CHAPITRE L

DESCENDERIES

DESCENDEBIES SANS MACHINE

11255 — Circulation intérieure. '• — Nous consacrerons ce chapitre à létude des moyens employés pour l'introduction, et la circulation du personnel dans les travaux.

Pour monter de la voie de fond dans les tailles, on emploie, quand il y a lieu, des bures de petit calibre, boisées en carré, avec des cadres très rapprochés. On y monte en s'arc-boutant, du dos et des pieds, contre les parois opposées, et en s'aidant des coudes, sur les parois latérales. Cette manœuvre fatigante ne se prolonge, bien entendu, que sur de faibles hauteurs.

On la facilite, en cloisonnant ces cheminées avec des planchers horizontaux, disposés de mètre en mètre, de manière à recouvrir la moitié seulement de la section. On les dévie, chaque fois, d*un angle droit, de manière à former une sorte d'escalier tournant. De simples traverses de bois peuvent également suffire, pour ce dernier dispositif.

On emploie aussi de courtes échelles de cordes, mais plus souvent encore, des échelles de bois.

Lorsqu'il ne s'agit que de faciliter la descente, en réservant la question de la montée, on dispose, côte à côte, deux longuerines de bois parfaitement poli. Le mineur se couche sur le dos, et se laisse

DESCENDERIES. 653

couler en bas, en modérant sa vitesse à Taide. d'une main-courante en corde, qu'il serre avec un gant (*).

Tous ces moyens sont d'un usage de plus en plus exceptionnel, et la coordination rationnelle des méthodes d'exploitation tend, aujourd'hui, à ménager des ressources faciles pour la circulation à l'intérieur. Nous n'avons donc à concentrer notre attention que sur les moyens d'introduction de l'ouvrier, du jour au fond.

1 S56 — Pendues. — On préférera ordinairement les galeries inclinées, lorsque la profondeur et la configuration topographique le permettent. On est arrivé ainsi à racheter de grandes différences de niveau. Quand la pente de la galerie devient très marquée, on assure le pied des hommes, en garnissant la sole de rondins placés en travers. Ces ouvrages doivent avoir une hauteur suffisante. S'il «st déjà très pénible de marcher courbé dans une galerie horizontale, il devient impraticable de se pencher en avant, pour descendre dans une fendue trop basse de plafond.

Rien n'oblige à établir ces ouvrages en» ligne droite, et on les dispose très souvent suivant une ligne à double courbure. Ils rappellent alors les tunnels hélicoïdaux, que Ton introduit dans le tracé des chemins de fer sur les plus hautes crêtes, lorsque le flanc des vallées ne permet pas de s'élever au niveau voulu, avec un développement à ciel ouvert suffisant pour ne pas dépasser les limites de pente acceptables par la traction à vapeur. On ajoute alors un supplément de circonvolutions souterraines.

Ce principe est même employé, dans certaines exploitations chinoises, pour fournir un moyen d'extraction, absolument barbare, du reste, dans lequel de petits chariots sont traînés sur ces pentes, plus ou moins hélicoïdales, du fond jusqu'au jour.

Dans quelques mines de l'Occident, on a établi, dans ces conditions, de véritables escaliers, tournants ou rectilignes ('). Il existe un escalier de neuf cents marches à Valdonne, et un autre de mille marches à Gréasque (Bouches-du-Rhône). On en a employé

(^) Je rappellerai, à ce sujet, le chariot de Mazenay, employé pour parcourir rapidement des distances horizontales (tome I, p. 700, note). («) Annales, 7«, HI, 373.

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aussi à Commentry. La mine de sel de Wielîczka (Pologne) possède une belle vis en maçonnerie, de 86 mètres de hauteur. Les Arabes ont construit, en Egypte, un escalier tournant de 88 mètres, dans le puits de Joseph, qui présente 8 mètres de diamètre sur une partie de sa hauteur ('). Dans la mine d'argent de Sala (Suède), on descend jusqu'à 170 mètres avec des escaliers, et, au delà, avec des échelles. A la mine d'argent de Chanarcillo (Chili), la descente se fait par de semblables boyaux, jusqu'à près de 400 mètres. Dans les vieux travaux de l'AUerheiligen Gang, à Schemnitz, se voit encore un escalier tournant, percé à la pointerolle, et formé de quatre rampes disposées à angle droit l'une à la suite de l'autre. Les marches sont faites de pièces de bois encastrées dans les parois. On s'explique difficilement dans quel but a pu être percé, au prix de tels efforts, un ouvrage aussi luxueux (').

