CHAPITRE XXXVn AMÉNAGEMENT DES EAUX

INVE«TI««N«

— Régime hydrologique souteiirain. — L'écorce lerresire présente souvent des terrains essentiellement poreux, comme les sables, ou d'auti*es de nature solide mais crevassés el fendillés dans tous les sens. Cette circonstance tend à se développer encore, par le fait même de Texploitation et des mouvements qui en sonl la conséquence. On doit donc s'attendre, en général, à voir envahir par les eaux les cavités souterraines» si Ton ne prend des mesures spéciales pour les en préserver (*).

On peut, en ce qui concerne leur provenance, distinguer les eaux

(') n est bien rare, en effet, qu'une mine ne présente pas d'eau à extraire. Il existe cependant des mines sèches, constituant des exceptions locales, ou même d*un caractère plus général. On peut citer, comme exemple, la région désertique de la Cordillère des Andes, qui comprend de nombreuses exploitations d'argent, de cuivre, d'azotate de sonde, etc. Dans ces contrées privées de pluie, c'est pour les exploitants une préoccupation importante de se procurer de Teau, souvent à grands frais, en ayant soin de recueîUir. dans des condenseurs fermés, la ^-apeur d*échappcment des machines.

de surface et les eaux profondes (*). Les premières ont une origine prochaine, due à la chute de la pluie, aux fontes de neige, aux infiltrations des cours d'eau dans un rayon rapproché. Les failles en sont le véhicule le plus redoutable (*), car elles établissent dun seul coup la communication à toutes les hauteurs, en traversant les cloisons étanches que pourraient sans cela ménager les alternances de la stratification.

Les eaux profondes ont, en dernière analyse, la même origine descendante, plus ou moins détournée. Mais elles peuvent venir de loin dans le 'sens horizontal, et même surgir, par des jeux de pression, d'une profondeur importante qu'accuse leur température; car certaines mines sont échauffées par de véritables sources thermales (N" 1062).

046 — On peut se figurer, à cet égard, des systèmes hydrologiques souterrains analogues à ce que nous présente celui de la surface. 11 est certain qu'indépendamment de l'infiltration dans la masse, à travers d'innombrables canaux en quelque sorte capillaires, les terrains recèlent de véritables rivières ou lacs souterrains.

Quelques travaux de mines ont recoupé des veines coulant à plein tuyau, à travers d'anciennes fissures élargies par le frottement ou par l'acidité des eaux dans les calcaires ('), et s asséchant tout à coup lorsqu'une voie plus profonde venait à leur être ouverte.

(^) Daubréc. Les eaux souterraines à V époque actuelle y 1887. — ^Lenibke. Du mouvement des eaux souterraines et théorîe de leurs coUccteurs. Rev. univ, d. m., 1888, I. 194; n, 150. — Uisonne. L'exhaurc dans les mines abandonnées. Rev. de légùlatm des mines, 1800. — Martel {Les abtmes, chap. XXHI, in-4*, 1894. — Sur la rivière souterraine de Dramabiau. Comptes rendus, CVU, 931). — Darodes. Relations entre les pluies et le régime des eaux souterraines de Trets. Bull, de la commission météorologique des Bouches-du-Hhône, 1887. — Oppermann. Hydrologie soutcn^ine du bassin de Fuveau. Bull, min., 3*, YI, 855. — Hayn. Der Ursprung der Grubenwasser. fvey berg, 1887 — Ingria RafTaele. Sul Régime délie acque sotteranee. Sociela dei liceuiiati délia R. scttola mineraria di Caltanissetta, 1887-88, p. 21.

[*) Rôle des litlioclases relativement au régime des eaux souterraines (Daubrée, Les eaux souterraines).

(^) On en rencontre un exemple remarquable dans les moulières, qui constituent l'une des plus graves diflicultcs de l'exploitation du bassin de Fuveau (BoucIies-du-Rhônc). M. l'ingénieur en chef des mines de Villeneuve-Flayosc (Desci-iption géologique et minéralogique du Var, 1856] en a rapporté la formation à des fissures naturelles do pou d'importance, parcourues par les eaux de surface imprégnées d'oxygène, qui ont pou à

Les grottes naturelles renferment des rivières souterraines d'une réelle importance. On connaît d'ailleurs, à la surface, de nombreux exemples de cours d'eau qui se perdent sous terre, et reparaissent au jour plus loin, circonstance qui peut se reproduire, pour le même, plusieurs fois de suite. M. Jus a vu, dans ses sondages artésiens du Sahara, sortir avec les eaux des animaux vivants, dont les espèces variées indiquaient la provenance lointaine (tome I, p. 137, note 1). Les ouvrages et les explorations de M. Martel ont ])ortc une vive lumière sur cette question du mouvement actuel des eaux souterraines, ou de leurs anciens lits desséchés (*).

Indépendamment des eaux courantes, il existe de vastes réservoirs plus ou moins stagnants. Le torrent d'Anzin, par exemple, a été reconnu sur toute son étendue par des exploitations pour lesquelles il a été la source des difficultés les plus graves, et qui ont a'ussi à le maîtriser. On lui a trouvé des dimensions d'environ 3 kilomètres sur 5. Sur une échelle beaucoup plus réduite, beaucoup de mines ont à redouter des amas d'eau connus sous le nom de baingj et formés sous l'influence de causes naturelles, ou au sein des vieux travaux. Ceux-ci, dans certains districts, sont assez multipliés et assez mal connus pour que l'on rencontre de grandes

p»'Q oxydé les pyrites, et attaqué les calcaires par l'action de l'acide sulfurique, en les liissotvant en outre à l'aide de l'acide carbonique libre. De larges passages, nommés partent, prennent ainsi naissance. Dans leur voisinage, les couches sont altérées ; les carbures d'hydrogène sont détruits, et il reste à la place du lignite un combustible •iécomposé très perméable à l'eau. Ces zones stériles et aquifères ont reçu le nom de iwulièret. A la surface, l'éboulement des parties supérieui-es prend un aspect chaotique. Ces pbénomônes ont été décrits avec une grande précision par M. l'Inspecteur général •i's mines Yillot (Annales, 8*, IV. 25) et par M. l'ingénieur en chef Oppennann \DhII. min., 5*. VI, 855).

