QUATRIÈME PARTIE MÉTHODES D'EXPLOITATION

DÉTEBHlNjiTION DE8 PI71TS

856 — Généralités. — Aucune branche de Tindustrie ne comporte, à un plus haut degré que celle des mines, les vues d'avenir et Torganisation de longue haleine. Si certaines exploitations ne sont appelées par la nature du gisement qu'à une durée éphémère, d'autres, au contraire, encore en activité, remontent à l'antiquité la plus reculée. En même temps que Tintensité de la production tend partout à s'accroitre de jour en jour, la majoration progressive de certains prix et de la main-d'œuvre conduit à apporter un ordre plus attentif dans les travaux souterrains. La hâte de réaliser de faciles bénéfices, l'inadvertance des premières dispositions, peuvent léguer aux générations futures l'incendie, l'inondation, la perte totale d'une partie du gîte. Il convient d'exploiter en bon père de famille. L'intérêt bien entendu des Compagnies, celui de la fortune publique, y sont également engagés. La réforme législative

de 1810 estentrée à cet égard dans un esprit nouveau, dont les fécondes conséquences se déroulent encoresous nos yeux. En fixant la perpétuité de la propriété souterraine, le législateur a amené l'exploitant à viser de plus en plus à ne rien perdre, là où, trop souvent, chacun ne songeait anciennement qu*à se faire rapidement la meilleure part, sans se préoccuper des conséquences d'un tel égoîsme pour Tenlèvement du reste du gîte.

Tous les jours, on voit s'accuser davantage la tendance. à prendre plus au sérieux la méthode d'exploitation adoptée, et à en imposer l'application d'une manière étroite. « Une méthode médiocre, mais pratiquement observée présente, en effet, plus d'avantages qu'une méthode théoriquement excellente, mais imparfaitement appliquée (*). » L'époque actuelle a vu se continuer le dévcloppement du mouvement si remarquable, commencé depuis une quarantaine d'années, pour. perfectionner ces méthodes, les adapter aussi exactement que possible aux conditions des divers gisements, et, par une conséquence naturelle, les varier de plus en plus. Il s'en faut de beaucoup, aujourd'hui, que leur nomenclature soit aussi réduite et aussi simple qu'elle l'était autrefois. Le stimulant énergique de la concurrence étrangère, de la part de voisins plus favorisés que inoiis par les conditions naturelles, a puissamment agi sur nos ingénieurs, et a eu pour résultat de constituer, pour la précision des méthodes, une école française , ^ui n'a rien à redouter de la comparaison avec toutes les autres.

357 — L'organisation d'une mine comprend deux ordres de travaux. On a, en premier lieu, à créer l'agencement général des organes permanents de fonctionnement, dont les procédés de construction ont fait l'objet de la troisième partie de ce cours. Il faut, en second lieu, mettre d'une manière rationnelle ces moyens d'ac-

(*) DeTÎlIaine {Notice sur la Société anonyme des houillères de Montramheri et le Béraudière, 1878, Saint-Etienne, p. 72). M. Harmet s'exprime de même : c On poumiit dire que toutes les méthodes d'exploitation sont bonnes, pourvu qu'elles soient régulièrement et rigoureusement appliquées, et si elles satisfont aux ti*ois conditions suivantes : bon aménagement et épuisement complet du gtte, protection et sûreté de l'ouvrier, enfin prix de revient réduit. » (Exploitation des couches puissantes, BuU^ min. i«. IV.

AMÊNAAKHEXT GÉNÉRAI.. STfi

lion en rapports avec dos chantiers toujours renouvelés, s'éteignant sur un point pour se développer i

sur un autre , de t'

manière h finir par \

embrasser successi- l.

veinent toutes les )

parties du gîte. La t f première partie de z'û cette question con- y" ï

stitue l'aménagement i ^

général de la mine. l |

dont les figures 262, |l 1

265, 264 présentent j |

quelques exemples, ! \

et ta seconde sa mi- [ J

Ihode d'exploitation. | ^

C'est cette dernière ! |

surtout, qui a pour I 1

résultat de diversi- a

lier les dilTérentcs i -a

mines , en les rat- )

tachant à un certain 1.

nombre de types essentiels, qu'il serait 9 impossible de faire | c* rentrer les uns dans les autres. Au con* traire , l'aménagement général offre un caractère beaucoup plus uniforme, et ne présente guère que des différences locales, qui n'affectent que dans une faible mesure ses principes généraux. C'est

-.7fl MÉTFOTtKS D" EXPLOIT ATIfW.

