute exploitation , un bon plan de mine est indispen- 
sable, surtout quand les travaux souterrains sont très-dévelop* 
pés. En effet, il est nécessaire de maintenir les travaux dsi» 
les limites de la concession afin d'éviter des contestations avee 
les concessions voisines; il existe en outre certains points, 
tels que des vieux travaux, des failles aquifères, etc.» doDtîl 
fifliut se tenir constamment éloigné , sous peine des plus grands 
dangers. Enfin, lorsqu'il s'agit de joindre un point fixé à IV 
vance par un puits ou par une galerie , si l'on n'a pas un pian 
fait avec prédsion , on s'expose à manquer le but et à fiiire eD 
pure perte des travaux coûteux. 

Le levé des plans dans les mines présente de grandes diffi- 
cultés. Les mines étant composées de vides sinueiuc et isolés 
les uns des autres , il fiftut en efiet déterminer la forme et b 
position de chacun d'eux et les rapporter à un plan d'en- 
semble. Ces difficultés sont encore accrues par la néoessilé 
d'opérer dans des galeries obscures , souvent basses et d'un 
parcours très-difficile. 

Pour orienter d'une manière certaine des travaux qni ne 
communiqlient au jour que par des galeries sinueuses ou ptf 
des puits, il faut avoir recours à la boussole. 

Bonss«les. — La boussole de mine se compose d'une ai- 
guille aimantée, teintée en bleu d'acier sur la pointe Nord. 
Cette aiguille est suspendue sur une chape d'agate, et la posi- 
tion qu'elle prend lorsqu'elle est placée horizontalement, est 
déterminée par un limbe de 10 à 16 centimètres de diamètre, 
divisé en 360 degrés. La division doit être faite avec le fl^ 
grand soin; elle marque les degrés et les demi-degrés; le 
limbe est argenté mat, les divisions étant marquées en noir; le 



DBS PLANS DE MIITES. 491 

fond «fit mat et de teinte neutre, de manière que son miroite'^ 
ment ne puisse fatiguer la yue. 

Il suffit d'examiner avec soin la boussole divisée en 360 de- 
grés , pour se rendre compte des relations qui existent entre 
cette notation et celle de la division en quatre fois 90 degrés 
dont les points de départ sont le Nord, TEst, le Sud et TOuest. 
Avec un exercice de quelques heures , on saura transformer 
rapidement les mesures lues sur les divisions rapportées au 
Nord seulement , en notations rapportées aux quatre points 
cardinaux. 

En Allemagne on divise souvent le limbe de la boussole en 
S24 heures, ou plutôt en deux fois 12 heures , de telle sorte que 
midi se trouvant placé au Nord, les 12 divisions descendent 
de droite à gauche jusqu'au numéro 12, qui marque également 
le Sud. Les divisions recommencent à droite à partir du Sud 
pour rejoindre le 12 Nord ; de cette manière , les deux extré« 
mités de l'aiguille marquent toujours la même heure. Chaque 
heure correspondant à 16 degrés est divisée en 8 parties, 
qui sont elles-mêmes subdivisées en 4. Sur une boussole 
ainsi notée, 6 heures marque la ligne £. O.; 3 heures est 
N. 46* O. et ainsi de suite. 

La disposition la plus généralement adoptée pour la bous* 
sole de mine est celle iàXe poche de mineur. 

La boîte de la boussole est suspendue sur un double axe de 
manière à prendre naturellement la position horizontale. Le 
support est muni de deux crochets qui permettent de suspendre 
la boussole sur un cordeau tendu suivant la direction que l'on 
veut mesurer. Dans cette position , la ligne N. S. de la bous- 
sole coïncide précisément avec la ligne du cordeau , de sorte 
que, pour en déterminer la direction , il suffit de lire l'angle 
marqué par l'aiguille de la boussole. 

Cette disposition est surtout commode pour les mines très- 
sinueuses et d'un parcours difficile ; elle permet de tendre des 
cordeaux qui forment les axes repères des vides successifs , et 
d'en déterminer les directions par des opérations aussi rapides 



kn CONDITIONS OtNËAALES KS EXPf^OITATIOIfS. 

que pbaBÎble. Des notes et des croquis pris sur les lieox per- 
mettent ensuite de fixer la forme des vides autour de ces axes. 

La pocbe de mineur contient un demi-cerde gradué, avec 
crochets de aospension et fil à plomb, à l'aide doqud on do- 
mine l'inclinaison moyenne du cordeau tenda à chaque statioiL 
Enfin on complète le levé en mesurant la longueur du cordon, 
c'est-à-dire la longueur de la station, avec une cbtâne en laitoo 
dont diaque maille est égale à 0"',20. ; 

Pour lever un plan de mine, on fisdt donc une série de sta- 
tions successives dont on mesure la direction , l'inclinaison et 
la longueur. Si Ton suppose, par exemple, que ces stations 
suivent l'axe d'une galerie sinueuse , il suffira d'ajouter les lar- 
geors prises perpendiculairement aux directions pour avoir tons 
les éléments du plan. 

Afin d'éviter toute chance d'inexactitude , on a un calepin 
d'observations où sont marqués : 1" le numéro de la station; 
2* la direction, c'est-à-dire le chiflfre indiqué par la pointe 
bleue de l'aiguille ; 3* rinclinaison mesurée en degrés et mi- 
nutes, en indiquant si elle est montante ou descendante; 
4^ la longueur de la station exactement chaînée; 6* les lar- 
geurs à droite et à gauche du cordon, les observations et re- 
pères qui peuvent aider à préciser le plan. 

Avec ces données, on peut faire les plans ou projections bo« 
rizontales et verticales. On construit ou calcule les triangles de 
manière à obtenir les projections horizontales et verticales des 
lignes mesurées , projections que l'on porte sur le papier, au 
bout les unes des autres , en donnant aux lignes les directions 
déterminées par la boussole. Pour reporter ces directions, on 
se sert d'un rapporteur, support rectangulaire qui reçoit M 
boussole, et dont les côtés, formant règle et équerre, pi^' 
sentent des lignes parallèles à la ligne N. S. et à la ligne E. 0. 
On se sert ainsi, pour rapporter les directions, de la même 
boussole qui a servi à les déterminer dans la mine. 

Les travaux de mines^ galeries, descenderies ou montageSi 
sont aujourd'hui assez réguliers et présentent un sol assez sta* 



DES PLANS DE MINES. 



493 



ble pour que l'on puisse substituer à la poche, du mineor use 
boussole à trépied, munie latéralement d'un demi-cerdé pour 
prendre les inclinaisons. 

Cette boussole à trépied est ordinairement carrée ; elle porta 
deux niveaux qui permettent de l'établir horizontalement et 
une lunette adhérente avec demi-cercle qui pertnet de meauter 
à Taide d'un fil à plomb l'inclinaison que Ton donne à la lunette^ 
L'établissement de la boussole carrée, à chaque station, 
prend un temps assez long, et l'on emploie en Belgique une 
disposition due à M. Dehennault, fabricant d'instruments de 
précision à Fontaine-l'Évêque, disposition qui est évidem- 
ment préférable. La boussole est suspendue par deux arcs 
perpendiculaires, de manière à prendre elle-même son ni- 
veau, et toutes les petites manœuvres de l'observation y sont 
étudiées et facilitées, de manière à rendre l'usage de la poche 
de mineur de plus en plus rare. 

Trmeé «la 'plan. — On opère avec la boussole à pied comme 
avec la poche de mineur, de manière à mesurer à chaque sta- 
tion la direction de la ligne mirée et son inclinaison montante 
ou descendante; on chaîne ensuite, avec la chaîne en laiton, la 
longueur de la station. Ceci posé, on se munit, avant de des* 
cendre dans la mine, d'un carnet d'observations qui porte les 
divisions suivantes. 



Levé du 



1856 



hâurêt. 







IMCLIIIAItOII« 






STATIORS. 


UMCriOMS. 




LOMWIOftt. 


OMHlTàtMMS. 






nootaote. 








1 


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I«r 


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V 


» 



Le carnet doit porter la notation de la boussole, par exem* 



k»k COlfDITIOlfS 6M8RALES DES BXFLOITATIOIIS. 

pie» 380 degrés, notation inrene. D édirniino n magnétiqw, 
19*3(yOa<»t. 

Ces mesures étant prises, on les porte sur le registre dn k»*, 
qui est composé d'une série de tableaux contenant d'aberd 
toutes les données indiquées par le carnet, plos les oolonses 
suivantes, placées à la suite des premières , 











ASCUS 

OfientéM. 


mOJBCTIOllS 

horisontales. 


PKOiBcnom 


des alDiodeL 


• 


L ootl 

L' cobT 
L" COI F 


L»nl 
L tin r 
L sin I' 
Lsiol" 


■ 
1 



en consignant sur ce tableau toutes les observations 91U 
peuvent servir à désigner les stations, les croisemaits de ga- 
leries, etc. Le registre représentera le véritable plan de la nûo* 
que Ton pourra porter à volonté sur le papier. En effet, ks 
angles orientés sont des angles plus petits que 180^ placés « 
droite ou à gaucbe du méridien magnétique, suivant qu'ils sont 
à l'Est ou à l'Ouest; les projections horizontales et verik^ 
des longueurs chaînées, sont les longueurs réelles à porter sur 
le papier pour obtenir les plans-projections ; enfin la sonune 
totale des altitudes tient compte de toutes les inclinaisons mon- 
tantes ou descendantes, de manière à préciser la hauteur ab- 
solue des points extrêmes des stations. 

