II
in AËRAr,F..
tiné aux essais do laboratoire, tandis que l'autre est porbtif (fig. 799) pour doser le grisou sur place dans les chantiers. \>principe employé par cet inventeur lui fournit une analyse eudinmétrique sans explosion. Un (il de palladium, porté à la lentpt'isturc blancli<^ dans un milieu grisouteux. avec un excès d'oiygèiie. provoque la combintiison des deux gai, accompagnée de la disparition d'un volume double de celui du grisou {.N" i08l). Cette dirainaliflii est appréciée à l'aide d'une graduation, donl la lecture fournît directement la proportion ilt gaz.
M. Le Cliatclier a reconnu que le plalm<' peut être substitué avec avantage au palladium. Quant au moyen de porter ie fil àb température blanche, on le trouve dans »»<• pile, des types Trouvé on Planté, qui donni'. au moment voulu, toute l'intensité nécessaire, en employant les intervalles à réparer sc^ pertes.
MM. Mallard et Le Chatelier, chargés il<' r.risoumM™c^,iiii,un l'^tudc de l'appareil portatif Coquillion pr la Commission du grisou, ont montré les dirficullés pratiques qu'il occasionne dans les travaux souterrains, et les inexactitudes auxquelles il conduit pratiquement en fournissant des indications trap faibles. Il ne s'est d'ailleurs ^répandu.
M. Monnier (') a construit sur le même principe un orpanc ingénieusement disposé quant aux détails d'exécution, mais trop délicat pour être transporté à l'intérieur des mines.
M. Livcing (') dispose, dans une lampe de sdreté, deux fils if platine, dont l'un reste au contact de l'air ambiant de la minr.
I») Cfl:». 1881, ÏOa, — Pifcn onnfj-*». Pic, 2* ftsc. lîO. — ift Monda. tV. !»>
(«t Annalet. l: \\\. 191 ; 8', III. 51. — CUM. nnvembi*. 1880. — Enginttri"').
XXX, 114. — Kiililer, teArincArfel- Brrgbaukunde.Ml.— CEilerreitchUcht Ztittlaif'-
1880. &K0. — liei-ue indmh-ielie, 10 décembre 1SS3, 501; 15 septembre 1886. 361.-
Nalui-f. là mars 1880.371.
ËCLAIRAGE. 725
tandis que l'autre est enferiné, avec de Tatr pur, dans une enveloppe de verre. On fait passer un même courant à travers tous les deux. Le premier jette alors un éclat supérieur en présence du giisou, en raison de la combustion qui s'établit dans son voisinage. On compare les intensités, en éloignant plus ou moins de Tun ou de Taulre un écran, jusqu'à ce qu'il soit également éclairé par les deux iils. Cette appréciation ne sam'ait s'abaisser au-dessous de i/2 ",v car les incertitudes de mesure peuvent atteindre cette limite. Néanmoins, le principe sur lequel repose cet appareil pourrait être appelé à rendre des services, lorsque l'on aura muni les ouvriers de lampes électi'iques portatives. 11 fournira peut être alors le moyen d'adapter à celles-ci un grisoumètre.
M. Angus Smith (') emploie la mousse de platine au fond d'un briquet à air. La compression détermine une incandescence dont le degré varie, suivant cet inventeur, avec la teneur en grisou. Une appréciation photométrique aussi fugitive parait placée dans des conditions bien moins satisfaisantes que celles de l'appareil précédent. MM. Pitkin et Niblet (*) ont également fait intervenir la mousse de platine pour constituer un thermomètre différentiel indicateur de grisou.
Le phanérogrisoumètre Gossiaux (') introduit, autour de la flamme d'une lampe de sûreté, une spirale métallique qui s'allonge plus ou moins selon Timporteace de la combustion, et commande par son extrémité le mouvement d'une aiguille devant un cadran.
Le docteur Irvine (*) a construit une lampe indicatrice, fondée sur le principe des flammes chantantes. Un tube étroit, en se remplissant plus ou moins de feu, suivant la maaitee dont s'allonge celui-ci d'après la proportion du grisou, pourra donner naissance à ce phénomène bien connu. On a même été jusqu'à priser l'établissement à demeure de semblables appareils sur les poiats suspects, avec correspondance téléphonique dans le cabinet d'un sur-
!*! Antiales, 1\ XIX, 102.
