DÉMUDAT10NS POSTÉRIEURES AUX ACCIDENTS DES DÉPOTS

qu'atteignent les inclinaisons, et à l'épaisseur maximum des dépôts superposés.

Le centre d'un bassin est déterminé par l'intersection de trois plans : le plan de la surface ; le plan d'ennoyage des plis transversaux en maîtresse allure; le plan d'ennoyage des plis longitudinaux. Ce point de centre, pris à la surface, correspond ainsi au croisement des deux axes du bassin , axes qui sont eux-mêmes déterminés par l'intersection du plan de surface avec les deux plans des ennoyages en maîtresse allure.

Si l'on considère la con6guration du fond d'un bassin de dépôt, on voit qu'abstraction faite de toutes les irrégularités de détail, elle est déterminée par des plans ou versants qui encaissent quatre principaux thalwegs. Ces quatre thalwegs se croisent en un même point , qui est le point de profondeur maximum, et qui, joint au centre pris à la surface, détermine un troisième axe plus ou moins rapproché de la verticale.

La régularité de ces conditions théoriques de construction est plus ou moins altérée en fait, mais on peut cependant la retrouver dans un grand nombre de bassins houillère. Cette régularité est contrariée par les saillies et les anfractuosités que présentent les versants qui encaissent les bassins, et par les plis secondaires qui modifient les maîtresses allures; mais ces irrégularités, comparables à celles que présentent les versants des vallées actuelles , n'empêchent pas de rapporter les diverses parties des bassins au type de la forme normale. Les altérations qui ren-

dent l'étude plus difficile sont celles qui ont été produites pendant la période des dépôts. Il a pu arriver, en effet, que pendant cette période les axes d'un bassin aient été déplacés, et que son centre ait varié; dès lors, ce bassin a présenté des configurations successives, dont les projections ne sont pas des figures semblables, et qui sont excentrées les unes par rapport aux autres.

Dans un bassin où les dépôts auraient été complètement réguliers, et symétriquement ployés, la disposition des couches serait des plus simples, et bien facile à déterminer par la seule étude de la surface. Les lignes d'affleurements formeraient des courbes fermées, concentriques, semblables entre elles, décroissantes, et se rapportant toutes à un même centre et aux deux mêmes axes. Mais lorsqu'il y a eu déplacement du centre et des axes, ce déplacement a découvert, d'un côté du bassin, une surface plus ou moins grande des dépôts inférieurs, tandis que, du côté opposé, ces mêmes dépôts ont été recouverts par les dépôts supérieurs, ta continuité des lignes d'affleurements n'existe donc plus; et, tandis que, sur une lisière du bassin, ce sont les premiers dépôts effectués dont les affleurements imbriqués constituent le sol, sur la lisière opposée, ce sont les étages supérieurs. Chaque étage ainsi excentré a ses axes et son centre particulier, et les affleurements de l'étage supérieur peuvent seuls présenter des courbes fermées et complètes; enfin, les bassins décroissants , formés par les étages successifs, au lieu d'affecter des formes semblables, n'offrent plus dans leurs contours que des rapports plus ou moins éloignés.

CUBAGE DES COUCHES DE HOUILLE. 307 Cubage des couches de houille.

Toutes les considérations que nous venons de développer, sur les accidents des couches de houille et sur les conditions générales de leurs allures, expliquent de grandes différences dans les cubages. Ainsi, lorsque, pour calculer la ho'iille contenue dans un bassin, on multiplie une évaluation de la surface par une moyenne de l'épaisseur totale des couches réunies, on n'obtient nécessairement qu'un résultat très incertain. Si Ton veut arriver à des chiffres plus probables, il faut évaluer isolément chaque couche, ou tout au moins chaque faisceau des couches réunies dans le môme étage et accidentées de la même manière ; puis calculer la surface réelle couverte par ce dépôt, surface toujours beaucoup moins étendue pour les étages supérieurs que pour les étages inférieurs. Il faut, en second lieu, retrancher de cette surface les lacunes stériles, c'est-à-dire les parties que le développement incomplet des couches ou leur suppression rendent inexploitables, et, de plus, les espaces occupés par les accidents tels que crains, failles ou brouillage; enfin, il convient encore déduire les parties, souvent considérables, qui ont été soustraites par l'effet des dénudations postérieures.

