FERMETURE

if 80 — Le problème de la ventilation présente deux parties distinctes : rétude, que nous venons de parcourir, du meilleur parti à tirer du couraat d'air pour la sécurité de la mine, et, en second lieu, celle des moyens effectifs de mise en mouvement de ce courant. C'est ce dont nous avons maintenant à nous occuper. 11 existe, à cet égard, deux claies de procédés : Taérage mécanique et Taérage sans machines. La première fera l'objet du présent chapitre!*).

h^ ventilateur de mines s'installe au débouché d'un puits ou d'une galerie (*). On y établit une fermeture, afin de ne permettre la communication de l'intérieur avec l'extérieur qu'à travers le mécanisme. W est préférable de disposer ce dernier, non pas directement sur /br/fîce, mais à 10 ou 20 mètres à côté, à l'extrémité d'une courte rférivalîon. Dans ces conditions, la violence d'un coup de feu, qui

W Bn France, l'ensemble des exploitations houillères a employé, en 1895, pour la ^ ntilation souten*aiue, environ 11500 chevaux-vapeur, répartis en 252 machines [Sla- A* l^^^. minérale pour 1895, p. 72). En Belgique, cette puissance était, en 1895, ^^ 6ôo chevaux, pour 575 machines d'aérage.

1/ Ori. a parfois installé le ventilateur à l'intérieur des travaux. Mais il s'y trou\'e I ^^(^sé à une détérioration par une explosion, ainsi que les sas à air qu'il faut alors • ^ ^ ses abords. Sa surveillance est moins facile qu'au jour. Il expose en outre, aux 1 ^^nients ordinaires des moteurs souterrain?, s'il doit être actionné par la vapeur. . ^5 ï^^tion d'un ventilateur souterrain, à Herne, en Westplialie, Rev. univ. d. m., ''*»». 109.)

564 AËRAGE.

s'exerce surtout dans le sens direct, emporte la fermeture, que l'on a soin précisément de faire très légère dans ce but. Il épargne ainsi d'autant mieui la machine.

l«8f — Il exisie I des fermetures mobiles, pour le puiu d'cxtraetioaquand il doit servir directement à l'introdur-

Fig 718. - Fermeture Brian. *'»" ^C l'air BCtionn^

par un venlitaleur foulant, ou h. sa sortie, avec un appareil aspirant. La cageenlètc alors cet obturateur sur son toit, au moment de l'arrivée au jour, pour lui substituer son propre plancher, tandis qu'elle repose sur le clichage.

Dans le système firiarl, on | prend des précautions spéciales pour le passage du cible, dont les balancementi ' tendent à scier cette cloison, , en déterminant en outre une usure rapide de ce câble. A cf 1 effet, on enferme ce dernier ' dans une gaine mobile, qui i participe à ses oscillations en jouant à coulisse dans b cloison fixe (fig. 748). Cet en- ' semble est loin d'ftre heriiii' i

C]a|«l« mobiJcs dé^la Loulllère de Dinan. tiqUC, mais la COmplicaliM {

des passages ainsi ofTcrls à , l'air, et les résistances qui en sont pour lui la conséquence, rendent la perte peu importante. Dans la houillère de Dinas (South-Wales), la patte du câble rom-

VESTIUTEURS. 5«5

rnence par soulever la planchette légère qui ferme le sommet du tronc de pyramide en planches destiné !t obturer le puits (fig. 749). C'est ensuite la cage elle-même qui enlève, sur son toit, cet obturateur (').

A Haswell (Durham), on obtient une fermeture beaucoup plus étanche, en coiiïant la partie supérieure ilu puits d'une caisse fixe (fîg. 750), d'une hauteur suffisante pour les manœuvres de la cage. Celle-ci, en arrivant au jour, soulève deux portes à coulisse pratiquées dans les faces latérales de ce boisage, de manière èi permettre le mouvemenf des wagonnets, en même temps que le plancher de la cage forme obturation au-dessous. On double en outre h l'extérieur ces ouvertures, de portes de sûreté manœuvrées par les moulineurs, et garnies de joints en caoutchouc.

On a parfois complété l'obturateur précédent par un eae à air pour la manœuvre des berlines (*). l'ne chambre en Wle est installée sur le sol de la recette du jour; elle communique d'une part avec le puits, d'autre part avec le dehors, au moyen de deux portes réunies r\f. tm.

