MOTEUR

niM.

Mes

êk

niM.

kilogr.

rOnPteN CONTINUES

. 1088 — Pompes rotatives. — L'insistance persévérante avec

laquelle les inventeurs ont cherché h substituer au moteur à vapeur

à piston les machines rotatives, s'est accompagnée d'une tendance

semblable pour les pompes d'épuisement {fig..6fl9,70O, 701), dans

le but de réaliser un débit considérable

sous un faible volume, en raison de

la rapidité que permet le remptacc-

inerit du mouvement alternatif par le

'mouvement continu, sans points morts cl sans chocs.

Cependant les deux questions sont loin d'être identiques. Cette grande rapidité, sans înCorivénicnl avec les appai^ils à vapeur, est au contraire nuisible en pi'incipq pour le mouvement d'un fluide

'jiussi dense que l'cau^ .'....

HOYENS DIVERS I)-ËPU1SEME^T. 3fô

En second lieu, le changement progressif que subit le volume des compartiments compris «ntre un coursier fiite et lés cloisons mofbiles, et dont s'accommodent facilement les milieux élastiques, esl incompatible avec l'incompressibilité du liquide. Ces. variations,

difficiles à éliminer, déterminent, '

comme Conséquence, des Cuites' '

énergiques à trarers les jeux, inévitables en pratique, et d'ailleurs i nécessaires à ce point de vue même. 11 s'ensuit une usure rapide, encore augmentée, dans l'ap- i plicaUon aux épuisements soutcr- ^^ ^ j.^^^ ^„„., ^..^^^^^ : rains, par l'impureté de certaines

eaux quarlieuses. Cet effet est d'autant plus fâcheux qu'au lieu de nécessiter simplement le remplacement de. quelques garnitures de cuir, il entraîne souvent ta mise au rebut d'organes métalliques essentiels.

Remarquons encore que les clapets de la pompe ordinaire remplissent l'office de soupape de sûreté, si la pression vient à dépasser certaines limites, tandis qu'avec les tensions développées dans des espaces géométriquement déterminés, par le jeu de pièces qui se meuvent d'une manière inexorable, on peut arrirer ii déterminer une fatigue extrême des organes, sans même vouloir supposer ici la rupture.

Pour CCS derniers motifs, les pompes rotatives {') ne conviennent qu'à de faibles élévations d'eau. Elles exigeraient donc une disposition en répétitions beaucoup trop multipliées, si l'on voulait en faire l'application à des hauteurs de quelque importance. Ces dispositifs ont été variés indéfiniment (*), et quelques-uns des

et Bail. min.. 2*, VIII. 8W. Buisson. — CRM.ifK. 60, BarMM. — Engineering^iilS, i février, 99. tl03 ; SS mai. 443 : S août, lïS; 3! oelobte. 332. ^ lljrscli. RapporU du jury inlemational de FExpontion de 1S7R, groupe VJ. classe 54, p. 340. — Poillon, Traité théorique el pratique dei pompe*. 321. — Serlo, Leilfaden sur Bergbaukunde, II, 409. — Ren. un», d. m., 3-, III, 1!4. — CRU. 1885. »» ; 1888, ÎOl. — Devu* induMtrirlU. 1880, 413, «3; 1881, 5. — Engineering, 1886. 373.

(*) Pompes Baker. Bartrum, Behrens, Bramah, Bredo, Coignard, CoBsas, Cooke, Iturot.

types Binsi créés présentent des combinaisons cinématiques exlrèmement ingénieuses, dont le détail toutefois ne saurait trouver place ici.

f 039 — Pompes centrifuges. — Les pompes rotatives agissent comme volumogènes (*). Mais on en a établi, sous le nom depompeit à force centrifuge (*), qui fonctionnent comme déprimogènes. Elles échappent au défaut signalé ci-dessus, relativement à rétanchéilê des cloisons, en particulier pour les liquides très sales, auxquels au contraire elles conviennent directement. On en fait souvent usage pour les eaux boueuses qui sont fournies par les ateliers de-préparation mécanique. Malheureusement ces appareils n'utilisent qu une faible partie du travail moteur. L'économie réalisée sur le prix de premier établissement est donc bientôt compensée par l'excès de dépense de combustible, qui est proportionnel au travail pix)duit. Enfin la hauteur pratique d'élévation doit rester encore moindre que pour les systèmes précédents {').

f INLO — Pompes à double effet. — On a cherché à concilier les difficultés dont il vient d'être question, avec les avantages très réels du courant continu et sans chocs, en construisant des pompes à double effet, où la vitesse de la masse liquide ne présente plus, il est vrai, la môme uniformité que dans les types précédents.

Erémac, Greindl, Grosseii et Dictz, Heussy, Hirt, Houyoux. Lacour, Lawrence et Porte». Blac-Farland, Malcotte; Moret et Broquet, Ortmanns, Pappenheim, Petit, Powell, Ramelli. Ritz Schweizcr et Nebeljé, Root, RoufTet, Samain, Stolz, Thiébault, Vialatte, Toss, etc. ' (*) ^^Y- >u no 1192 la distinction entre les appareils volumogènes et déprimogènes.

(*) Pompes Appold, Deccfrui*, Drysdale, Harant, llett, Jonval, Lacour, Maginot et Pinette, Neut et Dumont, etc.

(') Bresse, Court de mécanique appliquée, IT, 446. — Courtois, Étude $ur les pompet à force centrifuge, 1881. — Génie ct'vtV, II, 228. — Bévue industrielle, 1881, 373. — Annengaud, Publication industrielle, XIX. — Génie civil, VII, 55; X, 59; IIX, 3i9: XXI, 41. — lievue industrielle, 1880, 145, 253 ; 1881, 73. — Rev, univ. d. «., 1^ VI. 358. — Engineering, 1886, 165, 238. — Haton de la Goupillière. Retnte des traseur scientifiques, VU, 282. -^ Daraod-Claye, Annales des Ponts et chaussées, 5*, II, 19'^- Decœur. Ibidem, 5«, VU, 401. — Buchetti, Les pompes centrifuges et rotatives, in-** — Rittinger, Centrifugal Pumpen, Wien, 1858. — Gwynne, Centrifugal pum^ng Kngiiier. — Bonetti, Théorie générale des pompes centrifuges, Memorie della R. .^cademia délie Scienze dell' Instituto di Bolonia, 4», \l\, 655. — De centrifugal Pomp- Roost von Limburg.

MOYENS DlVE3tS tt-ËnilSEME.NT. 397

mais où du moins chaque course du piston prodnil, quel que soH son sens, l'élévation d'une cylindrée d'eau. Nous avons dt^jà fait coonaltre l'emploi Tréquent des appareils de ce genre, soit pour les moteurs souterrains, soit avec les machines extérieures à double eflet.

Us M composent ordinairement d'un corps de pompe unique, portant h chacune de ses extrémités des soupapes distinctes d'aspiration et de refoulement- Un piston plein, généralement du type plongeur, se meut dans la partie médiane , et refoule l'eau d'un côté en même temps qu'il pi^. -m.

l'aspira de l'autre. On sait d'ailleurs '*°'",C™''^wm»rqIr"'

que ce système est souvent remplacé

par un groupe de deux appareils à simple effet réunis bout à bout. Il nous reste à signaler quelques types spéciaux de pompes à double elTet.