Un cubage no peut donc être que la conclusion d'un travail graphique, comprenant la carte géologique du bassin, avec le tracé détaillé des étages, et toutes les coupes transversales et longitudinales que l'on peut y joindre. Ce cubage, plus ou moins exact, suivant que le travail aura

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En eflet, lorsqu'on examine a r. en L veinent les dc»eun>ents graphiques qui ont été publies sur les bassins les plus activement exploités, on reconnaît que les charbon ? enlevés jusqu'à présent sont ceux qui étaient le plus bellement accessibles, et que la tendance forcée des houillères de grand produit est de développer leurs travaux en profondeur. Les premières exploitations furent généralement pratiquées à ciel ouvert , mais aujourd'hui les travaux souterrains leur ont été substitués presque partout ; on ne trouve plus de ces carrières de charbon que dans les bas-

sins dont les débouchés ont été entravés par des difficultés de transport, comme dans les bassins d'Aubin (Aveyron) et de Bezenet (Allier). Lés couches des étages supérieurs qui occupent la partie centrale des bassins, et les relèvements latéraux des couches inférieures, sont le siège principal des exploitations actuelles; mais, chaque année, les travaux pénètrent de plus en plus dans l'aval pendage des couches, et, pour explorer les parties centrales, pour pénétrer dans les parties inférieures des thalwegs, il faudra descendre à des profondeurs dont ces travaux sont encore bien éloignés. A Saint-Étienne, il faudra aller à plus de mille mètres ; à quinze cents dans le bassin belge , probablement à deux et trois mille dans le pays de Galles; or, les houillères les plus profondes n'ont aujourd'hui que cinq à six cents mètres. Sera-t-il possible d'atteindre de pareilles profondeurs, et de tirer tout le parti convenable des richesses houillères que la nature a accumulées dans ces bassins?

Ces approfondissements si considérables soulèvent les objections suivantes : 1° l'accroissement de la température du sol, qui est d'un degré par 30 mètres et qui (la température moyenne étant supposée à 10°) conduirait, pour 1,000 mètres à 40 degrés, pour 1,500 mètres à 55, et pour 2,000 mètres de profondeur à 70 degrés de chaleur; 2* la difficulté d'extraire les matières et d'épuiser les eaux à de telles profondeurs, comme aussi d'y entretenir un aérage convenable ; 3° enfin, celle d'y descendre journellement et d'en remonter une nombreuse population d'ouvriers.

310 *LLCftE5 n ACCOESTS Ki COCCJTS DE KOCILLX.

Ex a rai non» chacune de ces objections ; elles sont d autant pins sérieuses que l'approfondissement des mines augmente avec une telle rapidité , qu'en vingt ans Taccroîssemeut a atteint jusqu'à trois cents mètres dans certains districts bouillers, et que l'avenir principal des exploitations n'est plus que dans la possibilité d'étendre les travaux en profondeur.

L'augmentation de la température des roches a, sans aucun doute, une action réelle sur celle de Pair qui circule dans les galeries et puits de mine; mais; lorsque Paérage est suffisant, cette cause est peu à redouter : Pair froid qui entre dans les mines a promptement rafraîchi les parois , et , comme les roches sont de très mauvais conducteurs, elles peuvent à peine augmenter de quelques degrés la température de Pair ambiant. Les causes qui ne semblent, d'abord, qu'accessoires, telles que la combustion des lampes, la présence des ouvriers, réchauffement naturel de la houille, ont une action bien plus énergique; aussi, quand on veut constater l'accroissement réel de température des roches, est-il nécessaire de mettre les thermomètres dans des trous de mine percés assez profondément; sans cette précaution, la température que l'on aurait mesurée en descendant dans un puits ne donnerait que le résultat des causes que nous venons d'énumérer. Ainsi, dans les mines d'Andreasberg au Harz, on descend jusqu'à 700 mètres environ, dans des travaux bien aérés, dont la température n'est guère différente de ce qu'elle est à 300 mètres ; mais, si l'on descend à 800 mètres , au

