II. ro

talion ne sont pas les seules à dégager du grisou dans 1 almosphèn* de la mine. Nous avons vu en effet que le toit et le mur (Jcs couches de houille pouvaient en être eux-mômes abondamment imprégnés. Une fois le charbon enlevé, ce fluide continue à s'écouler à l'intérieur des vieux travaux, c'est-à-dire dans les parties déjà exploitées et définitivement abandonnées. La quantité de gaz ainsi mise en liberté atteint quelquefois une grande importance. D'après des mesures effectuées en Allemagne à la mine d'Ath Gouley, le grisou fourni par les anciens travaux y formait la moitié au moins du dégagement de l'ensemble de l'exploitation (*). M. Lt* Chatelier a constaté dans les houillères de Ronchamp que certains quartiers, remblayés trois ans auparavant, donnaient encon* 20 mètres cubes de grisou par jour et par hectare (*).

Le danger de pareilles émanations est relativement minime lorsque ces régions ne présentent pas de vides, et qu'elles ont été remblayées avec soin au fur et à mesure du déhouillemenl. Mais il n'en est pjus de môme si la méthode d'exploitation laisse subsister dans les vieux travaux des vides importants, soit parce que l'on n'exécute que des remblais partiels, soit parce que l'on applique nettement le système du foudroyage. Les éboulements qui se produisent en pareil cas, par la chute du toit sur des étendues parfois considérables, projettent brusquement au milieu de la mine des masses énormes de gaz, qui peuvent pravoquer de très graves accidents. Il est même arrivé qu'en propageant la dislocation jusque dans des lits charbonneux inexploitables intercalés dans le toit, ces affaissements faisaient refluer au sein des travaux les gaz dégagés par ces couches étrangères (^). Comme nous le dirons plus loin, ces faits imposent absolument l'usage de remblais complets pour les mines très grisouteuses.

If OIS — Les vieux travaux ne sont cependant pas toujours le

(») Le Chatelier, U Grisou, 32. — Transact. NEI, XXX, 163.

(') La présence du grisou dans les vieux travaux est tellement habilueUe qu'elle a^^il propagé chez les anciens mineurs belges la croyance que ce gaz s'y formait par la réaction lente de Tair et de l'eau sur la houille (Genncté, Connaissance des mines àe houille ou charbon de terrCy 1774).

(3j PA, Angleterre, 57.

siège de dégagements gazeux. Celle absence peut se rencontrer lorsque, au bout d'un certain temps, les terrains encaissants ont abandonné tout le grisou qu'ils contenaient, ou lorsqu'ils étaient originairement assez compacts et imperméables pour n'avoir pas été imprégnés par le gaz.

H ne faudrait pas croire toutefois qu'en pareil cas les vides qui subsistent dans les quartiers abandonnés ne soient plus une cause de danger, car le grisou provenant d'autres parties de la mine peut venir s'accumuler dans ces régions, que ne parcourt pas le courant d'air, puis se trouver refoulé tout à coup au milieu des travaux actifs.

II semble cependant que le gaz ainsi confiné dans des espaces isolés perde peu à peu ses propriétés combustibles (*). 11 y subit en eSelune oxydation lente. Par suite de son mélange avec une certaine quantité d'air, la proportion du formène diminue progressivement, tandis que celle de l'acide carbonique augmente. De nombreuses observations tendent à montrer que l'on n'a plus retrouvé trace de grisou en rentrant dans certains vieux travaux. 11 serait cependant fort imprudent de compter sur cette transformation au point de se départir des mesures de précaution habituelles.

ii03 — Influence des variations barométriques, — Parmi les diverses influences qui peuvent faire varier la quantité de grisou fournie par une exploitation, l'action des dépressions atmosphérique a fait l'objet de nombreuses études, qui ont parfois amené leurs auteurs aux conclusions les plus contradictoires.

Tout dégagement gazeux ayant pour ses deux facteurs essentiels la pression et la température, on conçoit a priori que les mouvements du baromètre (*) et du thermomètre doivent avoir un certain retentissement sur le régime du grisou. Mais la seule question réellement importante pour le mineur est de savoir quelle est

r CHM, 1877, décembre, 4. ~ Annales, 9«, I, 242.