11257 — Échelles. — Le moyen par excellence de descente dans les mines, a été, pendant les siècles qui se sont succédé jusqu'à celui-ci, l'emploi des échelles. Si d'autres procédés tendent aujourd'hui à prévaloir, rien ne dispense, en aucun cas, d'établir, dans un certain nombre de puits, des répétitions d'échelles, pour assurer la sortie du personnel, dans l'hypothèse où les moyens mécaniques viendraient à être désorganisés (').

Les échelles se font en bois ou en fer. Dans ce dernier cas, les montants sont en fer plat, de 6 à 7 centimètres de largeur, sur 6 à 7 millimètres d'épaisseur. Leur écartement est de 25 centimètres. Les échelons, en fer rond, ont au moins 25 millimètres de diamètre, et se succèdent à 20 ou 25 centimètres d'inter\'alle. Le prix du mètre courant peut varier de 5^50 à 7 francs, et son poids, de 8 à 10 kilogrammes.

Les échelles eu fer sont d'une solidité absolue, et d'une durée

(*) D' Gustave Lebon. Civilisation des Arabes, 245.

(*) Zeiller et Henry {Annales, 7% lU. 373).

C) Les descenderies du service ordinaire se placent toujours dans l'air pur, en vue d'améliorer la respiration des hommes, et de diminuer le danger des lampes. Pour les cas, très rares, où l'on établit des échelles de service dans le puits de retour d'air, il faut disposer, à la partie supérieure, une chambre et des portes jouant le râle de< sas à air, puisque le puils doit rester fermé, aOn de permettre le jeu du ventilateur aspirant.

DESGËNDERIES. 655

indéfinie ; mais elles sont chères. Un inconvénient plus grave encore réside dans la conductibilité du métal. U est très froid au contact, surtout en hiver, aux approches de la surface, et avec les suintements qui le mouillent. Cette Icmpérature glace et paralyse les mains, au moment où toute la fatigue de l'ascension s'est accumulée successivement. Pour ce motif, les échelles métalliques sont très peu employées, sauf pour la partie inférieure d'un puits en fonçage, afin de mieux résister aux coups de mine.

Les échelles en bois oui des montants de 3 à 5 centimètres de largeur, suivant le plan de Téchelle, et 10 à 12 centimètres d'épaisseur, dans le sens perpendiculaire. Les échelons présentent 4 à 5 centimètres de diamètre, quand ils sont ronds. Souvent on leur donne une forme méplate, pour qu'ils résistent par leur tranche au poids du corps. Il est important que le système soit bien rigide, sans flexions ni oscillations. Le prix du mètre courant est de 2^25 à 3^00.

Le bois a le défaut de pourrir et de s'user rapidement. On a soin d'interdire aux mineurs de descendre avec des souliers ferrés. La plupart du temps, d'ailleurs, ils sont pieds nus. Pour le cas où quelque échelon menacerait ruine, il faut, autant que possible, tenir les pieds près de l'encastrement, et ne pas lâcher une main avant d'avoir bien assuré l'autre.

f S58 — On peut disposer les échelles verticalement, en les maintenant à une distance de la paroi suffisante pour que la pointe du pied trouve sa place. Dans cette situation, elles tiennent moins de place, et peuvent être fixées avec beaucoup de solidité. Mais tous les hommes se trouvent alors placés exactement les uns au-dessus des autres, ce qui aggrave considérablement les conséquences de la chute de l'un d'eux. De plus, la montée devient incomparablement plus fatigante, que si l'on donne aux échelles une certaine inclinaison.

La' plus favorable est celle de 70 degrés. Par là le centre de gravité du corps reste à peu près sur la verticale du point d'appui, au lieu qu'avec Téchelle verticale, il se trouve nécessairement en dehors. Le moment du poids, par rapport à l'échelon qui sert

de base, ne peut donc être contre-balancé, pour l'équilibre, que par celui d'une tension égale développée dans les bras, ce qui détermine un excédent de lassitude absolument inutile.

En raison de l'accumulation de cette fatigue, ou dispose les échelles en répétition, avec des planchers intermédiaires, qui permettent aux hommes de reprendre haleine. Ce motif suffirait à lui seul, pour les échelles verticales. Mais, avec le dispositif incliné, il s'y joint évidemment la nécessité d'assurer le pied de l'échelle, à une distance de la paroi dont le rapport à la hauteur est marqué par cotang 70*, c'est-à-dire environ 4/H.

ou 36 7o- Ces planchers se font à clairesvoiee, afin que l'eau n'y puisse séjourner par-dessus , ni le grisou par-dessous.