à les faire connaître que nous consacrerons le présent chapitre. On ne devra pas ou* blier qu'il est impossible, dans la pratique, de distinguer d'une manière absolue les deux pério- T^,u*.aa. "J** d'aménagement et

d'exploitation. Après la phase proprement dite des recherches, suivie de ^ ' la concession, vient celte

^ de l'aménagement fonda-

^ jaam. fw i>i 0» («■ifcj mcnlal, et de la mise en

I valeur d'un certain nom-

I n-.j.cp«»m ^'^ ^^ quartiers. Mais,

g. pendant que l'on procède

^ au dépècement de ces

i^ derniers, la période des

1 Iravaux préparatoirei

I r^ ^ pfuLi. ne s'arrête pas pour cela,

a II en faut exécuter à

temps une certaine quan< lité d'autres, pour que f les diverses pailies de

- l'exploitalion se sucr«-

nuouo-pte "Ic"' les unes aux autres

ruu de DiotT*

sans interruption , et dans un ordre ration- ^^ ncl. Toutefois, ce se-

, „ . „, rait une faute d'imposer N.«*i.N««ii.jU j, l'organisation de la

iw.<ki.chHn(n»tu ijjjjjg l'exécution inlera-

Ai™h«.fcnB[=™.«<ii pestive d'aménagements prématurés, qui ne pourraient que se détériorer avec le temps, tout en grevant le budget, de l'intérêt de capitaux improductifs. L'avenir d'une affaire dépend

t!lt!IWEIII!IIT GMRAI.

378 MÉTHODES D*EXPL()1TAT10N.

en partie de rintelligencc et de Tà-propos qui président à Torganisation de ces travaux préparatoires.

358 — Nombre des points d'accès. — Ayant tout, il s'agit d'atteindre le gisement par un plus ou moins grand nombre d'avenues, qui seront, suivant les circonstances, des galeries ou des puits. Nous supposerons, pour fixer les idées, qu'il s'agisse de ces derniers.

En augmentant leur nombre, on développera évidemment les facilités d'exploitation, et la sécurité de la population souterraine ; mais comme on accroît, en môme temps, la dépense, dans une mesure considérable, il y a lieu de faire, dans chaque cas, une étude des plus attentives de cette question.

Une mine ne peut jamais être considérée comme arrivée à un état normal de développement, tant qu'elle ne possède qu'un seul puits. La loi anglaise et la loi belge, plus autoritaires en cela que la législation française, en exigent au moins deux (*), avec un intervalle suffisamment important, pour que ces deux débouchés soient assurés en toute circonstance de rester distincts (n" 313), et avec des échelles de sûreté dans tous les deux. Au contraire, les puils uniques abondent encore en Saxe. Or bien des éventualités peuvent, dans ces conditions, condamner à une mort affreuse le personnel entier de la mine.

L'incendie peut dévorer les boisages du puits, et asphyxier les hommes, en soutirant l'oxygène des travaux, et les remplissant de fumées irrespirables. C'est ce qui est arrivé au tunnel du Hauenstein, près d'Olten (Suisse), où soixante hommes ont perdu la vie.

L'éboulement des parois peut détruire le puits, et rendre impossible de porter secours aux mineurs emprisonnés. A Lugan (Saxe), le puits Neue Fundgrube s'est effondré ainsi le 1" juillet 1867, et cent ouvriers sont morts de faim dans l'intérieur.

A la mine de Hariley (Newcastle), le 16 janvier 1862, le balancier de la machine à vapeur s'est brisé; l'une des moitiés est tom-

(*] L*adininistration belge impose même, dans les mines à dégagements instantané* de grisou, trois puits, débouchant à l'air libre et hors des bâtiments de<$ machines.