Nous citerons d'abord la pompe Karcot (Qg. 702), qui comprend

F>g. 7<S. — Campe i double effet Biillet el Andcmir.

^eui corps de pompe accolés, et deux pistons creux que le liquide tratersc successivement.

U pompe Baillet et Audemar, établie dans le mi^me ordre <l'ifes(') {fig. 703), emploie quatre pistons Lelestu (S' 085). Elle

l'i BM. «H'n.. £•, Vlll, 855. .

peut ainsi refouler Feau à de grandes hauteurs, en raison de son

étanchéité. Une came en cœur(*) assure la cîrculatîoa régulière du liquide sans arrêts ni rebroussements. Soa allure peut donc être rapide ou ralentie, le débit restant proportionnel au nombre de tours et à la puissance dépensée. Le fluide, grâce aux sections offertes à son passage, y conserve une vitesse d'environ i mètre par seconde. Cette pompe occupe peu de place ; elle est d'une installsrfion et d'un entretien faciles, et son prix est relativement économique.

La pompe sans limite de Prudhomme (•) présente, au jour, un cylindre et son piston, directement actionnés par un moteur à vapeur. La bielle d'eau (') sert ellemême de renvoi de mouvement jusqu'au cylindre à clapets, installé dans

(^] Ilaton de la Goupillière, ' Traité det mécauismeSt p. 83.

{*) CRM, 1877, janvier, 29.

(') Suivant I^Bxpl'ession de M.

Verpilleux [CRM, décembre 1870, Fig. TOI. — Pompe sans limite Prudhomme. P« 3)« • •

MOYEiNS DIVERS D'ÉPUISEMENT. 599

le fond de la mineC). La figure 704 montre que» pour le mouvement indiqué par lés flèches, lè cylindre inférieur envoie en Haut une double cylindrée. Comme, du reste, une seule peut trouver à se loger dans Tespace engendré par le piston supérieur , Tautre passe nécessairement dans le tube d'évacuation. En même temps, le cylindre supérieur renvoie en bas, par sa face de gauche, une cylindrée simple, pour remplir l'espace engendré par le double piston. Un volume égal est donc' encore indispensable, en raison Aft ritisuffisahce de celui-ci, et il arrive dû puisard par le clapet d'introduction. /

La même régularisation s'obtient encore avec la pompe différent lielle de Kirchweger ('). Imaginons que le piston creux d'une pompe élévatoire soit muni d'Une grosse tige, dont la section soit égale à la moitié de celle du cylindre. Pendant la course descendante, l'introduction de cette sorte de plongeur dans le sein de la masse liquide chassera du corps de pompe la moitié du volume d'eau. Durant la course ascendante, le piston soulèvera tout ce qui reste, c^est-à dire lautre moitié.

POMPES A IMPUIiSIOlV DE VA^PEUR

f 04f — Pulsomèire. — On désigne sous le nom générique de pompes à impulsion de vapeur toute une classe d'engins, dans lesquels les distributions cinématiques ont éité supprimées, et remplacées par le contact direct, s^opérant aux instants voulus, entre la vapeur et l'eau (').

On ne peut nier, d'une part, que la simplification qui résulte de la suppression d'organes nombreux et compliqués, ne soit un avan-

{») Voy. tome I, p. 888,

. (*) Qurat, SupplémttU au Court dexplôitaiùm des mines^ 78, ^-r Zeittchrift BHS, XXI!, 179; ;XXI1I, 67. — €E$Urreichitcke ZeiUchrift fUr Berg und Hûttenwsêen, XIY> 301. -* Berg und HûUenmànni»che$ Jahrbuch der CEtterr. Ongau Bergakademien, XXIV. 311.

. ('] Nous retroaveFons une action analogue dans le lavoir à vapeur de H, Mazimilien Evrard [chap. l).

tage sérieux pour des appareils d'épuisement secondaires, mal situés dans des cavités d'accès difficile, et de plus exposés à être noyés.

D'un autre côté, il est également évident que ces distributions seront plus capricieuses, et d'un jeu moins certain, que celles qui sont commandées par des connexions géométriques. En outre, la consommation de vapeur sera natuixîllement élevée, et le rendement défectueux. Ces appareils agissent en effet sans détente, et au contact de parois périodiquement refroidies par le contact de l'eau, indépendamment de la condensation directe de la vapeur par la surface du liquide, qui ne produit qu'un échauffement tout au moins inutile, quand il n'est pas nuisible, de la masse à élever. On peut s'attendre à dépenser ainsi de trois à cinq fois plus de vapeur qu'avec une bonne pompe ordinaire.

Le premier exemple de Tapplication de ce principe original remonte à Manoury d'Ectot. On peut citer ..dans le môme ordre d'idées : le pulsateur Bretonniëre (^), la pompe universelle de Hayward (*), la pompe Parker et Weston ('), la pompe pulsométrique Clermont(*), les pulsomètres de Degothal, de Greeven, de Hall(^).

1042 — Dans ce dernier appareil (fig. 705), deux récipients,

(') Bull, min., 2*, VIII, 844. — Hirsch, Bapport$ du jury iniemalional de C Exposition de 1878, groupe VI, classe 54, p. 257. — Casalonga, Chronique induttrieUc, 1878, 365.

[•) Engineenng, 1875, II, 45.

(') Engineering, 1876, II, 120.

(*} CBM, 1880, 190.

(B) BulL mtn..2% VIII, SAl.^CRM, 1879, A^^^rusÛem.-^ Journal des minet,im, 67. — Hirsch, Rapporte du jury iniemalional de VExpoeitùm de 1878. groupe VI, classe 54, p. 256. — De Maupeou, Journal de mathématiques purée et appliquée*, aodt 1880. — C. Eichler, ûber Puleometer, Berlin, 1878. •— (Beterreiehiêeke Zeitechrift fur Berg und Hûttenwesen, 1880, 289 ; 1883, 279. — Zeitechrift BHS, XXV, 235; XXM, 376 ; XXVIII, 247. — Proceedinge of the Institution of civil Engineere, LVI. — Engineering, 187G, II, 56 — Sauvage, La Machine à vapeur. II, 115. — CRM, 1889, 29. — Annales industrielles, 1883, I, 209; 1886, II, 10. — Portefeuille économique dt$ mmahines, 1878, 147 ^ 1882, 158. — Publication induêtrielle (tArmengaud, 2-, X, 569. -r De liaupeou. Journal de mathématiques pures et appliquées, -5*, VI, 267.

. On peut encore rattacher à ce principe la pompe Gensoul, dont Faction est produite par une condensation de vapeur (Debettc, Annales, 0*, I, 633). Nais cet appaivil. Qui a randu des services dans. certaines industries poin* lesquelles Teau a besoin d'être chauflfô^» ne parait pas avoir été employé dans les mines. • •

Fig. 705. — Pulsomètre,

en forme de poire, sont réunis vers leur base, d'une part à une chambre, dont chacun d'eux est séparé par un clapet s'ouvrant de bas en haut, et dans laquelle débouche le tuyau d'aspiration d'eau ; d'autre part aux conduites élévatoires dont les orifices seuls sont visibles sur la figure 705, et qui portent des clapets de refoulement. A leur partie supérieure, ces récipients débouchent, par leurs pointes, en face de l'arrivée de vapeur. Une bille métallique, en se portant alternativement d'un côté à l'autre, permet l'admission du fluide moteur dans chacune de ces capacités successivement.

