II

i34 ÂÉRAGE.

pérature en un point du sous-sol. Il a proposé, pour expriimr l'excès sur la température de la surface, la formule :

en appelant 11 la hauteur verticale de recouvrement; ou mieux encore :

si D marque la plus courte distance à la surface du sol ('). Mais en limitant même ce mode de calcul au massif du Saint-Gothard, il reste trop absolu pour s'accorder avec les résultats de robscnalion. 11 faut seulement, des études de cet ingénieur, retenir ce fait que la plus courte distance d'un point au sol semble influer plus direotement sur son degré Ihermométrique que la profondeur mesuiiV verticalement.

L'évaluation de la température en fonction de l'épaisseur des terrains présente, d'après ce qui précède, le plus haut intérêt pour le tracé des tunnels de grande longueur. Elle doit entrer de plus en plus en ligne de compte, pour faire écarter a priori les projets qui exposeraient pendant le percement à des élévations inadmissible^ du thermomètre (').

(*] Ces formules simples sont indiquées comme susceptibles d'une approximatioa de =h 4,95. On aurait seulement un écart de dz 2,50 à l'aide des expressions suÏTante^ :

6,45 + 0,0106 H -f V' 41 ,6595—0,1517 H + 0,00011195 H*, en fonction de la hauteur verticale, et :

à l'aide de la plus courte distance normale.

(*] Trois projets ont été étudiés successivement pour le tunnel du Simplon : le premier rectiligne, les deux autres eu ligne brisée pour se glisser entre les tempéiiiture^ trop élevées :

NSÉES.

LONGCKUR.

iIpàissëur maxima.

TKMPKRATGRE

probable.

mH.

iiièt.

degrés.

Pour le tunnel du Mont-Blanc, on a mis en avant, sans préparation suffisante, un ti'acé itîcliligne de 18 kilomètres, qui admettrait une épaisseur maxima de Skilaméfres,

ATMOSPHÈRE DES MLNES. 43^

§2 COXPOSITION »e L'ATHOSPMÈftE SOlTEftftAINE

1067 — Oxygène. — La composition chimique de l'air (') peut ôire altérée gravement de deux manières différentes : par soustraction d'oxygène, ou par addition d'éléments nuisibles.

L oxygène est indispensable à la vie. La désoxydation de l'air est appelée par les mineurs la force. Elle existe, à un faible degré, dans la plupart des houillères, par suite de Faction oxydante de Tair sur le charbon ('). En proportion notable, elle produit à la longue chez les hommes l'anémie. Ce fléau a longtemps étiolé la population souterraine, en abrégeant pour elle la durée de la vie moyenne. Au delà d'un certain degré, la privation d'oxygène détermine une asphyxie, dont les effets s'effacent d'ailleurs par la seule influence de l'air pur. Dans les mines de Poullaouen, M. Félix Leblanc est ainsi tombé foudroyé, au moment où il engageait la lète dans une cavité renfermant de l'air désoxvdé.

L'oxygène est également nécessaire pour la combustion des lampes. Elles s'affaiblissent et refusent de brûler, avant que le milieu devienne définitivement impropre à la respiration. Il faut alors se retirer à tâtons» quand l'air devient lourd et que les lampes •^'éteignent. Dans les avancements importants où le travail doit être poussé maigre les difficultés, les ouvriers font respirer les lampes en les plaçant au débouché des canars qui amènent l'air frais.

et atteindrait probablement une tein|)érature de 50 degrés, incompatible avec les moyens actaels d'exécution.

,*; Santiago Ramirez, Aereometria subterranea del aire in las minas ^ Mexico, in-H*, 1877.

I*] La Commission autrichiemie du grisou a constaté ce fait par de nombreuses aiialy«fô. Tandis que, dans rair piu*, la proportion normale de l'oxygène par rapport à l'azote fît de 26,420/0, ceUe Commission a trouvé que ce chiffre s'abaissait :

Dans les mines de Bohème 2i 25,580/0

Dans celles du district de Rossitz à 2i,i5 »

Dans celles d'Ostrau à 20,27 i*

(.4iiHa/M,0.. I. 242. — Rev. univ. d. m., 5-, XXXI, 50.)

436 ÂÉRAGE.

Bien des causes tendent à diminuer la proportion de roxygèiic. telles que la respiration des hommes et des chevaux, la combustion des lampes (*), la suroxydation de carbonates ou de sulfures, la fermentation de la houille, des bois de mine, des fumiers. Un einoi d'air, en proportion au moins équivalente, est donc encore indispensable pour réparer ces pertes.

1068 — U*un autre côté, l'atmosphère peut également se trouver viciée par l'adjonction de principes étrangers. Citons d'abord, à cet égard, les produits mêmes des réactions dont il vient d'être question, accomplies aux dépens de l'oxygène de l'air; en second lieu, les fumées de la poudre et surtout celles de la dynamite, plus nuisibles encore, en raison de l'acide hypoazotique qu'elles renferment en cas de combustion incomplète; enfin, certains dégagements naturels du gite exploité, que nous allons énumérer successivement.

A ce nouveau point de vue, la même conclusion se reproduit pour la troisième fois, et conduit à envoyer dans la mine des quantités d'air considérables, afin de noyer ces produits en les diluant suffisamment. Ce n'est pas, en effet, le poids absolu d'impuretés développées dans les travaux pendant la durée d'un poste, qui crée le danger. C'est uniquement la teneur, c'est-à-dire une fraction dont le numérateur est formé par ce poids, sur lequel on n'a aucune action (N° 1253), en prenant pour dénominateur la quantité totale d'air qui parcourt la mine durant le même temps. Ilsuflil donc de forcer suffisamment ce dernier chiffre, pour abaisser à volonté la proportion relative des principes étrangers au-dessous du degré où ils cessent d'être nuisibles, lequel est caractéristique de chacun d'eux.