, , . I ,■ '■■'"e de rermeturs mobile

par une chaîne qui passe sur des poulies, de Peiaberim.

de telle sorte que chacune d'elles se

ferme automatiquement, lorsque l'on ouvre l'autre. Les cages

les manœuvrent spontanément, en arrivant à la recette et en la

qnitEanl.

118X — Parmi les obturateurs mobiles, la fermeture hydraulique est la plus étanche. Elle consiste en une cloche métallique,

[') PA, AnfleUrrt. St. — fln>. un», d. m.. !•, VI. ItS. — Ratenu, CRK, iSK. 60. n Oumbre d'aérage Biwmtix. Bull. min.. 9*, II, 403. — Comparaison da sas 1 air » du clapet Briart. Rev. tmiv. d. m., 3*. IV, !43.

équilibrée presque exactement par des poids, qui sont suspendus à des chaînes passées sur des poulies. Cette cloche baigne dans Teau que renferme une rainure circulaire^ ménagée autour du puits. Dans ces conditions, le moindre coup de feu aura pour premier effet d'enlever la cloche, en décoiffant le puits. Le passage, ainsi devenu libre, dégagera d'autant le ventilateur, qui est établi sur une dérivation latérale.

Quelquefois la clôture est formée de deux volets à chanûère. Il est arrivé que certaines explosions se sont bornées à les soulever en les laissant retomber, sans même que le ventilateur se soit trouvé arrêté. Nous avons vu (N** 805) le parti que. Ton a lire de cette disposition pour l'établissement du parachute à chaînes, organe assez médiocre du reste.

REFOVLEHEIVT OU ASPIRATION

1183 -r^^Moteur d'aérage, — On peut distinguer dans l'appareil d'aérage, feomme nous l'avons fait déjà en ce qui concenie l'extraction et l'épuisement, l'opérateur proprement dit, chargé d'agir directement sur l'air, et le' mptôur, destiné à l'actionner lui-même.

En ce qui concerne ce deinier, il est inytile d'entrer ici dans des développements étendus; car, à l'inversO' de ce qui concerne les deux grands services auxquels nous venons de faire allusion, la machine d'aérage, généralement chargée simplement d'entretenir la rotation uniforme d'un arbre qui tourne toujours dans le même sens, se rapproche beaucoup des types ordinaires de l'industrie.

En général, les moteurs d'aérage sont à un seul cylindre horizontal On a quelquefois fait usage de machines à simple effet ('). En tous cas il est utile que le moteur puisse, quand il y a lieu. permettre une augmentation notable de la ventilation ordinaire.

(^} On a essayé également, pour les ventilateurs installés âr la surface, remploi de l'électricité. Aux mines de Decixe, quatre fendues sont munies de dynamos réceplrice> de 30 chevaux actionnant par courroies des ventilateurs Ser {t, I, p. 904).

VLNTILATEURS. 567

Suivant la grandeur de sa vitesse angulaire, le ventilateur &st relié à la machine motrice, soit directement, soit par courroies. 11 est bon d avoir deux moteurs distincts,, dont Tun puisse remplacer Tautrc pt'riodiquement, et suilouten cas d'avarie accidentelle. On les établit symétriquement de part et d'autre de l'arbre de commande, avec une courroie de communication..quc l'on retire aisément; ou bien il suffit de déclaveter l'une des bielles et d'enclencher l'autre, pour opérer rapidement le changement. On doit également s'attacher à n'adopter que des dispositions qui permettent le graissage en pleine marche; car un arrêt, quelque court qu'on le suppose, sera toujours 1res fâcheux pour ce genre de service.

On munit le moteur d'un régulateur de vitesse. Celui-ci sera M)uvent disposé de manière à maintenir un nombre de tours con- >tant. Mais il vaut mieux encore qu'il agisse en vue d'assurer au courant un débit uniforme. En eiïet le volume d'air que fournit m ventilateur, à force centrifuge par exemple, varie selon que l'orifice équivalent de la mine augmente ou diminue, et suivant que la température extérieure favorise pljus ou moins la ventilation naturelle (N* 1231). Le régulateur volumétrique employé aux mines (leLîévin (*) a été imaginé dans ce but|^ar MM. Desailly et Dubois. Il est constitué par une palette équilibrée, suspendue verticalement dans la galorie qui aboutit au ventilateur. Elle s'incline d'autant plus que la vitesse de l'air est plus élevée. Larsqiie ses mouvements arrivent à dépasser une amplitude déterminée, elle établit un contact électrique, qui agit sur le tiroir de détente par l'intermédiaire d'un servo-molcur, de manière à augmenter ou à réduire la vitesse dp l'appareil.