Des effets du même genre ont été signalés par II. l'inspecteur général des mines G. de Noi-ville dans les exploitations de combustible du plateau de Larzac, dans les lignites <1^ Bohème par V. l'ingénieur en chef des mines Lallemand [Annalet, 7*. XIX, 550), et dans ceux de l'Istrie et de la Dalmatie par 11. l'ingénieur en chef des mines Lodin [AtmaUt, 8*, III, 219). On sait d'ailleui^s à quel point le sous-sol de la Carniole a été corrodé et miné par l'action des eaux souterraines. Dans cette contrée, ainsi que dans beaucoup d'autres, de vastes grottes naturelles montrent, par leui^ vides immenses, la tnce des dissolutions ; et, en même temps, par les stalactites dont elles sont revêtues, 1« dépdt du calcaire qui s'est effectué dès que l'acide carbonique libre a pu se dégager, en cessant de tenir cette substance en dissolution.

('! E. A. Martel [Let Abîmes, 1894, in-4*. — Les Cévennes et la région des Causses ^ l'^JO, in-8». — Le massif de la Bemina, en collaboration avec Lorria, 1885, in-fulio. — l Irlande et les cavernes anglaises, 1897, in-8*; etc.).

difficultés à passer en serre, c'est-à-dire à trouver un massif suffisant à coup sûr pour le fonçage d'un nouveau puils.

•47 — La composition de ces eaux reste naturellement Irîs variable, mais elle offre peu d'intérêt dans la question qui nous occupe.

Quelquefois elles sont fétides et chargées d'hydrogène sulfuré, comme celles qui proviennent du calcaire carbonifère dans certaines concessions du Pas-de-'Calais.

Il faut surtout noter avec soin cette circonstance importante, que les eaux de mine sont presque toujours acides, en raison de l'altération des pyrites que renferment beaucoup de houillères et la plupart des filons. Elles sont, par suite, nuisibles pour le pied des chevaux et la conservation des rails. On ne saurait, si ce n'est dans des cas très rares ('), les appliquer à l'alimentation des chaudières. Elles ne peuvent servir qu'à la condensation (N° 997), ou à la préparation mécanique. Il arrive m6me quelquefois que l'on soit obligé de renoncer, pour les appareils de lavage, à Temploi du fer, en lui substituant celui du bois. Dans des puits de Freyberg, les eaux corrodaient tellement les pompes que l'on était obligé de les saturer avec de la chaux. On a de môme installé pendant quelque temps, à Carmaux, un purificateur des eaux acides, destiné à y tamiser de la chaux en poudre, en dose proportionnelle à leur débit; ce que Ton obtenait en faisant actionner l'appareil par le courant lui-même.

Certaines mines de pyrites métalliques fournissent des eaux d'une teneur vitriolique assez élevée pour avoir donné lieu à diverses applications. A Fahlun, on a pratiqué la cémentation avec de la fonte, de manière à obtenir des précipitations de cuivre. A Sainbel. on a essayé d y faire digérer des bois de mine, en vue de les préserver de la putréfaction.

948 — Investisons. — Avant de songer à sortir les eaux qui envahissent la mine, le plus simple serait évidemment de les empocher d'y entrer, ou du moins, puisqu'une prétention aussi

(*) Le CliatcUor, inspectciu* général des mines. Mémoire «ur Vemptoi des eaux rotrosives pour l'alimentât ion des chaudières à vapeur.

absolue serait évidemment chimérique, d'en restreindre autant que possible Tacccs. Les moyens de défense peuvent à cet égard concerner soit Texlérieur, soit Tinlérieur.

A la surface, on préservera de rafHucnce.des eaux les affleurements plus particulièrement perméables, au moyen de fossés tracés en amont de ces zones, en leur ménageant im écoulement direct vers la vallée. Si des cours d'eau proprement dits traversent ces affleurements, on leur constitue un lit artiflciel en bois, en terre glaise, ou en béton.

11 faut s'attacher, dans la mesure du possible, à combler les fontis, les bâillements qui proviennent du tassement des terrains, et sont de nature à engoulîrer les eaux de surface.

949 — A rintérieur. on trouvera utilité à s'étendre plutôt en profondeur que dans le sens horizontal, toutes choses égales d'ailleurs, et sauf les considérations d'ordre différent qui pourraient militer en sens opposé. En eflct, cette disposition aura pour résultat de mettre en relation un plus grand cube de travaux avec une même surface topographique.

On conserve des massifg de protection contre les vieux travaux, quand on en connaît la situation, et contre les concessions limitrophes, à moins d'entente mutuelle pour cflTectuer Tépuîsement à frais communs (N* 961). On ménage également de semblables investi$on$ sous les rivières et les canaux.

H est nécessaire de les déterminer attentivement, en se rendant un compte aussi exact que possible de leur influence probable. En effet, si rinvestison présente trop peu de largeur, non seulement il perd son efficacité, mais il devient plus nuisible que ne le serait l'enlèvement complet. Il se comporte alors, en eflet, comme un coin, en résistant à l'aflaissement général qui se produit de part et d'autre, et détermine un vaste éclatement, précisément dans Taxe dangereux que Ton avait en vue de protéger. 11 sera, pour cela, nécessaire de s'inspirer des principes généraux que nous avons esquissés plus haut (tome I, p 550), relativement aux ruptures du terrain, afin de disposer les massifs réservés de manière à écarter les dislocations probables, jusqu'à une distance suffisante des par-

lies de la surface les plus redoulables au point de vue de rintroduction des eaux.