(*) Lumièie électrique, XXXUI, 197. — Génie civil, XV, 372 — Moniteur industriel, 30 mai 1889, 174.
(^; CRM, 1879, 199. — L. Gossiaux. Le Phanérogrisoitmètre, MarseUle. 1879. (*i Hev. univ. d. w., XXXIIl, 205.
veillant spécial. Les épreuves auxquelles a été soumis cet indicateur ont malheureusement semblé manquer de netteté.
1809 — Les divers systèmes qui précèdent sont fondés sur la combustion du grisou au contact d'un corps préalablement chaiifTé. ou de la flamme d'une lampe*. D'autres grisoumètres ont été établis en utilisant la diiTérence de densité du grisou par rapport à Tair.
M. Carletonel un grand nombre d'autres inventeurs, ont mis en avant l'idée d'utiliser, pour fermer un circuit électrique, la variation de poids d'un ballon rempli d'air grisoutcux, comparativement à celui d'un ballon plein d'air pur, en se garantissant le mieux possible de l'influence de la vapeur d'eau, de l'acide carbonique et des poussières (*).
M. Forbes (*) a proposé un appareil fondé sur l'inégale vitesse du son dans les gaz plus ou moins denses. La sonorité d'un diapason, placé à l'embouchure d'un tube, qui est fermé à Tautn^ extrémité par un piston mobile, se trouve renforcée progressivement, et le maximum se produit lorsque la longueur de la colonne devient telle qu'elle lui permette de vibrer à l'unisson. Cetledimension dépend de la densité. Par conséquent, on fera mouvoir le piston jusqu'à ce que l'oreille perçoive la sensation du maximum. A ce moment, l'on déduira de la longueur indiquée par la graduation, la teneur en grisou. II est toutefois nécessaire d'apporter, dans ces mesures, certaines corrections relatives à la lempéraluif et à la pression ; complication qui est de nature à jeter beaucoup d'incertitude sur les résultats, car ces quantités sont de l'ordn^ même des grandeurs à mesurer.
M. Hardy a construit récemment un grisoumètre dont on ne peut méconnaître l'ingéniosité. Il lui a donné le nom àeforménophone{\ Cet appareil est basé sur le principe suivant : deux tuyaux sonores
(*) Lumière électrique, XIX, 423. — Bull, de V Association tcientifique de Fna(f^ 28 mars 188C, 417.
(*) Annales, 7% XIX, 190; 8% X, 153. — CRM, 1880, 100. — Transact. SEU HR.
(3) Annales, 9-, IX, 577. — Comptes rendus, CXX, 11 févriei- 1885, — CM. «»• 155; 1896, 21. — Mémoires de la Société des Ingénieurs civils, 1896. — 1^'^ ^ d'enc, juin 1896.
ÉaAlRAGE. 725
à embouchure de flûte, préalablement accordés à Tunisson, sont alimentés, le premier avec de Taîr pur, le second avec celui de la mine. Les deux courants sont maintenus à température constante* et traversent, avant d'atteindre les tubes, une dissolution de potasse qui absorbe Tacide carbonique, et les sature d'humidité. Si l'air des travaux devient grisouleux, les deux tuyaux d'orgue produisent des sons de hauteurs légei^ement inégales, dont la superpo* sition provoque des battements. Dans ces conditions, tant que la proportion du grisou reste faible, le nombre de ces derniers par seconde est sensiblement proportionnel à la teneur. Leur fréquence peut être appréciée de loin à l'aide d'un téléphone, ou plutôt, comme Ta indiqué M. Hardy, au moyen d'un enregistrement automatique, en utilisant, pour couper un courant électrique, les mouvements d'un style fixé sur une membrane résonnalrice. Le forménophone fondé sur ce principe se compose : l"* d*un appareil chanteur placé souterrainement, dans lequel une petite soufflerie envoie périodiquement Tair de la mine et Tair pur puisé dans un réservoir voisin ; 2" d'/in appareil enregistreur, installé au jour, et inscrivant sur une bande de papier, sous forme de points, les battements sonores du système chanteur.