Parmi les exhalaisons gazeuses qui s'opèrent spontanément hoi-s du massif, la plus redoutable est, sans contredit, le grisou. Mais. en raison de son importance même nous l'envisagerons en dernier lieu, afin de donner à son étude tous les développemenls

(*) Chanjîoinenls de cotnpôsilioa produits dans l'air pav les flammes et par la respiration [Bull, min., 5«, IX, 069).

ATMOSPUÈRE DES MINES. 437

lu'ressaires. Indiquons donc tout d'abord les autres éléments nuisibles.

iOUII — Azote. ■— Le plus souvent, Tazote ne se rencontre, dans les divers dégagements gazeux des travaux souterrains, qu'en proportion du volume d'air qui s'est mélangé à ces derniers. Cependant il n'en est pas toujours ainsi. On peut citer, par exemple, un écoulement d'azote presque pur qui s'est produit en 1894 aux mines de Lens, dans une galerie creusée au milieu de grès crevassés, lequel a débité 200 mètres cubes par 24 heures pendant six mois, en accompagnant une faible venue d'eau minérale. La composition du gaz était la suivante (') :

.izote 08,55 Vo

Oxygène 1,45 »

Acide carbonique et hydrocarbures . . . traces.

En dehors de cas aussi exceptionnels, l'azote se trouve mélangé â d'autres éléments, tels que l'acide carbonique et le méthane. Il est certain que sa présence résulte fréquemment d'un mélange plus m moins ancien du gaz naturel avec une certaine quantité d'air, qui a pu être ensuite en partie désoxygéné par le charbon. Mais il semble probable qu'il a dans certains cas une autre origine, encore mal définie, et souvent attribuée à la décomposition des matières azotées qui ont concouru à la formation de la houille. M. Th. Schlœsingfils, par de récentes et savantes recherches ('), a en effet établi que l'azote contenu dans les gaz qui se dégagent du charbon renfermait une proportion variable d'argon (de 1,09 à 5,28 7© suivant les échantillons analysés); tandis que cette proportion est uniformément de 1,19 Vo pour l'azote de l'air.

I070 — Acide carbonique. — Ce gaz, parfois appelé par les mineurs la touffe, est à la fois asphyxiant pour Thomnie et impropre à la combustion des lampes. Sa proportion dans l'atmo-

1*) Chesneau, Compte* rendue du 2* Congrèê international de chimie appliquée^ tenu à Paris en 1896, t. HI.

*l Comptée rendue, CXXHI, 302. — Annales, O', XI, 25.

458 AËRâGE.

sphère ne doit pas dépasser 2 à 2,5 7o ^^^^ peine d'incommoder fortement les ouvriers. A 3,5 7o on ne peut plus travailler que tïv> difficilement.

Loi*sque Tacide carbonique est en proportion élevée, il présente une odeur piquante, une saveur aigre. Sa densité considérable i^ lui communique une tendance à se maintenir à la sole des chantiers, et le rend par là encore plus redoutable. En effet, l'homme qui se trouve pris d'un étourdissement par suite de la présence de ce gaz, tombant à terre dans une couche encore plus contaminée, est irrévocablement perdu. On constate quelquefois avec une grande netteté la séparation des deux couches gazeuses, en abaissant doucement la lampe, qui faiblit et s'éteint en passant de Tune dans l'autre. Cette expérience si simple fournit un moyen très commode pour sonder la présence* de l'acide carbonique, dans les étages inférieurs de certaines mines sujettes à de semblables invasions. On descend d'un niveau supérieur, si la configuration des travaux s'y prête, une lampe suspendue à rextrémité d'un décamètre-roulette, et on lit le chiffre du déroulement à Tinstaot où la flamme s'éteint (*). La séparation est parfois tellement précise, que le mineur peut éteindre son feu en puisant dans cette zone à l'aide de son chapeau, et versant le contenu sur sa lampe, comme on le ferait pour de l'eau.

Les dégagements d'acide carbonique (') se présentent avec les divers caractères que nous rencontrerons plus tard dans ceux de grisou. Tantôt ce gaz sort lentement des pores de la houille, ou des fissures des minerais métalliques. Tantôt il s'écoule abondamment de fentes du terrain, en constituant des soufflards^ comme à Rochebelle, à Commentry, dans la Haute-Loire ('), à Zankeroda (Saxel. Tantôt enfin, pour certaines mines de houille, il se trouve accumulé, en certains points du massif de charbon, sous une pression considérable. Dans ce dernier état^ que les mineurs de Brassae

(*) Lorsqu'un puits de iriarnièi^ est envahi par un peu d'acide carbonique, on fai' monter et descendre vivement une botte de paiUe pour déterminer le brassage de l'ab'

(*) De Castclnau. Annales, 8% XI, 87. — Lange, Bull, min., 3\ Vï, 1441, — ^Jtf. 1887, 243. 1895, 37. — llanarte, lier, univ, d. m., 1887, 178. •

(3) CliM, 1880, 131.

(Puy-d<>-Dùme) appellent la pousse, sa tension est souvent suffisaute pour faire gonfler et tomber le front de taille (*). Elle peut même provoquer, comme au puits Fontanes (mines de Rochebelle), ik^ projections qui constituent de véritables explosions. Nous i-eviendrons plus loin (Chap. XLVIII) sur ces dégagements insian" lanés qui ont été la cause de graves accidents.

Le gaz qui se répand ainsi dans les travaux se compose d'acide carbonique, plus ou moins mélangé d*air, ou parfois de grisou. Le tableau suivant indique les résultats d'analyses eflectuées sur divers échantillons provenant des mines de Rochebelle :