L'oubli de cette prescription a donné lieu à de nombreux accidents. Ils sont percés d'un trou rectangulaire, suffisant pour le passage du corps de l'homme. L'échelle se redresse verticalement, sur un mètre environ , pour cette traversée (fig. 727, 728), et l'on fixe, avec de solides crampons, à un mètre au-dessus d'elle, une manette en fer, que le mineur saisit avec la main, pour assurer sa sortie, quand il prend pied sur le plancher.

Les échelles peuvent être, d'une travée à l'autre, établies suivant deux dispositifs différents : parallèle ou crotté. Le premier présente plus de sécurité, en ce que l'échelle recouvre, en projection, l'ouverture du plancher inférieur.

(. 787, 7Î8. échelles.

1SS9 — Utilité des moyens mécaniques. — Les -moyens d'ascension sans machine, et à l'aide de la seule force musoulaire. occasionnent une grande perte de temps, ainsi qu'une fotigue considérable. On comprend facilement que ce ne soit qu'une

DËSGËNDERIES. 657

simple question de profondeur, pour atteindre un tel point, que tout le travail dont l'homme est susceptible dans sa journée, sufGrait uniquement à sa descente et à sa montée, en ne lui permettant d'effectuer, dans le fond, aucune besogne utile. Sans môme pousser, par la pensée, les choses à cet extrême, on doit craindre qu'aux grandes profondeurs, la fatigue de l'ascension ne réduise le rendement du piqueur d'une manière tout à fait anti-économique.

Si l'on suppose, à cet effet, le poids du corps égal à 70 kilogrammes, chaque centaine de mètres représente, pour la montée (en passant sous silence l'effet de la descente), un travail de 7000 kilogrammètres. Or nous avons vu (*) que la capacité journalière de travail, pour un homme placé dans les conditions les plus favorables, quand il ne fait qu'élever son propre corps en pente douce, est de 280000 kilogrammètres. Il convient, sans doute, de n'admettre, au plus, que la moitié de ce chiffre, afin de tenir compte des conditions bien différentes de l'ascension sur les échelles de mines, et de l'appoint nécessaire pour la fatigue de la descente. Cette moitié représente, dès lors, l'ascension de 2 kilomètres d'échelles; et, par conséquent, dans une exploitation de 500 mètres de profondeur, on aura déjà dépensé un quart de la puissance du mineur, par le seul fait de son introduction dans les travaux. Or un très grand nombre démines dépassent aujourd'hui ce chiffre. Remarquons, d'ailleurs, que le calcul précédent prend pour base le rendement qui est propre à l'homme fait, dans des conditions moyennes, mais en possession de toute sa vigueur, tandis que le personnel d'une exploitation renferme également des ouvriers déjà fatigués par l'âge, et des enfants.

Il est inutile d'ajouter, enfin, que des considérations évidentes d'hygiène et d'humanité militeront également, pour que l'on n'impose pas une pareille épreuve à l'ouvrier, s'il est possible de la lui épargner.

L'emploi des moyens mécaniques s'indique donc tout naturellement à cet égard. Il suffit, pour cela, en principe, de considérer le corps de l'homme comme une simple matière à extraire du

(«) Tome I, p. 770.

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fond de la mine* Nous rentrons par là dans le domaine de l'exlraction, qui nous fournira deux solutions déjà examinées ci-dessus : l'emploi des appareils oscillants et celui du câble.

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FAHRKIJKST

f I260 — Les appareils oscillants ont été, comme nous l'avons vu (n° 862), abandonnés par les exploitants, en ce qui concerne Textraclion des minerais; non pas que le principe de l'oscillation de longuerines équilibrées ne fût, en lui-môme, très ingénieux; mais en raison de l'extrême complication d'organes, qu'il avait été nécessaire d'introduire, pour rendre automatiques les manœuvres du chariot, aux moments où il doit changer de palier. Seulement la question change de face, lorsqu'à un objet inerte nous substituons rhomme lui-môme, doué d'intelligence et de mouvement. Les appareils oscillants retrouvent, par suite, à ce point de vue, beaucoup d'importance, et ils ont rendu de grands services. On les appelle Fahrkunst au Ilartz, où ils ont été imaginés en 1835 par Dôrell, Man-engine en Angleterre, et, en France, échelles mécaniques ou Warocquières (*). On en a construit à Przibram, qui atteignent 1000 mètres de hauteur. Ces systèmes peuvent être à simple ou à double effet.