Cette méthode de lever et de tracer les plans présente pl^ 
sieurs éléments d'erreur qu'il est essentiel de signaler. Les uns 
tiennent à l'instrument, les autres à la manière d'opérer.' La 
boussole ne marque pas le Nord vrai ; non-seulement sa décli- 
naison varie suivant les latitudes, mais elle éprouve en outre des 
variations diurnes. Ainsi, dans une localité donnée, on a con- 
staté d'un jour à l'autre des variations de 30 minutes, et dans 
des espaces de 15 à 20 jours, la variation a quelquefois dé- 



DES PLANS DE MINES. 495 

passé^ un degrë< Si donc on veut opérer avee eertîtode, il iant 
tracer uile méridienne à la surface et déterminer dans la mine 
une ligne de repère pour ramener tontes les observations 
au Nord vrai , précaution qu'on ne prend que bien rarement. 
Xja difficulté de lire bien exactement, avec une lumière 
incertaine et dans des positions souvent incommodes, les an- 
gles nmrqués par Taiguille qui oscille pendant longtemps, est 
un autre obstacle à la parfaite exactitude des observations ; ai 
admettant toutefois que l'appréciation soit exacte , on ne peut 
. pas être fixé à plus d'un quart de degré, c'est-à-dire qu'on né- 
glige forcément les angles de 15 minutes. Enfin il &ui s'as* 
treindre à ne porter sur soi aucun instrument en fer, et, si Ton 
opère dans une galerie où il existe un chemin de fer, il faudra 
faire enlever les rails autour des stations ; car à la hauteur d'un 
mètre au-dessus de ces rails, la déviation pourrait être de plus 
d'un degré. 

Quant à la manière de tracer le plan par stations succès* 
sives, elle est vicieuse en ce sens que, les stations étant très* 
multipliées*, avant d'arriver à déterminer la position d'un point 
éloigué, toutes les chances d'erreur s'iyoutent sur le tracé 
graphique, de manière à produire <les erreurs de plus d'un 
mètre après une longue série d'opérations. Ces di£Eérences 
résultent de ce qu'un observateur a toujours une tendance à 
se tromper dans le même sens, de sorte que les erreurs ten- 
dent à s'ajouter plutôt qu'à se compenser. C'est pour remé- 
dier à ce grave inconvénient que l'on emploie la méthode du 
trois plans coordonnés. 

Cette méthode consiste à déterminer isolément la position de 
chaque point de station relativement à trois plans coordonnés, 
qui sont : un plan horizontal, un plan vertical Nord-Sud pas- 
sant par le méridien magnétique , et un plan vertical Est-Ouest 
perpendiculaire aux deux précédents. Les trois plans se croi- 
sent au point de départ, et chaque point est déterminé par sa 
hauteur ou altitude, sa longitude et sa latitude relativement 
à ces trois plans coordonnés. 



496 CONDITIONS GÉNÉRALES BJSS EXPLOITATIONS. 

On note comme pogttives les hautears auniessos du jâm 
horistntal» les longitudes à l'Est da plan méridien et les iaû- 
tades an Nord du plan perpendiculaire au plan méridien ; pu 
contre , on note comme négative» les distances aa-dessous da 
plan horizontal, les longitudes à TOnest du plan méridien, les 
latitudes au Sud du plan perpendiculaire. On a soin de dé- 
terminer le méridien d'une manière fixe par deux repères 
qu'on peut toujours retrouver et qui permettent den^ger 
les variations diurnes. 

La feuille de papier sur laquelle on opère étant considérée 
comme le plan horizontal, on l'orientera et l'an traoera deax 
axes perpendiculaires entre eux qui représenteront les tracti 
des deux plans verticaux N. S. et E. O. 

Que l'on projette sur le papier une station quelconque 
L cos I, en ayant soin de placer à son extrémité l'origine des 
coordonnées; la position de cette ligne sera précisée paries 
deux ordonnées, prises sur les axes N. S. et £. O. L'ordon- 
née prise sur la ligne E. O. est la longitude, et l'ordonnée 
prise sur la ligne N. S. est la latitude. Ces deux ordonnées 
sont évidemment, puisque le papier est supposé orienté L ex» 
I cas OL ai L cos I sin (t; si à la suite de la première station 
on en marque une seconde, les ordonnées sont L' cos I' cos* 
et L* cos r sin œ' et ainsi de siiite. 

Il suffira de tracer plusieurs stations à la suite les unes des 
autres pour voir que si l'on fiût la somme algébrique des o^ 
données des stations successives, on aura les coordonnées da 
point extrême. 

n n'est donc besoin de faire aucun tracé graphique t^ 
obtenir ces ordonnées finales, et l'on peut déterminer par on 
simple calcul , et par conséquent sans erreurs graphiques, b 
position d'un point. 

Quant aux altitudes, rien n'est changé, c'est la somme algé^ 
brique de toutes les projections verticales positives ou néga- 
tives L sin I, L' sin T, etc.... 

Avec les mesures qui ont été prises dans la mine, on p^^^ 



DES PLANS DE MINES. 497 

par conséquent joindre aux données recueillies dans la mine 
les éléments indiqués par le tableau suivant : 



I Angles orientés, 
de 0» à 90*. 



Projections 
horizontales. 



Longitudes. 



Latitudes. 



Altitudes. 



On peut en outre, dans trois colonnes supplémentaires, join- 
dre les sommes algébriques des longitudes, des latitudes et des 
altitudes. Ces sommes représentent les coordonnées des extré- 
mités des distances, par rapport aux trois plans fixes qui se 
croisent an point de départ ou origine de la première dis- 
tance. 

Ces éléments successivement inscrits sur un registre, 
pour chaqus niveau d'exploitation , constituent un plan 
écrit, avec lequel on peut évidemment tracer le plan gra- 
phique. On détermine ainsi sur ce plan la position successive 
des points les uns par rapport aux autres et d'une manière 
absolue en les rapportant seulement à Torigine des coor- 
données. 

Les projections verticales que Ton construit également par 
ces procédés, constituent des coupes transversales que Ton 
peut faire passer en plusieurs points du plan. On y joint les 
tracés géologiques que fournit Tétude du terrain. 

Pour compléter le plan des travaux souterrains, il faut né- 
cessairement le rapporter à im plan détaillé de la surface qui 
s'obtient par une triangulation. 

Les deux tableaux ci-après résument les opérations faites 
pour le plan des travaux souterrains par la méthode des trois 
plans coordonnés et pour la triangulation de la surface. Les 
chiffres indiqués dans chaque colonne font mieux comprendre 
la série des opérations que les simples titres des colonnes qui 
d'ailleurs sont elles-mêmes combinées de manière à rendre les 
résultats précis et à éviter toute chance d'erreur. Nous de- 
vons la communication de ces tableaux à M. de Reydellet^ 

II. 32 



LEVÉ DES H 



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nccLiRAitom. 



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aveo la méridlaii ooordoiuié, 


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oompris dans las qnmrU de o«rde. 


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GALEIΠBE ROULAGE DITE KAHIE-LOUISE COfl 





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170 1/8 




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DEPART DU POdrT D^ 



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%3 
30 



167»3'2«' 



%2»2%'*<r 



«"srMT 



OUTERRAINS. 



ionnëet des extrémités des dûtanoss, 
r rapport à trois plans qui se croisent 
'origine des mêmes distances. 



luteurs 
X. 

Dëpr. 



Est. Ouest. 



Latitudes 

-y. 

Nord. Snd, 



Coordonnées des extrémités des distances, 
par rapport anx trois plans fixes qui se 
croisent au point de départ ou origiofe 
de la première distance. 



Hauteurs 

ZX. 

£ieT. Dép. 



Longitudes 
Z s. 

Est. Oaest. 



Latitudes 
Zy. 

Nord. Sud. 



LU POINT D'ORIGINE DE LA TRIANGULATION. 





» 


2IS,2T 


109,77 


• 


• 






• 


m 


• 






T,I2 




1S,28 


SS7,10 






220,39 


9%,%9 


» 






I2,d0 




$S,SO 


SS0,26 






232,90 


*0,99 


• 






2,*i 




25,60 


S30,7i 






23S,%0 


15,89 


» 






S.OS 




M,71 


3M,I0 






238,48 


• 


29,32 




«,06 


• 




18,62 


8%0,26 






232,87 


» 


tô,9% 




0,21 


» 




1M7 


8M,S2 






232,16 


• 


57,01 



LE.CULS AU POINT N« 48. 



9 

m 


106,96 


• 


115,99 


» 


m 
885,50 


» 
m 


• 
106,96 




115,99 


32,380 


105,37 


» 


» 


2%8,90 


853,12 


» 


212,83 


» 


• 



182,91 



LEVÉ DES SURFi 



DCSIGNATION 
des 

niABQLES. 




>• èl 



ANGLES 

OMBBVÉS. 



S9=3%*5S'20' 
%2=7»HS'20' 



iso*oa'oo' 





CALCUL DES COTES IRCORKOS. 



06t< de 43 A %2. 



Log. 270-,28 = 2.»i8186 
+ Log.8.S«*5y20'= 9.7S7U60 



12.1892046 
-Log.S79*%5'20^= 9.9930207 



CÔTÉUUiSi 



2.19618S9 
L'C»*%Sà%2sl57-,iO 



Log. 
- Log. S. 

— Log. S. 
L'C«- 



Log. 270-,M=î-l 
-♦-L0g.S.«*il'«'=îJ^ 

-L0g.S.7J'U'»'=»*^ 

L' CM M à 59= W** 



I 



Log. 
-♦- Log. S. 

— Log. S. 

L'C»« 



Log. 
- Log. S. 

—Log. S. 
L'C«« 



Log. 
-H Log. S. 