950 — Les masses prolectrices les plus utiles ne sont pas toujours celles que l'on ne peut ménager qu'en sacrifiant une partie de la matière utile. Souvent la nature y a pourvu directement, cl pour des régions entières, en intercalant, entre Tétagc exploitable et les morts-terrains aquifères, un rideau étanche d'une puissance sjffi santé*

On peut citer, comme un exemple classique à cet égard, la formation qui recouvre le bassin franco-belge. L'immense éponge que constituent, au-dessus de l'étage houiller, les terrains crétacés ou tertiaires, renferme presque partout à sa base son propre préservatif, sous la forme d'une épaisse couche argileuse, connue sous le nom de dièveSf et sans laquelle la plupart des exploitations eussent été inabordables. Nous avons vu en effet (*) quelle lutte formidable doit soutenir le mineur, pour traverser les morls-tcrrains de celte région avec une simple avaleresse ; et la pensée de s'étendre, dans de semblables conditions, par une véritable exploitation ne se présente môme pas à l'esprit. D'innombrables trous de sonde ont criblé les dièves, pour chercher le terrain houiller. Lorsqu'ils le rencontrent et que l'on peut, dès lors, s'attendre à voir des exploitations se développer dans cette région, il convient de ne pas s'en rapporter à la plasticité des dièves pour refermer le trou abandonné s*il n'est pas tube; il faut le boucher, dans tous les cas, sur une hauteur suffisante, avec du béton hydraulique. Cette précaution a malheureusement été omise pour un certain nombre d'anciens sondages. 11 est alors utile de reprendre l'ancien forage sur un plus grand diamètre, puis de le bétonner depuis la base jusqu'à la surface (').

(«) Tomel, N« 341.

(') Cette opération a été faite notamiTicnt pour deux anciens sondages de la concession de Bniay (Pas-de-Calais). Les dièves font exceptionnellement défaut dans cette partie du bassin, et la Compagnie ménage à la partie supérieure du terrain houiller un stot de protection de 40 métrés d'épaisseur. Malgré cette précaution, les eaux sont abondantes dans cette exploitation. En 1890, le bétonna gc de deux forages anciens réduisit de moitié la venue d'eau journaliéi*e de la fosse n* 3 [Bergaud, Note sur la diminution des eaux souterraines aux mines de Bruay, Douai, 1890. — Bergaud. Note sur la diminution de> eaux souterraines de la minedeBruay. CRM^ 1891, 42)«

961 — Mines sous-marines. — Il est un cas fort întéressanl, où la conservation d'un puissant massif de protection s'impose avec une évidente nécessité. C'est celui des mines sous-marines. En supposant une épaisseur suffisante pour l'estau réservé en couix)nne, et une nature favorable des terrains, la présence de la mer, effrayante pour Timagination, n'apportera en réalité aucune complication (*). Mais il s'en faut de beaucoup que les mineurs aient toujours observé, à cet égard, les règles de la prudence; et Ton peut citer, au contraire, des exemples d'une incroyable témérité.

A la cote du Cumberland ('), la mine de lluelcock, située dans la province de Saint-Just, s'avance sous la mer à 150 mètres du rivage. L'épaisseur de la couronne s'y trouve réduite, dans certaines parties riches qui ont tenlé l'exploitant, au chiffre inimaginable de 1",20. On entend alors nettement le roulement des galets agités par la houle. Les mineurs y sont obligés de se défendre contre les infiltrations en calfatant les fissures de la roche, comme on le ferait pour les flancs d'un navire. On n'y est cependant, en définitive, véritablement gêné que par des venues d'eau douce à travers le mur. Les conditions sont analogues dans la mine de plomb de Perran-Zabuloc.

A la côte de Cornwall, la mine de Botallach s'avance à 6iU mètres au large (fig. 645) j celle du Levant plus loin encore. A Whiteliaven, les galeries s'éloignent, sous la mer d'Irlande, à une distance de la côte qui mesure en ligne droite 5G00 mètres. Bien que Ton s'y trouve à 240 mètres au-dessous du plan d'eau, l'administration impose, pour l'exploitation, la méthode des piliers abandonnés C). Une partie du bassin de Newcastle plonge sous la mer du Nord (*). Il en est de même, dans le South-Wales, pour lahouil-

/; W faut signaler cependaut TimpossibUité où l'on se trouve alors de rorouper l'a^il-pendage des couches qui plongent sous l'océan, par des puits dont remplacement tomberait en pleine mer, et la nécessité qui s'impose alors de suivre l'eiploitation en vallée, avec des tractions mécaniques (voy. tome I. p. 814).

!*, Bergeron, Association française pour V avancement des «riVrMc^«, congrès de Lyon, 1»'4. p. 162.

P; Tome I, p. 485.

i*) Soubeyran (Annales^ 8*, I, 448). — Greenwell. Discoui^ douvertui'e du congrès de la Société pour l'avancement des sciences à Newcastle.

384 ËPtIISEMENT.

1ère de Llanelly, dont les travaux se Irouventà plus de 1400 mètres au large, sous le canal de Bristol ('). La houillère d'Arnao étend ses chantiers sous la mer Canlabriquc, à 5S0 mètres au large, el ses reconnaissances jusqu'à 2 kilomètres. La puissance est de 8 mètres. el la couronne est formée de 50 mètres, au moins, de scbislc argileux (*).

