COMPOSITION, DEDUCTION FAITE

DES CENDHK8.

Carbone.

Hydrogène.

Oxigèiieetftiotej

Anthracite. . . .

Houille grasse

maréchale. . .

I, Houille maigre

| flambante. . .

{Lignite parfait

de Provence. .

Lignite ligneux.

On voit que, plus un combustible est de formation récente, plus il contient d'oxygène et d'azote; sa composition se rapprochant ainsi de plus en plus de la compo-

COMPOSITION CHIMIQUE DfcS COMBUSTIBLES. 169

sition moyenne du bois. L'anthracilc est donc, dans cetto série, le terme opposé du bois; et, si l'on doit admettre que toute la série des combustibles dérive de l'accumulation et de la décomposition de végétaux, on est conduit à admettre également que les conditions de décomposition qui ont transformé ces végétaux ont eu une puissance décroissante, depuis les premiers temps géologiques jusqu'à l'époque actuelle.

La composition de chaque type de combustible explique également les phénomènes de sa combustion. L'anthracite et les houilles anthraciteuses doivent à l'excès du carbone la lenteur avec laquelle ils brûlent et l'absence de flamme; dans les houilles maréchales, la fusibilité résulte de ce que les proportions de l'hydrogène, de l'oxygène et du carbone sont telles que la quantité de bitume mélangé au carbone atteint son maximum; enfin, les houilles maigres à longue flamme et les lignites sont dans les conditions les plus favorables à la production de la flamme, mais, par contre, elles ne peuvent laisser, après la combustion des gaz, qu'une faible proportion de coke.

La table des densités qui, dans ce tableau, accompagne les variations chimiques des combustibles, indique une loi de décroissance qui est aussi un caractère des plus saillanls dans la série des combustibles.

Ce caractère de la décroissance des densités est d'autant plus réel, qu'il est souvent mis à profit pour l'appréciation industrielle des houilles On sait que telle houille sèche anthraciteuse doit peser 95 el 100 kilogrammes l'hecto-

170 CLASSIFICATION l»K8 COMBUSTIBLES MINÉRAUX.

litre; telle houille grasse de 85 à 90; telle houille ligniteuse 80 au plus.

On voit, d'après les caractères chimiques particuliers à chaque qualité de houille, que l'analyse pourrait rendre de très grands services s'il existait des procédés prompts et faciles. Malheureusement il n'en est pas ainsi; une analyse du genre de celles qui ont été faites par M. Regnault exige non-seulement beaucoup de temps et de soin, mais des appareils spéciaux, et cette analyse, la seule qui fournirait des résultats concluants, est impossible en industrie. On se borne donc à faire quelques essais sur la proportion de carbone comparé aux matières gazeuses, et sur la quautilé de cendres; mais de pareils essais n'ont de signification qu'autant qu'ils sont faits sur des échantillons représentant une mnuenne.

Toutefois, les distinctions minéralogiques ou chimiques n'ont rien d'absolu, et, sous ce rapport, les combustibles minéraux sont dans les conditions de toutes les roches qui ne sont pas formées d'éléments cristallins, et qui doivent être, par conséquent, considérées comme des mélanges, plutôt que comme des composés en proportions dé tin i es. Si, par exemple, on analysait une série de houilles formant des passages minéralogiques entre les divers types , on pourrait établir une série continue de compositions, depuis celle de l'anthracite vitreux jusqu'à celle du lignite à tissu ligneux. Cela est tellement vrai, qu'on est arrivé à modifier la nature des houilles par le mélange intime d'une substance plus hydrogénée ; on a transformé, par exemple, les houilles

GAZ Ql I SE DËCAGKNT OK LA HOlll.l.K. M\

maigres en houilles demi-grasse9 dont le coke, au lieu d'être friable, est solide et bien agglutiné.

A cet effet, on mélange, à chaud, de la houille menue et pulvérulente avec un brai résultant de la distillation du goudron du gaz, et Ton agglomère, sous l'influence d'une compression énergique, la matière pâteuse qui résulte de ce mélange. Cette fabrication, connue sous la dénomination de pira artificiel, a été organisée pour les houilles maigres flambantes de Blanzy, à une époque où Ton cherchait un débouché pour les menus; les charbons agglomérés résultant de cette fabrication sont d'une solidité remarquable, et brûlent avec tous les caractères d'une houille demi-grasse. Soumis à la distillation, ils donnent un gnz plus éclairant que la houille ordinaire, et le résidu est un coke plus fritté et plus solide.