^}, U importe de ne pas perdre de vue, d'après une remarque de H. F. Bi*abant (Les vaiiations atmosphériques et la ventilation des mines à grisou, Annales des travaux publics de Belgique, XLU), que les variations du baromètre sont plus importantes au fond qu'à la surface,

Ed effet, la relation des pressions en deux points séparés par une différence de

468 AERAGE.

l'importance effective de cette influence» et si elle est ou non négligeable dans la pratique (^).

Une distinction préjudicielle doit d'abord être faite, selon qu'il s'agit de mines aérées naturellement ou à Taide de moyens artificiels. Dans le premier cas, la cause motrice résultant uniquement des conditions atmosphériques, les variations du baromètre pourront se traduire plus directement par un retentissement exercé sur l'intensité du courant, et par suite sur l'état de l'air des galeries. Avec un ventilateur, au contraire, les dépressions extérieures n'auront plus la même action sur le volume de Taérage.

niveau égale à H, en un lieu de latitude /, est fourme par la formule de Laplace :

il = 18405 (1 + 0,002552 cos 2/) A + ^ ^' ) Log ^ •

si PjP'; 0, 6' désignent les pressions et les températures. Cette équation donne donc:

p = mp\

et, par suite, pour les accroissements finis que subissent simultanément ces deui quantités :

Ap = m\p'.

Or, c'est au fond que la pression est la plus gi'ande, c'est donc également au fond qu'elle éprouvera les plus fortes variations.

Si Ton suppose, pour nos climats :

la relation devient :

On aura, par exemple :

Ix)g -^ = 0,000051 74C H.

H = 1000, iV = 1,1265.

On peut donc facilement admettre, pour des mines profondes, que les \'ariations larométriqucs de la surface se trouveront amplifiées de 10 0/0 dans le fond.

(*) Harzé, Des mines à grisou et des dépi'essions atmosphériques, Briuelles, 1881. - Dobson, Reports of tke Britisk Association^ 1855. — Dickinson, Rapport de 1866 — Transact. NEI, XIX. — Simmenback,/ounia/(fe/a Société météorologique autrichienne, février 1872. — Lancaster, Revue d'astronomie et de minéralogie, Bruxelles, 1880. — llaton de la Goupillière, Rupport au nom de la Commission du grisou (Ânnalet, 1\ XVIIl, 232). — Bull, min., ù\ 1, 595, 627. — Rev. unit», d. w., 2% XIX, 175, 392. - Le Chatelier. Le grisou, 40. — Colliery Guardian, 10 mai 1895. — Brookmann, lei^r harnilose und hritische Tage, 1889. -— CRM, 1890, 232. ^Zeitschrift fur Berg II»'ten, etc., XXXVII, 2" iivr.

L emploi de ces appareils comporte d'ailleurs des inégalités comparables comme importance, en même temps que sans aucune corrélation avec celles du baromètre ; ce qui tendra naturellement a masquer le résultat de ces dernières, et à jeter beaucoup d'incertitude sur les résultats.

n y a lieu également d'établir une seconde distinction fondamentale entre la masse d'hydrogène protocarboné encore emprisonnée dans le massif, qui se dégage des surfaces d'attaque par un écoulement incessant, et d'un autre c6té la quantité déjà mélangée à lair qui remplit, au sein des vieux travaux, les vides et les éboulements. Cette dernière suit en effet la pression atmosphérique de Textérieur, tandis que le grisou renfermé dans la houille s'y trouve, comme nous l'avons vu, à une tension élevée, parfois énorme, vis-à-vis de laquelle 2 centimèti*es de mercure, capables de déterminer une perturbation atmosphérique considérable, paraissent bien peu de chose, et seront incapables d'apporter à rccoulement une modification vraiment importante (*).

Les masses de gaz déjà dégagées et contenues dans les vides que présentent les vieux travaux, semblent au contraire pouvoir être influencées d'une manière plus directe. Dans des exploitations analogues à celles qui ont fait l'objet des études de la Commission prussienne du grisou, où les vides probables dépassaient 200 000 mètres cubes, une baisse barométrique de 20 millimètres en vingtquatre heures dilaterait le volume de l'air grisouteux, renfermé au soin de ces anciens travaux, de 3 0/0 environ, soit de 6000 mètres cubes (*). Cet air contaminé se répandant à travers les galeries voisines pourra, si ces dernières sont peu ventilées, rendre leur atmosphère inflammable. II est donc permis de craindre a priori que, pour des mines de ce genre, le courant calculé en vue de se mettre en rapport avec les nécessités ordinaires sans exagération, ne devienne insuflisant lors d'une baisse barométrique qui fait sortir le mauvais air de ses repaires. Ce dernier pouvait, sans inconvénient immédiat, exister au sein des vieux travaux, loin du contact

(*l Influence de la pression atmosphérique sur le dégagement du grisou. Annales, 8', ÏX, 655.