-Log. S. 
L'O* 



ilANGULÂTION. 







• 


VALEUR 
des 


ORDONNEES DES POINTS PAR RAPPORT 




A l'originb aboptéb. 


OBSERVATIONS. 


ÉS CALCULÉS. 


INDICATION 

des poiniB. 


L0IIGtTII»B8. 


LATlTUftBS. 


HAOTBIIBB. 






Esl. 


Ouest. 


Nord. 

-*- 


Sud. 




Point d'orifpne des cal- 
culs. 
















e «3 à 42 
















= 157-, 10. 


%2 


0.00 


0.00 


0.00 


0.00 


133.77% 




e 42 à 39 


%3 


106.96 


» 


ItS.M 


• 


385. SOO 




- 2%9-,6% 


30 


212.33 


» 


m 


132.91 


SS3.120 




e à 
















9 à 
















> k 
















i à 

















»0« CONDITIONS GÉNËRALES DES EXPLOIT ATIOlf S. 

Lies opérations qui exigent la pins grande précision dans 
les mines sont : 1* recouper un point déterminé par un puits 
00 par nne galerie; 2* percer une galerie par tronçons qui 
doivent se raccorder exactement ; 3* foncer un puits sons stock, 
c'est-à-dire en laissant exister le puisard et venant au mojen 
d'un bure intérieur au-dessous de ce puisard, prolonger le fon- 
çage que Ton raccordera ensuite à la partie supérieure en 
abattant le stock de séparation. 

Ces diverses opérations exigent une sûreté d*exécation qui 
ne peut s'obtenir que par la pratique. Pour se convaincre qu'il 
est arrivé à cette sûreté, l'opérateur choisira dans la mine un 
parcours qui loi permettra^ en partant d'un point déterminé, 
de revenir sur ce même point après avoir suivi une série de 
travaux. Il procédera au levé da plan de ces travaux, et, s'il 
a bien opéré, il devra venir recouper sa première ligne de sta- 
tion précisément au point de départ. 

Le plan d'une mine devra être mis tous les mois au courant des 
travaux. U sera fait svix papier maillé ou quadrillé, les carrés 
principaux devant représenter un espace de 10 mètres de côté. 
CSette division facilite beaucoup les réductions et les levés partiels. 
Les plans et coupes résument toutes les conditions des tra- 
vaux souterrains, et, dans une exploitation de quelque éten- 
due, leur étude est le seul moyen qui permette d'embrasser 
l'ensemble des conditions. 

Quelle est, en effet, la forme du gîte? quelle est son allure? 
quels sont ses accidents? Tous les points de repère, toutes les 
lignes qui peuvent répondre à ces diverses questions, sont né- 
cessairement indiqués sur le plan , puisque ces points et ces 
lignes constituent le résultat le plus immédiat des travaux sou- 
terrains. Par quels moyens a-t-on atteint le gîte? quelle est la 
méthode d'abatage? quel est le système suivi dans l'aménage- 
ment? Le plan seul permet de répondre à ces questions d en- 
semble, qu'il n'est pas possible d'apprécier en parcourant les 
travaux. S'agit-il de constater les circonstances du roulage 
souterrain et de l'extraction, de suivre la circulation de l'aé- 



ORGANISATION DU TRAVAIL DES MINES. S03 

rage , de reconnaître le système d*écouIeinent et d'épuisement 
des eaux ; ce n'est encore que sar le plan qu'on pourra suivre 
ces trois courants essentiellement distincts : celui de l'eau » qui 
circule et se rassemble vers les points d*épuisement ; celui de 
l'air, qui entre pur et sort vicié ; enfin celai des matières exploi- 
tées, conduites de tous les ateliers vers les points d'extraction. 
C'est ainsi que les diverses branches du service concourant 
vers un but unique , l'exploitation rationnelle, toutes doivent 
être coordonnées pour que cette extraction soit à la fois sûre 
et économique. 

Orc*B^'*^^'^B '* travail des niliieB. 

On peut, d'après les chapitres qui précèdent, se faire une 
idée précise de tous les travaux nécessaires pour créer un siège 
d'exploitation. Dans une entreprise de cette nature, produire 
n'est pas toujours le problème le plus difficile à résoudre; 
mais produire à un prix qui assure l'extension progressive des 
débouchés , qui offre aux exploitants la sécurité pour l'ave- 
nir, et aux consommateurs la garantie d'un approvisionne- 
ment régulier, tel doit être le but de l'établissement d*un 
siège d'exploitation. 

En présence de tous les détails que comprend l'exploitation, 
un prix de revient détaillé peut seul résumer les opérations de 
tous les services, et permettre d'en apprécier et d'en comparer 
les éléments. L' établissement de ce prix de revient est le com- 
plément obligatoire du travail de l'ingénieur; or, il ne peut être 
obtenu qu'après l'organisation précise et distincte de chacun 
des services. 

L'organisation d'une mine est aujourd'hui la même dans 
presque toutes les contrées. 

Le directeur ou ingénieur de la mine détermine les travaux à 
entreprendre , fixe les dimensions et formes des puits et gale- 
ries , indique les méthodes que doivent suivre les travaux'sou- 
terrains, arrête toutes les dispositions du matériel. Sa présence 



504 CONDITIOMS GÉNÉRALES DES EXPLOITATIONS. 

est constamment nécessaire ponr vérifier les directions , 
veiller les ateliers d'abatage, Texécntion des boisages et des 
muraillements qu'il prescrit, surveiller la marche des macfaiiies 
d'extraction et d'épuisement, recevoir chaque soir les rapports 
de tous les chefs de service, rapports qui précisent la production 
du Jour, et résument toutes les circonstances de l'exploitation. 

Dans les grandes exploitations , l'ingénieur-directeur doit 
être nécessairement secondé par des ingénieurs qui sont char- 
gés de' certaines parties du service. La direction des travaux 
du jour est alors isolée, et devient un service spécial qui com* 
prend les constructions et tout le matériel des mines. 

Les porions, ou maîtres mineurs, servent d'intermédiaires 
entre les ouvriers et la direction. Ils placent les ouvriers à leur 
poste de travail , assignent les tâches et les mesurent , surveil- 
lent le soutènement , les chargements et les transports. 

Chaque classe d'ouvriers chargés d'un service spécial doit 
contrôler les autres, jusqu'à ce que les produits arrivent au 
jour où ils sont reçus et constatés par un marqueur ou gouver- 
neur, qui est chargé de la surveillance et de la conduite de tout 
le travail de la halde om plâtre du puits. 

On appréciera l'importance relative des divers services , par 
la proportion des ouvriers employés à chacun d'çux. Voici 
cette proportion pour les exploitations houillères du nord de la 
France, rapportée à 1000 ouvriers mineurs à la veine. 

Clant^Hon des owriert employés aux tervicts des hùuilUres du nord (nombre* 
raftportéê d 1000 ùuvrUn mineurs à la vHn»), 

26 pon'ofu (service de jour). 

30 maUres mineurs (service de nuit). 

1000 mineurs f à la veine. 

S [ 226 mineurs, boweiteurs (employés aux bonveanx). 

.si 42 mineurs, coupeur: de mur. 

32 broncheurs, employés à la construction des voies dans les déblais. 

40 maillettrs , aux voies de retour d'air. 

42 faucheurs ou descombleurs^ chargés de maintenir la Motion d« ga- 
leries. 

75 raccommodeurs y à Tentretien des voies de roulage. 

4 lampistes f du fond. 

72 machineurs, employés aux machines. 

50 chargeurs aux accrochages. 

1639 à reporter. 



C3 



ORGANISATION DU TRAVAIL DES MINES. *(05 

1639 report. 

1560 hertcheursj employés aa roulage soaterrain. 

28 reculews on boutewrs , dans les tailles. 

75 êeneuTêf dans les tailles. 

500 galibolSf servears pour les voies. 

80 chargeurs , aux tailles. 

80 towrteurt et moulmeurê , anx manœuvres. 

12 garde- fen, d'aérage. 

20 lampistes f du jour. 

Ô I 550 ouvriers hors classe, tels qne hroutttiurs , clichiurs , triêwrs , miêurs^ 
monUurs de bois, etc. 

4544 

Ce tableau indique que pour 1000 ouvriers appliqués à l'a- 

batage de la houille, il y a un total de 4544 ouvriers employés. 

La même organisation se retrouve dans les houillères de 

l'Angleterre. On y distingue : 1^ Tingénieur ou inspecteur en 

chef (head viewer), qui est chargé de la direction des travaux ; 

2® deux sous-inspecteurs (under viewers], dont Tun est chargé 

de la surveillance permanente des travaux du fond, et Tautre de 

Tentretien des machines , apparaux , puits , matériel ; il a , en 

outre» la surveillance de tous les mouvements et travaux qui se 

font au dehors. Ces deux employés correspondent à ceux qu'on 

appelle en France directeur des travaux du fond et directeur 

des travaux du jour. 

Dans la mine , le maître mineur [overma7i\ reste au fond pen- 
dant toute la durée d'un poste et fait un rapport journalier ; il 
veille à Taérage, à l'avancement régulier des travaux; un con- 
tre-maître [deputy overman) est spécialement chargé de la sur^ 
veillance du soutènement, surtout dans les dépilages. Le vaste- 
man surveille l'exécution des travaux. Le davyman entretient 
et surveille les lampes de sûreté. 