Les fahrkunst à double effet se composent de deux longuerines

(^) Warocquié. Description d'un appareil à descendre les ouvriers (Annales, 4% VU, 535). ~ Fayn. Appareils de translation des ouvriers. Liège, 1877. — Hoissenet. Description des man-engine du Cornwall [Annales, 5', XV, 1). — Fahrkunst aune tige. Habets (Bev. univ. d. m. et «., l"», XYl, 97). — Falirkunst. Baure(iîu//. mtn., i", YI, 83). — Fahrkunst. Yilliers (Bull, min., i", YI, 337). — Des Fahrkunst ei de leurs avantages. Devaux(fitft;. univ. d. m. et u., !'•, V, 193, 430). — Notice sur les fahrkunst* Delsaux (Bev. univ, d. m. et «., 1", VI, 224). — Note sur les appareils de translation du mineur dans les puits. De Vaux {Bev. univ. d. m. et u., 1'*, X, 1). -^ Fahrkunst (Bev, univ. d. m, et «., 2«, V, 30). — Fahi^kunst (Œsterreichische Zeitschrift f, B. u. H.f 1880, 71).— Fahrkunst am Mariaschacht in Przibram (ibidem, 1882, 196). — Von Hauei'. ùte Fôrdemiaschinen der Bergwerke, 526. — Berggeist, 1869, N. 19. — Berg-wid Bûtt, Zeit,, 1854, 27. — Archives de Karsten, X, 199, 202. — Callon s'est longuement étendu sui* ces appareils (Cours d'exploitation des mines, II, p. 285 k 305).

OESCENDERIES. K»

de bois (') régnant sur toute la hauteur du puils (fig. 548, 729, 730), et recevant des mouvements inverses, de la part d'un moteur placé à la surface ('). Elles portent des poignées pour les mains, et, pour les pieds, des échelons en mât de perroquet. Lorsqu elles s'arrôlent après chaque oscilla lion, le mineur saisit, d'une main et d'un pied, la tige qui arrive à sa rencontre, et qui, en renvei^ sant son mouvement, le trans portera dans le même sens que le parcours précédent, effeclué avec la première tringle, qu'il abandonne alors de l'autre main et de l'autre pied.

De cette manière, l'ouvrier progresse d'une manière continue, en montant ou en descendant, suivant qu'il se place de manière à profiter de toutes les ascensions, ou de toutes les descentes des longuerines. Quand il veut se reposer un instant, il trouve, aux divei's ari'éts, des paliers fixes, sur lesquels il se place, en abandonnant les deux tiges. Si le système se dérange , le piqucur a également, à sa portée, un système d'échelles fixes, pour remonter au jour à la manière ordinaire. Un câble, régnant sur toute la hauteur, et aboutissant à une cloche dans la chambre des ma*

Fig. ns, 730. Palirkunst

{'] On a essayé de remplacer diaqiie longuerine par un «yslème de deux ciblea métalliques raidis, qui sont étrëaillonnéi ensemble par les échelons.

(*) On a, dans une mine de Frejberg, utilisé, pour ce mauvement, la mattressetige des pompas, avec des paliers liies. Hais cette économie n'est pas A recommander. Ce 3«riice est asseï important pour qu'on lui consacre un appareil spécial, indépendant des aisitjeltiseemeats et des inconTéDients de l'^uiseraeiit

chines, sert au mineur en détresse pour correspondre avec le

mécanicien, à l'aide de signaux convenus.

Les fahrkunst à simple effet ne comportent qu'une seule tige, avec des paliers lises, ou des niches pratiquées dans la paroi. Le mineur s'y place après chaque course, et y reste pendant l'excursion inverse, pour reprendre la tige lorsqu'elle recommencera un mouvement de même sens. La durée du parcours est alors évidemment doublée.

1%6< — Ce système rudimenlaire a reçu certains perfectionnements En \ue de diminuer pour les hommes, le danger d'élre lammé entre les deux longuerines , par de fausses manœuvres , et les dimcultés qui naissent de l'inclinaison de certains puits, on a employé des tiroirs (fig. 731), dans lesquels s msère le corps de l'homme, protégé par cette armure.

Mais c est sous la direction de M. Warocqmé que ces appareils ont pris leur forme définitive et la plus confortable (fig. 752). Au lieu de simples échelons, on établit de véritables paliers, environnés d'un gardecorps en fer. Rien n'est alors plus facile que de passer de l'un sur l'autre , lors même que deus courants de circulation se rencontrent, montant et descendant à la fois ; circonstance qu'il convient cependant de proscrire autant que possible. Il est d'ailleurs facile de permettre la simultanéité de celte double circulation, tout en évitant les rencontres Il suffit de donner, à la course de la warocquière, une amplitude double de I intervalle des paliers II devient alors impossible de passer de la série paire sur la série impaire L'une sert pour l'ascension, et 1 autre pour la descente Quand on veut rester maître de pousser la hauteur de ces appa-

Fig T31 Falriiunit

DESCEMDERIES.

reils au delà de toutes limites, on les équilibre, de dislance en distance, par des chaînes qui passent sur des poulies, et supportent, de l'autre cAté, des contrepoids. Dans ces conditions, non seulement la résistance des tiges est soulagée, mais, en outre, le travail de la pesanteur se trouve égalisé dans les fahrkunst à simple effet.

f 982 — Quant k la machine molrice, destinée à communiquer aux tiges le mouvement oscillatoire, elle peut être établie d'après deux principes distincts.