Supposons, pour fixer les idées, que celte petite sphère vienne de fermer le compartiment de droite, après que l'autre a été préalablement rempli d'eau. La vapeur refoule ce liquide. Elle éprouve, bien

entendu, une condensation partielle, mais dont l'importance se limite à l'influence d'une couche d'eau superficielle, en raison du peu de conductibilité de ce fluide. De plus une certaine tranche d'air, aspirée à chaque coup comme nous allons le voir, vient se loger sur la surface libre, qu'elle tend, pour le moment, à séparer de la vapeur. Le niveau s'abaissant progressivement, par suite du refoulement dans la conduite montante, la forme évasée du récrpient, en augmentant peu à peu la section, réduit en raison inverse l'épaisseur du matelas d'air interposé. Lorsque ce dernier, ainsi aminci, parvient à l'ouverture du tuyau de refoulement, l'air barbote et s'échappe. Il s'ensuit une secousse générale, et un contact plus complet entre l'eau et la vapeur, qui subit par là une nouvelle condensation. Le vide ainsi produit dans cette capacité ramène le clapet d'évacuation, ouvre celui de l'aspiration, et rappelle d'autre part la bille qui, pendant toute cette phase, n'a pas cessé de fermer le second récipient à son collet supérieur. La condensation se complète dans le premier, et l'eau s'y trouve aspirée du puisard; mais,

lU

403 ËPUISEHEM.

avant elle, un pen d'air, qui Torniera tampon de choc au momeni où le liquide parvient à la partie supérieure, et jouera en outre. dans la course suivante, le rôle séparateur dont il a été question. Tout recommence alors, avec interversion des rôles entre les deui compartiments.

Afin d'assurer la rentrée d'air b chaque aspiration, l'on munil souvent chaque chambre d'un petit reniflard, dont on règle à volonté l'ouverture.

Cet appareil est très commode ('). Ses moyens d'inslallalion « réduisent, au besoin, à une simple chaîne de suspension, scnanl à le descendre dans une cavité inaccessible, et à le remonter en temps et lieu. Il peut marcher nojé, et n'a qu'un très petit nomlirc d'organes, lesquels sont libres et incessamment lavés. La suppression des frais de graissage vient en déduction de l'eicédenl île dépense de vapeur. Le pulsomètre peut fonctionner entre les limilede S^.BO à 6 mètres de hauteur pour l'aspiration, et de 10 ii 45 mètres pour le refoulement; le débit varie en général de lôflà 500 litres par minute, et la consommation de vapeur de 100 à . 250 kilogrammes par cheval ctTectif et par heure (').

1048 — Élévateurs à ajutages. — On peut rapprocher de ces actions de contact statique entre l'eau et la vapeur, le fonctJoimement dynamique de ce fluide dans les élévateurs à ajula^e; . convergents-divergents Friedmann, KOrting. etc., dérivés de l'injctleur GifTard ('). Au lieu d'avoir, comme dans ce dernier appareil. ' * rcer l'entrée d'une chaudière malgré sa pression intérieure, il il, dans le cas actuel, de surmonter le travail de la pesanleur àant l'ascension. I

11 peut s'employer ea répétitions. Pendant l'ipprorondiEScnKSl àe U f'"^' lud-La-Tour, il Anzin. on remontsil Jes eaui fournies par ce U^vail au nia)rw i lU"' de pulsomèires espacés de 32 mètres. Chacun d'eiu relevait l'eau dans oiie W*

Le type n* i, capable d'élever ao métrés cubes d'eau par heure à une luuleur (.(

itres, avec 5 mêlres d'aspiration, coûte 400 rroncs, et son poids ne dépassa P''

Deramincs.

BM.min., 2*, 1, 539.— CflM, 1879. 'UR. — Zeiltchrifl BHS.HMl.S'i.-!'''

ft dei Vereini deuUclier Ingen.. IX, 23Gi XT|1I, 757. — Berg and fliHoi"»"-

« Zeilung, IS71, 3t7. — CItM, 1SS8, 05. — Génie ciiU, XXV, IIS.

Ces cjecteurs se recommandent par leur faible volume, ainsi que par la facilité de leur installation, et surtout de leur transport à letage supérieur, quand on se trouve, dans le fond, gagné par les eaux. Us pèchent, encore plus que les précédents, sous le rapport de la consommation de vapeur (') ; en même temps qu'ils élèvent davantage la température du liquide.

rOSirES A AI» COHirBIHiÉ

1044 — Il est naturel, en ce qui concerne Faction directe du fluide moteur sur la surface de Teau, de chercher à remplacer la vapeur, qu'il est nécessaire de condenser, par Tair comprimé, qui ne présente pas le même inconvénient (*).

Cette application à Fépuisement des mines remonte à Tannée 1755. Cest à cette époque que la machine de Héron d'Alexandrie (') a été employée par Hôll au puits Amélie des mines de Schenmitz(M; mais elle en a disparu depuis cette époque, et y a cédé la place à une machine à colonne d'eau.

Pour concevoir en principe son fonctionnement, imaginons qu'une galerie d'écoulement A (fig. 706) (*) permette de créer une chute motrice dans un puits de l'amont-pendage, et en même temps d'évacuer les eaux de Taval-pendage que Ton y relèvera du puisard, où elles

^' Ainsi que nous l'avons fait remarquer ci-dessus (n* 1041, note 2), cet inconvénient qui s'atténue dans certaines branches d'industrie, pour lesquelles la température comlutiniqoée à l'eau Yient en déduction de dépenses ultérieures, comme dans les établisseluents de bains, les teintureries, etc., ne trouve plus, dans l'épuisement des mines, la même compensation.

'* F. de Romilly, Génie civil, X, 68.

^i Pneumatiques de Héron d'Alexandrie, traduction de A. de Rochas [Bulletin de la Société de etalittique, det trience* naturelles et des arts induêtrieU de fUh'e, 5* série, I. XI, 1882 .

{* Mémoiree de V ancienne Académie det êciencett 1760, p. 160. — Jars, Voyagee métalltargiquee, II. 155, pi. XIII. — Rankine, Manuel de la machine à vapeur. Traduction G. Richard, 152.

*j La machine que représente ce dessin schématique remontait environ 500 mètres cubes d'eau par jour, sur une hauteur de 33 mètres, et sous une chute motrice dé 46 métrés, avec un rendement d environ 10 0/0.

404 ËPUISEMENT.

se concentrent dans l'étage inférieur. Les eaux motrices parviennent, par le tube B, à la base d'une capacité C, dont la partie supérieure communique, à travers le tuyau D, atec :;jjg;;,j le sommet du récipient E, alïmenlé

directement par le puisard. Elles refoulent ainsi l'air de l'espace C, et le metlenlen tension au sein du conduit D, de manière à équilibrer dans la bâcbe E le poids de la colonne liquide V, qui s'élève de ce point jusqu'à la galerie A, Lorsque le récipient C a fini de se remplir, les clapets G et H, en se refermant, viennent couper les deui colonnes liquides. En même temps, l'ouverture successive des soupapes 1 et J permet, d'une part, d'évacuer par la galerie l'eau qui vient de fonctionner dans la caisse C, et en même temps de remplir de nouveau la bâclic inférieure. Tout est prêt alors pour une nouvelle opération.