La mine de fer de Marquette (Hanche) se propage i 185 mètres au

Flg. ni3. — Uini? soiis-marinc de Bolallach (CDrnwillj.

large, pour exploiter par piliers longs abandonnés quatre couches très redressées, formées d'un mélange crislallindeferoiigisleet de magnélite. On a sorti par jour, à certains moments. 8 à 900 tonnes d'eau salée. L'entretien d'eau a du reste été plutôt en diminuant au fur et à mesure de ravancenient des travaux f ).

A llodbarrow (Cumberland), on a exploité le minerai defer en dcçù et au delà du rivage. On restreint d'ailleurs autant <\w possible la lone sous-marine, en raison du droit que prélùvt!

(I) [^rornii [AniiaUi. ''. ÏIV, SGO).

(«1 Tomfi I, p. 606, noiel.

(>j Maurice. Dali, min., 3*. II, 337. ^S. — Alfi-ed CBillaiil. TabUau général el dacriplion dei minet piélalliqiirt.c\c., IRTti. — De Vilk'iicuïû Flajotr. /,'A-/(iirfur/'roiifflù. 25iniii-s 1877.

AirtNAGEHE-M DES EAl\. 'm

le gouvernement anglais, qui considère celle surface comme domaine de l'Ëlat (').

Ht — On a rencontré (fig. 614, 645], sous les eaux de la baie de itestronguet. près Truro (Cornwall) (*)> un dépdt d'alluvion d'élain aurifère, présentant de (T.ÔO à 2",10 de puissance, et reposant directement sur la roche, avec un recouvrement de 18 mètres

i'n\iron de boue cl de sables. Sa richesse, très variable, oscille entre 0,1 el 1& 0/0 d'oxyde d'élain.

On avait d'abord suivi ce gisement en refoulant la mer der* rière de grandes digues, qui ont été rompue» par une lempélc en 1800, el dont on retrouve encore les Irace». L'exploilalion a été rt^prisc en 1871 par la voie souterraine. Un puits de 'iZ'',iO de profondeur et 1*,80 de diamètre a élé, pour assurer l'aéragc, foncé on pleine mer, au milieu même de la baie ('). Le cuvclage, en fonte,

I*) ButkwiU. Siibmariiu mHtag. ii>», IWO.

Cl Tijlar, BuU. Soe. tCmc.. y, H. 310. — Cront. CRU, avril 1810. 13. (*) Jl 11 lin du liicle deroier, les comte* de Kinordine, ■uiqueb ipptrtcnuenl les '■muDim de BomurslouDeEs près d'Ëdinburiili, (vtiepi fait établir an milieu de l'eau 1

a été enfoncé à la trousse coupante à l'aide de charges qui atteignaient 250 tonnes. On amenait celles-ci à la mer haute, dans des barques que Ton amarrait sur b tôle du cuvelage, de manière à les y faire porter de tout leur poids à la marée basse. La nature vaseuse du fond et le peu d'épaisseur de la couronne dUigent à boiser très solidement les galeries de service. On laisse au meins 9 mètres d'épaisseur, et Ton arrive de cette manière à pouvoir esiiloiter par éboulement, quelque paradoxal que cela puisse paraître a priori dans de pareilles conditions (*). On s'avance à contre-pente, à partir d'un second puits de 53 mètres, foncé sur le rivage en un point placé au-dessus de la ligne des plus hautes eaux. Ce puits sert pour l'épuisement des infiltrations. 11 se trouve à 200 mètres du premier; mais les travaux s'étendent au large, à une distance plus que double.

SERRERIEIVTS ET PLATES-CL'WEM

958 — Serrements. — Lorsqu'une galerie est exposée à fournir un accès à des eaux redoutables, on la condamne par un barrage qui prend le nom de serrement ('). Ce genre d'ouvrages est de ceux

800 mètres de la plage un quai circulaire en forme de puils communiquant avec l'iii* térieur de la mine. Les bateaux venaient y charger le charbon élevé directement de la profondeur. Ce puits maritime, l'une des principales curiosités de rÉcosse, subsi2»ta longtemps. Mais tme marée e.\ceptionneUe, passant au-dessus de ses bords, noya la iDiue et les ouvriers (Ilartwig. The tubtetTanean World. — Elisée Reclus. Vouvelle géographie universelle^ IV, 674).

(») Tome I, p. 504.

(*) Gonot. Serrements de la houillère de la Chartreuse [Annale*, 3", IX, 137). — Do Reydellel, Serrement à clapet établi au Vigan [Annalet, 4**, XIV, 30). — Pctitjean. Scri*cment sphérique [Bull, min., l"^', VIII, 51). — Miclia. Serrement spbérique [Bull, min., 1", X, 11). — Chanssclle. Serrement en maçonnerie [Bull, min., XIV. 209). — Mani^ler. Construction d'un serrement sphérique [Bull, min., 2», XH, 555). — Landsborg. Senximeut de Dicpelinchen [Hev, univ, de m., 1", XVIII, 537). — Zeifêchrift BBS. IV, 140; XVII, 65. — Archives de Karsten, XIV. 84. — Gâtzschmann [Jahrbuch fur </. Berg-und Hûtt. Mann,, 1830, 9). — Zeitschrifi des Vereins deutsch. Ing., XIV, 200. — Zeitschrifl Œsteneichische f. B. u. H., 1880, 458. — Berg-und Hûtt. Zeitung, 1865, 185. — Wochenschrift des Vereins deutscher Ing., 1880, 30. — Bergaud. Serrement de Bruay. Bull, min., 2*, XIV, 355. — Oppormann. Dairages de Fuveau. Ibidem, 5'. VI, 871.

