‹ Cours professes à l' Ecole des mines de Paris, Deuxième partie. Cours d'exploitation des minesChapitre 26 sur 53 · DU BOISAGE ET DU HURAILLEIIE!!? GOPRANT DINS LES MINES · texte numérisé non relu

DU BOISAGE ET DU HURAILLEIIE!!? GOPRANT DINS LES MINES

Dans certains cas, il arrive que des cadres sains, posés en remplacement dans des galeries ainsi infestées» ne résistent qu'un petit nombre de mois.

On ralentit le développement de cette maladie, qu'on appelle la ^arie sèche, en n'employant que des bois coupés en bonne saison, 4;'est-à-dire à la fin de Tautomne, ou en hiver, plutôt qu'au printemps, ou en été, et toujours de préférence dépourvus de leur •éccffce.

On y parvient également par une ventilation active, qui a d'ailleurs bien d'autres avantages, et qui devient chaque jour plus importante, à mesure que, suivant la tendance actuelle, on augmente la production individuelle des mines.

Enfin, on a observé que dans les puits de mine traversant des terrains aquifères, les cadres en chêne et en pin, ont en général une longue durée ; ce qui a suggéré l'idée de reproduire artificiellement les mêmes circonstances dans des terrains non aquifères, en établissant dans un des angles du puits, un petit tuyau métallique percé de trous capillaires qui projettent continuellement une sorte de pluie fine sur les divers cadres du boisage.

(174) On sait d'ailleurs qu'on a des moyens préservatifs pour les bois de charpente :

On les revêt d'une peinture à Thuile ou au goudron, non-seulement sur les parties qui doivent rester apparentes, mais encore, et surtout, sur les abouts, avant la pose.

On les injecte avec du sulfate de cuivre, ou quelque autre matière septique, suivant le système du docteur Boucherie.

On carbçnise partiellement les extrémités des pièces qui doivent être encastrées dans le soi.

On flambe môme les bois sur toute leur surface, en y promenant, avec une lance mobUe» la flamme d'un bec de gaz, suivant le procédé de M. de Lapparent, ou, à défaut de gaz disponible, en promenant la pièce elle-même devant le jet de flamme qui sort par le bec d'une sorte de cornue, à Tintérieur de laquelle on brûle de la houille, suivant la modification proposée au système de M. de Lapparent par M. Hugon.

Ces divers procédés de conservation, qui prennent, pour certaines applications industrielles, une grande importance (par exemple pour les traverses de chemin de fer et pour les poteaux télégraphiques), ont été jusqu'ici peu appliquées aux bois de mines; elles y sont même, on doit le dire, peu applicables, du moins pour le boisage courant des chantiers, qui forme la majeure partie de la consommation d'une mine ; car les bois ainsi employés périssent, le plus souvent, par rupture, longtemps avant Fépoque où la pourriture les mettrait hors de service.

(175) Ce boisage courant emploie principalement des rondins, ou buttes, ayant rarement moins de 8 à 10 centimètres et plus de 25 de diamètre ; on emploie également, pour former les semelles des cadres, des pièces demi-rondes obtenues en refendant en deux les plus gros rondins.

On désigne sous le nom de perches des rondins de petit diamètre et d'une longueur de quelques mètres, dont les plus gros sont débités en buttes, et les autres employés, sous le nom de raUonges^ pour soutenir le toit parallèlement au front de taille. Ces lignes de rallonges sont reliées les unes aux autres par des esclimbes^ ou bois de reliementj qu'on obtient en refendant en deux ou en quatre les extrémités des perches impropres à être utilisées comme rallonges. Enfin, dans les houillères où le toit des couches est très-déliteux et susceptible de s'effeuiller, en quelque sorte, en petits fragments, on a soin d'intercaler, entre lui et les esclimbes, les veloutés qui sont, ou des faisceaux de menus branchages, ou même des espèces de petits paillassons fabriqués spécialement pour cet usage, qui tapissent le toit d'une manière en quelque sorte* continue, et empêchent les chutes des petits fragments qui viendraient salir le charbon abattu.

On emploie encore, j>our garnissages, soit des branches de pin isolées ou réunies en petits fagots, soit des croûtes, dosses, ou écoins, obtenus dans le sciage des bois que l'on débite en planches, soit, dans certains cas, ces planches elles-mêmes, lorsque le garnissage, derrière les cadres, doit être assez exactement fait pour empêcher les terrains de couler.