ANÊIfAfTEMENT GÉNÉRAL. 57B*

bée dans le puits» et I*a désorganisé de telle sorte que tout le personnel a été perdu. 5 hommes furent tués sur le coup, et 199 autres retrouvés morts, ainsi que 40 chevaux.

Un coup de grisou peut faire sauter les cloisons que Ton établit dans un puits unique, pour y séparer rentrée et la sortie de l'air. Un pareil accident rendrait toute ventilation impossible, pour per* mettre de procéder au sauvetage.

Il résulte de ces considérations que si, en raison des énormes dépenses qu'occasionnent les fonçages effectués dans certains districts, tels que le nord de la France, on y peut tolérer provisoirement le puits unique avec goyot d'aérage, cène saurait être que sous la condition de compléter cet aménagement, aussitôt que les circonstances le permettront, par un second fonçage. De plus, môme avec un puits unique, il convient d'en détacher le double aérage et de ramifier l'un des courants dans un beurlia distinct, dès que Ton parvient au terrain houiller, au sein duquel les percements sont incomparablement moins dispendieux qu'à travers les mortsterrains.

359 — Avec le minimum classique de deux puits, on établira essentiellement l'entrée de l'air dans l'un, et sa sortie par l'autre. Quant à la répartition des autres services, nous avons dit (n*^ 513) qu'il y règne un certain degré d'arbitraire.

Au delà de cette limite minimum, le nombre des puits devra tendre à décroître quand la profondeur viendra à augmenter (*) . Cet élément

(') On peut s'en rendre compte par un calcul fort simple. Supposons, en effet, pour fixer les idées, un champ d'exploitation horizontal et carré, ayant pour côté /, et situé à la profondeur H. Partageons-le, à l'état de damier, en n* carrés distincts, ayant pour

côté — . Nous phicerons, par la pensée, un puits dans chacun de ces quartiers.

Les dépenses se rapportent à deux ordres différents : les percements et les transports.

Pour le percement, nous avons à distinguer le fonçage des puits et les ouvrages destinés au roulage. Si F (H) représente les frais de fonçage d'un puits, il viendra pour l'ensemble it* F (H).

Le percement des ouvrages destinés au roulage dans un quartier, est proportionnel

à la dimension / de ce quartier ; la dépense correspondante peut donc être repré-

sentée par P/, en désignant par P une constante. Elle deviendra — pour chaque nou-

580 Utm(m& DmPLOrTATION.

dépend d'ailleurs de trop de circonstances variables, pour que Ton puisse formuler à cet égard des règles plus précises.

360 — Emplacement des puits. — Le nombre des puits n'est pas le seul élément à considérer. L'emplacement de chacun d'eux doit être attentivement discuté. Il conviendra, en cela, de s'attacher beaucoup plus aux conditions de l'intérieur qu'à celles de la surface, préoccupation souvent trop négligée en Angleterre.

Ces dernières ne sont cependant pas à négliger. Il est essentiel de se mettre à portée du réseau des grandes voies de communica» tion : roules, canaux, chemins de fer; et dans des conditions avantageuses de raccordement, pour les tronçons de voie ferrée, ou les rivages d'embarquement, que l'on aura besoin de construire.

Il faut ménager, à portée des puits, les emplacements nécessaires

veau district, mhis comme il en existe n*, l'ensemble aura pour expression P/n.

Quant au travaU du transport, il varie ^ d'une part, en raison du tonnage renfermé dans l'étage (c'est-à-dire ^A, si h marque la hauteur de cet étage), et, en cotre, des distances parcourues. Pour l'extimction verticale, il sera représenté par /*VW* car il est évidemment indépendant de n.

En ce qui concerne le roulage, l'étendue parcourue étant proportionneUe aux dimensions du caiTé, la dépense par tonne peut être, au moyen d'une constante R, repré-

sentéeparR/. EUe devient — i lorsque chaque tonne n'a plus à se mouvoir, pour gagner

l'accrochage, que dans le district restreint auquel elle appartient. On aura donc, pour le

R/5A tonnage entier : .