AMÉNAGEMENT bES EAUX. 387

qui demandent le plus de soin. Ils ont, en eiïet, à résister à des pressions qui peuvent devenir énormes, car chaque mètre carré de surface plane supportera autant de tonnes, qu'il se trouve audessus de lui de mètres d'eau en charge. En même temps, le sort de la mine dépend de leur conservation.

On prépare quelquefois des lignes de barrage, obstruant toutes les galeries qui donnent accès à un quartier dangereux ; ces ouvrages sont, bien entendu, reliés Tun à Tautre par des massifs de protection intacts. Dans les exploitations de la Société des charbonnages des Bouches du-Rhùne, on a installé ainsi trois lignes successives de serrements, destinés à être fermés en cas de nécessité par de solides portes étanches. Les zones qu*ils délimitaient pouvaient être abandonnées Tune après l'autre, lors des crues des eaux souterraines.

La première préoccupation doit être de se procurer, pour la voùle, de bonnes naissances, en les pratiquant à la pointeroUe et sans poudre, afin de ne déterminer aucun ébranlement dans un massif qui doit être absolument résistant et étanche sous les plus grandes pressions. On voit des roches, pourtant très solides, se j'omprimer sous l'effort qu'elles subissent, et certains serrements a\ancer tout d'une pièce avant de trouver un appui défmitif (').

Une seconde précaution très essentielle sera de ne pas laisser d'air emprisonné derrière le serrement, qui doit être exactement baigné par l'eau dans toute son étendue, lorsqu'on le met en charge. 11 est en effet d'observation fréquente, sans qu'il paraisse facile d'en donner une explication bien satisfaisante, que les serrements rompent quand on a négligé ce soin. On ménage, à cet eiïct, dans l'épaisseur du barrage, un petit canal aboutissant nu point le plus haut. Lorsqu'on voit, au moment de la mise en charge, l'eau sortir par cet orifice, c'est le signe que tout l'air a été chassé; l'on y force alors un tampon de bois à coups de masse. Les serrements peuvent être faits en pierre, en bois ou en métal. Le premier mode est le moins employé, car les fissures y sont difBciles à aveugler. Le bois, en raison de son élasticité, finit par

' 0",28en 15 mois au Crcusot. Un âuintcinent de 200 à 300 met- cubesoH2iheuroi«, ^uus forme de brouillard, a fini par s'arrêter compU^tement pur cette mise en serr:i|:c.

guichet. Les boulons en saillie, doni il est muni, passent k ti'avors des trous correspondants, qui ont été ménagés dans le cadre. Un

Fig. 6i9. — Serrement sp1i<'ri(|uc nii<U11ii|uc Icoiipc lioriiontalc).

les serre par derrière avec des écrous. Puis on calfate les joints qui unissent la porte an cadre et aux rails. Tout le matériel nécessaire pour ces diverses opérations se trouve h pitd d'œuvre, et «n agent responsable doit s'assurer pixiodiquement qu'il est en bon étal.

Une disposition analogue a également été adoptée pour des barrages en maçonnerie de 2 à S mètres d'épaisseur, en y Fif. 630. - Serrement nu^uiiiqiie (i>i#v«iioni. réscrvant dcs ouverlures. sufTisantes pour le passage des wagonnets attelés, mais susceptibles d'être obturées, le ras écliéanl, par des portes en fer munies de fortes armatures.

9BS ^ Lorsqu'un serrement est établît Ton ne saurait se départir d'une surveillance incessante, en raison de Textréme im« portance qui s'attache à sa conservation. Non seulement on a soin d'inspecter Pétat de sa surface, mais il faut aussi se renseigner sur la pression qu'il supporte. A cet eflet, on a eu le soin de ménager, à travers Tun des voussoirs, un tube de communication fermé par un robinet ; et, sur cette tubulure, on vient visser des manomètres à ressort, pour contrôler le degré de tension des eaux.

U est également essentiel de disposer un robinet de vidange dune section plus importante. Il permettra, au besoin, de faire écouler ceriaîaes quantités d'eau, si Ton espère soulager par là le serrement. Mais surtout on aura ainsi le moyen de faire traverser l'ouvrage par ie liquide, s*il arrive, en raison de certaines menaces, que l'on juge h propos de l'abandonner, après en avoir établi un second en arrière, fl est alors, en effet, nécessaire, avant (le clore définitivement le nouveau barrage, qu'un homme aille entr*ouvrir Torifice d*écoulement, afin ^uc l'eau remplisse, dès le moment actuel, l'intervalle des deux ouvrages. De cette manière, l ancien serrement ne supporte plus aucune pression, tandis que si on le laissait subsister jusqu'à ce que sa ruine se produisit quelque jour, on risquerait de voir les eaux arri^r avec une force vive irrésistible au contact du nouveau barrage» et l'emporter d'emblée, lors même qu'il eût été parfaitement en état de tenir en respect leur pression à l'état statique (*).

Je citerai ici l'artifice ingénieux qui a été employé aux mines de (Iréasque, pour répartir entre deux serrements, placés l'un derrière l'autre, une pression considérable de hauteur H. L'eau est admise dans l'espace intermédiaire avec une tension correspondant à une hauteur A, et dès lors le serrement d'aval supporte la pression hydrostatique A, et l'autre la tension II — A. Pour les égaliser entre elles, il suffit de prendre :

r C'est ainsi qu*à la iniue de Dos (Eiips^). on s'est yu obligé de construire jusqu'à ^i serrements successirs. en battant en retraite devant l'effort iiTésistible des eaux dans <le mauTais terrains. Le dernier barrage a eiiiln tenu, lorsque l'on n était plus qu'à 16 métrés du puits qu'il s'agissait de préserver.