Le grisoumètre de M. Hardy présente des qualités remarquables de sensibilité, et permet d'évaluer à 0,1 7o P^^^ '^ teneur en grisou. Il ne constitue pas un appareil portatif, mais pourrait être installé à poste fixe en certains points d'une mine. H donnerait alors d'utiles indications, aussi fréquentes qu'on pourrait le désirer, sur Tétat des divers retours d'air. Mais il ne saurait en aucune façon suppléer aux lampes grisoumétriques, avec lesquelles on parcourt facilement tous les chantiers. En outre, comme Ta signalé la fiOmmission du grisou (*), c'est un engin coûteux, complexe et délicat, qui parait convenir plutôt à des recherches scientifiques qu'à un emploi journalier au milieu des travaux souterrains. Il n'a pas encore été appliqué dans une exploitation.
M. Ânsell a essayé, vers 1808, un appareil fondé sur l'endosmose (*). Nous avons vu (N° 1257) que lorsqu'un corps poreux, tel
«) AnnaUM, 9, IX, 605.
(«; Annales. 7% XIX, 188. — CliM, 1881, 75. — Transaci. SFJ, XV. ltJ8, 170,
Tâ6 AÉRAGE.
qu'une plaque de biscuit de porcelaine, sépare deux milieux, supposés à la même pression, dont l'un est formé d'air pur. el l'autre imprégné de grisou, le manomètre s'élève dans le premier, d'une quantité qui est proportionnelle à la teneur en grisou et peut lui servir de mesure. Malheureusement cet organe est peu sensible. En outre, il est ^ujet h erreur, en raison des influences propres de Tacide carbonique et de la vapeur d^eau, qui s'exercent en des sens contraires. Enfin, l'indication ne présente de valeur que pour une invasion un peu subite, car le maximum de dépression se dissipe bientôt. Si donc une même infection, au lieu de s'opérer d*un seul coup, s'effectue en plusieurs fois, en donnant successivement au maximum correspondant le temps de disparaître, le degré de contamination pourra s'élever indéfiniment, sans que lapparcil l'indique à aucun instant par une mesure correspondante.
On voit par les indications qui précèdent, que rimagination des inventeurs s'est amplement donné carrière sur ce sujet, si important en effet (^). Des combinaisons, pour la plupart fort ingénieuses. ont été mises en avant. Cependant ces appareils manquent de cerliludc. Ils présentent en général une grande complication, et rédament des manœuvres trop déli<^ates pour le milieu auquel ils sont destinés. Aucun d'eux ne présente les qualités pratiques que Ton rencontre dans une bonne lampe grisou métrique, telle que celle de M. Ghesneau.
Nous signalerons encore, en terminant, quelques autres système^ qui ne sont plus que de simples avertisseurs. Ils sont destinés à être installés à poste fixe, et ne fournissent que des indications insuffisantes (').
M. Turquan propose l'emploi d'une sonnerie électrique» déclen-
XYl, 2. — Kohier, Lehrbuch der Bergbaukunde, 616. — ^v\o,Bergbaukunde, il. 235.- ŒBterreisrhe Zeittchrifl, 1808, p. 173. -— herg und Hûttenmânniêche ZeUvng. ^'^ p. 216. — La Nature, 25 mars 1870, — Grisoumétre de Rergrhaiisen fondé surlapon^ site d'un récipient [Lumière électrique, b novembre 1881, 292).
(*) On peut citer encore les ^*isouniètrcs de Casella, de Youn^, de Bagol et -^P' (F. Brabant, Ventilation des mines à grisou, Annales dei travaux publia de BelgH^^ Xlill) : ceux de Ailken (I^rieux, Annales, %*, X, 131), Jones, Garford [Ibidem, iî*. Eminet(r,Mw. élect., XX, 32), Stokes (Revue scientifique, ^b janvier 1895), Swan .iw*' élect., XXVIi, 37).
[*) Grisoumétre Dellicu, CRM, 1888, 7
chée par la rupture d'un fil combustible, qui est installé à une distance déterminée de la flamme d'une lampe fixe, et détruit par Texpansion que communiquerait à cette dernière la présence du grisou.
M. James Lyon a proposé un appareil fondé sur un principe analogue (*).
M. Ilyde (*) se base également sur la même idée» en complétant la mise en actiim de la sonnerie par la chute d'écrans, qui obturent les entrées d'air de la lampe et Téteignent.