Les ouvriers mineurs sont distingués en haveurs [hewers), qui 
abattent le charbon, et en mineurs au rocher [shifters), chargés 
de percer les voies de roulage ef les galeries de recherche. Les 
herscheurs (puiters) sont des jeunes gens chargés des transports 
souterrains. Après ces trois grandes classes viennent , comme 
dans nos mines, les ouvriers appliqués aux divers services, 
tels que le boisage, le muraillement . l'extraction, l'épuisé- 



806 CONDITIONS GÉNÉRALES DES EXPLOITATIOlfS. 

ment, etc. ,, pour lesquels on les spécialise, de telle sorte que Itrs 
tâches soient toujours aussi nettement définies que possible. 

Dans les mines, plus que dans toute autre industrie, les tra- 
vaux doivent toujours être exécutés à la tâche. Le percement 
d'un puits ou d'une galerie se traite toujours au mètre coarant; 
Tabatage se mesure par la capacité des bennes ou chariots, cq 
se règle, dans les petites couches , au mètre carré de sorfacr 
déhouiilée. Pour rétablissement des prix faits, les maîtres mi- 
neurs font d'abord l'évaluation du travail qui est vérifiée par l'in- 
gémeur ; celui-ci règle les conditions de l'exécution, et, toutes 
les fois que cela est possible, met le travail en adjudication. 

Cette méthode d'adjudication prend une très-grande exten- 
sion dans les pays où une exploitation active a familiarisé les 
mineurs avec les travaux. Les ouvriers se forment en compa- 
gnies, et, après avoir réglé entre eux les conditions de leur as- 
sociation , ils désignent un entrepreneur qui soumissionne le 
travail. Quelquefois les compagnies d'ouvriers se font non-seu- 
lement entrepreneurs des travaux d'abatage , mais anssi des 
transports. En Comwall, elles soumissionnent même à la con- 
dition de rendre le minerai à un titre déterminé; de telle sorte 
que les ouvriers ne sont réglés définitivement que lorsque le 
minerai amené au jour a été trié et estimé. Dans les contrées 
où la population ouvrière n'est pas assez familiarisée avec les 
travaux pour courir des chances aussi complexes, on fioce un 
minimum de journée que l'ouvrier devra recevoir si son prix 
fait a été malheureux : il faut combiner, autant que pos- 
sible, le mode de travail de manière à constituer l'ouvrier en 
état d'association avec la mine , son bénéfice devant dépendre, 
non pas des chances commerciales, mais de la matière venda- 
ble rendue au point de chargement. On établit ainsi dans toutes 
les parties du travail une excitation de zèle et une solidarité 
d'intérêts qui ne peut que produire d'excellents résultats. 

Il n'est pas d'industrie où l'aptitude des ouvriers et l'orga- 
nisation du travail aient une influence aussi prononcée que dans 
l'exploitation des mines. Ces travaux, si simples lorsqu'on les 



ORGANISATION DU TRAVAIL DES MINES. S07 

voit en activité , exigent la réunion de tant d'efforts et de ca- 
pacités diverses , qu'avec les meilleurs éléments il faut encore 
beaucoup de temps et de travail pour arriver à une organisa- 
tion bien assise et fructueuse. Aussi voit-on, dans les pays où 
l'art des mines est en vigueur, des gîtes à la fois peu riches et 
peu puissants donner des bénéfices , tandis que d'autres, bien 
plus avantageux, peuvent à peine se soutenir dans les contrées 
où il n'existe pas de bons éléments de travail et de direction. 
Cependant les populations laborieuses se forment d'autant plus 
vite au travail des mines que ce travail n'est réellement pénible 
que dans les ateliers mal aérés ou gênés par les eaux, et qu'il 
dépend presque toujours de l'ingénieur qui dirige les travaux 
de les rendre faciles. 

Caisses de secours.— Une des conditions essentielles de l'or- 
ganisation d'une mine est la constitution d'une caisse de secours 
et de prévoyance destinée à pourvoir : V au service de santé des 
ouvriers et de leurs familles ; 2* au service de pensions pour 
les ouvriers blessés dans les travaux, ainsi que pour les veuves 
et les orphelins; 3" à l'entretien des écoles pour les enfants. 

Dans presque toutes les contrées minières où ces caisses 
de secours et de prévoyance ont été organisées , on a adopté 
ce principe , que les ouvriers devaient prendre part à ses dé- 
penses et à son administration. 

Ce principe a le double avantage d'éviter un grand nombre 
d'abus, et d'attacher les ouvriers au service de l'exploitation. 
Les organisations adoptées présentent quelques variations , 
mais sont presque toutes calquées sur le même type. Nous ci- 
terons pour exemple celle d'une de nos principales houillères. 

I^a caisse est formée : 1^ d'une retenue proportionnelle et 
mensuelle de 3 pour 100 sur le montant des sommes gagnées 
par chaque ouvrier et portées sur la feuille de paye (cette rete- 
nue équivaut à un peu plus des deux tiers d'une journée de 
travail) ; 2* d'une subvention également proportionnelle et men- 
suelle de 2 pour 100 du montant de la feuille de paye, fournie 
par la compagnie ; 3^ de toutes les amendes pour mauvaise 



rm GONDITIOliS 6ËNÉEALE8 DES EXPLOtTATlONS. 

conduite et autres fautes prévues par le règlement général de 
rétablissement. 

La caisse est administrée par un conseil composé des direc- 
teurs des travaux , des maîtres mineurs , du plus ancien mar- 
queur, de trois mineurs élus par les mineurs , de trois onTriers 
manœuvres élus par les manœuvres. Le conseil est présidé par 
le chef comptable de la compagnie. 

La profession de mineur est plus spéciale que tonte antre , 
parce qu'elle exige une habitude des travaux souterrains. Aussi, 
dans beaucoup de contrées» les mineurs ont-ils formé des cor- 
porations distinctes , jouissant de quelques privilèges particu- 
liers. La facilité des communications a progressivement {ait 
disparaître ces institutions spéciales, et les mineurs sont ren- 
trés progressivement dans la classe générale des ouvriers. Ce- 
pendant, les compagnies d'exploitation ont toujours cherché 
à développer l'attachement des mineurs à leur profession , et 
plusieurs d'entre elles ont ajouté aux caisses de prévojrance 
des caisses de retraite destinées à servir des pensions à ceux 
qui ont vieilli dans la profession, et qui, an bout de dix ou 
vingt ans de service/ sont atteints d'infirmités. 

En général, on se fait une idée très-inexacte de la con- 
dition des mineurs. Le séjour des travaux souterrains, qui 
semble une circonstance pénible, est, au contraire, lorsqu'on 
en a pris l'habitude, une circonstance assez favorable à la 
santé des ouvriers. Ils n'y sont pas exposés aux rigueurs 
des saisons, la température y est constante, et leur travail 
ressemble d'ailleurs beaucoup à celui des ateliers de terras- 
sements. 

Les compagnies qui ont voulu resserrer les liens qui les 
unissent à leur population ouvrière, ont construit des loge- 
ments auxquels se joint presque toujours un petit jardin de 
dix ares par logement. Ces logements , donnés aux mineurs 
sur le pied de 3 à 4 pour 100 de ce qu'ils coûtent, forment 
des villages qui ont presque toujours un caractère remarquable 
de propreté, d'ordre et de bien-être. 



CALCUL DES PRIX DE REVIENT. 509 

Galevl des prix de reTlent. 

Lies travaux souterrains ont pour but constant d'obtenir 
les matières exploitées au plus bas prix possible. Lorsqu'on 
attaque un atelier d'exploitation, il faut avoir apprécié ses 
produits à l'avance et savoir s'ils pourront compenser les frais 
d* exploitation. 

Dans les mines métalliques, où la proportion du minerai 
est difficilement appréciable , on doit se rendre compte des 
frais nécessités par un chantier d'exploitation et de ses pro- 
duits , afin de décider s'il y a convenance à cesser ou à déve- 
lopper les travaux. C'est ainsi que, dans les mines d'étain 
d'Altenberg en Saxe, avant d'attaquer un massif, on procédait 
à l'essai, par un lavage en petit , des échantillons que l'on prenait 
sur toutes les parties accessibles de ce massif, afin de pouvoir 
constater si son exploitation donnerait un bénéfice sufiisant. 

Escpioltatioii de la houille. — Dans les exploitations qui ont 
pour base une matière homogène , telle que la houille , il y a 
assez d'unité dans les prix d'abatage pour que la qualité de 
la substance et la forme sous laquelle elle se présente détermi- 
nent a priori le degré dé convenance des travaux. Il suffit donc 
d'examiner la qualité de la houille pour savoir le prix qu'on 
pourra en obtenir^ Quant au prix de revient, quelques exemples 
choisis dans les mines de houille fixeront d'une manière assez 
complète sur les dépenses d'une exploitation. 

Les principaux éléments du prix de revient de la houille 
sont la puissance et la régularité des couches. 

Dans les exploitations du nord de la France , les couches 
sont peu puissantes et gisent à de grandes profondeurs. Deux 
couches, l'une de 0",50, l'autre de 0",40, inclinées de IS", ont 
été exploitées à 350 mètres de profondeur dans les conditions 
suivantes. 

Les ouvrages étaient à gradins renversés, les gradins ayant 
16 mètres de front. Quatre ouvriers, placés sur chaque front 
de 16 mètres, avaient chacun un front de 4 mètres, qu'ils de- 



910 CONDITIONS GÉNÉRALES DSS EXPLOITATIONS. 

▼aient, dans leur poste , avancer d'un mètre tout en boisant 
derrière eux; ces ouvriers recevaient 1 fr. 50 cent, pour ce 
poste; ils étaient servis par deux enfants payés fr. 76 cent., 
qui leur apprêtaient les bois et sortaient la houille de la taille. 