Un tuyau traverse a;i espace intermédiaire, et permet de dégorger à voÊonté le bain d'amont. On a même pu, au moyen d'un trou d'homme, aller visiter le premier barrage en profitant d'un intervalle de sécheresse.

956 — Ptales-cuoes. — Les plates-cuves (') remplissent, pour ]a fermeture des puits, le môme office que les serrements dans celle (les galeries. Il convient de les établir, autant que possible, au delà du niveau des parlies cuvelées, de peur que la dégradation ultérieure de ces revêtements ne réintroduise les eaux deirière la platecuve.

La maçonnerie convient mieux à l'exécution de ces ouvrages (fig. 651) que pour les serrements . attendu que l'on peut lui adjoindre une épaisse couche d'argile pilonnée, qui arrêtera les eaux, lors même que de légi-res fissures Fiir.65i.-praic-cuvecninaconncrip. viendraient à sc ptoduirc.

La fonte s'emploie aussi très convenablement pour l'exécution de ces voûtes, qui présentent en général une superficie supérieure à celle des serrements.

•67 — Une difficulté spéciale se présente dans les raines de sel. En effet, le sel pmme fournil des naissances très solides, mais solubles dans Téau. D'autre part les terrains encaissants sont

(') Wcllekens. Plales-cuvcB portanrps du iaasia de Li*§re [AimaUi. 3*. SU, 653), — Arcliives de Karsten. XIV, 7S; XXV. 40. — Reumaux. Stiremcnt de DmiTrin. Sociélé industrielle du Nord dp la Franco, IKH5.

AMË.NAGEMEtn' D£S EAUK. 995

ordinairement formés d'argiles et de marnes sans consistance, qui sanlcn outre traversées par des veinules de sel. Cet obstacle a été très habilement tourné en l$7âà VarangéviUe(Heurthe-et-HoselIe). par UM. Wenderet Chastclain('). On a profité de la solidité du sel de manière à y établir les culées, mais en les préservant du contact de l'eau. En outre, pour prévoir, malgré toutes les précautions prises, l'accu de ce liquide et le rendre inofTensif, on s'est arrangé de manière h le saturer par avance de chJonire de sodium, afin de le rendre incapable d'en dissoudre de nourelles quantités, avec corrosion des parois.

A cet cfTet, on a commencé (fig.

652) par remblayer le fond du puits, pour atteindre une couche <le sel solide. Sur celte base est (Usposée une cuve tronc-conique de bon béton, à laquelle succède une ceinture de briques, destinée à soutenir les naissances de la piatecnvc. Entre ces naissances et les voussoirs métalliques, se trouvent interposées des lames de caoutdiouc vulcanisé, en vue de répartir

ûtralcment les pressions. Quant aux Fig. gjj. - piaie-cmc jc la mine de wi joints des voussoirs entre eus, on

s'est conlmilc de les former d'une mince couche de mastic Serbat di'Iavé dans l'huile de lin. La plate-cuve proprement dite est formée de 5 zones, comprenant chacune 7 voussoirs. Les deux bandes qui dessinent les ases de symétrie du rectangle sont formées de ciefs, el leur point de croisement central, d'une maîtreste-clef. Ce reclangle a 4'°,45 sur 5'°,60. Il a consommé, pour les 35 pièces

qui le composent, 60 tonnes de fonte et 600 kilograiniiies de boulons. Entre les divers voussoirs» on a ménagé dans le métal des gouttières qui ont été remplies de cuivre rouge matté à refus.

Jusqu'à ce moment de la construction, les eaux pouvaient s'écouler librement à travers un tube ménagé dans la masse inférieure. Après la pose de la m al tresse-clef, il a fallu épuiser par la partie supérieure. A partir de cet instant, on a exécuté avec le plus grand soin, au-dessus de la partie métallique, une série de cuvettes de ciment concentriques relevées le long des parois d'une manière de plus en plus accusée, en vue d'en éloigner tout accès de Teau. On les a encore surmontées d'une épaisseur de 12 mètres d'argile pilonnée, choisie avec soin, de manière à être absolument exempte de sel, pour ne fournir aucun passage au liquide. Enfin l'on a placé par-dessus une masse importante de sel de rebut, afin que l'eau* ainsi saturée, et par cela même devenue plus lourde, n'eût plus aucune tendance au renouvellement (*).

CAPTACE

®S8 — Lorsque toutes les précautions ont été prises pour réduire à la dose inévitable la quantité d'eau qui pénètre journellement dans les travaux, il y a encore lieu, pourvu que la complication que celte mesure entraîne ne dépasse pas son utilité (ce qui serait, à la vérité, le cas le plus ordinaire), de chercher à conserver à chaque étage ses propres eaux, en les réunissant dans une bâche spéciale, d'où elles seront élevées directement au jour, sans se rendre au fond en augmentant le travail destiné à les relever (').

11 peut même arriver, dans certains cas, que ce captage éche-

(M On trouvera plus loin (n* 1371) un exemple remarquable d'une plate-cuve exéculoe sous l'eau, et dans les conditions les plus difficiles.

(■) Nous avons déjà vu (tome I, p. 332) que l'on a soin spécialement de capter, de distance en distance, les eaux qui suintent sur les parois des puits, avant qu'elles so résolvent en pluie (Dorlhac, Bull, min., 1-% YIII, 135).

lonné des eaux permette de créer, en les évacuant ultérieurement par une galerie d'écoulement, des forces hydrauliques d'une cer-r laine importance, pour actionner quelques appareils accessoires derinlérieur(').