fond du puits le Samson qui est mal aéré , on éprouve une augmentation subite qui disparaîtrait sous l'influence d'un courant d'air bien établi. Au fond des mines d'Anzin, à 500 mètres de profondeur, la température n'est que de 25 degrés, malgré la grande activité qui y règne; tandis qu'à Montrambert, et dans beaucoup de mines de la Loire, la température de 35° est très fréquente dans des mines qui n'ont pas 200 mètres de profondeur, mais où l'aérage est incomplet. L'augmentation de température ne peut donc être un obstacle à des excavations de 1,500 et mémo 2,000 mètres, aujourd'hui que la condition d'un bon aé~ rage mécanique est si facile à remplir.

Examinons les autres difficultés.

Les puits de 500 et 600 mètres, quoique encore exceptionnels, sont cependant assez nombreux dans les mines métalliques du Gornwall et du Harz, soit dans les houillères du nord de la France et de la Belgique , pour qu'on ait déjà cherché à y résoudre les problèmes de l'extraction et de l'épuisement. Pour le premier, la solution en a été trouvée dans une grande capacité donnée aux bennes, et dans la grande vitesse qu'on leur a imprimée. La capacité a été portée, en Belgique par exemple, à 20 hectolitres ou 1 ,600 kilogrammes de poids utile ; la vitesse, à 2 et 3 mètres par seconde.

Mais si des machines de 60 ou 80 chevaux appliquées à l'extraction ont pu suffire pour des puits de 500 mètres, il n'en sera pas de même pour des puits de 800 et 1 ,000 mètres; car les moyens d'action pécheront alors par un

détail important, l'emploi des câbles. Un câble belge, plat et de 0,16 de largeur, pèse 5 à 6 kilogrammes par mètre ; de telle sorte, qu'à la profondeur de 1,000 mètres, les parties supérieures, fatiguées par le poids des parties inférieures, seront exposées à des ruptures fréquentes. L'emploi des cordes en fil de fer est, il est vrai, un progrès précieux, mais pas assez complet pour qu'à des profondeurs doubles la question des câbles ne devienne un embarras réel.

Ces difficultés ne sont cependant pas telles qu'on ne puisse entrevoir, dans les systèmes d'extraction, des modifications qui y obvieraient. Ainsi, on a proposé l'application d'un système pneumatique , comparable au système des chemins de fer atmosphériques, application qui réussirait certainement; mais il est, en tous cas, un moyen de lever tous les obstacles, ce serait de fractionner l'extraction en deux relais par l'établissement d'une machine dans l'intérieur.

Le même moyen serait encore plus efficace pour l'extension des moyens d'épuisement. Si l'on suppose, en effet, le système actuel étendu à 800 ou 1,000 mètres de profondeur, il faudra établir des maîtresses tiges de longueur correspondante, ce qui conduirait à des masses énormes. Mais si l'on suppose les pompes établies à des étages successifs, recevant chacune un mouvement direct d'un cylindre spécial, ou bien même, si l'on fractionne le système actuel de tiges par le moyen d'une ou deux machines intermédiaires, on aura évidemment résolu le problème. Ce frac-

tionnement se prêtera d'autant mieux aux conditions de l'épuisement, que les étages supérieurs des mines fournissent généralement plus d'eau que les étages inférieurs.

On s'effrayait beaucoup, il y a quelques années, de l'emploi des machines dans l'intérieur des mines ; mais si l'on considère que les chaudières peuvent être toujours maintenues au jour, ou dans les travaux supérieurs (les tuyaux qui portent la vapeur pouvant avoir sans inconvénient une très grande longueur), on ne verra plus dans cette simpliBcation qu'une innovation sans danger. Il existe d'ailleurs, à Blanzy par exemple, des machines d'épuisement établies d'une manière complète dans l'intérieur des mines.