Bgure BchéniKlique),

1046 — L'application de 1 air comîi l'épuisement a repris un nouvel Intérêt, depuis que ce nt moyen d'action fait partie de l'outillage d'un grand nom- ! mines, et leur est fourni par des compresseurs spéciaux, i au jour. M. Légat (') a construit un appareil d'épuiseinail )ur l'emploi de ce fluide. H. Jarre (*) y a également fondé le pe de sa pompe hydropneumatique, ti-ès ingénieuse, mais le mécanisme serait trop délicat pour les mines, ipareil de M. Lisbet leur est, au contraire, spécialement des- Jn récipient en tdie (fig. 707), ayant été rempli d'eau, à l'aide

ill. min., s-, VIII, 303.

Lton de la Goupitlièra [Bull. Soc. ifenc., 3-, I, 377).— Raue indtuIrUUt, IS^t< '^et Manda, XXX, 66. — Fontaine hjdropneumalique Mortier, CBX, tgSB.lîuactiont of the InitiluU ef mining Enginetn. révrier IBM.

MOYENS QIYERS FËPUISEMENT. 405

da clapet ménagé à cet effet, tandis qu'un ajutage laisse échapper lair, ces deux soupapes se referment ensuite. On admet alors Tair comprimé sur la surface du liquidCi qui se trouve refoulé dans la conduite montante, à travers un clapet de retenue, appliqué jusquelà sur son siège par le poids de la colonne. Lorsque le niveau s'abaisse au delà d'un certain point, l'admission se ferme, soit au dernier moment, soit un peu auparavant si l'on veut utiliser la détente et amortir la force vive ascensionnelle. On laisse alors

Q^Mdtreunm

Fig. 707. — Appareil Lisbet, à air comprimé.

échapper l'air comprimé, et l'eau de la bâche s'introduit par sa pression; puis tout recommence.

On remarquera que l'échappement peut, au besoin, contribuer à renouveler l'air de cavités malsaines. Mais il est clair que la hauteur d'eau, qui ne saurait dépasser 10 mètres par atmosphère de pression effective, restera forcément limitée dans cette application. En Bomme ce système est simple et pratique en ce qui concerne l'épuisement des travaux en vallée. Mais son rendement est faible; il exige en outre un homme pour le remplissage.

1040 — Si l'on modifie le récipient Lisbet de manière à en rendre la manœuvre entièrement automatique, on obtient un appareil qui constitue une pompe sans piston à impulsion pneu* viatique.

L'une des premières machines de ce genre a été installée par MM. Dubois et François aux charbonnages de Marihaye. Un cylindre

yertical (fig. 708) est muni à sa partie inférieure d'un clapet d'aspiration M, et d'une soupape de refoulement N. Au-dessus du récipient se trouve un tiroir D, qui le fait communiquer successivement avec la chambre à air B, alimentée par la conduite C, et aree l'échappement E. Ce tiroir D est solidaire de deui pistons P et F, percés suivant leur axe de très petits canaux. La pièce PP' se trouve ainsi no^ maternent en équilibre sous l'action de la pression de l'air, qui s'exerce à la fois sur ses deui faces extrêmes.

Mais si l'on \ienl à ouvrir l'un des clapets S ou R, un échappement se produil.

et les pistons entraînent le tiroir du cAté de la souppe ouverle.

Pour produire, aux moments voulus, l'alternance de l'admission et de l'échappement, on installe dans le n- ' lindrc à eau un flotleur (non représenté sur la figure), qui glisse le long d'une tige centrale TT. Celle-ci traverse le couverele au moyen d'un stuffmg-box. Selon que le récipient est vide ou plein d'eau, ce flotleur vient butter contre les an-^ts A ou A', en déterminant, par l'intermédiaire du disque L, l'ouverture de l'une des deux soupapes, et par suite le déplacement du tiroir. Le cylindre se trouve ainsi alternativement en communication avec l'air comprimé qui refoule l'eau par le clapet N ; puis, dos qu'il est vide, avec l'atmosphère, ce qui permet au liquide d'y pénétrer par l'orifice M. On remarquera que cet organe n'est susceptible de produire aucune aspiration. Il doit être plongé dans une bâche, ou recevoir par la conduite M le liquide élevé simuUa-

nément jusqu^à son niveau par un récipient inférieur. C'est en eflet à Taidc de répétitions de pompes semblables que Ton refoule Teau du puisard jusqu'au jour. La colonne liquide qui sépare deux appareils consécutifs doit rester inférieure à celle qui représente la pression de l'air (').

M. de Montrichard a proposé d'autres types de pompes à air sans piston, qui ne nécessitent aucun stuffing-box (*)•

104*7 — En dehors des procédés que nous venons d'indiquer et qui sont spéciaux à l'air comprimé, ce fluide est fréquemment employé dans les mêmes récepteurs que la vapeur. Lorsque les tra* vaux sont déjà munis d'une canalisation d'air, on se trouve dispensé de rinstallation d'une conduite dans le puits. On a en outre l'avantage de n'avoir plus à se préoccuper de la condensation. L'air comprimé a été surtout appliqué aux pompes à action directe, et spécialement aux appareils portatifs destinés à assécher un quartier.

POHPBS ÉLECTBlQtJBS

1048 — Les avantages que nous avons signalés en faveur des transmissions de force par réleclricité (T. 1, N* 770) devaient amener leur adaptation aux pompes de mines. Les systèmes d'épuisement à moteurs électriques se sont en eflet développés depuis quelques années, notamment en Amérique (*). Grâce aux facilités que fournit ce mode d'emploi de l'énergie pour les appareils appelés h être déplacés fréquemment, c'est surtout aux pompes portatives qu'il a été appliqué. Celles-ci sont même parfois montées sur truck, de manière à permettre leur transport rapide.

Uusage des moteurs électriques se présente d'ailleurs ici dans

' Bull. mi«., 3% H, 413. — Génie civil, VI, 162.

*' Annale», 0*. X, 101.

^ BulL min.. 5% III. J358. — CRM, 1882, 32; i8«3, 230; 1894. 126. —Génie civil 14a\Tilet 16 juin 18U4. — Éclairage électrique, 1895, II, 383. -— Engineering and mining Journal, 30 mars 1895.

408 ÉPUISEHEM.

des condilions bien plus favorables ijue pour les treuils d'extraction (N'OIS). L'effort reste en effet toujours le même pendant la durée de l'exhaure; on ne rencontre plus les difûcullés qu>ntraînent les cliangcments de sens, les arnïls fréquents et les manœuvres. Le problème se trouve par là sensiblement simplifié.

1049 — Les pompes attelées aoï moteurs électriques sont tantôt centrifuges, tantôt à pistons plongeurs de 0'",10 à 0".'2(i de diamètre. Dans ce dernier cas, il est préférable de multiplier le nombre <lr^ corps de pompe, en diminuant leurs dimensions, arm de régulariser autant que possible l'effort demandé à la dynaino-Kceplrice. On les groupe souvent au nombre de trois ou quatre {').

La transmission de mouvement de ta 11^-

ceptrice aux pompes s'efïectuc à l'aide d'en-

FiB. 709. grenages retardateurs, ou parfois de cour-

Pompe electri<iiic porlative u tr

de la roies-

General eleclric Companl. , ,, , ,,,,,.