— Le lieu de réunion, ordinairement unique, de toutes les

eaux, est naturellement le point le plus bas des travaux, situé au

pied du puits à^épuisetnent ou à^exhaure. On appelle cette cavité

le puisardy et quelquefois le bouniou (N* 826). 11 suffit, pour que

les eaux s'y concentrent d'elles-mêmes, de leur offrir partout

des pentes descendantes. Ordinairement des inclinaisons existent

naturellement; il suffit de veiller à ce que des rigoles bien

tenues, ménagées sur le côté des galeries, assainissent la voie

ferrée.

Cependant il peut se trouver des poches secondaires, au fond desquelles les eaux se réuniraient sans pouvoir en sortir. Le mieux est alors, s'il est possible, de mettre ces régions en communication avec un étage inférieur, au moyen d'un coup de sonde foré au point le plus bas de cet ouvrage en vallée (*).

A défaut de ee moyen, il faut faire franchir au liquide le seuil qui constitue cette dépression. On peut d'abord avoir recours au haquetage. Deux hommes portent alors des cuveaux pleins d'eau, à l'aide de brancards, si le débit est peu considérable, la distance courte, la rampe un peu raide. Lorsque les conditions sont inverses, on dispose dans ta galerie montante des chéneaux à contrepente, c'est-à-dire descendants. Un manœuvre relève, à la tête de chacun de ces canaux, l'eau qui arrive, par son écoulement, au pied du précédent.

On peut encore se servir, soit de pompes volantes à bras (fig. 653), ou à cheval, soit de petites pompes mues par la vapeur, l'air comprimé ou l'électricité; mais nous rentrons ainsi plutôt dans les

f») Au puits Saint-Pierre du Creusot on a capté, à 267 mètres de profondeur, une venue d'eau, variant entre 3000 et 5000 mètres cubes en 24 lieures, afin de la faire traTiiUer sur une hauteur de 85 mètres, dans le moteur qui sera décrit plus loin (n* i055).

(*) Tome I, p. 123.

suo

ÉPUISEMEM.

moyens d'épuisenient secondaires (cbap. XL) que de captage proprenienl dit.

Notons encore, pour revenir aux appareils aulomatiques, l 'emploi du siphon, qui permet, une fois qu'il a cté

" amorcé, de remonter les eaux ; à la double condition

Ï toutefois que ce ne soit pas de plus de 10 mètres, hauteur qui mesure la pression atmosphériquet et que le débouché final soit inférieur au niveau du bief qu'il s'agit de vider.

960 — Le siphon a été employé dans des conditions très intéressantes par M. de Saint-Ferréol, à rétablissement balnéaire d'Uriage(').

En vue d'augmenter le débit de la source minérale par l'abaissement de son point d'émergence, on avait réavalé de 8 mètres le puits pratiqué dans le calcaire noir à bélemnitcs. De plus, afin d'éviter de pener, à partir de ce point, une nouvelle galerie horizontale, on avait profité de celle qui existait déjà au niveau supérieur, sur 300 mètres de longueur, pour y établir un siphon débouchant aux bains, à 17 mètres plus bas. Mais il est alors arrivé que la dépression produite au point maximum y déterminait le dégagement des gaz dissous dans l'eau, en désamorçant fréquemment Tappareil. Cette difficulté a été conjurée au moyen d'un purgeur automatique.

11 se compose (fig. 654, 655) d'une sphère creuse que deux tiroirs circulaires, tournant respectivement autour de ses deux ravons verticaux, mettent en communication successivement avec l'atmosphère, à travers un vase supérieur, ou avec l'intérieur de la tubulure branchée sur le point maximum du siphon, de manière à évacuer les gaz qui encombrent ce dernier. Le mouvement alternatif de ces tiroirs est déterminé automatiquement par une roue à godets non centrée, que son poids rap-

Fig. 655.

Pompe volante.

(«) llalonde la Goupillière [Bull. Soc. (Tenc, 5% HI, 277).

pelle dans une position d'équilibre, mais qui chavire périodiquement par Taction d'un filet d'eau, réglé è volonté à l'aide d'un robinet. Ce courant commence par passer à la partie supérieure du vase qui surmonte la sphère, de manière à le maintenir toujours plein, malgré ses pertes employées à remplir, dans la sphère

Fig. 651 et 6λ. — Purgeur automatique du siphon d'Uriage (él(?vation et coupe verticale).

et le siphon, l'espace laissé libre par l'échappement des gaz. Le surplus de ce courant atteint alors la roue , et se déverse dans ses godets du côté opposé à celui du centre de gravité. Leur remplissage, en créant un porte-à*faux, détermine le basculement, qui les vide de nouveau et permet à la roue de se remettre en place.

Mi — La masse réunie par le captage dans le cours de vingtquatre heures constitue V entretien d'eau d'une mine (*). Le puisard

i'i L'enti-cUeii d'eau de la mine de Pontpéan a dépassé, par moments, le chiffre de 4500 mètres aibes. Celui de la mioc Thomson (Nevada), en vue duquel a été calculée la grande machine de Davey, esl de 5500 mètres cubes, mais il devra être élevé à une hauteur de \W0 mètres, considérée comme la limite future des travaux (Engineering^ W novembre 1876, p. 425). L'avalei'esse de Ciply (Belgique) a fourni, à certains instants de son foocage, 50000 mètres cubes d'eau par jour. L'avaleresse n* i de Marsden [Ihirtiam) en 1876, aiTétée par une venue de 70000 mètres cubes en 24 heures, n'a pu pisser qu'avec le système Chaudron. La houillère de Saint-Helens (Lancasiiire) extrait 10 tonnes d'eau pour 1 tonne de houille. La compagnie des Bouches-du-Rhône, dont le

doit être capable de la contenir entièrement. Il est même bon, si les circonstances s'y prêtent, de lui adjoindre des bassins accessoires, pour prévoir le cas de crues exceptionnelles, ou de réparation prolongée des pompes. Ces réservoirs sont, par exemple, constitués par des galeries, dites albraquesy qui partent du puits au-dessous du dernier accrochage, et qui peuvent être destinées à devenir des voies de roulage lors de l'ouverture d'un nouvel élagc d'exploitation.