Les charbons sortis de la taille étaient traînés dans des gale- 
ries ménagées dans les remblais entre chaque gradin ; ces ga- 
leries avaient 1",20 sur 1 mètre. De ces galeries, les charbons 
étaient jetés dans une cheminée qui débouchait sur la voie du 
fond ou voie enferme. Là ils étaient pris par les rouleurs, qui 
les conduisaient par chemin de fer jusqu'à l'accrochage. La 
voie en ferme avait l'^SO sur 1 mètre, 20. On payait aux 
traîneurs 1 fr. 60 cent, pour 360 hectolitres combles (de 108 kil. 
chacun) transportés à 15 ou 18 mètres, suivant la difficulté; 
aux rouleurs ou herscheurs, 1 fr. 10 cent, par 360 hectolitres 
transportés à 40 mètres. 

Outre ces travailleurs, la mine entretenait : V des ouvriers 
coupeurs de murs, qui fusaient les galeries de traînage en sui- 
vant l'avancement des tailles, et étaient payés à raison de 2 fr. 
le mètre ; 2® des mineurs à la voie ferme qui doit toujours dé- 
passer la dernière taille'; ces mineurs, après avoir enlevé la 
houille, abattaient le mur de manière à arriver à la dimension 
convenable ; ils recevaient 5 fr. 50 cent, par mètre et 10 fr. dans 
les crains où le terrain est plus dur ; 3® des remblayeurs qui, pour 
chaque taille, se composaient de huit à dix enfants recevant de 
fr. 60 cent, à fr. 75 cent, chacun ; ces enfants enlevaient 
tous les déblais des galeries et les disposaient entre les boisages, 
de manière à ne laisser qu'un mètre de vide pour les piquenrs; 
4® des boiseurs pour l'entretien des voies de roulage ; 5* des 
ouvriers d'about, pour l'entretien des pompes et des cavdages, 
payés à raÎBon de 1 fr. 60 cent, par poste de six heures. 

Le travail ainsi établi, les dépenses ont été calculées par une 
période de 15 mois d'exploitation sur les deux couches , de 
0"",50 et de 0"",40 de puissance avec 75* d'inclinaison, pé- 
riode dans laquelle 27 425 mètres carrés de surfoce ont été 
exploités et ont produit 12870 mètres cubes convertis en 



CALCUL DES PRIX DE REVIENT. 511 

153 350 hectolitres combles. Ces dépenses ont été réparties 
par hectolitre de 108 kil., valant de 1 fr. 20 cent, à 1 fr. 
50 cent.» et chaque hectolitre a coûté : 



Piqaears à la veine. 


0,0900 


Tralneiira et rouleun. 


0,0550 


Coupeurs de mur et voiea en ferme. 


0.0790 


Remblayeurs ou resublenrs. 


0.0750 




0,0100 


Ouvriers d*abont. 


0,0116 


Ouvriers employés à l'extraction. 


0,0510 


Ouvriers employés à la machine d'épnisement. 


0,0135 


Maîtres mineurs et porions. 


0,0330 


Frais divers. 


0.0250 



' Total des frais d'exploitation par hectolitre. 0,4821 

^ Ponr cette exploitation on a consommé» soit dans les tra- 
vaux du fond, soit dans les travaux du jour : 

Perches pour le boisage. 0,1000 

Eclairage, kll. 036 de chandelles. 0,0540 

Pièces ponr Tentretien des machines. 0,0620 

Bois de chSne ponr les cnvelages. 0,0240 

Fer ponr les chemins. 0.0170 

Bois ponr bennes et chariots. 0,0100 

Cordes, étonpes. 0,0247 

Briques, cuir, huile et divers. 0,0176 

Pelles, clous, mannes d'osier. 0,0087 

Charbon brûlé par la machine d'extraction. 0,0310 

Charbon brûlé par la machine d'épuisement. 0,0420 



Total des consommations par hectolitre. 0,3909 

Il faut encore , pour compléter le prix de revient, ajouter à 
ces deux éléments de main-d'œuvre et de consommation les 
frais généraux de la mine, qui ont été : 



Employés de la mine. 


0,0240 


Forgerons et ajnsteurs. 


0,0170 


Charpentiers et menuisiers. 


0,0250 


Mesnrage et chargement. 


0,0250 


Cordiers. 


0,0120 


Pensions aux ouvriers. 


0,0140 


Frais de bnreanx. 


0,0300 


Fers et divers. 


0,0200 


Impôts. 


0,0130 


Total des frais généraux par hectolitre. 


0,1800 



5i2 CONDITIONS GÉNÉRALES DES EXPLOITATIONS. 

Ces trois éléments de dépense , étant additionnés, doncen; 
pour total da prix de revient de l'hectolitre comble 1,053, soi: 
10 fr. 53 cent, par tonne, prix qui représente à peu près les 
conditions les plus coûteuses des exploitations de houille. 

L'exploitation d'une couche de 1 mètre 25 d'épaisseur, pei 
inclinée et sise à une faible profondeur, présentera des cîtcod- 
stances bien plus favorables ; on en jugera par l'exemple de li 
couche du Treuil près de Saint-Etienne, qui offre, en outre, or 
tout autre mode d'abatage et de rétribution : nous l'expose- 
rons d'après les documents recueillis par M. Marrot. 

La méthode est celle des galeries et piliers ; les galeries 
d'allongement ont 4 mètres de largeur et sont espacées de 16 
mètres, d'axe en axe. Les traverses ont la même largeur et 
sont espacées de 25 mètres ; de telle sorte que, si l'on suppose 
un massif de 100 mètres de côté, on l'aum découpé par 100*j 
mètres de galeries représentant 4000 mètres de sup^ficie; il 
restera 6000 mètres de surface en piliers. 

Les charbons sont divisés suivant leur grosseur en pèra 
(morceaux de 6 ou 8 à la benne) , chapelé (gros morceauxi et 
menu. La benne, adoptée comme mesure, doit représenter 
150 kil. en péra, 120 en chapelé et 106 en menu. Comme H 
importe beaucoup d'obtenir le charbon en aussi gros fragments 
que possible , on a intéressé les ouvriers à cette proportion ; 
ainsi : 

Deux mineurs, travaillant pendant un poste de 10 heures au 
massif, c'est-à dire en galerie de 4 mètres, avancent de 0*,80, 
et abattent chacun 2 mètres cubes de charbon qui fournissent 
22 ou 23 bennes. Audépilage, un mineur est placé sur un front 
de 3 mètres et avance de 1 mètre ; il abat donc 4 mètres cubes 
qui fournissent 42 ou 44 bennes. Le mineur reçoit : 



Aa musif. 




Au dépil«f.. 




Par benne de pér«. 


0',25 


Par beune de péra. 


0^,15 


de chapelé. 


0,20 


de chapelé. 


0,10 


de menu. 


0,10 


de menu. 


0,05 



Or, dans ces deux conditions de travail, il obtient les pro- 
portions suivantes : 



CALCUL DES PRIX DE REVIEPïT. 513 

Au manlf. Au dépilaff*, 

Pér*. 101 Péra. 8 1 

Chapelé. 80 > sur 100 parties. Çhapelé. 30 > sur 100 parties. 

Mena. 60] Mena. 62) 

De telle sorte qu'il gagne 3 fr. 20 cent, par jour, sur lesquels 
il doit payer son huile, qui lui coûte fr. 20 cent. ; reste 3 fr. 
pour son poste de 10 heures. En résumé, la houille abattue a 
coûté en moyenne au massif 0,145, et au dépilage 0,073 par 
benne de 125 kil. tout venant. Ramenant ces chiffires à Thec-* 
tolitre comble, le prix sera de 0,115 au massif et de 0,058 au 
dépilage, soit pour la moyenne du massif de 100 mètres 
0,0808 rhectolitre. 

Les transports se font par traînage des tailles à la galerie 
principale, et de là sur un chemin de fer de 300 à 400 mètres 
de longueur. Le traînage sur une longueur de 120 mètres se 
fait par 6 traîneurs à 3 fr. et 3 pousseurs à 1 fr., qui traînent 
300 bennes; de sorte qu'il en coûte 0,070 par benne. Le rou- 
lage se fait sur 350 mètres par 5 receveurs à 3 fr. Tun, 10 rou- 
leurs coûtant 27 fr. 50 cent., 2 chevaux taxés à 3 fr. Tun, et 
1 palefrenier à 2 fr. ; ce service transporte 600 bennes qui 
reviennent à 0,074 Tune. 

Pour assurer la solidité de l'exploitation, deux mineurs abat- 
tent le toit sur 0™,30 à 0™,40 d'épaisseur dans les galeries de 
4 mètres ; ils muraillent ensuite les côtés , et ces remblais re- 
viennent à 1 fr. le mètre cube. Sur 3 mètres cubes de houille 
enlevée en massif, il faut 1 mètre cube de remblai. Au dépilage 
on dispose les remblais par pilier de 1 mètre de côté , et il ne 
faut en remblai que le cinquième de la houille enlevée. Ce 
remblai revient en moyenne à fr . 0,020 par benne. 

Le service de la mine se fait par deux puits dont les ma* 
chines d'extraction suffisent à l'épuisement des eaux. Les con- 
sommations, la profondeur étant faible, sont d'ailleurs très-ré- 
duites et se bornent aux bois de soutèn^nent lorsque le remblai 
manque, et à l'entretien des voies de transport et d'extraction. 
Pour une extraction annuelle de 250000 bennes, soit 300000 
hectolitres combles, ces frais ont été ainsi qu'il suit. 

11. 83 



514 



CONDITIONS GÉNÉRALES DES EXPLOITATIONS. 



ssîïïiSîr^ ««^•~'^'» — 

nntériear j ^^^ 

delamiiie. IxrtÎMgB. 