Ces moteurs étant appelés à fonctionner dans des milieux bumidcs, il est utile de les munir d'cnve-

['] Une importante pompe vieciriquc a éXù inslallfe dans 1e« travaia de la IuhiWk Stint.John, à Norniauton (Angleterre]. Elle comporte deui pistons dilTérenlieU deO*,l&^ et D-.1U de diain>'-lre. Elle fail 3S tours par minute, et élève ainsi pendant a tfnip! biO litres d'eau 1 une hauteur de 361 métrés. En Tinf!t-ileui heures de nurcbe par jour, son débit alleint dimc 700 mètres cuties.

Au jour, une machine il vapeur eouipound. lournant i135 tours par minute, adionnc une djnamo-frénéi-alrice foomissaiit. è *50 tours, un courant de 000 toits el 65 ampères. Celle-ci est reliée, par tin cille en cuivre sous plomb de 000 métrés de longueur, à uue réccpli'ice souterraine, tournant A la même vitesse, et attelée aui deui pistons de pompe par l'intermédiaire d*en|;renBBW. Ces dcniicrs réduisent la >ile«* de iiJtBiion dans le ra|)porI de 150 i 25.

Des essais ont montre qu'A un travail indiqué de 73 chevaui roumi pjr le moteur i vapeur, correspondait un travail effectif, mesuré en eauéletée, de 3S chevaui. Le midemeni total de la transmission cl des pompesalteint donc 43 0,'0. Dans lamémeeipK'tution, ce rendement n'était que de 12 h II 0/0 pour des pompes mues par l'air coinprimé iUossigiieui, CUM. 1801. 101).

MOYENS DIVERS D*ËPI-ISE1IE>'T. Â09

loppes étanches qui les préservent du contact de l'eau. On a même établi ainsi des pompes électriques destinées à marcher noyées. C'est à ce type qu'appartient l'appareil portatif représenté par la fig. 709, dans lequel une dynamo placée en D actionne une pompe à deux cylindres C, C, et à plongeur. Les seuls organes mobiles visibles à l'extérieur sont de courtes parties de la tige T et du piston P. 11 suffit d'une machine de ce genre occupant un emplacement de 0",65 sur 0*60 et sur 2", 15 pesant 1500 kilogrammes, pour refouler par minute 560 litres d'eau à la hauteur de 60 mètres (*).

POHPES A IMPULSION ■¥•» A CLIQUE

^OSO — Pompe Pardon. — Nous citerons d'abord, parmi les

appareils d'épuisement fondés sur l'emploi de l'eau comme moteur,

ceux dans lesquels elle actionne par contact direct le liquide qu'il

s^agît d'épuiser, d'après un principe analogue à celui que nous

ai\onsdéjà rencontré pour la vapeur et l'air comprimé (•).

La pompe Parson, qui rentre dans cet ordre d'idées, constitue d'ailleurs une solution plus originale que pratique.

Imaginons qu'un ensemble de travaux soit situé au-dessus d'une galerie d'écoulement, représentée en A sur la figiu*e schématique 710, et qu'il puisse fournir, dans un puits B, une colonne d'eau en charge. Il s'agit d'utiliser cette puissance pour élever, jusqu'à la galerie A, les eaux d'une certaine zone de Taval-pendage captées au moyen du puisard C.

Le tuyau d'amenée de Feau d'amont se recourbe au point D en forme d'U, dans le bief inférieur. Un tuyau vertical FG, mobile autour de son axe, remonte de ce point à la galerie. 11 se termine j^ar une petite turbine G qui, en raison de cet écoulement, détermine la rotation du tuyau sur lui-même. Le tube tournant est

(*} Leproux, Buli. min., 5». VHI, M.

(*] Le bélier hydrauUque, Tuiie des plus ingénieuses créations de Montgolfier, rentre dans cet ordre d'idées, mais il ne parait pas pouvoir rendre de services pour les mines.

ËPUISEMEIST.

divisé, par trois plans méridiens, en six compartiments. A chaque instant, un seul d'entre eux se trouve au-dessus du débouche de l'eau sous pression en E, mais tous s'y présentent successivement pendant cette révolution. Ils reçoivent donc, l'un après l'autre, l'impulsion ascensionnelle de ce liquide, qui sourd en dessous. Comme d'ailleurs chacun d'eux se dérobe immédiatement à cette alimentation, en raison du mouvement de giration, il s'y produirait un vide, si, pendant les 5/6" de la révolution, l'eau stagnante du bief ne se trouvait toute prête pour le remplir, en s'y lançant à la suite de la gorgée d'eau motrice, que le compartiment vient de recevoir à son passage au-dessus du distributeur. La force vive d'impulsion s'userait à la vérilr bientât par l'action de la pesanteur, mais, avant ce moment, cette travée a été ramenée par la rotation au-dessus de la source E, pour recevoir une nouvelle alimentation qui entretient le mouvement.

FiK. 710.-- Pomp,^ l'arson tOSÛ — Êjccteurs hydrauUoues . — Les

a impulsion hydiBulique. •' o ^

éjecteurs à ajutages convergents-divergents, fonctionnant par l'eau sous pression, sont parfois employés [wur l'épuisement de petites quantités de liquide. On peut ainsi utilisercomme source d'énergie, des venues, même peu importantes, captées à un étage supérieur.

A la National Mine (Nevada-County , Californie), 85 litres par minute étaient ainsi relevés de 30 mètres, à l'aide d'un éjecleur hydraulique qu'alimentait une venue de 170 litres, recueillie à Si mètres au-dessus du niveau où l'on désirait réunir les eaux ('|.

A Liévin. on s'est dispensé, par le même procédé, de l'épuiscmenl à faire par le puits n° 2, en envoyant au puits n' 1 le liquide qui

CI Génie civil. XXV, 118.

se réunissait dans son puisard. A cet effet on a capté, à la base du cuvelage du n® 2, les eaux fournies par les fuites de ce revêtement: elles actionnent au fond un élévateur Kœrting, qui relève de 25 mètres environ les 1 1 mètres cubes reçus journellement par le puisard (').

iOoS — Machines à colonne d*eau. — L'action directe de l'eau contre Teau peut ainsi permettre de se débarrasser de faibles venues, à l'aide d'appareils très simples et peu coûteux, quoique d'un rendement très médiocre. Mais la véritable solution pratique de Tapplication de la force hydraulique à l'exhaure réside dans l'emploi d^ntermédiaires solides, subissant d'un coté l'impulsion de leau motrice, et la transmettant d'autre part au liquide qu'il s'agit d'ëlever. La pompe reçoit alors son mouvement d'une machine à colonne d'eau ('), qu'on alimente en général de la surface à l'aide de pompes de compression et d'un accumulateur.

Les moteurs de ce genre peuvent être employés pour l'exhaure d'entretiens d'eau importants, dans les mêmes conditions que les machines à vapeur souterraines. Ils présentent les mêmes avantages que ces dernières (N" 1022): et l'on y doit encore ajouter ceux qui résultent de la suppression de la conduite de vapeur placée dans le puits, ainsi que la faculté de marcher noyés. Comparés aux pompes à air comprimé, ils donnent des rendements très supérieurs pour les machines motrices et réceptrices. Jusqu'à ces derniers temps Ton pouvait reprocher à ces moteurs hydrauliques un assez faible rendement au point de vue de la transmission; mais leur mode d'emploi actuel (N* 1056) parait en faire des appareils aussi économiques que pratiques. Nous parlerons d'abord de ceux de M. Davey, de Leeds (').

