CHAPITRE VIII

DE LA DISPOSITION DES TRAVAUX PRÉPARATOIRES , TELS (IUE PUITS ET GALERIES, ire.

1^ ES puits de mine sont ou verticaux ou inclinés : ils reçoivent différentes dénominations d’après leur objet; c’est ainsi que l’on distingue des puits d’airage , — d’extraction , — d’épuisement , — de recherche ,

— de descente, — de communication; souvent un même puits remplit plusieurs de ces destinations. On divise encore les puits, d'après leur importance , en puits principaux et puits accessoires; d’après Ja situation de leur orifice supérieur, en puits au jour et puits intérieurs ; d’après la manière d’être de leurs parois, en puits boisés ou muraillés de diverses manières, et en puits dans le roc nu ; enfin , d’après la figure de leur section transversale , en puits rectangulaires, — ronds, — elliptiques,

— octogones, — triangulaires. Les puits rectangulaires et les puits ronds sont les plus usités: les premiers , soit comme puits verticaux, soit comme puits inclinés; les seconds, comme puits verticaux. Les puits triangulaires ne servent que comme puits d’airage ou de descente; on place quelquefois un tel puits dans l’un des angles d’un puits vertical rectangulaire , dont il forme une subdivision.

Dans tous les puits de mine , on distingue l 'orifice, \cfond, le mur et le toit : ces dernières parties sont les deux côtés parallèles au mur et au toit du gîte de minerais. On nomme flancs du puits les deux autres côtés qui , dans les puits rectangulaires , sont perpendiculaires aux précédens , et quelquefois alors désignés aussi par le nom de côtés courts.

Les puits inclinés sont presque toujours pratiqués dans le gîte même qu’on se propose d’exploiter , et suivant son inclinaison. Ils ont l’avantage de faciliter l’exploration du gîte , et de fournir , à l’extraction , des substances utiles; ce qui les rend en général beaucoup moins chers à creuser que les puits verticaux pratiqués dans le roc stérile : mais dans un puits incliné, le revêtement des parois est plus coûteux, l’extraction est plus lente , les cables ou chaînes s’usent plus vite par le frottement ;

Puits

Ct GALERIES.

et pour l'épuisement des eaux, il faut une plus grande longueur de tuyaux de pompes, que dans un puits vertical. D’un autre côté, ce dernier , outre qu’il est plus coûteux , est plus difficile à établir convenablement.

Nous verrons , dans les mines du Hartz et du Erzgebirge , un grand E»empl«. nombre de puits inclinés qui sont pratiqués dans les filons. ( Voye^ pl. 4 à 8, et 13 à 16.) Les mines métallilcres , en bancs ou en masses, du Rammelsberg, de Fahlun, d’Idria, du Stahlberg, les mines de schiste cuivreux du pays de Mansfeld, et la plupart des mines de houille dont notre Atlas réunit les exemples , nous offriront des puits verticaux : de tels puits doivent presque toujours être placés au toit ou au mur, trèsrarement au sein meme du gîte qu’il s’agit d’exploiter. Dans un pays plat , comme aux environs de Valenciennes , et dans un pays foiblement montueux, si les pentes principales du sol y sont parallèles à l’inclinaison des gîtes exploitables, un puits vertical placé au toit d’un tel gîte est le moyen le plus prompt de l’atteindre; niais dans un pays de montagnes, s’il s’y présente une pente rapide dans laquelle s’enfonce le gîte exploitable , il vaut mieux , en général , placer un puits vertical au mur , et du fond de ce puits aller rejoindre le gîte par une galerie. En pareil cas, ils est quelquefois plus avantageux, d'après les localités, d’arriver au gîte de minerais par une galerie qui rejoigne son mur, pour traverser le gîte, et ensuite de pratiquer, à partir de cette galerie , un puits intérieur dont le fond soit situé au mur du gîte, ainsi que nous le verrons dans la mine du Rammelsberg. (Fi pl. 18.)

Si le gîte à exploiter est une masse de minerais , les puits verticaux doivent être en général placés hors de la masse. Par-là , ils sont plus à l’abri des éboulemens , et l’on n’est pas obligé, pour les entretenir, de ménager dans leur voisinage des piliers de substance exploitable. C’est ainsi que nous voyons situés la plupart des puits dans les mines de Fahlun et Stahlberg. ( Voyei pl. 17 et 19). Cependant cette règle n’est pas toujours sans exception ; par exemple , aux mines d’Altenberg ( pl. 19), les puits sont placés dans la masse meme, parce quelle est très-solide, et parce qu’on n’a pas craint de sacrifier les piliers

Puits

et CALEJUES,

Puit» d'ex trac lion.

