SONDAGE AU DIAMANT

118 — L'art du sondeur s'est enrichi dans ces derniers temps d'une méthode nouvelle et très précieuse : le sondage au diamant (^, qui a pris l'essor le plus rapide. 11 donne d'excellents résultats quand certaines conditions se trouvent réunies : roches particulièrement dures, section très faible, de moins d'un décimètre, ou du moins très modérée, nécessité de réaliser une grande rapidité sans trop regarder à la dépense. Le procédé se prête médiocrement au forage des poudingues et des conglomérats, formés de noyaux durs enclavés dans une pâte molle. Il ne convient plus du tout dans l'argile. Pour une telle traversée, on substitue au perforateur diamanté une tarière ordinaire.

On emploie des diamants noirs, ou des diamants défectueux rejetés par la joaillerie. Us pèsent en moyenne deux carats , et coûtent environ 40 francs le carat. On les dispose sous la base, et quelquesuns sur la circonférence d'une pièce métallique appelée bit. On peut les y adapter soit par sertissage, comme dans la bijouterie, soit en les forçant à la presse hydraulique dans une petite fente, soit, avec le procédé Taverdon, en les enrobant dans du métal

(*) CRM, 1883, p. 182, Brunet.

Cl Sauvage, Annalet, 7*, VII, 451. — Lodin et E. Gruner. Annales, 7*, VII, 479. — UajcT Beauinont, Rev. univ, d. m. et ti., XXXV, 576. — Loriol, Bull. min. (congrès de Saint-ËUenne), p. 78, et CRM, 1875, 8. — Dupont, Annales, 7% VIII, 154. — Lecornu, Annales, 7*, XIV, 333. — Baure, Annales, 7% XVI, 209 à 2S8. — Travaux de forage exécutée par la continental diamond rock horing Company, Leipsick, 1879.

RECHERCHES DE UtNES.

déposé au moyen de la galvanoplastie , et au sein duquel ils se trouvent potnplètemenl noyés. Ce mêlai s'use rapidement, met à découvert les pointes de diamant, et dès lors son usure cesse, le métal restant dorénavant pi-éservé par la saillie des diamants.

fl4 — Le bit présente deux variétés. Le bit plein use la roche sur toute sa superficie. Il a, d'après cela, le double défaut de ne fournir comme indication que des matières pulvérisées sous forme de farine, et, en outre, d'effectuer le maximum du travail de désagrégation. En revanche, il permet un enfoncement indéfini, sans qu'il soit nécessaire de le ressortir.

Le bit creux, au contraire (fig. 97 et 98), ne porte de diamants que sur une surface annulairc. Le forage s'effectue donc en laissant subsister, suivant l'axe, une colonne de rocher appelée carotte ou témoin, qui se loge dans le centre du bit, au fur et à mesure que celui-ci s'abaisse. Parfois ce dernier est à gradins, et porte des diamants sur deux ou trois couronnes concentriques.

Le bit, dont la hauteur est h peu près égale à son diamètre, se visse à l'extrémité d'un tube carollier (fig. 99), d'une section presque égale à celle di) trou, et d'une longueur qui peut atteindre jusqu'à 8 mètres, afin de permettre un forage plus prolongé sans qu'il soit nécessaire de ressortir la sonde. Le témoin y prend place dans toute sa longueur. Vers la fin, on laisse déposer les farines en arrêtant le courant d'eau dont nous, parlerons tout à l'heure ; on imprime une rotation rapide, qui coince ces pous- Fig. 9». Tuhp rnroiiirr. sièrcs c( hrisc Ic témoîn à sa base. Le cran qui

se trouve à la partie inférieure, relient le cylin<Ire, et permet de le remonter à la surface, où il fournil pour l'examen les indications les plus complètes.

ftS — Le tube carotticr s'adapte lui-même à l'extrémité de la lige de sonde, formée de rallonges qui atteignent 16 mètres de longueur. Cette lige est creuse, de manière à ce qu'on puisse déterminer dans son intérieur un écoulement d'eau, qui arrive à la base du forage, passe à travers des trous pratiqués à la base du bit, et remonte dans le vide annulaire qui entoure la tige, dont le diamètre est notablement moindre que celui du trou. Ce courant, s'il est assez

rapide, enlève les farines jusqu'à la surlace ('). On l'obtient en développant une pression de quelques atmosphères à la