Dans la machine simple (fig. 711), le moteur agit par traction directe sur la pompe B, dont le piston est monté sur la même tige,

' CRM, 1888, 65. — Bw//. Soc. tTene., 5», I, 1595. — Trans. americ. min., février

:^\ T. I, p. 887. — Bev. univ. d. m., 2-, XI, 223.

l^) Inttitutian of mechanieal Engineers^ B\rï\ 1880, p. 245. — Mémoires des ingénieurt civils, septembre 1800. — Génie civil, 12 et 19 décembre 1885. — Bev, univ. ^' "»M V, XI, Î23,

et, par le moyen de la louche C et des taquets D, W, sur le tiroir E (lîg. 712), qu'il renverse de Iui-ni6me aux extrémités de la course.

Fig. 711. — Pompe i colonne d'eau de GriffCallierT (•;oupe longitudinals).

Ce dernier, en ouvrant l'une après l'autre les deux lumières F, P, admet ta pression motrice dans les tubes G, G', alternativement, au-dessus des pistons distributeurs H, II' (fig. 713). Celui de ces organes li qui la subit en ce moment, s'a- |

baisse sous cet effort, ouvre i-

le clapet I, et livre passage, dans le cylindre A. h l'eau motrice fournie par la conduite J. Au contraire, le pîs-

Pompc i colonne d'caii tOn H' esl actuellement sou- Pompc 1 colnniir fat deGriirCollienr , , . , ,,, ,■ de GriffColliwr

[coui>e iioriionuie du '(^ve< et permet I évacuation, {«.npe looeitudiiui'

di^ribuleurl. ^ j^j^^g^ ^ j^ j^^jj^ ^^j ^ du di,.rib«.«,ri,

cITectué son rûle dans le moteur. Un fourreau L permet d'agrandir, le cas échéant, te diamètre de la pompe, en changeant en même temps le piston (').

La machine double (fig, 7li) présente trois tuyaux horiwntaui

A, E, G, qui se redressent à angle droit, h une faible dislance, pour s'élever verticalement dans le puits. L'eau motrice est amenée de l'extérieur par ie conduit A, et parvient, à travers des distributeurs

B, B' semblables à ceux du cas précédent, aux cylindres moteurs

(') A Giiir Cnllici-;, prés Sunenton, deui machines de ce lïpc épuiseni, sous noe pression circcliïc de 150 mitres d'eau, un ouvrage en ïaliée, à travers une conduire* 0",S0 de diamètre, 240 mitres de longueur inclinée, et iO ntèirea de hauteur veriiralt: en rejetant ainsi, danit le puisard collecteur, 500 mëlres cubes par jour. I.« course M de 0-,76. Us diamètres sonl égaux i O-.lfl pour le piston moteur, el 0".M pour celui de la potnfie. La vitesse alteiul 13 coups doubles par minute, el le renderaeni O.lu-

MOYENS DIYERS D'ÉPUISEMENT.

C, C\ lesquels actionnent les pompes D, D'. L'eau qui a terminé son action dans la machine, s'en retourne par le tuyau E. Quant aux pompes D, D', elles puisent le liquide au moyen des aspirants F, F' et renvoient à la surface à travers la colonne G (*).

Fig. 714. — Pompe à colonne d'eau des salines du llansfeld.

Sur la tige commune reliant D et D' se trouve greffée la petite tringle qui agit, comme pour la machine simple, sur les tiroirs commandant la distribution.

Les colonnes' liquides A et G ne servent dans le puits que de transmission pour la force motrice, qui est fournie au jour par un accumulateur.

1053 — Je citerai encore un dispositif très ingénieux du même auteur, permettant de renvoyer l'eau extraite, à travers le tuyau même qui amène l'eau motrice.

Celle-ci descend de l'extérieur par la conduite A (fig. 715, 716), franchit le distributeur B et fait périodiquement sentir sa pression, par le tube C, dans le double corps de pompe D, IX. Elle soulève

(*} Cet appareil fonctionne dans les mines de sel du Mansfeld, où U élève, en vingtquatre heures, à 300 mètres de hauteur, 430 mètres cubes de saumure, dont la densité déreloppe une pression d'environ 40 atmosphères. Le rendement approche de 0,60.

U Compagnie des charbonnages des Bouches-du-Rhône possède une pompe souterniae du même système, mue par l'eau à la pression de 42 atmosphères. Les pistons plongeurs du fond effectuent sept courses doubles et refoutent 7700 litres par minute.

Cette partie comprend deux corps de pompe A, A' dans lesquels le jeu des plongeurs B,B' appelle alternativement, par les clapets C,C', l'eau de la bâche D, et la refoule, à travers les soupapes E,E', dans la colonne d'élévation F. Pour actionner les deux plongeurs B,B', on a monté sur leur tige commune un piston central B,, qui reçoit successivement sur chacune de ses faces l'action des eaui motrices amenées par la conduite G. Elles lui sont fournies par les lumières H,H', influencées par le grand distributeur I. Celui-ci est actionné de son C(Mé par le liquide moteur, à l'aide des lumières J,J', influencées par le petit distributeur K. Ce dernier organe est enfin gouverné par le jeu des conduits L,L' qui aboutissent en M,M' au milieu des eaux motrices ou résistantc^s, suivant la situation occupée par le piston moteur B,.

En ce moment, ce dernier vient d'achever sa course de droite à gauche. A l'instant où il a dépassé l'embouchure M, l'eau motrice, agissant à travers le canal ML, a renvoyé à fond de course à droite le petit distributeur K. Celui-ci laissant libre le passage GNOJP, la pression d'amont s'est fait sentir à gauche du grand distributeur 1, et l'a également repoussé vers la droite. Cette manœuvre a dégage la communication GNOQRSH, et par conséquent l'eflbrt moteur sollicite la face gauche du piston B^, pour lui faire opérer sa course rétrograde. Sur sa face droite, au contraire, les passages sont libres en MHTUD, pour permettre l'évacuation de la cylindrée précédente.

Tel est ce remarquable dispositif, qui n'emploie, pour la distribution, que des renvois de pression à travers des orifices démasqués en temps opportun, sans aucune connexion solide.

f 05S — La pompe du système Roux pourrait, comme celles de M. Davey, être actionnée par l'eau sous pression envoyée du jour, et retournant ensuite à la surface après avoir travaillé. Mais l'appareil représenté par la figure 717 a été établi pour de^ circonstances spéciales qu'il est intéressant de signaler. Deux à trois mille mètres cubes se réunissent quotidiennement à la profondeur de 266 mètres dans les travaux du puits Saint-Pierre; ils servent d'eau motrice pour la pompe Roux, placée au niveau de

550 luètres, qui en refoule une partie au jour, tandis que Fexcé-

(lent s'écoule dans la mine. A cet effet, la conduite U déverse dans

la bâche Feau d'échappement. On a pu ainsi, sans moteur nouveau,

décharger d'une partie de son travail la machine d'épuisement à

vapeur d'un puits voisin.

A la pompe Saint-Pierre, les diamètres sont de 0^,552 pour les

pistons moteurs, et 0",156 pour les plongeurs B et B'; leur course

commune est de O'^ySSS. La chute d'eau refoule à la hauteur de

550 mètres les 0,122 de son débit. Comme on n'utilise en fait que

70 mètres de cette chute sur les 85 disponibles, on ne pourrait théo*

riquement relever qu'une fraction égale à ç^ de la venue, soit

0 122 0,200. On voit donc que la pompe a un rendement de ^' .^, c'està-dire 61 pour 100.