Toul 

Sztraction ( Extraction et épuisement. ... 

pour les pttiu.( Machines à vapear 

Eoireiien des bennes 

Redevances 

Frais d'sdministraiion 

J Frais de Tente 

Frais diTers./uyers. 

iBntrt- tien dee chemina et hAii- 

ments 

Frais généraux de diverae na- 
tare , 

Total 



PAR RBNUK. 



0,1 %5 
Ml 3 



0,07% 



0,272 

0,02S 
0,02S 
0,02S 
0,000 
0,019 
0,020 
0,008 

0,005 

0.009 



0,%77 



0,073 
0,099 
0,01 S 



0,1 Ift 
0,07% 



0,190 

0,025 
0,025 
0,025 
0,009 
0.019 
0,020 
008 

0,005 

0,009 



0,S95 



PAR TOeiRE. 



1,160 
•,S90 
0,10% 



•,£92 



3,170 

0,206 
0,SOO 
0^200 
0,552 
0.153 
O.lOO 
0,0(»% 

0,040 

0,073 



0,5«4 
0,3M 
0,1S4 



0,«i 

o,s« 



S»916 



1,5» 

0,2* 
•f^ 
0,90t 
0.552 
0,lSJ 

0,06% 

0,0M 

O.OTi 



Ce prix de revient de 3 fr. 60 la tonne, prix qui ne comprend 
d'ailleurs aucun intérêt des capitaux versés, peut être re^rdé 
comme celui des meilleures conditions, et forme, par consé- 
quent, avec l'exemple précédent emprunté i une ancienne 
exploitation des mines d' Aniche, les deux limites ^itre les- 
quelles viennent se grouper les firais de la plupart des liooil- 
lères. 

Dans les couches trës-puissantes , on a pu fiiire descendre 
encore ces prix lorsque les rabattages permettent l'emploi de 
la poudre, comme à Blanzy ; ou lorsque la houille est d*iin 
abattage trë&-facile , comme dans les houilles friables de Mont- 
chanin et de la Grand*Combe. Comparé à l'ensemble des mines 
de France, de Belgique ou d'Angleterre , ce chiffre est néso- 
moins un minimum qu'on sera heureux d'atteindre aujourd'hnii 
car il a été établi à une époque où la main-d'œuvre était seo' 
siblement moins élevée. 

Les veines les plus avantageuses des houillères du bassin do 



CALCUL DES PRIX DE REVIENT 



515 



Nord, de la France, puissantes de 0"60 à O^jSO, peuvent 
produire la houille à 6 fr. 50 la tonne; les veines de Bel- 
gique, dans les puissances de 1 mètre, la fournissent à 5 fr. 20 ; 
encore faut-il, pour atteindre ces prix, opérer sur des masses 
considérables ; on peut donc calculer Téchelle des prix de re* 
vient du quintal métrique de houille sur les données suivantes, 
prises dans di- vers bassins. 



Exploitation 

Consommation. ...... 

Frais généraox 

Prix du qnintal métrique. . 



*• 



î'I- Is 



0,482 
0,391 
0,180 



1,053 



0,285 
0,221 
140 



0,646 






0,189 
0,206 
0,125 



0,520 



m 



0,210 
0,118 
0,074 



0,402 



m 
m 



0,152 
0,110 
0,096 



0,358 



Pour obtenir le prix de revient , on aura soin de classer 
toutes les dépenses en trois comptes, ainsi qu'il est indiqué ci- 
dessus. Ces trois comptes seront 1^ la feuille de paye de chaque 
mois qui représente les dépenses de main-d'œuvre de toute 
nature ; 2" le magasin qui fournit aux divers services toutes 
les matières premières ou ouvrées représentant les consomma- 
tions ; 3"* enfin, les frais généraux qui comprennent les dépenses 
administratives de rétablissement. 

Ces diverses dépenses ainsi classées, se répartissent ensuite 
en subdivisions plus ou moins multipliées, suivant que Ton 
veut plus ou moins détailler le prix de revient. Voici un exem- 
ple de ces divisions, emprunté à une des exploitations de Char- 
leroy les mieux administrées et dont le carnet mensuel a été 
calqué sur celui d'une de nos plus grandes exploitations. Les 
calculs de ce carnet sont établis par quintaux métriques de 
houille et par centimes. 



tiie RAPPORT GENERAL. MOIS UE 

EXnUCTIOM MJ MOIS : 93 056 quiiitaux 



1856. 



^ 



RELBYt DBS BBPSNSBft 

CLASSÉES PÀA HATCIB. 



tOOLÂCX.< 



IIOIITAGB.< 



BOIIÀGI. 



(Maiiwi'œoTTe 
Botretien das ootiUi 
de minenrs et éclai-<iiAcisni. 
ffse l 

/lUin-d'omiTre 

l Frtis d'équipages 

Botretien desiMAiii-D'OBirTKt. 

chem.de fer. (hagasim 

Bntret. de& broiiet-c„,^.._ 

tes et chariots.... l"^*^^" 

Gonsonmistion de charbon.. 

Hain-d'œatre 

Entretien des ( foomitiikks 
machines....! ne macasui. 

Amortissement des cordes.. . 

Hain-d'œurre...... 

Foornitores du msgasin 

Dinofsis Dëpensea diverses, c hain- 

générales suirant détail. . . . ( n'onfai. 

de I Consommations. . . hagasui.. 

rexploiU' iFrais d'éauipages pour le ser^ 

Linn I TicegénéralderexploiUtion. 

1 Frais de service des ateliers. 

\Triage des rochers 

Frais dfadministr. de la partie indostr. . 
' Consonmiation de chartton. . . 
Ilain-d'œuvre 

UonsdesmscEinesl"^**^"' 
Entretien des ben-(^.^.„» 

nés et cordages.. I"^^^*™* 
Amortissement des cordes.. . 

Total des dépenses de l'exploitation . 
Frais d'administr. de la partie comm. . . 

/ /MLBYÉS DBS 

ÉCRITURKS.. 

HAGAS» 

CONSOIOIATION 
»BCHAaBOIf. 

Entretien et répa-iMAGASiR . 
rations des bAii-j main- 

meots (D'ocnTRt. 

\générales(BedevanceSy impositions et 

indemnités de terrains 

'rais d'équioages pour le ser- 
vice de radmlnisiration. . . . 
•. 100 sur le monUnt des 
lires, pour la caisse de 

prévojance 

i/s p. 100 pour la caisse de 
secours 



ÉPOISB- 

MENT 

des eanz, 



/dépensis 



Dépenses di-j 
▼erses. 



Total des dépenses. . . 

I Main-d'œuvre 
Entretien des ben-( 
Des, cordagesetou-jiiAGASiii 
Fournitures' du magasin 



Total général des dépenses.. 



i 



I3S5,99 



S4S,8S 

IS3I,30 



M9,S2 

94,08 

6840,00 



118,88 



119,83 
100,S0 



33,42 
158,11 



83,49 
893,89 



11894,82 



DBPBRSBS. 



22804,2sl I 

138$,99l«^.^l 

7673,38\ 
1018,041 

450,80\i 1010^1 

S4S,85( 

lS3l,3o) 

I 

T4l,80\ 

2 407,00 J 

S89,S2| %0S2,9i 
94,081 

soo,ooI 

1013,95) . ^ 

8840,06> ï»*»** 

338,27' 

4285,19 
118,88 

155,84 
98,85 
288,55. 
1128,001 
369.60 
316,85 

119,83 
100,50 



' US 



)5l97l,a 



s»rt,i8 



119S,«S] 



1006,58 



Ml 



/VT, 



141 



1309,95 

413,03^ 
33,42 

89,20 
158,11 

34,97 

260,00 

307,29 

U4,22 
289yU 

1687,09 
8»,49 



1309,951 



2134,81 



l.« 



54186,8» 



M' 



' 2019, 



) 3329,661 



llî 



' 2464,47 



2464,*T ^ 
|s99S0,Ml»yi 



CALCUL DES PRIX DE REVIENT. 517 

Les couches exploitées dans ce charbonnage ont été, pen- 
dant le mois indiqué, au nombre de sept , d'une puissance 
moyenne de 0", 70. Le travail se faisait au mètre carré de 
surface déhouillée, payé de 1 franc à l',17 suivant les couches. 
Le rendement moyen du mètre carré de surface déhouillée a 
été de 7 quintaux métriques, les mineurs ayant gagné en 
moyenne 4 francs par jour. 

Les coupeurs de voie recevant nue indemnité de 4 à 6 francs 
par mètre d'avancement de galerie, ont gagné en moyenne 4^55 
par journée de travail. 

Les rouleurs ont transporté en moyenne 157 quintaux mé- 
triques à la distance de 100 mètres, par journée qui leur a été 
payée à raison de l'.80. 

Dans ces conditions, le produit a été en moyenne ; 

Qniat. méir. 

Par journée de mineni àlftTeiiie 23,74 

Par jottrnée de mineur , y compris oeax appliqués aux 

trayaux préparatoires 13, » 

Par journée dérouleur 12,43 

Parjoumée d'ouvrier du fond ' 4,18 

Par journée d'ouvrier du fond et du jour 1,94 

On voit, en étudiant la composition de ce tableau, que les 
chifires du prix de revient sont obtenus en divisant chaque 
somme dépensée et classée-, par le chifBre des extractions, dé- 
duction faite des houilles consommées par les machines 
d'extraction, d'épuisement et d'aérage. Dans une exploitation 
étendue, on tiendra donc compte de chaque puits ou centre 
d'extraction sur ce modèle, et on résumera ensuite dans un 
compte général l'ensemb^ de tous les puits. 