(*: Chesneau, Annales, 8*, XIII. 502.

des lampes et des coups de mines. Mtis s'il envahit la circulation générale, il y fait naître un danger imminent.

if 04 — Toutefois les raisonnemente ne sauraient suffire pour une matière aussi complexe, et il est indispensable de ne conclure que d'après des faits observés.

les constatations faites dans ce but doivent reposer, d'une parU sur des registres barométriques, tels que ceux dont le Coal Miim Régulation Ad a prescrit aux houillères anglaises la tenue régulière, ou mieux encore sur les graphiques d'uti baromètre enregistreur: d'autre part, sur des mesures grisoumétriques précises effecluéfs quotidiennement, ou plusieurs fois par jour, en un môme point du retour d'air d'une couche.

On ne saurait d'ailleurs chercher la corrélation entre la baisse barométrique et l'invasion grisouteuse dans une simultanêilê rigoureuse de ces deux circonslances. On admet avec raison un certain retard de la répercussion de la première sur la seconde. Mais on a parfois poussé ce principe jusqu'à une évidente exagération, en acceptant un délai de trois jours pour mettre en rapport ces deux ordres de faits. Nous verrons, inversement, que quelques auteurs ont proposé d'admettre une avance de l'infection sur la baisse barométrique, pour des motifs que nous expliquerons plus loin, car cette proposition parait au premier abord paradoxale.

f f 05 — L'une des premières enquêtes faites à cet égard est due à MM. (Jalloway et Scott, qui ont mis à contribution les registres de trente-cinq mines plus ou moins grisouteuscs, et construit les courbes représentatives des deux phénomènes (*). La discussion de ces tracés a conduit ces ingénieurs à en conclure la corrélation des deux ordres de faits.

Mais M. l'ingénieur en chef des mines Le Chatelier ('), en discutant le parallélisme des courbes de M. Galloway, les a trouvées plulôt favorables à une avance de l'infection grisouteuse sur la

(*i Proceedings of the Royal Soriely, 1872, n' 134. — Quarterly Journal of the metcorological Society, octobre 1873, octobre 1874. (*■ l'iéces annexées, etc., l" fasc. 08.

ATMOSPHÈRE DES MLNKS. 471

baisse barométrique, opinion déjà mise en avant par M. Warbulon(*). Remarquant que la variation du thermomètre précède, en général. et provoque jusqu*à un certain point celle du baromètre, M. Le Chatelier inclinait à penser que cette dernière et le dégagement gazeux, au lieu d'être Tune pour l'autre cause et eflet, ne seraient que deux effets d'une même cause, h savoir la variation de tempcTature. D'ailleurs M. Galloway lui-même admettait une influence thermométrique à côté de celle du baromètre.

11 convient d'observer en tout cas que les mesures du savant ingénieur anglais ne reposaient, pour les teneurs en grisou, sur aucune base scientifiqne, car il n'avait pu noter que les appnrifions de grisou dans les mines du bassin de Glasgow, qui sont pn>sque toutes aérées naturellement, et il n'avait pas eu à sa disposition de mesures grisoumétriques régulières.

Après les recherches de M. Tingénieur en chef des mines Sauvage I'), qui pour les charbonnages d'Anzin est arrivé à des conclusions analogues à celles de M. Galloway, M. l'inspecleur général Caslcl (^) a été conduit à un résultat opposé par une étude approfondie du bassin de Saint-Etienne.

En Allemagne, M. Nasse a ensuite repris la question par une inélhode nouvelle et plus précise (*)• conforme à celle que nous indiquions plus haut. Au lieu d'un district entier, il envisageait une seule mine, et même un point unique de celte mine, pour en étudier les exhalaisons d'une manière continue. Indépendamment de la corrélation des deux phénomènes, il a dégagé de ses <^tudes une circonstance qui était de nature à rester dissimulée dans des recherches concernant un ensemble d'exploitations. C'est l'existence d'un degré déterminé de baisse, qui est nécessaire pour provoquer le développement du gaz, et qui, sensiblement constant pour chaque quartier de mine, doit probablement varier de l'un à l'autre.