0 11 convient de reporler te mtVite de ce principe à H. FauTelle, qui l'aTaîl appliqué avec un ccrlain Bucc^, longtcmpa avant l'iiitroduclioii de» (liamanta co a donné ù ce prociidé une cfUcacilé ce n de dimensiona tes maliiree que l'oa

ime outil d'nlUque. Gi'llc dernplite. en réduisant uiiironnc- . est clinrgée d'cnlratjicr.

i26 RECHERCHES DE MINES.

tète des tubes, sans toutefois l'exagérer au delà du nécessaire, si le terrain présente des parties meubles susceptibles de s'aiTouiller. On détermine cette pression à l'aide d'une ou deux pompes foulantes, qui envoient l'eau à travers le robinet R(fig. 100) et un joint souple, destiné à pouvoir suivre la tète de la knill pendant son abaissement. Lvi knill est l'organe de mise en mouvement de la sonde (fig. 101). Elle est guidée au moyen d'un palier fixe A, dans lequel tourne un collier muni d'une roue d'angle B qui reçoit du moteur une rotation de 300 à 400 tours par minute. Ce collier est traversé à prisonnier par le corps de la knill C. 11 lui imprime donc le mouvement de rotation, en permettant en mémo temps son abaissement longitudinal pour suivre l'avancement. Un palier mobile D l'accompagne, guidé par des montants fixes. A sa base, une rondelle E est munie de grifles qui pincent la tige, pour lui communiquer le mouvement, mais que l'on peut desserrer pour la lâcher, et remonter la knill à l'aide d'un contrepoids sur une longueur égale à son excursion, quand elle est à bas.

SONDAGRt A LA €ORDE

f f e — Si l'on remonte aux origines historiques de l'art du sondeur, on y trouve un procédé, souvent repris dans ces derniers temps {*), mais pourtant très délaissé aujourd'hui, ou plutôt restreint à des circonstances toutes spéciales pour lesquelles il peut rendre d'utiles services. C'est la méthode du sondage à la cordCf qui a produit en Chine des résultats remarquables, et qu'on appelle pour cette raison sondage chinois.

On substitue alors à la tige rigide et démontable un câble en chanvre ou en fil de fer, que l'on enroule ou déroule à l'aide d'un treuil.

On y trouve l'avantage d'alléger beaucoup le poids de la sonde ;

(') Par MM. Corberon, Fromann, Goulet, Guili*aud, Jobard, SeÙigne, Sdloi M* Lécha* telier a publié une Notice sur ce st^et en 1852.

PROCÉDÉ DU SONDAGE. i27

d'éviter le temps perdu par les montages et démontages de la tige, bénéfice qui s'accroît naturellement avec la profondeur ; de supprimer une partie du personnel nécessaire, et d'éviter la construction d'un chevalement élevé, devenu alors inutile.

En revanche, on rencontre l'inconvénient de l'extensibilité du câble, qui croit avec la profondeur et supprime toute précision dans l'action, surtout lorsqu'il s'agit de remédier à un accident. On perd la faculté d'exercer des efforts de rotation. Enfin la rectilignité est beaucoup moins assurée qu'avec les tiges guidées.

En fait, on n'emploie plus aujourd'hui le sondage à la corde seul que pour de très faibles profondeurs. Mais, même pour les plus grandes, on peut trouver utilité à s'outiller à la corde en même temps qu'à la tige, pour gagner du temps par ce procédé, dans des passées spéciales pour lesquelles il se trouvera convenir. Nous avons vu, notamment (n"" 82), que l'emploi du câble peut être utilement substitué à celui des tiges pour le curage avec la cloche à soupape.

RÉSIJIiTATS ÉCONOMIQUES

117 — Vitesse. — L'avancement en vingt-quatre heures est extrêmement variable, lors même qu'on le dégage de l'influence des accidents exceptionnels, qui sont de nature à occasionner de longues interruptions. On peut, avec le procédé ordinaire, compter sur 1",00 ou 1",50, ou même 1",75., dans un terrain houiller facile, pour d^ sondages de recherches. Ce chiffre s'abaissera bien entendu beaucoup moins s'il s'agit du fonçage d'un puits à grand diamètre (n* 354). On y doit voir, d'ailleurs, moins une constante qu'une fonction de la profondeur ; car il décroît, pour un diamètre donné, au fur et à mesure que la hauteur augmente, à cause de la complication des manœuvres.