En déflnitive, la dépense totale a poui* expression :

Pour la rendre minimum, par un choix convenable de la valeur den, nous annulerons sa dérivée relative à cette variable, ce qui donne l'équation :

On en déduit :

2nF(H) + P/ - !^ = 0.

Le second membre pourra toujours être rendu positif, puisque l'on dispose pour cek de la hauteur h de l'étage. Dés lors, on voit que, lorsque n diminue, le second membre au^entr. U en est, par conséquent, de même de H, puisque F(H) est une fonction croissante.

pur la formation des haldes de déblais, ou, dans le cas contraire^ r l'ouverture des carrières destinées à fournir le remblai, doit se procurer des eaux de nature convenable pour les cn^Hîèrès à vapeur ; celles de la mine étant absolument impropres à l's^^ntation de ces générateurs, dont elles attaqueraient le métal par l^Aéaction acide.

Les ^^Éit'ants ont à se conformer aux dispositions législatives^ récemme^^pdifiées sous ce rapport, qui exigent des . distances déterminée^Hre le plâtre des puits et les propriétés habitées ou clôturées, sa^^obtenir l'agrément des propriétaires. Les conditions de ce con^wment pourront parfois être tellement onéreuses, qu'elles influer^^Uors sur le choix de l'emplacement. On évitera les ^^ins tourbeux, qui rendraient difficile d'aslourds édifices, nécessaires pour un siège de même pour les fonds perméables et aquinter les suintements dans le puits, ier dans le mur d'un gîte incliné, on se chances de conservation que dans le toit, dre à voir jouer, en raison de l'exploitation

seoir les fondation d'extraction. 11 en s feres, propres à au^

En mettant ce donne de meill que l'on doit s\

même. Cei et le mur, ment le vers ac<

un emplacement situé à la fois dans le toit iversant le filon à mi-hauteur, diminuera notable- Ibppement des travers-bancs qui, en partant des di- [ages, vont rejoindre le gisement.

3^^F- La situation de l'emplacement des puits de service a pou^Kultat de déterminer le champ d' exploitation de chacun d'^V Pour la délimitation de cet élément essentiel, on tient natuent le plus grand compte des accidents géologiques, tels que es, rejets, colonnes de richesse ou zones d'appauvrissement. À défaut de motifs spéciaux, sa configuration sera fixée parles écessités du roulage, qui procède, en général, à l'aide de voies horizontales, et de plans inclinés disposés suivant les lignes de plus grande pente. Les champs d'exploitation seront, d'après cela, en principe, des rectangles limités par des lignes de direction et d'inclinaison.

Leur étendue dans ces deux sens est ordinairement bcaucoupplus

restreinte en France» où les gisements sont très accidentés» qu'en Angleterre et en Westphalie, où Ton voit des couches bien réglées sur d'immenses étendues. On atteint sous ce rapport, de l'autre c6té de la Manche, des chiffres gigantesques. Comme Umites excessives, je citerai pour l'étendue en direction, un développement total de 4000 mètres d'un seul cAté du puits, ou encore 2400 mètres de chaque côté. Suivant l'inclinaison, l'on a réalisé le chiffre de 1750 mètres en amont-pendage, ou 3600 mètres en aval-pendage. Ces derniers résultats sont encore plus anormaux dans une telle situation que dos valeurs égales qui seraient comptées en direction. La grande diffusion des tractions mécaniques en Angleterre explique de pareils excès.

Sur le continent, l'étenduç des champs d'exploitation est beaucoup moindrç, et se chiffre en général par quelques centaines de mètres : mille au plus, de chaque côté du puits. Il est important de remarquer que la durée de ces aménagements croit ^avec leurs dimensions, et qu'ils peuvent ainsi devenir d'un entretien extrêmement onéreux. La nature du roulage que l'on compte adopter pour l'exploitation : par gamins, par hommes, par chevaux, par locomotives, ou par traction mécanique, influe également d'une manière directe sur la question. Lorsque le toit donne, ou que la sole gonfle, l'étendue doit encore diminuer pour éviter des travaux d'entretien très onéreux.