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(176) Nous avons dit que les bois que le magasin fournit à la mine, sont livrés par pièces débitées à la scie, sur la longueur que réclame l'usage auquel chaque pièce est destinée. Le boiseur qui doit les mettre en œuvre n'a pas habituellement d'autre outil spécial que sa hache.

Cet outil, représenté fig. 145, est d'un poids de 2 kilos à 2^,5. Il porte, d'un côté, un tranchant qui n'est pas tout à fait parallèle au manche, afin de faciliter sa pénétration dans le bois, et de l'autre une télé avec laquelle le boiseur frappe sur les bois pour les mettre en position. La hache ne varie guère que par la longueur du manche, selon la hauteur des chantiers où Ton travaille. Cq manche doit élre en frêne, et obtenu en refendant le bois pour qu'il soit bien dans le sens des fibres. C'est là l'outil spécial au boiseur, qui doit d'ailleurs être familier avec le pic, et savoir également faire, au besoin, un c?up de mine, pour préparer l'emplacement de ses cadres.

Les assemblages façonnés avec la hache sont évidemment rudimentaires, et se bornent à une superposition des surfaces ; l'instrument exclut les tenons et mortaises et, en général, les joints opérant par pénétration d'une pièce dans l'autre.

Quelque simple que soit ce travail, le boiseur doit cependant se conformer à quelques principes, qui ne sont, au fond, autre chose que l'application des notions les plus élémentaires sur la résistance des matériaux, et qu'il est bon de rappeler ici sommairement.

Une pièce de boisage doit, en général, résister, soit k un effort longitudinal, qui tend à produire la. rupture par écrasement, soit à un effort transversal, qui tend à la produire par flexion.

Dans le premier cas, on fera en sorte que TefTort longitudinal intéresse tous les points de la section transversale d'une manière à peu près uniforme et dans une direction bien normale à cette section ; si les pièces sont longues et peuvent fléchir, on augmentera matériellement leur résistance en les entre-toisant convenable ment, soit d'un cadre à l'autre, soit d'un montant à l'autre d'un même cadre.

Dans le second cas, on diminuera, autant que possible, la portée

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de la pièce, et on tâchera de réaliser l'équivalent d'une sorte d'encasf rement plus ou moins complet de ses extrémités.

Dans Tun et Tautre cas, on veillera à la stabilité de la pièce, en la plaçant dans des conditions telles que, si Ton supposait un petit mouvement du terrain dans le sens auquel le boisage a pour objet de résister, le résultat de ce petit mouvement fût de serrer les assemblages et d'augmenter la charge des pièces. C'est ainsi , par exemple, qu'une butte qui est destinée à soutenir le toit d'une grande taille, dans une couche faisant un angle a avec le plan horizontalj doit faire, quand elle est en place et en serrage, le ^nême angle a avec la verticaUj ou plutôt un angle tant soit peu inférieur à f angle a.

(177) Les principes ci-dessus sont généralement admis par tous les mineurs. Mais il est une question plus controversée, sur laquelle des opinions diverses, et même contradictoires, sont émises par des personnes compétentes.

Cette question est la suivante :

Doit-on, lorsque l'on boise une galerie, faire de suite un boisage définitif; puis le surveiller une fois qu'il est en place, avoir soin de le tenir toujours en bon état d'entretien, réparer les cadres qui viennent à être rompus par la pression, faire les redoublements Aès qu'ils paraissent nécessaires ? etc. ; ou bien doit-on, au contraire, considérer le premier boisage comme une œuvre provisoire, appelée à durer un temps limité, pendant lequel il ne sert qu'à empêcher des éboulements qui viendraient obstruer la galerie ; puis, quand un premier mourement s'est produit dans le terrain, comme conséquence de l'ouverture de cette galerie, lorsque, par exemple, le toit s'est affaissé, ou que le sol a remonté, ou que les deux effets se sont produits simultanément, que le terrain a, comme on dit, donné coup, en brisant le boisage provisoire, faut-il alors, et seulemetU alorsy en venir i un boisage solide et définitif?

Les deux systèmes ont leurs partisans, et je pense que les uns et les autres sont dans le vrai, au point de vue particulier où ils se placent ; en d'autres termes, l'un ou l'autre des deux sjstèmes rné* file b préférence, selon les circonstances.