Ils permettent de clarifier, dans une certaine mesure, les eaux par leur stagnation. S'il est possible, on dispose, avant leur arrivée dans ces bassins, deux barrages. Le premier, installé en déversoir, retient dans le fond les corps lourds entraînés par le courant: \i' second, sous lequel le liquide est obligé de passer, arrêle les objets flottants. Si la nature des eaux l'exige, en même temps que la délicatesse des appareils d'épuisement, on emploie des moyens de clarification plus complets, tels que des toiles métalliques.

Afin que les pompes installées sur les divers sièges d'une même concession puissent, en cas de besoin, se prêter un mutuel appui, il est parfois utile de réunir entre eux tous les puits par un réseau de voies plates situées au niveau le plus bas des travaux. Ces albraques constituent en même temps un réservoir important pour les eaux. Tous les appareils d'épuisement sont alors disposés pour pomper à ce niveau unique.

L'importance de l'exhaure d'une mine se trouve déterminée par les deux chiffres de l'entretien d'eau et de la profondeur du puisard au-dessous de la surface. On doit prendre, pour la première de ces données, non une moyenne, mais le maximum probable, afin de se trouver toujours en état de maîtriser l'inondation. Le volume liquide fourni par une mine est en effet presque toujours variable. Il esl rare que les venues d'eau rencontrées par les travaux conservent indéfiniment le même débit. Elles sont souvent influencées par le régime des saisons; les conduits souterrains qui les amènent

bassin est parUcuUéremeDt tounnenlê par les eaux, possède des moyens d'épuisemeiU pour plus de 47 000 métrés cubes par viogt-(iuati*c heures.

Mous reviendrons plus loin (n* 965) sur la situation de cette dernière exploitation au point de vue des eaux.

sont progressivement agrandis par le courant, ou bien, au contraire, ils se colmatent peu à peu. Parfois aussi des poches se vident, et ne fournissent plus ensuite que la quantité d eau qu'elles reçoivent elles-mêmes par leurs canaux alimentaires (').

11 peut arriver que plusieurs Compagnies voisines forment on i^pdicat, ou constituent une Société spéciale, dans laquelle elles pi-endront des intérêts proportionnels, en vue d'eitrairc leurs eaux à frais communs. Cette combinaison, prévue par la législation, présente plusieurs avantages. Elle permet d'installer des machines plus puissantes, et, par cela seul, plus économiques qu^une énergie égale répartie entre un certain nombre de moteurs moins importants. Si la grande afDuence nécessite deux appa* reils distincts, ceux-ci présenteront, pour les réparations, des facilités que chaque exploitant n'aurait pu se procurer isolément au môme degré. Le personnel se trouvera réduit; des discussions, des procès seront évités ; les massifs de protection entre les concessions limitrophes, devenus inutiles, pourront disparaître.

Il est essentiel de faire remarquer que le service de Tépuisemeut ne comporte ni chômage ni interruption prolongée, car les sources qui amènent Teau n'en admettent pas de leur coté. Il doit fonctionner, lors même que le travail serait momentanément suspendu, sous peine de noyer la mine. L'exhaure est, du reste, un des côtés par lesquels s*est le plus alîirmée la supériorité de Tétat actuel de Tart des mines, sur les moyens dont disposaient les anciens. Le mineur finissait toujours autrefois par s'arrêter devant Teau, quand il la rencontrait en quantité notable sans pouvoir lui assurer un écoulement naturel. Cette lutte contre les eaux souterraines a été l'occasion de la première réalisation industrielle de la machine à vapeur, et, depuis lors, l'origine de la plupart de ses perfectionnements. A cet égard donc, elle mérite doublement d'allirer l'attention.

[') Au mois d'août 1801, la fosse n* 4 des mines de Biniay fut en partie envahie par une Tenue d'eau qui se maintintpendant plusieurs jours au débit de 25U00 mèli^es cubes par vingt-quatre heures. Elle a ensuite progressivement diminué, pour rester enfin à peu près constante à 800 mètres cubes.

GALERIES BÉCOIILEIHEKT

06IB — Lorsque la surface topographique est accidentée, et qu'une minCt ou une partie du moins de ses travaux, se trouTent à flanc de coteau au-dessus de vallées adjacentes, il suffit de percer un débouché dans ces dernières, pour assécher par un écoulement spontané toute la zone supérieure, en supprimant les frais proportionnels aux quantités d'eau, et réduisant les dépenses à l'entretien de ces galeries d'écoulement. La distance à laquelle on a, dans certains cas, été chercher des issues, afin d'assécher ainsi des zones de plus en plus profondes, pour des districts dont l'importance justifiait de tels efforts, a parfois atteint des chiffres gigantesques dont je citerai quelques exemples :

A Schemnitz, la galerie Joseph II a 18 kilomètres de longueur, a^jGO de largeur, 5 mètres de hauteur. Son percement a duré 107 ans.

Au Hartz, la galerie Ernest-Auguste présente 25638 mètres de développement, à 408 mètres de profondeur, sur l"',7o de large, 2°,60 de haut et un demi-millimètre de pente par mètre (*).

Dans le bassin du Mansfeld, la galerie SchlûsselstoUen a 51 800 mètres de long. Son percement, commencé en 1809, s'est terminé en 1879 (*).

(^) On trouve dans ce massif métallifère 77 356 mètres de galeries d'écoulement, dont les principales sont les suivanlcs :

GAI.KIIIES.

PROFONDKl'R.

LONGCEUR.