CHAPITRE V

De la géométrie souterraine^ ou de Vart de lever les plans de mine.

s* 1/' Des instrumens.

S* 2. Manière d'opérer dans les travaux.

S. 8. Blaniére de rapporter les opérations sur le papier et de

dessiner les plans.

S* 4. Résolation des triangles par les tables tngonométriqaes* S. 5. Observations sur quelques circonstances particulières. S. 6. Remarques sur la construction de la boussole des mineurs. $• T' De la manière de tracer une méridienne et d'apprécier

la déclinaison de l'aiguille aimantée.

S. S. De la réduction des plans.

Tables des sinus.

La géométrie souterraine n'est point une branche particulière de la science, ce n'est qu'une de ses nombreuses applications; elle ne diffère en rien de la géométrie ordinaire, et c'est absolument la même que celle du cadastre, des topographes et des arpenteurs. Si l'on est obligé d'employer quelques moyens particuliers à l'art de lever les plans de mine et d'en dessiner les coupes, ces légères modifications ne sont motivées que par l'obscurité des travaux, leur sinuosité, leur peu de hauteur et l'impossibilité où l'on est d'apercevoir plusieurs points à la fois; et ces changemens, bien loin de porter sur les principes, ne touchent qu'aux moyens mécaniques que l'on emploie pour en faire l'application. On se

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trouve dans Tintérieur d'une mine dont on veut lever le plan , dans la position où Ton serait placé, si, par une circonstance particulière, on était forcé de lever celui d'une ville dans l'obscurité ; car l'on serait obligé de se servir des mêmes moyens et des mêmes instrumens pour obtenir la direction, les coudes et les embranchemens des rues, des places et des impasses, que ceux dont on fait usage pour relever les galeries, les traverses et les tailles d'une mine : ce que l'on appelle les îles dans une ville représente ce que l'on nomme massifs dans une exploitation. La dénomination de géométrie souterraine n'est donc ni juste ni claire , puisqu'elle a souvent induit en erreur les personnes étrangères à l'art des mines , en leur persuadant que c'était une science disftincte, qui avait ses règles et ses principes particuliers, et cependant il n'ent est rien, et je ne me sers de cette expression que parce qu'elle est abréviative et déjà connue : au reste, quelle que soit cette dénomination, il n'en est pas moins constant que l'application de la géométrie et de la trigonométrie à l'exploitation des mines est absolument indispensable , puisque ce n'est qu'à l'aide .de cette science universelle que l'on peut obtenir l'image ou la représentation fir dèle de tous les travaux sou terrains, dont l'ensemble constitue ce que.l'on appelle une mute. Ce n'est qu'au moyen du lever des plans que Ton peut savoir d'avance la profondeur à la-

SOUtERRAlNE. 435

quelle un puits recoupera une couche ou un. filon dont on connaît l'inclinaison; quelle est la distance qu'il faut parcourir à travers la roche pour aller d'un point à un autre; quelle est la situation de tel où tel travail souterrain par rapport à un édifice , à une fontaine, à un ruisseau, à une route ou à tout autre objet existant à la surface, et à quelle profondeur verticale on se trouve audessous de ces dififérens points; de combien une galerie d'écoulement doit monter en aillant du dehors au dedans pour arriver à la partie la plus basse des travaux que l'on veut assécher; que Ton peut calculer par le cubage la valeur vénale d'un massif de houille ou de minerai , la durée d'un champ d'exploitation ; savoir d'avance dans quel sens on de^ Tra marcher pour aller porter de l'air ou des secours en cas d'événement'. Or^ on ne peut parvenir à la solution de toutes ces question» et de beaucoup d'autres ej:«core^ qu'à l'aide de la géométrie et de la trigonométrie ; car l'expérience prouve que le séjour habituel d'une mine et la connaissance parfaite des travaux ne suffisent point pour donner une

I Lon de la catastrophé de Beaiijonc , les ingénieurs se servirent des plaiis d^une mine Toisine pdàr diriger le percement précipite par lequel on saura les malheureiix qui auraient infailliblement péri , si ren n>ilt pas pu se diriger à Taide d'un plan exactement dressé. Ce seul exemple ne derrait-il pas suffire pour engager tous lés exploitans à faire leyer leS/plané de leuxt travaibi ?