10511 — On a récemment introduit dans les machines d'épuisement à colonne d'eau une amélioration importante, en augmentant la pression motrice dans une proportion considérable, jusqu'à 200 et 250 kilogrammes par centimètre carré.

Cette modification, qu'il eût été impossible de réaliser avant les derniers progrès obtenus dans la fabrication des conduites et des pompes, a comme résultat d'augmenter beaucoup le rendement des appareils, en réduisant , pour les tuyaux parcourus par l'eau motrice, la perte de charge qui absorbait une notable partie du travail avec les précédents moteurs à colonne d'eau.

Les résistances passives qui prennent naissance dans l'écoulement des liquides sont en effet indépendantes de la pression, et varient à peu près comme le carré de la vitesse. Si donc on quintuple la pression de l'eau, le débit nécessaire pour effectuer un travail déterminé sera cinq fois moindre. Il en sera de même de la vitesse, si le diamètre reste constant. La perte de charge due aux frottements contre les parois deviendra par conséquent vingt-cinq fois plus petite. On est arrivé ainsi à ne perdre, dans les deux conduites d'eau motrice, que 5 7o de l'énergie totale consommée.

418 ËPUISEHENT.

f057 — La machine Kaselowsky(*), dont plusieurs spécimens fonctionnent actuellement en Westphalie, a été établie en vue de répondre à ce programme. Comme pour le moteur double deDavey (N^ 1052), l'installation comprend au jour une pompe à vapeur, qiii est reliée aux cylindres moteurs de la pompe d'épuisement, placée au fond, au moyen de deux tuyaux, dont Tun amène Teau sous pression, tandis que l'autre permet à ce liquide de revenir à In surface, où il est repris par la pompe à vapeur. Sauf l'appoint nécessaire pour réparer les pertes, c'est donc la même eau qui parcourt constamment les conduites de transmission, sans aucun mélange avec le liquide qu'il s'agit d'épuiser. On l'additionne d'une certaine quantité de vaseline, ce qui permet de réduire de 1/5* par rapport à l'eau pure la perte de charge résultant des frottements

Afin de régulariser les pressions dans les tuyaux, et d'éviter b coups de bélier, on interpose sur le parcours de l'eau molrice quatre accumulateurs : le premier, d'une grande sensibilité, à la sortie des pompes du jour, deux autres avant et après les moteurs souterrains^ et le quatrième à l'extrémité supérieure de la conduite de retour. Ce dernier peut être supprimé, et remplacé par un réservoir à l'air libre.

Les pompes de compression du jour sont du type ordinaire à plongeurs; elles fonctionnent à raison de 40 à 60 tours par miiiuto.

Les moteurs hydrauliques du fond marchent à une vitesse plus réduite, 10 à 15 coups doubles par minute.

Dahs le système Kaselowsky, ils se composent de deux groupes semblables. Chacun comprend deux pompes à simple effet, disp sées symétriquement de part et d'autre d'une boite centrale df distribution. De chaque côté de cette dernière partent deux tubes fixes, servant tour k tour à l'admission et à l'échappement de rcau motrice. Ils présentent extérieurement la forme de pistons plongeurs, coiffés l'un et l'autre de cylindres creux mobiles, qui sont accouplés ensemble par un cadre extérieur, et jouent le rôle de plongeurs par rapport aux corps de pompe fixes placés aux extrémités de l'appareil et destinés aux eaux d'épuisement. On voit que

(«) Bull, min., 3-, X, 117. — CftM, 189?, 325. — Bull. Soc. ttenc., 5% F, 1592.

MOYENS DIVERS DtPUISEMENT. 419

le l'apport des diamètres c^stérieurs des tubes injecteiirs et des pion- \iQv\rs mobiles est égal au rapport existant enlrc la pression de l'eau motrice et celle qui est mesurée par la hauteur de la colonne dexhaure.

Les deux groupes de pompes ont des mouvements alternatifst chacun d*eux commandant en fin de course le déplacement du tiroir de distribution de Tautre.

1058 — Les tuyaux qui amènent du jour au fond Feau motrice à haute pression doivent présenter une résistance considérable. On les fait en tubes d*acier sans soudure. Les conduites de retour, qui supportent seulement la tension due à une colonne d*eau égaie à la hauteur du puits, sont généralement en fer soudé. Le diamètre de ces divers tubes n'est souvent que de 60 ou 70 millimètres. On est limité par leur prix élevé, et par l'impossibilité d*obtenir de gros calibres, dans Tétat acluel de la fabrication, pour les tuyaux d'acier sans soudure (*). Mais il importe, comme nous l'avons déjà dit, d augmenter leurs dimensions autant que possible (ce qui ne pré- ^'ute pas de difficulté spéciale en ce qui concerne les conduites de retour), afin de réduire les pertes de charge, qui varient en raison invei'se de la quatrième puissance des diamètres (N° 972).

Le rendement des pompes Kaselowsky, évalué en eau élevée, semble pouvoir atteindre 70 à 75 7o ^^^ travail indiqué de la vapeur. Elles seraient par conaéquent, à ce point de vue, aussi économiques que les machines de Cornouailles (').

') On en fabrique maintenant de 120 millimètres de diaméti'e.

'.*' A la mine Gottessegeu, près de Dortmund, on a instaUé une machine Kaselowsky, qui extrait 5 mètres cubes d'eau par minute de la profondeur de 300 mètres. L'eau nw>trice, que la pompe du jour comprime à 200 kilogrammes, descend par un tube en acier de 60 millimétresde diamètre intérieur, avec une vitesse de 4 mètres par seconde. tUe remonte par une conduite en fer de 70 millimètres, à la vitesse de 3 mètres. Le diamètre extérieur des tut)es injecteurs est de 135 millimèircs; celui des plongeurs mobiles, de 355 millimètres. La course de ceux-ci est de 0^,800. Ils donnent 15 coups tioubles par minute La hauteui* d'aspiratk>n de l'eau atteint 7",50. D'après des renseii:iK>ments donnés par VM. Griot et Rodde, le rondement de cet appareil s'élève à 'i.5 0/0(fl«//. min., 5% X, 128).

EL&VATEUB8 D'BAV

1059 — Après avoir passii cri revue les divers systèmes qui

sont usités dans les mines pour eflèctuer les épuisements à l'aide

de pompes, il nous reste à signaler un certain nombre de procédés

diirérents que l'on . peut employer

pour relever les eaux.

Il existe en elTet dans l'industrie des élévateurs hydrauliques autres que les pompes ('). Ils conslituent presque tous, à la venté, des appareils surannés, qui doivent iîlre eselus d'une exploitation minière bien organisée. Aussi nous bomeron!^ nous à citer quelques-uns d'cnlneux que l'on pourra parfois rencontrer, moins dans l'intérieur des mines qu'à leurs abords, sur icsdi'couverts et dans les ateliers de préparation mécaniques.

Le chapelel hydraulique 0 a cté employé pour un puits de 70 mètres àTavistock (Devonshire). Il esi formé d'un tuyau de ()",10 de diamètre environ (fig. 718). Iraver^' par l'une des travées d'une chaiDe sans fin, qui porte, de mètre en mèlre, des pistons de cuir ou de gulta. Pour faciliter leur enliw. on évase, en forme de pavillons, l'orifice inrérieur de la colonm'.