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Ainsi, par exemple, si l'on est dans une roche solide, homogène» ne se délitant pas au confact de l'air, et n'ayant pas une tendance à pousser un vide qui s'accroisse avec le temps, le premier boisage doit être fait de suite assez solide, mis en serrage définitif et soigneusement entretenu. On s'oppose ainsi à un premier mouveiuent, qui tend à s'accentuer de plus en plus, si on l'a d'abord laissé se produire.

On est, en un mot, dans le cas d'application du premier système.

Au contraire, si ce premier mouvement est irrésistible^ et doit forcément se produire, comme, par exemple, dans le cas d'une galerie que l'on réserve au milieu des remblais, pour aboutir à des tailles en exploitation, il y a lieu, pensons-nous, d'appliquer le second système.

Il est clair, en eflet, dans le cas considéré, que des remblais ne peuvent être tout d'abord mis en serrage suffisant pour empêcher un affaissement général du toit, et qu'ils ne commencent même à être efficaces que lorsqu'ils se sont déjà comprimés sous cet af* faissement. Il serait inutile de chercher à empêcher ce premier mouvement par un boisage, quelque fort qu'il fût. On se bornera donc d'abord à un boisage léger, qui n'a d'autre objet que de soutenir les plaques de rocher qui tendraient à se détacher du toit ; puis quand raffaissemeht s'est produit, que les remblais se sont tassés et que le toit a pris sur ces remblais une position définitive, les mour tants légers des cadres, qui se sont rompus pendant cet affaissement, peuvent être remplacés; quelquefois même ils peuvent être supprimés, et la galerie rester sans boisage, si les murs de remblai sont bien faits, et si le faux toit de la couche esl tombé, laissant en couronne un toit solide.

C'est en ayant égard aux observations précédentes, et en s'inspi* rant d'ailleurs de l'expérience locale, que l'ingénieur d'une mine aura à décider dans quel esprit devra être conduit le premier hoir sage d'une galerie donnée.

Telles sont les généralités que nous croyons devoir présenter sur un objet qui mérite toute l'attention de l'ingénieur, non-seulement parce que la sécurité, de ses hommes y est intéressée, mais aussi

parce que le boisage est souvent, pour une mine, la source de trèsgrandes dépenses, sur le chiffre desquelles une bonne direction peut exercer une très-utile influence.

Nous ajouterons, à ces indications générales, quelques détails sur les cas qui se présentent le plus ordinairement dans la pratique de Texploitation.

(178) BolMce a'oBetellleoti d'n AmmOmr ém MpOace.— Dans la

plupart des méthodes d'exploitations appliquées aux couches, ainsi que nous le verrons plus loin, on pousse des chantiers, ou tailles, plus ou moins larges, le long desquels on soutient provisoirement le toit par un boisage sur une certaine largeur, tandis qu'en arrière, suivant les cas, on le laisse simplement ébouler, ou bien on le soutient définitivement par des remblais, au milieu desquels on ménage, s'il y a lieu, les passages nécessaires à la circulation.

Le boisage le plus simple, dans le cas d'un toit généralement bon, se compose de buttes, ou chandelles, dites aussi bois de tailles, ou pîqiiets, que l'on pose sur les points, où, en sondant avec la masse, on reconnaît, à la nature du son, que Tadhérence des premières couches du toit n'est pas parfaite. La butte doit être coupée de longueur telle qu'on ne puisse l'amener en place, c'est-à-dire dans une situation à peu près normale à la couche (voir n® 176), qu'en la frappant à grands coups de masse, ou avec le dos de la hache.

L'emplacement de son pied est fait en creusant légèrement au pic, soit pour aller chercher le rocher solide, soit pour augmenter l'adhérence sur le mur quelquefois très-lisse et très-glissant de la couche.

D'autrefois, on la pose sur un petit tas de menu , qui est ou bien recouvert d*un bout de planche ou d'écoin, pour répartir la pression sur une large surface, ou bien entouré d*un anneau en fer, pour empêcher ce menu de céder en s'étalant, sous l'action de cette pression.

On interpose un autre bout d'écoin entre le sommet de la bultc et le toit, et on l'amène en place comme il vient d'être dit, à coups de masse, de manière qu'elle ait immédiatement un serrage convenable (voir jig. 146 et 147).