Les avantages d'un compte de revient ainsi tenu, sont non- 
seulement de pouvoir suivre exactement l'emploi des fonds 
consacrés aux travaux, de manière à les comparer aux produits 
obtenus , mais encore de pouvoir, chaque mois , faire un exa* 
men comparatif avec les mois précédents. Dès lors, si un chif- 
fre des dépenses vient à s'élever au-dessus de la moyenne , on 
s'en aperçoit immédiatement ; on peut s'enquérir des causes 




518 CONDITIONS GfiN&EALES DES EXPLOITATIONS. 

de cette augmentation , en apprécier la portée, et souvent y 
remédier ai arrêtant le mal à son début. 

Pour les qtialités de houille qui doivent être soumises an la- 
vage , on doit ajouter au prix de revient les frais de lavage, et 
surtout les déchets très-variables qui résultent de l'opération. 

Le déchet des houilles soumises au lavage varie générale- 
ment de 10 à 15 pour 100 ; il comprend les fragments de 
roches qui sont écartés , et une partie notable de la houille en 
poussière qui se perd ou qui ne forme dans les caisses de dé- 
pôts que des résidus trop impurs pour être employés. D'après 
M. Meynier, le prix de revient comparatif s'établit ainsi qu'il 
suit par tonne de houille lavée : 



Caiu* k pinan. 

Main-d'œuvre 0,60 0,045 

Frais généraux 0,15 0,030 



0,76 0,075 

c'est-à-dire qu'ils seraient dix fois moins considérables 
pour le lavage par machines, que pour le lavage à bras; mais 
il faut ajouter dans le second cas, les frais d'entretien de la ma- 
chine. Dans les deux hypothèses, il faut donner un prix au char- 
bon et l'appliquer au déchet; ce chiffre est toujours supérieur 
aux frais directs du lavage. 

D est évident que les mêmes méthodes de calcul peuvent 
être appliquées à l'exploitation des autres matières, telles, par 
exemple, que le sel gemme, les minerais, etc.; seulem^t, les 
relations entre les divers éléments du prix de revient changent 
suivant les conditions du travail. 'Ainsi le sel gemme , exploité 
par abattage direct, coûte notablement plus cher que la houille, 
parce qu'il est plus dur et moins fissuré : les conditions de 
puissance de la couche étant à peu près les mêmes, le pi- 
quage revient à peu près au double. Pour les minerais, les prix 
augmentent en raison de la dureté, et surtout parce que la 
production étant moindre, les frais d'extraction, d'épuise- 
ment, etc., sont d'autant plus grands, qu'ils pèsent sur une 
extraction moins considérable. 



PRIX DE REVIENT DES MINERAIS. 5itt 



Prix de reTleiit des mlneMiiB* 

Les minerais métallifères ont un caractère général de dureté 
qui modifie profondément leur prix de revient; mois, indépen- 
damment des conditions de résistance , l'abondance du minerai, 
et par suite la proportion des travaux préparatoires, est telle^ 
ment variable , que le prix de revient a en quelque sorte un 
caractère spécial pour chaque mine. 

A cet égard, il est un préjugé que Ton ne saurait trop signa- 
ler, c'est celui de la richesse du minerai. Il semble généralement 
que quelques échantillons de minerais riches suffisent pour re* 
commander un gîte, et que tout soit résolu lorsque des galeries 
ont rencontré quelques beaux blocs. Ce qui fiût en réalité la 
prospérité des mines métallifères, c'est moins la richesse que 
l'abondance et la régularité des minerais. Deux exemples com- 
paratifs fixeront à cet égard. 

La mine d'argent de Himmelfurst, près Freyberg en Saxe , 
produisait de très-beaux échantillons de minerais , notamment 
de l'argent sulfuré et de l'argent rouge qui se retrouvent au- 
jourd'hui dans beaucoup de collections; la richesse moyenne 
des minerais extraits et triés était de 0,0038 à 0,0044 d'ar- 
gent , ce qui est un titre très-élevé. 

'^ 550 mineurs, employés à cette mine, produisaient par an- 
née 700 000 kilog. de minerai, ce qui représentait 2300 kilog. 
d'argent, soit un produit de 4^^181 par mineur et par an. 
La mine payait 200 000 fr. de salaires répartis entre les 
550 ouvriers et environ 150 manœuvres et enfants. C'était un 
salaire de moins d'un franc par jour, et l'entreprise obtenait à 
peine un produit net de 90 000 fr. par année. 

On voit que ce produit net , affecté service du capital d'une 
mine importante des environs de Freyberg , qui avait à cette 
époque des puits de 300 mètres de profondeur, ne représentait 
réellement pas l'intérêt des sommes engagées. La mine se sou- 
tenait néanmoins parce qu'elle était en produit, et qu'elle était 



5t0 CONDITIONS GÉNÉRALES DES EXPLOITATIONS. 

englobée dans un ensemble administré avec la plus sévère 
économie et la plus grande habileté. 

Voyons maintenant ce qni se passait à la même époque dans 
une des mines d'argent da Mexique, celle de Valendana, dont 
le minerai avait un titre moyen qui dépassait à peine la moi- 
tié de celui de la mine d'Himmelfiirst, mais dans laqudle l'a- 
bondance compensait largement les conditions d'infériorité du 
titre et de cherté de la main-d'ceuvre. 

La mine d'argent de Valenciana, au Mexique, ptoduisait du 
minerai dont le titre moyen n'était que de 0,0025. 1800 mi- 
niiurs extrayaient dans l'année 33120000 kilogrammes de 
minerai, ce.qui représentait 82800 kilogrammes d'argent, soit 
une production de 46 kilogrammes par mineur. 

La mine payait dans l'année 3400 000 francs à 3100 tra- 
vailleurs, c'est-à-dire de 5 à 6 francs par jour, et réalisait un 
produit net de 3 millions. 

Cet exemple nous paraît résumer avec force ce que nous 
avons dit précédemment. Ce qui importe dans une mine métal- 
lifère, c'est l'abondance du minerai et la régularité du gîte, 
beaucoup plus que la richesse, qui, dans presque tous les pays, 
n'appartient qu'à des minerais accidentels, sans suite, et trfes- 
disséminés dans les roches stériles. 

La grande influence des travaux préparatoires sur le prix de 
revient des minerais introduit beaucoup d'arbitraire dans le 
calcul de lettr prix de revient. II faut , en effet, amortir ces tra- 
vaux, et d'autant plus rapidement qu'ils doivent durer moins 
de temps, par suite du peu de puissance et de l'instabilité des 
filons. Beaucoup de compagnies minières ne font aucun amortis- 
sement, et présentent par conséquent des prix de revient complè- 
tement illusoires, puisqu'ils ne comprennent que les frais im« 
médiate. 

Les travaux exécutés au rocher pour l'exploitation des gîtes 
métallifères peuvent être divisés en deux classes. Les travaux 
préparatoires consistant en galeries d'allongement ou de tra- 
verse, en bures intérieurs , qui ont pour but de dégager on 



PRIX DE REVIENT DES MINERAIS. 521 

massif et de fiaciliter son exploitation , ces travaux doivent 
être soldés par les produits du massif lui-même, et par consé- 
quent être compris chaque mois dans le calcul du prix de re- 
vient des mmerais. 

Quant aux travaux de recherche et de premier établisse- 
ment, tels que puits d'extraction ou d'épuisement, gale- 
ries d'écoulement , constructions et matériel , ils ne peuvent 
évidemment être utiles que pendant un temps limité, et ils 
doivent être progressivement amortis par les produits ob- 
tenus pendant ce temps. Une couche de houille présente 
un champ d'exploitation généralement appréciable et régu- 
lier; on peut définir à l'avance quel doit être cet amortis^ 
sèment , mais un gîte métallifëre, fût-ce le filon en apparence 
le plus régulier, ne présente que bien peu de garanties pour 
l'avenir; les galeries et les puits qui sont percés pour le recon« 
naître peuvent être frappés de non-valeur par les chances 
de l'exploitation. 

. Nous n'avons pas à nous appesantir sur cet ordre d'idées 
dans un ouvrage purement technique; nous nous bornerons 
par conséquent à signaler quelques mesures spéciales à prendre 
dans les mines métallifères, pour arriver facilement à calculer 
les prix de revient des minerais. 

La méthode des prix faits et des adjudications est plus essen- 
tielle dans ces mines que dans les autres; on calcule ensuite 
ce qui sort au triage par mètre cube abattu ou par mètre carré 
de surface de filon , et l'on peut apprécier par la comparaison 
des dépenses et des produits quels sont les résultats de l'exploi- 
tation. 

Un moyen d'arriver à fixer les prix faits , lorsqu'on a des 
ouvriers timides et peu expérimentés , est de les payer d'abord 
par décimètre de trou de mine percé sous la surveillance d'un 
maître mineur, et de calculer l'effet des coups de mine en pe- 
sant les roches abattues. Les roches métallifères sont assez gé- 
néralement des roches dures dans lesquelles on percera 0*,75 
à 1",50 de trou de mine par poste de dix heures, lesquels dé- 



522 CONDmONS GÊNCRALES DES EXPLOITATIONS. 

tacheront 200 à 600 kQog. de roche. Les exemples de prix de 
revient abondent, mais ces exemples sont rarement compara- 
bles entre eux, parce qu'ils dépendent non-sealement de la sec- 
tion des orifices, de la dureté, de la ténacité de la roche , nais 
encore des fissures qui s'y trouvent, et d'une multitude de cir- 
constances qu'on ne peut i^précier que sur les lieux. 