Gnz qal se dégagent de la houille.

Les combustibles minéraux, lorsque leurs surfaces sont mises à découvert par les travaux des mines, exhalent des gaz délétères dont l'abondance rend quelquefois l'exploitation très diflicile. Ces gaz sont l'hydrogène protocarboné, que les mineurs appellent grisou , et l'acide carbonique qu'ils appellent mofette.

L'hydrogène protocarbonè ou grisou existe quelquefois dans les houilles anthraciteuses, très fréquemment dans les houilles grasses, rarement dans les houilles maigres, presque jamais dans les lignites. Lorsqu'une couche en contient, toutes les parties n'en sont pas également péné-

trées; il abonde surtout dans les parties accidentées, dans les charbons froissés et menus. Il s'échappe sous forme de sources plus ou moins abondantes, connues sous la dénomination de soufflard*, mais, plus souvent encore, d'une manière générale, et surtout des surfaces récemment mises à nu. Celles-ci l'exhalent avec un petit bruit, semblable à celui d'une liqueur en fermentation, et dû au décrépitement de paillettes de houille ; c'est ce qui fait dire aux mineurs qu'on entend le grisou.

Dans beaucoup de circonstances, et surtout lorsqu'il constitue des souftlards, on peut dire aussi qu'on voit le grisou, car il forme des linéaments blanchâtres qui serpentent dans l'air et gagnent les parties supérieures des excavations. Cette apparence est due à ce que ce gaz, étant beaucoup plus léger que l'air, devient visible par la différence de réfraction. En vertu de sa grande légèreté comparative, le grisou s'élève vers les parties supérieures des mines, s'y accumule, ou, ce qui est encore plus dangereux, se mêle à l'air, et détermine des mélanges explosifs qui, périodiquement et malgré toutes les précautions, causent de grands désastres.

D'après l'étude des dégagements de grisou, on peut dire que ce gaz existe dans la houille sous deux états distincts. Tantôt il la pénètre d'une manière générale et uniforme, sans pression, et, pour ainsi dire, comme l'eau pénètre une éponge; tantôt il y semble comprimé et se dégage des surfaces nouvellement mises à nu, d'une manière d'abord assez vive, puis plus lente, et réglée de telle sorte, que,

GAZ OU SB DK(iAGK!XT HK LA HOUILLE. 173

plusieurs mois après l'entaille, les massifs continuent encore à l'exhaler.

On a cru observer , dans plusieurs circonstances , que la pression barométrique avait quelque influence sur ces exhalaisons, qui devenaient plus actives par les temps d'orage , lorsque la pression de l'atmosphère était à son minimum. Le cas le plus fréquent est celui où le grisou est, en quelque sorte, parqué et comprime dans plusieurs parties de la houille et des roches qui l'avoisinent. A Blanzy, lorsque le puits Ravez, après avoir traversé la grande couche supérieure qui ne contient pas de grisou, approcha de la couche inférieure et demi-grasse qui est fortement chargée de ce gaz, les schistes et grès fins du toit en étaient pénétrés à tel point que le gaz sortait par les coups de mine. Quand on eut pénétré dans la couche, les dégagements devinrent très considérables, et bien qu'ils ne se soient pas arrêtés depuis, ils sont cependant moins abondants que dans le principe.

La compression du grisou est surtout à craindre dans le voisinage des failles et des brouillages. Ces portions de terrains à tissu brisé et relâché, hachées par une multitude de fissures et de vides communiquant entre eux, sont souvent de véritables réservoirs dangereusement chargés de gaz comprimés, ainsi que Ta prouvé le funeste accident de la mine de Wallsend.