(<) Vis d'Ai-cliimédc, vin liollandiiBe, bélier hydraulique, icoçe, ligiag, etc.

(*) Ponson. Siippléinenl, II, 447, — Délidor, ArchiUclurt hydraulique, I- I. ii'- "■ ïliop, II, 1, ï, 3, 5. — Rapport de M. De Vaui sur l'Eiposilion universelle de Undrw de 1862, p. 155. — fl™. miiu. d. m., X-, KII, 440.

Fig. 71 B. — Chapslet.

Lune des poulies de renvoi est munie d'un rochet, afin d'éviter le recul.

L'engagement de l'eau s'opère par soulèvement, s'il est possible d'immerger la base de l'appareil sur une hauteur égale à l'intervalle des pistons. On peut aussi procéder par aspiration, le piston forçant l'eau à monter pour le suivre, jusqu'à ce que le suivant vienne couper au pied cette masse liquide, de manière h la soustraire à l'action barométrique, en la soutenant jusqu'au sommet de la colonne.

Fig. 719. — Roue ^li^vïloLr» à pulelUs.

A cause du jeu et de la perte qu'il détermine, laquelle deviendrait abusive avec trop de lenteur, il convient de marcher avec une \itesse de deux mètres par seconde environ. Le rendement daiis ces conditions a paru assez satisfaisante).

La Tioria a également joué un rùle pour l'épuisement soutermin ('), mais cette application doit être considérée aujourd'hui comme inadmissible.

', Perronet avait utilisé jiisqu'i vingt-deui cbapeicts pour \ei rundalions du pont dOrféans {Œuvre» de Perronet. in-4*, Ï50;.

On • également employé ,dcs ctupel^ls à coui'sicr incliné: roi

encore moins aTinu^ui '.Bélidor, Architecture hgdraulîijue. -

*■ Warîaglon Smith, ta Rouille, traduH par Xauricc. p. 337

tn ÉPUISEMENT.

Les roues élévatoires sont «les engins plus utiles, mais à l'eittiricur seulement. On emploie la roue à palettes (fig. 719). la

fig. -,10. -~ llDue «lûvBlairc fi godels.

roue à godets (iig. 720), ou la roue à tympans (lig. 72l)> La pit-

Fig. ~ii\. — llou? i-k'valoirc 1 t)in]itin!'.

mière, qui présente comme le chapelet l'incoTivénicnt du jeu, Joit pour cemotift^lre menée plus vite que les deux autres.

MOYENS DIVERS DÉPUISEMENT. 425

jfcrVlSBHKNT rAR LES €A«ES

— Le dernier procédé d'épuisement que nous avons à faire connaître est d*un emploi très fréquent. Il est même le seul iisiié dans un grand nombi'e de mines françaises.

Lorsque leotretien d'eau d'une exploitation n'a qu'une importance limitée, on évite l'établissement de pompes, en se servant de Tappareil d'extraction et de cages à eau que l'on substitue aux cages ordinaires (*). Ces engins (fig. 722, 725) sont des parallélépipèdes construits en bois ou en tôle, que l'on munit de roulettes afin de faciliter leur déplacement sur les rails, ot de clapets, pour l'écoulement de l'eau. La soupape de fond s'ouvre d'elle-même, soulevée par la pression du liquide, au moment où le mécanicien descend la cage dans le puisard.

Celle-ci est ensuite remontée, non pas à la recette supérieure, qui est consacrée au service du charbon, mais seulement jusqu'à la recette à eau^ disposée sous la première au rez-de-chaussée du bâtiment d'extraction (N* 823) ('). En arrivant à ce niveau, la soupape se rouvre automatiquement par la rencontre de son levier avec un taquet extérieur. Le liquide s'élance en parabole, et franchit ainsi la petite distance qui sépare la cage du caniveau préparé aux abords du puits pour recevoir ce jet. Si le système vient à être monté trop haut, un second taquet fixe remet le clapet en place. On se sert aussi de manches en cuir, pour conduire l'écoulement jusqu'au caniveau, en déclenchant à la main la soupape. Tantôt la cage à eau se substitue complètement à la cage ordinaire ; tantôt, sans détacher cette dernière du cflbie, on se contente d'enlever, s'il y a lieu, les planchers qui la subdivisent en étages, et d'y insérer une caisse étanche établie sur des dimensions un peu moindres. Il est

;«) Dorihac (Bull, min., i«. XIÏ, 231). — Z. manchet [Bull, min., 1", VII, 079;. — fiev. univ. d, m., 3", XXÏ, 225.

(«) Cette disposition exige que l'on l'ègle en conséquence la lonjnjcur des câble?, loraquon passe de l'extraction du charbon à celle de l'eau.

bon de laisser flotler sur la surface liquide un plancher léger, suspendu par quatre chaînettes à la partie supérieure du châssis. On communique ainsi à Teau plus de stabilité, pour empêcher les

Fig. 722 et 723. — Cage à eau (coupe et (élévation).

clapotements et les projections dans le puits provoqués par les mouvements du câble.

Ce système d'cxhaure permet de faire face à des venues d'eau assez importantes ; mais on se trouve limité par le temps qu^il est possible de lui consacrer chaque jour sans compromettre le service de l'exlraction, non plus que celui de la descente des matériaux nécessaires à l'exploitation. Ce n'est en général que pendant quelques heures de nuit que Ton peut ainsi effectuer répuiscment par les cages.

Avec des bennes à eau contenant 4 mètres cubes, pour un puils de 500 mètres de profondeur, on fait assez facilement 20 voyages

MO\TNS DIVERS D'ÉPIISEMENT. 425

à rheure. L'exhaurc peut donc atteindre 80 mètres cubes pendant ce temps.

Le dénoyage de la fosse n"* 6 des mines de liCns» qui avait été envahie par les eaux (S" 1371), a été réalisé à Taide de cages à eau de 5 mètres cubes. Le débit s'est élevé à 5 700 mètres cubes par 24 heures, pour une profondeur de 150 à 200 mètres.

Aux charbonnages dePreussen(Westphalic), on a épuisé, à Taide de bacs de 6 mètres cubes, les venues qui ont été rencontrées pendant les travaux de fonçage d'un puits. Ces bennes venaient se remplir dans des réservoirs cylindriques suspendus à 4 mètres du fond, et alimentés par un pulsomètre qui prenait le liquide dans le chantier.

L'épuisement par les cages présente l'avantage d'éviter la mise de fonds considérable qui serait nécessitée par l'établissement de pompes de mine. L'usure des câbles et de l'appareil d'extraction, due à ce service supplémentaire, peut être considérée comme formant à peu près l'équivalent de l'entretien des pompes. Quant à la dépense de force motrice, qui est proportionnelle à la fois k la quantité d'eau et à la hauteur, elle différera peu de l'un à l'autre des deux modes. Le système ordinaire est cependant plus économique au point de vue des dépenses courantes. Bien que l'enlèvement du liquide exige moins de main-d'œuvre que celui du minerai« on peut évaluer approximativement le prix de revient à cinq centimes par tonne élevée à cent mètres à l'aide de bennes à eau, tandis qu'il s*abaisse à trois centimes avec les pompes.