Puiti d’cpuUcmnt.

qui les soutiennent. Il peut même se présenter un cas dans lequel on doive absolument placer le puits au sein de la masse à exploiter ; c’est lorsque la niasse est environnée d’une salebande d’argile propre à retenir les eaux, et se trouve située dans une roche schisteuse ou calcaire, au sein de laquelle les eaux abondent.

Nous avons déjà rappelé, en parlant des tentatives (chap. VI), quelques considérations qui peuvent être utiles pour déterminer l’emplacement des puits. Il s’en présente beaucoup d’autres qui dépendent de ia destination de ces travaux préparatoires , et des localités. En général, on doit éviter de placer un orifice de puits aboutissant au jour, dans un endroit exposé aux inondations; s’il n’est pas possible de faire autrement, il devient indispensable d’éleverle puits au-dessus de la surface du terrain , jusqu’au-delà du niêeau des plus hautes eaux , comme cela se pratique aux mines des environs de Valenciennes.

S’agit- il d’établir des puits d’extraction! i.° Il faut calculer la distance qu’il convient de laisser entre les puits , afin de ne pas les multiplier inutilement, et, d’un autre côté, pour ne pas rendre trop long le roulage , soit intérieur, soit extérieur.

2. ° Il faut savoir quel genre de machine on emploiera le plus avantageusement pour l’extraction, et quel en sera l’emplacement.

3. * Il .faut déterminer les dimensions de chaque puits, d’après la nature des roches à excaver, et d’après la capacité des tonnes d’extraction.

4-° II faut enfin prévoir tous les travaux qu’exigera un puits, situé en tel ou tel endroit, pour le percement, pour l’épuisement, pour le revêtement et pour l’entretien.

S’agit-il d’un puits d’épuisement! cette dernière règle s’applique également. Il importe, en outre, d’établir le fond du puits sur le point le plus bas des travaux souterrains , et de lui donner les dimensions nécessaires pour l’emplacement et le jeu des machines. Ordinairement il est avantageux de faire en sorte qu’un puits principal , situé au centre de l’exploitation , serve en même temps à l’extraction, à l’épuisement, à la descente et à l’airage. Nous en verrons, par (a suite, un grand nombre d’exemples qui nous dispensent d’insister ici sur de telles dispositions. ( Vgrr^ les planches et les explications. )

Puits

Ct CALEBIES.

La forme des puits dépend principalement de la matière dont on se propose de revêtir leurs parois. Si un puits vertical doit être muraille, ta forme ronde et la forme elliptique sont les meilleures, parce qu alors tout l’espace excavé est mis à profit, sans frais inutiles d’entaillement , r(,rrac dc! et parce que ces formes sont les plus favorables à Ja solidité. S’il doit être boisé , on le fait carré ou rectangulaire-oblong ; et dans ce dernier cas, on oppose les petits côtés à la plus forte pression.

Quant aux puits inclines , s’ils doivent être boisés , on les fait oblongs, à-peu-près de même que si l’on se propose de les murailler; mais dans ce dernier cas , la face qui correspond au toit est voûtée , ainsi que nous le verrons ailleurs. ( Vtye^ pl. i o , i i et i 2. ) .1

Dans le percement d’un puits, il est de la plus haute importance Percement d'an que chacune de ses parois se maintienne constamment dans la direction première quelle a reçue dès l’orifice, comme toit, comme mur, ou comme flanc du puits. Si le puits est vertical, il faut que par-tout il conserve exactement son aplomb; s’il est incliné, et par conséquent oblong, il faut que ses flancs ou côtés courts soient perpendiculaires à la direction du gîte sur lequel on place un tel puits , parce que c’est le lieu de la plus grande poussée; il faut de plus que chacun des flancs reste toujours situé dans un meme plan vertical. On doit aussi faire en sorte que les deux côtés longs du puits, c’est à-dire, le toit et le mur, se maintiennent, autant que possible, dans leur première inclinaison, afin que le puits ne présente pas de brisures ; si l’on ne peut totalement éviter cet inconvénient, à cause des variations qu’offre souvent l’inclinaison du gîte, on tâche d’y remédier, en disposant des rouleaux de frottement dans les angles ou brisures. A l’aide de dessins exacts et de cordeaux disposés convenablement dans le puits, à mesure qu’il s’enfonce, on guide les ouvriers dans le travail dentaillement. Quant à l’extraction des matières , à l’épuisement des eaux et à l’airage du puits , on emploie les moyens ordinaires qui seront décrits en leur lieu.