M. Somzée (^) utilise rallongement de la flamme pour agir sur un i*essort qui ferme un circuit électrique.
M. Clermont indique de même Tusage d'une lampe Mueseler fixe dont la flamme échaufle une petite barre métallique. Dans le grisou, la lampe s'éteint, et la barre, éprouvant un retrait, ferme un circuit qui met en action une sonnerie avertisseuse.
f 3i# — Analyses grisoumétriques de laboratoire. — Divers appareils ont été imaginés pour eflectuer dans un laboratoire l'ana^ lysc plus ou moins rapide, et plus ou moins complète, de l'air recueilli dans une mine (*). Ces essais, qui ne sauraient dispenser de remploi des lampes grisoumétriques portatives, ont l'avantage de permettre de temps à autre la vérification des dosages eflectués à laide de ces derniers appareils. Ils sont usités dans un certain nombre d'exploitations françaises, concurremment avec la lampe Chesneau.
Bien que ces méthodes d'analyse soient étrangères à notre sujet, nous indiquerons brièvement les principes sur lesquels reposent celles qui sont actuellement en usage (*).
(») Génie civil, VIU. 76.
(*] Annales, 8% X, 135.
;'i Annales^ 8*, X, 1%. — > Engineering, 21 octobre 1881.
^, Chesneau, Comptes rendus du 2* congrès international de chimie appliquée, Paris, 1890, t. ni. — Transact, americ. min,, août 1893. — Villot, CHM, 1885, 170. — Génie civil, XXIX, N* 11. — Colliery Guardian, 14 août J8i)6.
(') Les prises d'essai de Pair à soumettre aux essais doivent ètr:^ elTectuées avec soin. M. Poussiguc a indiqué [BuU. min,, Z', VI, 25t) comment il est possible d'opérer ces captages dans des circonstances diverses. M. Périt [Annales, 9*, IX, 289. ^ CRM, 1893, 293. — Bull Soc. d'enc, 5*, I, 1006) a inventé un appareil auiocapteur, qu'on
72ft AÊRAGE.
La plus ancienne a été proposée par M. Coquillion (*), dont nous avons déjà signalé le grisoumètre portatif. Elle est basée, comme ce dernier appareil, sur la combustion en présence d'un fil de palladium, ou mieux de platine, porté au rouge, du grisou conU'nu dans l'air qu'il s'agit d'analyser. Pour un pi^emier type, un luk^ mesureur recevait 25 centimètres cubes de gaz; après avoir soumis ce dernier dans un autre récipient, dit brûleur, à raclion d'une spirale métallique rougie par un courant électrique, ou le ramenait dans le mesureur, afin d'apprécier son volume final soik la même pression qu'au début.
Ce dispositif a été perfectionné ultérieurement par M. Coquillion (*), puis parle D^ Schondorfl pour la Commission prussiennedu grisou ('), et par M. Leclère, ingénieur au corps des Mines (*).Lp> modifications ont consisté principalement dans' l'addition dun réservoir d'eau entourant le mesureur afin de le maintenir à température constante, et d'un flacon de potasse pour l'absorpiion de l'acide carbonique; dans l'augmentation de volume du mesureur, qui a été porté à 200, ou môme 250 centimètres cubes; enlin dans la suppression du brûleur, qui s'est confondu avec le mesureur.
M. Coquillion a indiqué, en 1896, la dernière forme qu'il propose d'adopter pour son appareil, dans le but de lui communiquer une très grande sensibilité f ).
Nous signalerons en outre deux dispositions particulières qui ont été appliquées pour évaluer, d'après le principe de l'appareil Coquillion, la teneur en grisou de l'atmosphère. L'une a été appliquée par M. Poussigue aux mines de Ronchamp(*). L'autre, imaginée
place dans un chantier ou une galerie, et qui effcclue successivement, dans une >«'nt' de vases, dos prises d'une durée réglable à volonté. — Génie civil, 24 octobre i^-
(») Comptes rendus, LXXXIV, 458: LXXXVH, 195. — Annales, ?• XIX, 187. - P'>«^* annexées, etc., 92, 120. — Coulon, Happort »ur le grisoumètre CoguiUim, Rom'ii.
(*) Castel, Annales, 7* XX. 509.
[5j Kôhler. Bull, min., 3% I.
(♦) Coquillion, CP.M, 1895, 75.
(5) Oquillion, CHM, 1890, 53. — Gix^ianl, Revue générale des sciences pures et appliquées, 50 décembre 1892.