1184 — Vtnitilateurs aspirants ou soufflants. — Sous le rapport de leur fonctionnement, on distingue les ventilateurs soufflants ou (i«;?ïVan/«, quelquefois* appelés en Angleterre positifs on négatifs.

Les ventilateurs soufflants exigent théoriquement moins de travail que les seconds, pour, faire passer Une même niasse d'air.

') Desaillv, Bull, mhi., 1885, 1073. — Régularisation de la marche des ventilateurs. <^ftiïi i800/m

568 AËRAGE.

En effet, les quantités de travail à développer sont proportionnelles aux forces vives engendrées, et celles-ci aux carrés des vitesses, puisque la masse est commune. Or les vitesses que doit prendre un même poids, pour franchir une section, sont en raison des débits en volume, et ceux-ci sont naturellement moindres avec la compression qu'avec Taspiration.

Pour traduire cette influence par une formule, appelons H la pression extérieure, et A, K les dépressions produites respectivement par les ventilateurs aspirant ou foulant. Les volumes comprimés ou dilatés seront, d'après la loi de Mariotte, dans le rapport :

Celui des travaux aura donc pour valeur :

\h-hW

En supposant, par exemple, que l'air extérieur se trouve à la pression normale H = 10 333, et que l'un et l'autre des deux modes de ventilation fonctionne avec une dépression de iOO millimètres d'eau, ce qui est déjà élevé, ce rapport devient :

On voit ainsi que l'avantage en question atteindra difiicilement une valeur de 4 7o» ^t qu'il est, par conséquent, d'une importance plutôt théorique que pratique.

1185 — Les appareils soufflants présentent Tavantagc de contribuer, par leur dépression, à tenir en respect les soufflards et les fumées des incendies, tandis que l'aspiration aide le mauvais air à envahir les travaux.

Mais il importe de remarquer que cet argument se retourne.

avec beaucoup plus de justesse en sens inverse, à l'avuntage des ventilateurs aspirants. En effet, il importe moins de se préoccuper du temps de Tactivité normale de la machine, pendant lequel on reste maître d'en stimuler la marche en cas de besoin, que de l'instant d'un arrêt accidentel, résultant d'une avarie quelconque, et pour lequel on se trouvera désarmé. Or, dans un pareil moment, le rétablissement spontané de Tégalité de pression, du dehors au dedans, aura pour résultat, si la ventilation est aspirante, de faire monter le manomètre dans les travaux, ce qui tendra à contrebattre d'autant les exhalaisons. Au ccmtraire, avec les ventilateurs soufflants, la pression s'abaissera, en provoquant, en cet instant critique, une augmentation d'activité des dégagements.

Lorsque le baromètre baisse à lextérieur, nous avons vu (N^ 1 1 03) , quel que soit le degré d'importance que l'on veuille attribuer à cette influence, qu'elle agit dans le sens de l'invasion du chantier par le grisou. On se trouve donc nécessairement conduit à l'accélération du ventilateur. Avec un appareil foulant, le résultat sera de surélever la pression, en compensant d'autant la baisse atmosphérique, et tenant en respect le mauvais air. Pour un ventilateur aspirant, au contraire, il sera d'augmenter le degré de vide, d exagérer par suite les effets de la baisse qui est la cause de cette crise, et de provoquer l'air contaminé à sortir avec plus d'abondance des vieux travaux, sauf à le balayer ensuite. L'emploi du ventilateur soufBant se présente donc, à cet égard, d'une manière plus rationnelle.

Cet appareil s'encrasse moins que le ventilateur aspirant, parce qu'il n'est traversé que par l'air extérieur.

Le ventilateur soufflant est installé sur lé puits d'entrée, et l'appareil aspirant sur le puits de sortie. Ce dernier se trouve ainsi dans le voisinage immédiat de la partie la plus souillée du courant d'air, et, par conséquent, plus exposé que le premier aux conséquences d'une explosion. Or la conservation de la machine d'aérage est d'une importance capitale pour le sauvetage, car on ne peut presque rien entreprendre, sans avoir préalablement rétabli la ventilation.