{ Voyei p|. 30 à 4°- ) •

Pour que les ouvriers occupés au percement d’un puits, parle moyen Précautions » du travail à la poudre , puissent effectuer sans danger le tirage des Prendre' trous, il est essentiel qu’on les remonte promptement, et avec la

Puits

et galeries.

Exemple des difficultés.

plus grande précision , à l’aide d’une machine d’extraction, soit jusqu’au jour, si le puits n’est pas encore très-profond , soit jusqu’à une galerie, ou jusqu'à un plancher solide qui puisse leur servir de retraite , dans le cas contraire ; mais quelquefois la principale difficulté est de préserver le fond du puits de l'affluence des eaux qui se précipitent par torrens des niveaux supérieurs. Alors les dispositions ordinaires de jeux de pompe successifs ne suffisent pas à l’épuisement. Cette difficulté est fréquente dans les mines du département du Nord. Voici comment on procède, dans cette contrée, pour pratiquer un puits vertical, malgré les eaux qui abondent au sein des roches voisines de la surface du terrain. ( Vû/ei pl. 26.)

En commençant le puits , on lui donne des dimensions plus grandes que celles qu’il doit conserver, ce que rend facile la nature des premières roches à traverser , et l’on soutient ses parois par le boisage.

( Vtyei pl. 10.) Quand le puits a déjà quelques mètres de profondeur, on diminue ses dimensions; 011 procède ainsi au percement et au boisage d'une seconde portion de puits, de manière que, vue d’en haut, elle présente une saillie relativement à la première. Il en sera de même d’une troisième portion de puits à l’égard de la seconde ; ainsi , ne considérons que les deux premières portions. Sur la saillie qui règne tout autour du puits , sont établis horizontalement des canaux de bois qui reçoivent les eaux affluentes. De ces canaux panent des tuyaux de forte toile, qui vont aboutir à une vaste caisse de bois , suspendue dans le puits , au moyen d’une machine , et susceptible d ctre descendue plus bas , à mesure que le puits s’approfondit. Les eaux se rendent ainsi dans la caisse où sont ajustées les extrémités inférieures de hautes pompes aspirantes; de là, les eaux sont élevées jusqu’au jour, par le moyen de machines à vapeur établies à la surface du terrain.

Il résulte de ces dispositions que la partie la plus considérable des eaux supérieures ne parvient pas jusqu’au fond , où l’épuisement s’opère d'ailleurs comme à l’ordinaire. Quelquefois, pour le percement d’un puits, il a fallu établir, dans les mines d’Anzin , jusqu’à trois machines à vapeur, de soixante pouces de diamètre. Si l’épuisement venoit à se ralentir, les hommes seroient à l’instant submergés. Nous verrons

ailleurs (pl. 10), comment, après avoir atteint une roche capable de servir de base pour la retenue des eaux supérieures , on élève, sur cette base, le revêtement du puits, de manière que chacune de ses faces oppose une digue impénétrable aux masses d'eau environnantes.

Quelquelois un puits vertical doit être pratiqué en deux portions , dont l'une, située au-dessous de l’autre , est séparée de celle qui aboutit au jour par un massif de roche intact, nommé stock en allemand. C’est ce qu’on appelle, dans le nord de la France, approfondir un puits sous sm. Il faut alors que , du puits aboutissant au jour , parte une galerie horizontale, à l’autre extrémité de laquelle on pratique un puits intérieur jusqu’à une profondeur qui dépend de l’épaisseur déterminée du stock. Du fond de ce puits intérieur, on perce une seconde galerie, de sorte quelle aille aboutir précisément sous l'orifice du puits au jour; c’est à l’extrémité de cette galerie, qu’on approfondit sous le stock. Ce massif doit avoir 5 à 6 mètres d’épaisseur, dans les mines de houille du département du Nord , quand les roches y présentent une bonne consistance. Les opérations qui viennent d'étre indiquées exigent la plus grande précision , afin que, par la suite, attaquant de bas en haut le stock qui sépare les deux portions du puits , on les réunisse facilement en un seul et même puits vertical. Cette méthode a l'inconvénient d'étre fort coûteuse ; mais elle offre plusieurs avantages qui méritent d'étre rappelés.