Dans l'un, !c mouvement est intermittent, avec intervalle de repos entre chaque oscillation, et attaque plus ou moins brusque au départ. Une cataracte commande ces manœuvres, et permet de régler, à volonté, le temps de l'arrêt.

Dans l'autre, le mouvement est continu, et appartient au type sinusoïdal , c'est-àdire qu'il reproduit, sauf l'influence de l'obliquité de ta bielle, la loi cinématique de la projection d'un point qui parcourt uniformément un cercle. Il n'y a plus alors d'arrêt proprement dit. avec une vitesse nulle pendant un temps iini. Seulement, le changement de sens aux extrémités s'accompagne d'un ralentissement très marqué, et bien rythmé, dont les hommes acquièrent le sentiment , de manière à changer de place sans difficulté. Ils trouvent môme ce régime plus doux que le premier, dans lequel te plancher, en se dérobant tout à coup sous les pieds, fait naître une sensation pénible.

Dans les appareils à double etîet, une seule des deux tiges se

Fig, T3Ï, Warocquiéres.

trouve actionnée directement par le piston à vapeur. Un renvoi hydraulique, renfermé dans un tube en U» communique, au piston obturateur du second cylindre, un mouvement rigoureusement synchrone du premier (fig. 732). Une petite pompe sert à réparer ses pertes. L'adjonction d'un frein est indispensable, afin de pouvoir descendre les hommes à charge. On peut se contenter, pour cela, d'un simple robinet, permettant d'étrangler, à volonté, le passage de l'eau.

1 !S63 — En supposant une manivelle de 1 mètre, la course sera de 2 mètres, et la descente d'un homme égale à 4 mètres, en opérant à double effet, pour le faire profiter des deux courses simples. Si la machine donne 8 coups doubles par minute, le parcours sera

32 8 de 32 mètres, et la vitesse moyenne ttt:, ou js mètres par seconde.

Les paliers étant espacés de 4 mètres, il s'en trouve 25 dans chaque centaine de mètres. En admettant que chacun d'eux porte un homme de 65 kilogrammes, et que les tiges soient exactement équilibrées, pour plus de simplicité, le poids à élever sera 25 x 65=1625 kilogrammes, et le travail par seconde p, X 1625, c'est-à-dire — =— kilo-

grammètres ; par conséquent, la force en chevaux -= tjt o" "q"*

Si l'on admet un rendement égal à -r , la force nominale devra

3 104 être 7 X -Q- ou 15**',40; c'est-à-dire, finalement, une quinzaine

de chevaux pour chaque centaine de mètres de profondeur.

On voit, par exemple, qu'un personnel de 250 hommes suffirait pour occuper toute la hauteur d'une descenderie de 1000 mètres, et nécessiterait alors un moteur de 150 chevaux. Mais une telle profondeur est une limite exceptionnelle, et l'on pourra, en outre, fractionner la descente en plusieurs équipes, dont l'une ne s'engage que lorsque l'autre commence à arriver à l'extrémité. Il est vrai que ce sera alors au détriment de la rapidité du service.

Pour apprécier la durée du trait, supposons-le, au contraire, continu. Cette durée comprendra d'abord le temps nécessaire au premier

MSSGËNDERIES.

mineur, pour atteindre le sommet avec la vitesse moyenne j= , c'est-à4

dire -^ IL A partir de ce moment, on verra arriver un homme,

à chaque coup double. II en parviendra donc 8 par minute, c'est-

à-dire ^, ou to par seconde. II faudra, par suite, un nouveau

délai de -^ N secondes, si N désigne le chiffre du personnel. En

résumé, la durée des manœuvres, qui se reproduira deux fois par jour, sera, pour chaque trait :

c'est-à-dire :

.•vi-a

Si, par exemple, nous supposons, comme tout à l'heure, H=1000 et N = 250, la durée de chacun des deux traits sera de 3750 secondes, ou environ une heure. Elle serait de deux heures avec le simple efiet, dans les mêmes conditions, et la machine marcherait alors pendant quatre heures par jour.

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