[\ nombre, le Grisou^ 23.

'> Afinate$, 7*, XI.

S Pièces annexées^ etc.. 1*' fasc. 152; 2* fasc, 1. ;*) Zedixhrifl BHS, XXV, 267.

472 AËRAGE.

If 06 — Depuis lors, en 1886, M. flilta exécuté, sous les auspices de la Commission prussienne du grisou, des expériences sur deux exploitations du bassin d'Aix-la-Chapelle ('). Pour Tun des quartiers choisis, au puits Ath-Gouley, les vides probables des vieux travaux atteignaient 250000 mètres cubes; dans la mine Gemeinschafl, on les a évalués à 210 000 mètres cubes. M. Uilt a déduit de ses observations la concordance entre les dépressions barométriques et les dégagements de grisou. Mais, ainsi que l'ont fait observer MM. Mallard et Le Chatelier, les résultats de cet expérimentateur ne sont pas aussi concluants qu'il semble le croire. Il y a lieu d'ailleurs de remarquer qu'il ne s'était produit, au cours de ses observations, qu'un très petit nombre de baisses barométriques importantes.

Vers la même époque, M. Kôhler procédait à des mesures du même genre dans les mines de Karwin ^Silésie autrichienne), pendant sept mois consécutifs (•). Les courbes qu'il a établies semblent montrer jusqu'à un certain point l'eflet des baisses barométriques sur le dégagement du gaz, au moins pour une exploitation présentant des vides étendus; mais l'influence parait s'effacer dans une mine remblayée avec soin, et ne contenant pas de vides importants. M. Kôhler a montré en outre, d'une manière ti'ès nette, l'effet notable qui résulte de dépressions très rapides. En obturant l'orifice d'entrée de l'air, tout en continuant à faire marcher le ventilateur, il a obtenu une dépression artificielle brusque qui a fait sentir son influence non seulement sur l'ensemble de la mine, contenant beaucoup de vides, mais même dans un quartier privé de toute communication avec de vieux travaux (').

f f 07 — Les résultats les plus nets semblent toutefois jusqu'à

(*) Pelle, Annales, 8«, IX, 610. — Nallard et Le Chatelier, Ibidem, 655.

(•) G. Kôhler, De l'influence des variations de la pression atmosphérique sur les dégagements de grisou. Vienne, Ch. Prochaska, 1886. — Grey, BiilL min., Z\ 1. 02". — Chesneau, Annales, 8*. XIO, 398. — CHM, 1890, 252. — ZeiUchrift BUS, XXXVII. 2- livr. ; XXXVUI, 5- livr.

(') Dans l'une de ces eipériences, en réalisant une dépression artificielle instanlauée de 4 millimètres de mercure, on a constaté que le retour d'air de la veine Charie>. qui se trouvait dans ce deraier cas, donnait plus de 9 mèti-es cubes de grisou par minute, au lieu de 5'°%89; soit une augmentation de 135 0/0.

présent avoir été obtenus par la Commission autrichienne du jrrisou, à l'aide d'expériences conduites par M. Mayer. Nous résumons ci-après les conclusions qui en ont été tirées, et qui nous paraissent montrer sous son vrai jour Tétai actuel de la question des influences atmosphériques (*).

Pour les exploitations qui ne contiennent pas de vides étendus, le retentissement des variations atmosphériques est insensible, si les veines sont très grisouteuses et renrerment le méthane à haute pression (fig. 724) ('). Ces dépressions sont en effet insignifiantes par rapport à la tension du gaz dans la houille (N"" 1103). L'influence parait plus notable sur les couches peu grisouteuses, dans lesquelles la pression du gaz est faible; mais les inégalités qui en résultent pour la teneur sont généralement inappréciables au milieu des variations qui se produisent dans le débit môme du courant d'air.