idée exacte de leur situation respective ou de leur rapport avec la surface ; j'eu ai fait souyent Tépreuve avec de bons mineurs, et je me suis convaincu que, lorsque Ton se détourne sous terre plus de trois fois de la direction primitive, l'homme le plus exercé perd entièrement la carte et se trompe du tout au tout. L'usage de la boussole est le seul mojren de se reconnaître , et il arrive souvent qu'elle donne un démenti si formel à ridée qu'on s'était faite de sa propre posi^ tion, qu'on a peine à se détromper, et que l'on recommence plusieurs fois la même opération avant d'adopter les résultats obtenus par rinstrument On ne doit donc rien négliger pour se procurer la représentatian la plus complète et la plus fidèle des travaux que l'on a dirigés soi-même ; caria plus légère erreur, la plus petite négligence, pourrait avoir de si grands résultats , qu'on ne saurait apporter trop de soins et recommencer trop souvent le même travail^ Pour atteindre ce but essentiel , le moyen leplus sûr et le plus économique, comme le dit fort bien M. de Yillefosse , c'est de commencer les plans et coupes d'une mine dès l'origine , de les vérifier constamment et de les augmenter à mesure que l'exploitation s'étend. « A combien de i( dépenses et de dangers ne s'exposent- ils a donc pas, sans parler du tort qu'ils font à « la 'chose publique, ces exploitans, comme « il y en a trop en France, qui entreprennent

80UTERIUI1SE. 4^5

« OU poursuivent de vastes excavations et fc souvent à une profondeur considérable , ic sans savoir où l'on est allé avant eux, sans « prévoir où Tojq pourra se portei: dans quel- « ques années ^ , ^' et tout cela pour n'avoir pas pris la peine de se servir d'une simple boussole et de tracer sur le papier la direction, la longueur et les sinuosités des travaux au fur et à mesure qu'on les a exécutés » et c'est pourtant à quoi se réduit l'art de lever les plans de mine. Que l'on cesse donc de s'effrayer de cette géométrie souterraine , dont le nom seul est imposant et qui est cependant à la portée de tout homme iqui sait lire et écrire ; car les circonstances difficiles sont rares, et pour l'ordinaire l'usage de la boussole et le rapport sur le papier suffisent pour empêcher toute erreur notable et tout résultat fâcheux.

Des instrumens^

Les ingénieurs àes mines et certains directeurs apportent une espèce de luxe dans le choix et le nombre des instrumens qui composent ce que l'on appelle la poche de mineur, sorte de coffre qui se fixe autour du corps au moyen d'un ceinturon de cuir, et dans lequel on trouve deux ou trois instru-

1 RichcMe minënde, tom. II, pag. 91

mens indispensables et beaucoup d'objeU superflus, dont on ne se sert jamais.

Quant aux instrumens du maître mineur, ils se réduisent à une boussole d'arpenteur, un niveau de maçon, deux règles, un compas et un pied métrique, et à Taide de ce simple appareil il peut , avec de l'attention et de l'intelligence , lever le plan de ses ouvrages et en dessiner l'image exacte sur le papier: je dis exacte, car j'ai souvent éprou^ vé que, pour les petites distances , la méthode graphique diffère si peu des résultats du calcul, que l'on peut presque toujours s'en contenter ; j'en excepte toutefois le cas où l'on aurait un grand percement à exécuter, tel qu'une longue galerie d'écoulement, un canal , etc. , et cette méthode mécanique a du moins l'avantage d'être à la portée d*ua simple caporal qui ne sait que lire et écrire* Voici comment il doit opérer.