C'est donc seulement après un certain temps de pratique, 
qu'on pourra établir les bases d'un prix de revient; quelques 
exemples seront cependant utiles pour établir les proportioz» 
les plus ordinaires des diverses dépenses. 

A Saint-Bel, où l'on exploitait la pyrite de fer mélangée de 
pyrite cuivreuse, en veines dans des schistes durs» M. d'HcD- 
nezel a trouvé les moyennes suivantes sur pins de deux cents 
prix faits , ces moyennes se rapportent assez bien aux con- 
ditions des filons métallifëres faciles, et portent le prix du mètre 
cube à 8',60 &k galeries et i 6',19 dans les tailles. 

Chaque mineur brûle en moyenne 0^^\19 de pondre, poids 
qui correspond à trois cartouches, dans des trous de mine de 
0°',40 à 0"*,60 de profondeur; sa consommation en huile est 
de 0"',125, et sa dépense en outils est de 0',19 par jour. 
Le prix de la main-d'œuvre étant de l',60 à la journée, ressort 
i 2',38 à prix fait. Dans ces conditions, le mineur abat en gale- 
ries de deux mètres de section O-'^'^^SIO, et en tailles de 3".70 
de section, 5"'*'"^',30 ; soit 0",16 d'avancement dans le premier 
cas, 0'',20 dans le second. 

£n prenant une moyenne dans neuf exploitations de Saxe, 
et portant la poudre au prix de France (2', 10 le kilog.), on 
trouve que le mètre cube de travail en galerie ordinaire, de 
deux mètres i deux mètres et demi de section, coûte, éclairage 
non compris : 

En maîn-d'œavre. 12,801 

£a putils (forge et oomommstion). 3,94 > 21 fr. 09. 

En poadre, 2 kil. 07. 4,35 ] 

Ce prix doit être augmenté de plus d'un tiers pour la rotin' 
d'œuvre, qui est de 0^,90 en Saxe, tandis qu'en France elle 



^ 



PRIX DE REVIENT DES lOUERAIS. 



»23 



descend rarement au-dessous de V,15 à 2 francs. Soit 25 à 
30 francs le mètre cube, y compris Téclairage. Il reste à calcu- 
ler les frais de roulage, d'extraction et d'épuisement, calcul fa- 
cile en appliquant les bases précédemment fournies par les 
exploitations de bouille. 

Enfin les données numériques suivantes sur le prix d'abai- 
tage, en galerie ordinaire de deux mètres carrés à deux mètres 
et demi de section , des roches le plus souvent métallifères, 
compléteront cette connaissance préalable , qui a toujours be- 
soin d'être justifiée par la pratique. Ces données sont établies 
pour la Saxe. Le prix du poste de mine étant 0',90, celui de 
la poudre l',70 le kilog., la réparation des outils étant comptée 
à 0',33 soit pour reforger la pointe de 60 pointeroles, soit 
pour reforger ou recharger 12 fleurets. 



Priœ d^ahattage du mètre cub« 


en galerie. 




Quart dor et tenace 

ùneiu dur 


MADI-D'OBUYmB. 


POUDRE. 


OUTIU 

réparés. 


OUTILS 


somiB. 


2% 65 
20,55 
14,35 

12,70 
9,83 
7,38 


8,18 
«,8* 
3.88 
1,38 
2,Î8 
1,46 


5,87 
6,70 
2,36 
1,40 
1,28 
1,01 


2,M 
2,85 
1,18 
0,70 
0,64 
0,50 


41,63 
85.94 
91,75 
16,58 
1M3 
10,35 


Schi tê argileiix dur. .... 

Calcaire criuiallin 

SchisUargiUux imitable. 
SchisU argileux facile. . . 



Il ne faut appliquer ces notions qu'avec beaucoup de réserve, 
faire la part des différences qui peuvent exister dans les prix 
de journ<^ , dans celui des consommations , et ne pas oublier 
que la section des galeries exerce une grande influence sur le 
prix de revient de l'abattage. 

Les incertitudes que présente l'exploitation des gîtes métal- 
lifères nécessitent , ainsi que nous l'avons dit , un très-grand 
développement de travaux préparatoires. Lorsqu'on veut assu- 
jettir ces mines à une production régulière, on est obligé d'avoir 
un grand nombre de massifs dégagés à l'avance, de sorte que 
Ton puisse choisir et proportionner les chantiers d'abattage à 



514 CONDITIONS GfiNÉRALES DES EXPLOITATIOKS. 

l'extraction qu'on se propose d'atteindre. C'est ainsi qœ Ton 
procède dans les mines du Hartz et de la Saxe, dont le budget, 
dépenses et produits, est réglé chaque année à l'avance d'une 
maniëre à peu près certaine. Cette méthode ne peut guère être 
suivie par les compagnies d'exploitation qui n'ont que qudqoes 
filons en exploitation , et qui poussent les travaux d'abatage 
aussi vivement que possible en vue du présent. C'est par cette 
raison que l'on voit souvent des mines donner xme année dei 
produits considérables, et tomber ensuite à des extractions mi- 
nimes. 



FIN 



TABLE DES MATIÈRES. 



Page* 

INTRODUCTION 1 

Etude de la oomposition du soi 2 

Emploi des roches dans les oonstrnotiooB 

Etude des formes du sol 18 

Formes des gîtes minérauz k exploiter 26 

CHAPITRE PREMIER. Bœphration du toi par fnmcft^et, ffoUriêt, puito 

tmtondagu 32 

Procédés d'exeaTation, outils 34 

Emploi de la poudre pour l'abatage des roohers 40 

Procédés de sondage 51 

Perfectionnements récsents de l'outillage * 66 

Devis des trous de sonde 66 

Reoherohes des eaux souterraines, puits artésiens 72 

CHAPITRE n. Méihodêt d^eœploitation. 83 

Exploitation à oiel ouTert* .. • . 83 

Exploitation de la tourbe 98 

Exploitation souterraine, travaux préparatoires 96 

Méthodes appliquées aux gttes métallifères 100 

Exploitation des filons ou couches au-dessous de 3 métrés 

de puissance 101 

Exploitation des gttes au-dessus de 3 mètres de puissance. 107 

Exploitation des couches de houille 114 

Exploitation des couches de houille puissantes 141 

Exploitation du sel gemme 165 

CHAPITRE m. EttécuiUm du travauœ dtt miiMf , houagê «1 muroaUnma. 162 

Boisage des galeries ••• 166 

Muraillement des galeries. . 172 

Percement des tunnels 183 

Fonçage des puits. ' 196 

Boisage des puits • 198 

Muraillement des puits 206 

CuTelage des puits 211 

Conduite du fonçage d'un puits ouvelé 224 

Construction des serrements 232 

CHAPITRE IV. Aérag9 du minu 241 

Causes qui Tioieut l'air des mines • 242 

Moyens de détruire le grisou dans les travaux souterrains. 2ôi 



516 TABLE DES MATIÈRES. 

Lampe de sftreté de IH^ 855 

Lampes de sûreté per^^tioiuiées ••. 258 

Édainge erdinaire 258 

Ààngt spontané 259 

Aérage artifieiel ..é 274 

Moyeas méeamqnes d'aérage. 284 

Pistribation de l'air dans lea trafaox 291 



CHAPITRE y. 

Traoé dee Toiee de roolage. JCS 

Divers modes de transport 305 

Roulage sur Toies perfeoiîonoéea 313 

Transport snr lee voiee inclinées 32Î 

Organisation d'nn roulage souterrain 334 

CHAPITRE VI. Eœtradwm 339 

Bennes et oages 339 

Parachutes 347 

CrocfaeU de sûreté 352 

Câbles d'extraction 354 

Appareils d'extraction 348 

Molettes 361 

ChevaleU 352 

Tambours et bobines 364 

établissement dee moteurs 369 

Yersage et criblAge. 574 

Moteurs hydrauliques appliqués à l'extraction 378 

Transports an jour, dn^s, spouts, gmee, eto 380 

Fahrkunst 388 

Organisation d'un seryice d'extraodon 391 

CHAPITRE Vn. EputMOMnl dês «ma. 400 

Galeries d'écoulement 400 

Pompes employées dans les mines. 402 

Pompes élévatoires 403 

Pompes foulantes 411 

Pompes k double effirt. « . • 414 

Tuyaux et colonnes d'épuisement. 416 

Tiges et contre-balanciers 419 

Moteurs appliqués à l'épuisement. 424 

Devis d'un appareil d'^uisement 434 

Machines à colonne d'eau 440 

CHAPITRE Yin. Préparation mécanique de* mifuraii 446 

Composition des minerais 446 

Préparation mécanique 463 

Appareils de broyage, bocards 464 

Cylindres broyeurs 458 

Appareils de «lassificaflon 460 

Trommels 461 



TABLE DES MATIÈRES. 527 

BStters 402 

Classeur-trieur à vent 4G3 

Criblage et lavage des minerais 465 

Cribles bydranliqaes 466 

Caisses iJlemandes 468 

Tables à seconsses 469 

Tables dormantes 471 

Tables k toiles 472 

Tables coniques, caisses pointnes 474 

Lavage des sables aarif^res 477 

Conditions économiqaes de la préparation des minerais. . . 479 

Lavage de la bouille 485 

CHAPITRE IX. Conditiom généralts du êœploitaAont 490 

Plans de mines 490 

Tracé du plan 493 

Métbode des trois plans coordonnés 495 

Organisation du travail des mines 503 

Caisses de seooars 507 

Calcul des prix de revient 509 

Calculs appliquée aux minerais 519 



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Ch. Labure , imprimeur du Sénat et de la Cour de Cassation 
rue de Vaogirard , 9. 



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