(«) Poussigue, liull. min., 3% VI, 249.
par M. Le Chalelier en vue d'atténuer toutes les causes d'erreur résultant de Tinexpérience des opérateurs, et de supprimer les joints capables d'occasionner des fuites, est employée aux mines de Liévin et de La PéronHièrc(^). Dans ce dernier appareil, les mesures se font par révaluation de la pression à volume constant sur le mercure, tandis qu'avec les dispositifs précédents on procède à pression constante.
1311 — Une autre méthode, dite des limites d'inflammnbilité, est plus fréquemment employée que la précédente. Elle n'exige que des opérations plus simples, et le matériel nécessaire se trouve notablement réduit.
On sait que la limite d'inflammabilité d'un gaz combustible mélangé à Tair est constante. Elle est égale à 6 VoP^^*'' '^ méthane, et s'élève à 8 7o ^^^^ ^^ P^ d'éclairage de composition moyenne.
Si, comme dans la grande majorité des cas, l'air de la mine (*) contient moins de 6 7© de grisou, il faudra, pour l'amener à sa limite d'inflammabilité, lui en ajouter une certaine quantité permettant d'apprécier celle qui s'y trouvait primitivement.
Lorsque, au lieu de procéder ainsi, l'on additionne l'air grisouleux d'un gaz ayant une limite d'inflammabilité diiférente de celle du méthane, lel que le gaz d'éclairage, le mélange deviendra inflammable dès que les proportions des deux fluides combustibles satisferont à la relation :
clans laquelle N et N' représentent les limites d'inflammabilité de chaque élément, n et iV leurs volumes contenus dans 100 parties du mélange. Si donc n désigne la quantité de gaz combustible (gaz d'éclairage, méthane pur préparé chimiquement, grisou d'un soufflard) que l'on a introduit dans l'air de la mine pour avoir 100 volumes d'un mélange à sa limite d'inflammabilité, et si l'on
!'] LeChatelier, Annales, 9*, H, 4C9. — LcChatclier, Annales de chimie et de physique, ©•, XXIX, — Le Chatelier, Le grisou, p. i08.
\- Cet air doit être recueilli dans des flacons pleins d'eau de chaux, pour se débarrasser lîe Tacide carbonique dont la présence modifie la limite d'inflammabilité.
connaît d'ailleurs par une expérience préalable la valeur de N pour ce gaz combustible, la formule précédente, en y remplaçant N' par 6» fait connaître le volume n' de grisou qui se trouvait dans 100— r parties de Tair soumis à Tanalyse. La teneur grisouteuse de ce dernier sera donc, si on l'exprime en centièmes :
Cette ingénieuse méthode a été imaginée par un ingénieur américain, M. Shaw, et appliquée par lui à l'aide d'un appareil assez complexe (*).
M. Le Chatelier (*) l'a rendue véritablement pratique, en effecluant les mélanges et les essais d'inflammation dans une simple éprouvette en verre de 40 millimètres de diamètre, que Ton manœuvre sur une cuve à eau. Elle est prolongée par un tube gradué, de 10 millimètres de diamètre, dans lequel on effectue d'abord avec une grande précision la mesure du volume du gaz combustible introduit. On y ajoute ensuite Tair de la mine jusqu'à un trait marqué sur Téprouvette ; on agite pour assurer un mélange complet; on retourne enfin la burette sortie de l'eau, et Ton présente une allumette en feu à l'orifice, que Ton a jusque-là obturé avec le pouce. Un petit nombre d'essais permet de déterminer, d'une manière suffisamment approximative, la valeur de n; ou plutôt deux valeurs très rapprochées, correspondant l'une à Tinflammalion, l'autre à la non-inflammation, et entre lesquelles se trouve compris le nombre cherché. •
M. Lebreton (*), et ensuite M. Râteau (*), ingénieurs au corps des Mines, ont apporté à la graduation de la burette Le Chatelier diverses modifications, grâce auxquelles on peut lire directement la teneur cherchée sur l'éprouvettc elle-même, sans qu'il soit nécessaire de l'évaluer par la formule indiquée plus haut.
(*) Bayard, Annales.'è', XIX, 579.
(*) Le Chatelier, Xnna^», 8% XIX, 388. '— AnnaUê de chimie el de phy figue, ^^.W^-
('») Lebreton, Annales, 0% VI, 289; — Hev. univ. d. m., mars 1895.
(*) Râteau. Annales, 9% VI, 504.