Manière d'opérer dans les traçauaré

Il importe que la boussole soit divisée eu trois cent soixante degrés continus et non pa^ en quatre fois quatre-vingt-dix degrés , comm^ il y en a beaucoup ^ il est bon qu'elle soit munie d'une alidade , et que l'aiguille soit parfaiteiiient tnobile. Il faut éviter, quand oa relève les travaux, de porter des objets de fer dans ses goussets , comme clefs, couteaux^

SOUTJBRRÀINE. 4^7

etc. , et si Ton n'a point de chaîne de laiton pour mesurer, il faut se munir d'une ficelle très-fîne , que l'on fait tremper dans l'eau avant d'entrer dans la mine , afin qu'elle n^ puisse pas se contracter davantage par l'humidité souterraine. Il faut deux hommes pour traîner la chaîne ou tendre la ficelle, et un troisième pour porter la lumière , le livret des notes , le double mètre , assister le caporal , etc. ^ Tout étant ainsi disposé , le maître mineur doit prendre la droite de la galerie qu'il veut relever, tenir la boussole devant sa poitrine et mettre le nord, qui est marqué d'une fleur de lis et du nombre trois cent soixante degrés, à sa gauche ou en avant Si la galerie est très-tortueuse, il appuyera sa boussole contre une règle de deux mètres, et fera autant de stations qu'il y aura de fois cette mesure d'un bout à l'autre de la galerie : si, au contraire, elle ne fait que deux ou trois coudes , il fera tendre la ficelle d'un coude à l'autre , placera sa boussole bien parallèlement, et ne fera que deux ou trois stations : si , enfin , la galerie est parfaitement droite , et que l'on puisse apercevoir une lumière placée au fond et au milieu

1 Les Anglais éclairent leur boussole au moyen d^'une très» petite bougie qu'ils collent an milieu du verre, ce qui ériU l'embarras die la lahanpe et les inconvëniens qui peuvent rë? salter de rapproche du fer. Je me trouve fort bien de cfitte méthode et je la recommande j toute la boussole est toujours parfaitement éclairée et jamais à contre-sens.

depuis la porte d'entrée , il visera dessus avec Talidade , et on n'aura qu'une seule observation pour toute sa longueur. A chaque station le maître mineur aura à observer:

i.^ Le nombre sur lequel le côté bleu de l'aiguille s'arrête , et ii!" la longueur de la station. Il l'écrira sur son petit livret, qui est disposé d'avance à cet usage , ainsi que nous le verrons bientôt ; il notera en marge tous les points remarquables qui se trouveront sur son passage , à droite ou à gaucbe , tels qu'une galerie de traverse , une source » le changement de terrain , la rencontre d'un filon , etc., et il est bon que chacun de ces objets forme le départ ou la fin d'une station: ce sont des points de repères qu'il ne faut pas négliger et qui doivent figurer sur le dessin.

Je conseille de relever sans interruption les grandes galeries ou les principales voies, de les dessiner, de les vérifier et de revenir ensuite sur ses pas , pour relever les traverses et les détails. Tous ces petits ouvrages, dont on a simplement noté la place en passant la première fois , deviennent d'excel* lens moyens de vérification , surtout si on les rélève en partant du fond de la galerie principale, et si l'on mesure de nouveau la distance qui les sépare les uns d'avec les autres. Il ne faut pas changer le côté que l'on a choisi et adopté en commençant, tenir toujours le point nord de la boussole sur

sa gauche et n'observer que le bout bleu de l'aiguille ; car sans ces précautions et cette marche uniforme , il serait impossible d'obtenir un bon résultat et une image exacte et palpable des travaux souterrains d'une mine.

DISPOSITION du Lwret sur lequel on doit noter les stations d'un oui^rage simple et horizontal.

Atiueb de

levé le i8a8. 1

DIAICnONS.

LONGUEUBS.

OBSERVATIONS

La Rojale 35o degr^.

i8 mètr.

Nord en iTant c&U droit.

ao — a5 i8 -

Bord droit de la Louise, à gauche

de la Royale.

Bord droit de la Sainte-Barbe, ^

droite dans la Royale.

Fin de la Royale.

(Voyez pi. XXX.)

Si, au lieu d'entrer dans les travaux de plain^ pied comme je le suppose ici , on y pénètre par un puits, on en notera la profondeur yerlicale , que Ton aura prise au moyen d'un fil à plomb 9 ainsi que la largeur, la longueur ou le diamètre si c'est un puits rond, et arrivé au fond du puits, on opérera comme je viens de l'indiquer pour relever les galeries horizontales et inclinées.

DISPOSITION du Li$^ret sur letjuel on doit noter Us stations d'un ombrage incliné, et dans lequel il jr a des montées et des descentes.

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