En revanche, si l'on imagine un ventilateur aspirant muni d'une

fermeture hydraulique, on peut équilibrer celle dernière avec assez de précision pour que, appliquée sur son siège en temps ordinaire par rinfluence de la dépression, la cloché s'enlève d'etlo môme, en cédant à Taction des contrepoids, dès que cette dépression vient à être supprimée. De cette manière, si le ventilateur s'arrête, le puits se débouche de lui-même, et le courant d'air peut persister pendant quelque temps (N" 1233), ce qui constitue un précieux avantage.

Mais il existe enfin, en faveur des appareils aspirants, un dernier argument dont l'importance, au point de vue pratique» tranche en leur faveur la question; dé telle sorte qu'en réalité la très grande majorité des ventilateurs de mines appartient à ce type. Nous avons vu (N** H74) que le courant qui tend naturelleipeat à s'établir dans les galeries est ascensionnel. Or, pour diminuer la probabilité d'une perturbation du courant en cas d arrêt du ventilateur, il faut que l'aérage mécanique agisse dans le mémo sens que la ventilation naturelle. On est donc obligé de faire ai:river lair frais au pied du puits le plus creux. D'un autre côté. Ton sait également que le roulage doit se faire partout en descendant. Le puits le plus profond est donc celui d'extraction. Or, bien qu'il ne soit certainement pas impossible dé le clore au moyen d'une fermeture mobile (N°- 1181), ce qui serait nécessaire pour Tinstallation d'un ventilateur souillant, la gène qui en résulterait pour une extraction active, et les pertes d'air qui l'accompagnenU décident presque toujours en faveur de l'emploi d'un appareil aspirant, établi sur Torifice du puits de sortie, en laissant libre celui de l'extraction (*). .

Nous verrons que pour les ventilateurs secondaires (N*^ H90)on se trouve au contraire conduit à recommander Taérage soufflant.

<*) Le règlement aulricliicn du 27 octobre 1805, concernant les mines à grisou du district de Mulirisch-()s(i*an, exige que dans ces exploitations l'aérage soit aspinnl [Bull, min., r»', X, 627).

VEISTILATEORS. 571

PONCTIONS DU VENTILATEUR

lise — Réversibilité. — Nous avons dit (N* 1174) qu'il peut

êlrç intéressant, dans certains cas, de changer à volonté le sens de

courant, c'est-à-dire de transformer le ventilateur aspirant en un

appareil soufflant, ou réciproquement. Cerlains systèmes (*) sont

constitués de telle sorte qu'il suffit, pour cela, de renverser le sens

de leur rotation. Ils sont dits réversibles. D'autres, au contraire (*)•

ne sauraient, sous aucun prétexte,- tourner indifféremment dans

les deux sens. Cependant tous, sans exception, peuvent remplir

alternativement Tune ou l'autre fonction, au moyen d'un simple

jeu de portes d'aérage (').

Appelons en eflet A l'espace où puise immédiatement, le ventilateur, et B la région dans laquelle débouche directement le courant. En mettant en relation, par des couloirs convenablement disposés, A avec la mine, et B avec l'atmosphère, on obtient un ventilateur aspirant. Si, au contraire, on inlerceple ces communications, en reliant, au contraire, A avec l'atmosphère et B avec les travaux,

on constituera un appareil soufflant.

1187 — Arrêts, -r- Le ventilateur ne doit être arrêté, pour une mine grisouteuse, que dans un jour de chômage complet de Texploitalion, et jamais pendant le séjour du personnel, même durant un court intervalle. Tout au plus peut-on, dans les exploitations peu grisouteuses, arrêter le ventilateur une ou deux fois par jour pour la visite de l'appareil et le graissage, pendant 5 à 10 minutes au plus. Ces arrêts se font à des heures déterminées à l'avance, et lorsqu'il n'y a plus personne dans la mine.

Tout autre arrêt accidentel doit être porté, dans le plus bref délai possible, à la connaissance de l'ingénieur ou du maître

(•) Le ventilateur Fabry, par exemple.

(*) Le veatilateur Guibal, par exemple.