En ce qui concerne les exploitations qui communiquent avec des vides considérables, l'efTet des dépressions devient très net. Nous donnons (fig. 725), des diagrammes relevés sur un quartier du puits Tiefbau, de Witkowitz, qui renfermait beaucoup d'anciens travaux. On voit qu'en pareil cas les inégalités de la quantité de grisou dégagée suivent d'une manière sensible celles de la hauteur barométrique.

ii08 — Ces conclusions ne montrent pas seulement l'utilité de la suppression des vides dans les régions déjà exploitées des mines grisouteuses. Elles permettent en outre d'affirmer que lorsque celte règle n'est pas suivie, ou lorsque l'on peut craindre que le lassement des remblais fasse apparaître des vides, il est nécessaire de surveiller attentivement les oscillations de la pression atmosphérique.

Un grand nombre de compagnies ont institué ce service sur le carreau de leur mine, et le mécanicien de Taérage doit tenir un compte immédiat de ses indications. M. Timmermans a même propose un ventilateur qui règle automatiquement son allure, sous

'}[ ChesneBu^ Annales, 9*, I, 244.

I"' La figure 724 représente les observations faites pour un quartier très grisoutoux de la couche \Vilhelm du puits BcUina, à Dombrau.

l'empire d'un régnlaleur coninian<)c directement par les changements du baromètre (').

1109 — Influences diverses. — L'effet des dépi'essions baiwnti^ triques est loin d'tïtre le seul qui agisse sur l'abondance ilu dégaji'-

ATMOSPUËRE DES HIMilS. V,b

menl du grisou. 11 se coin|>l)que d'un grand noinlii-o d'autres influences qui superposent leui's actions, de telle sorte qu'il de-

vient souvent diflirile de dt^mèler la part duc à cliacune d'elles. I.'iiilluencc des mouvements ntinosixmiqucs du sol{') doit fit i^'

rapprochée de celle des variations atmosphériques (*). A la suite d'expériences faites dans le bassin de Valenciennes, M. l'ingénieur en chef des Mines Chesneau a constaté qu'il parait exister une certaine corrélation entre ces ondulations et les dégagements de gaz. Ce résultat est surtout sensible si l'on ne considère que les augmentations notables de grisou, en les rapprochant des bourrasques microsismiques, qui coïncident d'ailleurs fréquemmenl avec des dépressions barométriques importantes.

f f f O — D'autres circonstances, plus directement dépendantes de la conduite des travaux, influent sur la quantité de gaz dégagée.

Le tonnage du charbon abattu semble en particulier devoir exercer une action immédiate. De môme Vétendue des surfaces de houille récemment mises à nu doit, selon son importance, avoir un effet sur le dégagement du grisou. Toutefois il convient, dans cet ordre d'idées, de serrer la question de plus près, pour apprécier exactement la valeur de ces diverses causes.

Si nous supposons d'abord qu'il s'agisse d'un quartier isolé, de dimensions restreintes, délimité dans une veine grisouteuse, le tonnage extrait et l'étendue des surfaces de charbon mises à nu paraissent exercer une certaine influence. Nous résumons à ce sujet, au moyen du tableau suivant, les résultats d'observations fait* par la Commission prussienne du grisou (*) dans un quartier présentant 150 mètres en direction et 78 mètres suivant rinclinaison de la couche Sonnenschein du puits Kaiscrstuhl (mines Weslphalia. près de Dorlmund). Les observations ont commencé après le creusement d'un plan incliné central. Le traçage consistait en galeries de niveau rapprochées, distantes de 10 mètres, et reliées par des recoupes successives. Les mesures ont continué pendant une partie de la durée du dépilage. Toutefois les surfaces mises à nu n'ont

il se produit des ondulations microsismiques qui existent à l'état presque continu, mais qui ne sont perceptibles qu'avec des appareUs très sensibles.

(*) The Engineer, 17 décembre 1875. — De Rossi, Bolletino del Vulcanitmo italiano. septembre à décembre 1875. — De Chancourtois, Comptes rendue, \CSl\, S5 juin 1883.

— Transact, NEI, XXXIII et XXXVII. — John Milne, Gazette du Japon, janvier 1884.

— Chesneau, Annales, 8% XIII, 389. — CRM, 1885, 11 ; 1887, 36. («) Pelle, Annales, 8% IX, 615.

plus été évaluées dès le début de cette deuxième période de la méthode ; car elles ne varient alors Ique dans des limites restreintes, et leur influence ne peut plus se faire sentir directement :

SlinCI M CIAIMI