Une telle butte n'est, en général, en place qu'un petit nombre de

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jours. En principe, on l'enlève, ou du moins on cherche à Tenlever, au fur et à mesure que l'avancement de la taille le permet, soit pour laisser ébouler le toit, soit pour la remplacer par du remblai, comme il vieat d'être dit.

Le petit tas de menu est commode, d'abord en ce qu'il donne au système une certaine élasticité, qui permet au toit de commencer à s'affaisser sans entraîner nécessairement la rupture de la butte, ensuite en ce qu'il rend l'enlèvement de cette butte plus facile. En effet, en venant gratter ce menu avec la pointe du pic, ou en faisant sauter l'anneau d'un coup de marteau, on produit un déserrage sufQsant, qui permet d'abattre la butte d'un coup de masse, et de la reprendre pour un nouvel emploi.

Le plus habituellement, au lieu de buttes posées irrégulièrement, selon les besoins, on les place parallèlement au front de taille à des distances variables de 1 mètre à 3 mètres l'une de l'autre, formant des lignes distantes d'une quantité égale à l'avancement journalier de la taille.

Chaque jour, on place une nouvelle rangée de buttes, soit contre le front de taille, soit à une petite distance de ce front, et l'on déboise, en arrière, la ligne qui doit cesser de soutenir le toit, soit qu'on la remplace par des remblais, soit qu'on la laisse simplement s'ébouler.

Une même butte peut ainsi servir plusieurs fois, sauf celles qu'une trop grande pression du toit, ou un éboulement imminent peut obliger à laisser en place. Dans ce cas, lorsqu^on procède par éboulement, on l'affaiblit à coups de hache, de manière à faciliter et à accélérer son écrasement, ^expérience montrant, d'accord avec le raisonnement, que la pression diminue sur le front de taille, lorsque l'éboulement suit régulièrement en arrière, sans laisser surplomber le toit sur une trop grande largeur.

(179) Cette possibilité de remploi de la même pièce permet, avec des couches bien réglées, dans les pays où le bois est rare et cher et où la fonte est à bas prix, comme en Angleterre, de substituer aux rondins en bois, des espèces de petites colonnes en fonte, d'une hauteur appropriée à la puissance de la couche exploitée. Ces pièces

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peuvent être pleines, avec une section analogue à celle d'une biellé en fonte, ou bien être creuses et à section circulaire, comme une sorte de tuyau.

Les deux dispositions sont également usitées en Angleterre. Pour faciliter leur desserrage, quand on veut les déplacer, on peut les composer de deux pièces réunies Tune à l'autre par un bout de chaniette, et qui s'appuient Tune sur l'autre par un joint légèrement oblique,, maintenu par une bague circulaire. 11 suffit de faire lever cette bague d'un coup de marteau pour que la pièce supérieure, ou tète, puisse glisser sur le plan du joint oblique. Les deux pièces tombent sur le sol, et on les enlève à la fois. Cette disposition est représentée figure 148.

On remarquera que ces pièces de fonte pourraient être employées plus souvent qu'elles ne le sont, surtout dans les mines qui sont des dépendances d'usines à fer ; car, en cas de rupture d'une telle pièce, on n'en perd que la façon, la matière même trouvant son remploi dans l'usine.

(180) On peut aussi substituer aux buttes ordinaires, des pièces de bois creuses, convenablement frettées et munies d'une grosse vis butante qui les met en serrage contre le terrain.

Ces pièces de bois, nommées bottes, servent, dans certaines minesi du département du Nord, à soutenir le toit en arrière des tailles. Elles sont journellement déplacées, et reportées en avant à une petite distance du front de taille. Ces buttes ont une hauteur inférieure de 25 à 30 centimètres à la hauteur de la couche. Elles sont recouvertes d'une rondelle en fer percée d'un trou central qui laisse passer une vis en acier à filet carré, d'un diamètre de 5 à 6 centimètres. Cette vis, munie d'une tète rectangulaire, est mise en moi^ venient à l'aide d'un écrou placé sur la rondelle, qu'on manooavre à l'aide d'une longue clef. Cette manœuvre fait sortir la vis et la forcera s'appliquer fortement contre le toit, ou plutôt contre un long plateau formant garniture. La butte elle-même repose sur un autie plateau de 5 à 6 centimètres d'épaisseur, taillé circuiairement au diamètre de la butte, ou à un diamètre un peu plus grand* .

Cette disposition aftsaie au système une certaine élasticité fkvoi-

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