La rapidité augmente considérablement avec le procédé du son*' dage au diamant. Les moyennes précédentes ne forment plus alors qu'un minimum. Dn obtient souvent un avancement moyen de

5 mètres, tout compris. On a môme atteint exceptionnellement pour cette moyenne 15 mètres, pendant toute la durée du forage de Wallaf (Suède). Le chiffre de 53 mètres en vingt-quatre heures a été réalisé, pour une journée spéciale, par M. Schmidtmann; et enfin l'on est arrivé dans le South-wales à soutenir pendant près d'une demi-heure une vitesse d'environ un millimètre par seconde.

118 — Prix de revient. — Il est encore plus difficile de préciser le prix de revient, lors môme que, sortant des généralités, on s'occupe d'établir un projet déterminé. Nulle matière, en effet, ne prête plus à l'imprévu. On n'aurait même pas intérêt, dans un traité passé avec un entrepreneur, à fixer complètement trop de points. Ce dernier y chercherait en effet, et ce serait bien légitime, à se couvrir contre les plus mauvaises chances, et, les conventions une fois faites, on n'aurait plus à bénéficier des circonstances favorables. Il est raisonnable, en pareil cas, de dégager au contraire l'entrepreneur des pertes susceptibles d'augmenter en quelque sorte sans limites, et de l'intéresser d'avance à la rapidité de l'exécution par des primes convenues, si certaines profondeurs sont atteintes à des époques déterminées. On peut fixer une allocation mensuelle pour l'usage du matériel, et la rémunération du personnel spécial envoyés sur place par l'entrepreneur, en lui fournissant en régie des manœuvres pris dans la localité, suivant les besoins variables de l'opération.

Si l'on veut cependant donner une idée du prix de revient par quelques indications générales, on peut dire qu'il se tient en général entre 200 et 400 francs par mètre courant, pour des profondeurs totales de 200 à 500 mètres. Mais ce chiffre augmentera ordinairement avec la profondeur. Cependant il peut y avoir à cette règle des exceptions, car le sondage de Sperenbcrg a été poussé jusqu'à 1272 mètres, avec un prix moyen de 171 fr. 80 par mètre, qui s'abaisse même à 167 fr. 30, si l'on en défalque la valeur conservée par le matériel après la fin des opérations.

Dans le bassin du Nord, la maison Lippmann traverse généralement le terrain crétacé pour 50 francs le mètre pendant les 100 premiers mètres et 80 francs pour les 100 suivants; et le terrain houiller pour 120 francs pendant les 100 premiers mèti-es et

1 50 francs pour les 1 00 suivants, en augmentant ensuite de 20 francs le prix du mètre courant par chaque centaine de mètres.

Pour le sondage au diamant, la Compagnie Schmidtmann a souvent traité sur les bases suivantes : 250 francs le mètre pour les 400 premiers mètres, 425 francs pour les 100 suivants, 630 francs pour la centaine suivante, et ensuite en augmentant de 105 francs le prix du mètre courant pour chaque centaine de mètres. La Compagnie minière doit en outre fournir à Tentreprcneur les bâtiments, la force motrice, Teau d'alimentation et le tubage. .

Un chevalement de 12 à 13 mètres, avec les constructions qui raccompagnent, peut coûter de 5000 à 7000 francs, dont un quart environ pour le premier et les trois quarts pour la baraque. L'équipage de sonde proprement dit atteint 2500 francs pour des profondeurs de 30 à 60 mètres; 8000 francs aux environs de 100 mètres; 18 000 à 20 000 francs pour des recherches telles que celles du Pas-de-Calais.

11 est toutefois nécessaire de répéter, en terminant, que nous rencontrerons peu de matières pour lesquelles les chiffres soient susceptibles d'autant d'élasticité, en raison des variations et des incon* nues qui pèsent sur l'opération du sondage.