1. ° Elle permet d’approfondir les puits avec promptitude, sans qu’on y soit incommodé par les eaux supérieures, parce que, du fond de la portion aboutissant au jour, ces eaux vont se rendre vers des machines d'épuisement, établies au même niveau.

2. * Elle permet de continuer l'extraction à ce même niveau , tandis que le puits s’approfondit au-dessous.

3. ° Quand on creuse un puits sous stock , les ouvriers ne sont pas exposés à être remontés de toute sa profondeur, avant chaque tirage à la poudre, et à rester, pendant leur travail, sous les tonnes d’extraction, qui, dans la méthode ordinaire de percement, menacent continuellement leur existence.

L’extraction des matières et l’épuisement des eaux s’opèrent, sous le stock, par des machines mues à bras d’hommes.

Puits

et cALEiuca.

Puits sous stock.

Avantage» de cette méthode.

Puits

et GALERIES.

Diversité des g-llcries.

Galeries dalongemem.

Galeries de traverse.

Montées et descepderics.

Le» galerie» de mine» sont en général des voies souterraines d'une longueur indéterminée, qui se rapprochent plus ou moins de la ligne horizontale.

On distingue dans toute galerie son orifice, qui aboutit, soit au jour, soit à un puits, soit à un autre espace souterrain , son sol ou plan inférieur , son faîte ou plan supérieur , ses parais ou faces latérales , son extrémité pratiquée dans la roche , ou la taille dite art en allemand , c’est-àdire le lieu, et quelquefois vif tir en françois.

Les galeries sont horizontales ou inclinées. Cette dernière dénomination s’applique à celles dont l’inclinaison ordinairement peu considérable, est cependant très-sensible. Les galeries dites horizontales ne laissent pas de présenter, pour l’écoulement des eaux, une inclinaison de im sur 4°°m> ou mieux sur 8oomde longueur; il en existe aussi qui sont parfaitement horizontales.

On distingue les galeries , quant à leur objet , par les dénominations suivantes ;

i.° Les galeries à'alangement , dites chasses ou niveaux de bure en quelques endroits , servent à reconnoitre l’allure d’un gîte de minerais et à préparer des ateliers d’arrachement; ce sont des galeries parallèles à (a direction du gîte; on les pratique ordinairement dans le sein même du gîte, quelquefois à son mur ou à son toit, d’après les localités. ( Ve/ei les pi. 4 à 8 et 1 3 à 1 6.)

a.0 Les galeries de traverse servent tantôt à couper le gîte de minerais sous un angle convenable , tantôt à explorer tout un système de couches exploitables ; dans ce dernier cas , on les pratique perpendiculairement à la direction générale des gîtes exploitables. (VgvçpL 26.) On emploie aussi les galeries de traverse pour établir des communications souterraines suivant toute direction , autre que celle du gîte de minerais.

3 .* Les galeries mentantes ou descendantes , dites maniées ou descenderies, sont pratiquées suivant l’inclinaison du gîte, ou suivant une ligne intermédiaire entre l’inclinaison et la direction. C’est principalement dans {'exploitation des couches, que de telles galeries sont usitées, ainsi que nous le verrons ailleurs (pl. 24^30).

( ,fil )

4-' Les galeries d‘ airage, ainsi que les galeries de routage, sont des galeries pratiquées dans une direction quelconque, galeries que l’on a rendues propres à l’objet qu’indique leur nom : les premières , au moyen d’une cloison qui divise leur hauteur en deux parties; les secondes, au moyen d’un. plancher convenable, pour le passage des matières extraites.

y." Les galeries d'écoulement ont pour objet principal de transporter les eaux hors des travaux souterrains, en les prenant au point le plus bas qu’il est possible.

Souvent une même galerie remplit à-la-fois plusieurs des objets qui viennent d’ctre rappelés. Par exemple, une galerie d'écoulement peut ctro à-la-fois galerie d’alongement, d’airage, de roulage, et galerie de recherche. C’est sous ce dernier point de vue que les galeries d’écoulement sont regardées avec raison , par les mineurs allemands , comme la clef des montagnes [ schtùssel dergebirge ],

Ordinairement une galerie est attaquée en plusieurs points à-Ia-fois : passons aux exemples , qui feront voir , mieux que des préceptes généraux, comment on pratique et en général comment on dispose les galeries , suivant l’objet quelles doivent remplir.

Puits

et GALERIES.

Galeries tT airage et de roulage.

Galeries d' écoulement.

Réunion des objets.

Renvoi aux exemples.