(*) Note sur un ventilateur réversible du système Farcot (C/Mf, 1888, 30).

mineur, afin qu'ils puissent veiller à la sécurité du personnel. On fait remonter les hommes au jour, si l'interruption de l'aôrage doit durer plus de dix minutes.

On doit, en outre, toujours remettre en marche plusieurs heures (*) avant la rentrée du poste, lorsque la ventilation mécanique a été suspendue pendant un chômage de Texploitation.

I! est très utile de disposer, au moins sur les mines grisouteuses, de deux ventilateurs susceptibles d'assurer, chacun à lui seul, l'aérage régulier de la mine. On se met ainsi à l'abri des craintes que provoque toujours un arrêt inopiné du mécanisme, par suite d'avarie par exemple. Souvent on conserve dans ce but un ancien appareil qui aura été remplacé par un autre plus perfectionné. Le ventilateur de secours doit être mis en marche tous les jours, afin d'être toujours maintenu à coup sûr en étal de fonctionnement.

1188 — Arrachage du grisou. — On a proposé (*)» F^"'* assainir les houillères, de donner de temps en temps une chasse au grisou, de manière à ralentir ensuite sa production pendant un certain temps. En d'autres termes, il s'agit, après avoir fermé tous les débouchés, de déterminer, en activant le ventilateur aspirant, une dépression très marquée, qui fera sortir le grisou des pores de la houille et des vides des vieux travaux. On balaye ensuite celle exsudation à l'aide d'un courant général. Les vides ainsi expurgés ' se remplissent alors d'air pur, qui en ressortira progressi vemen i par le jeu ordinaire des pressions, au lieu et place du mélaugu beaucoup plus souillé auquel ils auraient donné issue si on no l'en avait arraché.

Ce système n'a jamais été appliqué. Il est certainement de nature à provoquer beaucoup d'appréhension, par le trouble profond qu'il apporterait dans les conditions normales de Taérage, le danger de la rentrée des hommes au milieu des travaux après une telle perturbation, la mise en liberté d'une grande quantité de grisou.

(*) Dix heures à Bessèges et à Lens.

{•) Buil. min., 2*, IV, 292, Robert Éloin, pseudonyme de M. Wilfrid Greswick ; VI, 298. — CRM, mars 1876, 31. — Les Mondes, XXXIX. 605. — TraMoct. NEI, XVIU, 157. — Roche, CRM. 1890, 178.

peut-éli*e insuffisamment lavé sur certains points, Tinvasion du gaz des incendies dans les galeries, et ensuite les rentrées d'air capables d'aviver les feux, une pénétration analogue de Foxygène dans le massif lui-même, provoquant réchauffement et Tinflammatîon des charbons qui pourraient s'y trouver particulièrement prédisposés.

A rénumération de ces dangers, il faut ajouter des doutes fondés relativement à Tefficacité du procédé. 11 serait impuissant contre des soufflards proprement dits. Il semble également ne devoir exercer qu'une influence insignifiante sur les massifs qui recèlent le gi'isou sous des pressions énormes (N* 1097), tandis qu'on ne les solliciterait qu'avec une dépression insignifiante (NM141).

Les moyens d'exécution ont été cependant améliorés éventuellement par M. Francis Laur ('). Cet ingénieur admet par la pensée la présence de deux ventilateurs, l'un soufflant, l'autre aspirant, placés respectivement sur les puits d'entrée et de sortie, et capables d'engendrer chacun une dépression de 130 millimètres d'eau. En les faisant agir consécutivement, on déterminerait ainsi des chutes rapides de pression de 300 millimètres. Ce changement brusque provoquerait une détente du gaz, durant un temps assez court, que M. Laur évalue ^ un quart d'heure. A cette période, succéderait un brassage j produit par la réouverture progressive des guichets qui avaient été fermés pendant la succion; enfin une chasse, effectuée par la remise en train du ventilateur.

M. Z. Blanchet(') avait également cru trouver, dans son appareil d'extraction pneumatique (chap. XXXV), un moyen d'arrachage, dont la puissance serait, en effet, hors de comparaison avec celle des ventilateurs ordinaires.

1189 — Ventilateurs secondaires. — Indépendamment des grands engins destinés à produire l'aérage général, on emploie des appareils secondaires, placés dans les travaux, et destinés le plus

{») Bull, min., 2-, VI, 293. 787. - CRM, 1879, 102. (*) CRM, mai 1876, 32: fémer 1878, 28.