Reste la question relative à la descente et à la remonte des ouvriers. Elle a été en partie résolue dans les mines du Harz, du Cornwall et de la Belgique. Au Harz, les travaux du Samsôn ont atteint 800 mètres de profondeur et se poursuivent toujours. Une machine, composée de deux échelles à mouvement alternatif1, permet aux ouvriers de remonter sans fatigue du niveau de 500 mètres. M. Varocquier a perfectionné l'appareil allemand par une application très heureuse qu'il en a faite aux mines de houille de

1 La description de cette machine se trouve aujourd'hui dans tous les ouvrages relalifs à l'exploitation. Ces deux échelles sont attachées aux extrémités d'un même balancier, et assez rapprochées pour qu'on puisse passer facilement de l'une a l'autre. Dès lors, quand une des échelles est en haut de sa course, l'autre est en bas, et un mineur, supposé placé sur la première et passant sur la seconde, sera enlevé de la longueur de la course. Repassant sur l'autre, il fera une nouvelle ascension, et ainsi de suite, il sera élevé au jour sans qu'il ail d'autre exercice à faire que de passer horizontalement d'une échelle a l'autre.

Mariemont près Charleroi. Ces appareils sont donc usuels, bien que très rares encore; ils résolvent le problème, car les mines d'Anzin , qui atteignent aujourd'hui 500 mètres de profondeur, pourraient exploiter à \ ,000 mètres de profondeur, sans fatigues ou pertes de temps nouvelles, avec un appareil de 500 mètres de portée.

Depuis deux ans, M. Mehu a établi près d'Anzin (fosse Davy) un appareil à mouvement alternatif, qui sert, à la fois, à remonter les wagons pleins et à descendre les vides. Cet appareil, qui a résolu à la fois le problème d'une extraction très active et d'une circulation facile des ouvriers, devient une nouvelle facilité pour l'approfondissement des exploitations.

En conservant d'ailleurs les échelles fixes , ne peut-on pas organiser , dans l'intérieur des mines , des logements d'ouvriers qui permettraient à ceux-ci de ne remonter au jour que deux fois par semaine. On s'effraye de cette condition comme d'une chose pénible; mais l'ouvrier qui descend avant le jour et remonte lorsqu'il fait nuit ne se fatigue-t-il pas inutilement?

En résumé, toutes les difficultés des exploitations ont été résolues, à mesure qu'elles se sont présentées, de manière à démontrer que l'approfondissement peut encore atteindre des niveaux bien inférieurs à ceux de 400 , 500 et 600 mètres; et l'on peut affirmer que les profondeurs de 800 et 1 ,000 mètres pourraient être attaquées dès à présent. Mais il ne faut pas se dissimuler que ces conditions d'une grande profondeur seront très onéreuses aux exploi*

tations qui devront appliquer à leurs travaux préparatoires et à leur matériel un capital toujours croissant; les recherches surtout seront entravées à tel point que la valeur des gîtes connus deviendra beaucoup plus considérable. Ainsi, dans le bassin de la Loire, un gîte, situé à 200 mètres de profondeur, peut être recherché et atteint en deux ou trois années avec une dépense de 60 à 80,000 francs, y compris le matériel ; à 600 mètres, un puits d'extraction bien organisé représente au moins six ou sept années de travail et 500,000 francs de dépense. On ne se hasardera donc pas à entreprendre un pareil travail sans avoir des données presque certaines sur l'existence d'un gîte, tandis qu'aujourd'hui des puits de 100 à 200 mètres sont exécutés journellement, et dans le seul but de reconnaître le terrain.

L'appréciation de la profondeur des mines est donc un élément essentiel dans l'étude des diverses parties d'un bassin houiller, et cette digression nous servira d'introduction naturelle pour l'étude des parties de ces bassins qui ont été recouvertes par les dépôts postérieurs et se trouvent enfouies sous des épaisseurs considérables de morts terrains.