En Belgique, comme en Angleterre, et comme dans les bassins du centre de la France, on a remarqué que le grisou était plus abondant dans les houilles grasses que dans

le* houilles maigres, et que son dégagement était d'autant plus vif que les couches étaient plus accidentées. Ainsi, aux environs de Liège, dans le quartier de Serai n g, là où les couches présentent des replis nombreux, le grisou est tel* lement abondant, que, dans une galerie tranquille, on l'entend se dégager avec un bruit semblable à celui que ferait entendre une pluie assez forte qui tomberait en rase campagne. Lorsqu'il y a de l'eau dans les galeries, le grisou la traverse en bouillonnant. En lin, on attribue aux efforts que fait ce gaz pour se dégager le gonflement que Ton observe quelquefois dans les tailles, lorsqu'on les a abandonnées pendant quelque temps

Le grisou date-t-il généralement des phénomènes de formation et d'enfouissement de la houiller ou s'y développet-il d'une manière continue, et par une sorte de décomposition? Cette question est loin d'être éclaircie; mais, à voir les habitudes de ce gaz, nous sommes disposés à penser qu'il a été engendré sous l'influence de la dessiccation très lente de la houille, qui, n'ayant été enfouie sous les roches superposées qu'à un état humide, et pour ainsi dire tourbeux, a dù rester un très long temps avant d'arriver à cet élal que les anciens appelaient la parfaite minéralisation. C'est à ce travail de dessiccation et de lente fermentation que nous avons déjà attribué les huiles, bitumes, etc., dont sont fréquemment pénétrées les roches immédiatement superposées aux combustibles minéraux.

1 De\au\, Essai sur la constitution géognostique Je la province Je Hége.

GAZ QUI SB DÉGAGENT DK LA HOl II.LE. ilh

V acide carbonique joue dans les houillères un rôle différent de celui dur grisou 11 n'imprègne pas la bouille, n'y est pas contenu par la cohésion de la roche et par la pression des terrains superposés, mais paraît ne s'y développer qu'après la mise à découvert des surfaces, et par leur contact avec l'air. Si l'on doit admettre qu'il préexiste dans certaines fissures, dans certaines houilles dont le tissu lâche laisse beaucoup de vides, ce cas est l'exception.

L'acide carbonique ne se dégage pas comme le grisou, en faisant pétiller et décrépiter la houille ; il se manifeste d'une manière générale dans les anciens travaux, et dans les excavations inférieures dont l'air n'est pas renouvelé par le courant d'aérage. Son dégagement se fait donc lentement', et d'une manière plus ou moins intense, mais presque générale. Ce dégagement est très abondant lorsque les houilles sont <le nature à s'altérer facilement à l'air, c'esf-à-clire quand elles sont très flambantes et très oxygénées. Lorsque, dans certaines parties d'une mine, les charbons s'échauffent naturellement, on peut être certain qu'il y a formation abondante d'acide carbonique, et, comme ce gaz est' beaucoup plus lourd que l'air atmosphérique, il peut arriver, qu'à l'intervalle d'un jour, et sans qne le suréchauffement soit très considérable, les parties inférieures et mal aérées d'une mine deviennent inaccessibles, au point que ceux qui y descendent soient instantanément frappés de mort.

Ces dégagements d'acide carbonique nous conduisent à examiner une des circonstances les plus singulières que présentent les combustibles fossiles, leur inflammation et

leur décomposition spontanées. La plupart des faits relatifs à ces phénomènes sont encore inexpliqués. Voici en quoi ils consistent :

Certaines houilles, lorsqu'on les laisse en tas, soit dans les mines, comme cela arrive souvent pour les menus qu'on y abandonne, soit au jour, sur les haldes, ou dans les magasins, s'échauffent graduellement en émettant une grande quantité d'acide carbonique, et finissent par s'enflammer spontanément. Cette propriété varie suivant la nature de la houille. Ainsi, tandis que certaines qualités, abandonnées longtemps, et en tas considérable, à l'influence de l'air chaud et humide des mines (circonstances qui paraissent accélérer l'inflammation spontanée), ne donnent aucun signe d'échauflement , quelques mètres cubes de certaines houilles légères, et fortement oxygénées, oubliés dans une galerie, développent aussitôt une chaleur considérable et finissent par prendre feu.

On avait cru d'abord que cette propriété résultait de la décomposition des pyrites qui se trouvent dans la houille; mais, en examinant de plus près, on a constaté que les houilles les plus chargées de soufre n'étaient pas toujours les plus inflammables, et que plusieurs de celles qui présentent au plus haut degré ce dernier caractère sont remarquables par le peu de soufre qu'elles contiennent.

Ce qui peut mettre sur la voie des causes de ce phénomène, c'est que les lignites sont éminemment inflammables; témoin ceux du bassin de Marseille. Ces lignites sont, il est vrai, un peu plus sulfureux que les houilles;