POMPES

construction qui puissent s'opposer à la confection d'une pompe de ce genre d'une hauteur prodigieuse; car en théorie, il suffirait de proportionner la force à la résistance pour obtenir tel résultat qu'on voudrait. Dans la pratique , c'est la longueur de la tige qui vient s'opposer à ce que l'on puisse placer le piston à 100 pieds par exemple : si on la fait en fer, cette tige se courbe et plie ; si on la fait en bois, elle se casse facilement; enfin, si on la maintient de distance en distance par des rouleaux, cela augmente le frottement

Je me suis cependant servi d'une de ces pompes en bois, qui avait* 70 pieds , dont la tige était également en bois et que je faisais facilement marcher d'une main.

Quand on est obligé de monter l'eau d'une assez grande profondeur , on est forcé de diviser la hauteur en plusieurs parties et d'y établir des reprises. Chaque équipage de pompe a ses tiges particulières , qui finissent par se # confondre en une seule, qui s'attache à un balancier, à une bielle ou à une tiraille, et l'on place dans le puits des caisses qui reçoivent l'eau d'une pompe et le pied de la suivante, et ainsi de suite jusqu'au point où est le moteur. C'est ainsi que sont faites et disposées les pompes en grand nombre qui assèchent les mines de Poullaouen.

Quand les pompes de mine sont en bois, on garnit leur intérieur d'un fourreau de cuivre , dans lequel on fait glisser le piston,

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et cette pièce de cuivre, qui doit être parfaitement ronde et bien calibrée, s'insinue dans le corps de bois et facilite beaucoup le jeu du piston.

On est généralement dans l'usage de donner un plus petit diamètre au trou qui conduit l'eau au-dessous du piston, dans l'intention de diminuer la pression qu'il doit vaincre; mais c'est une erreur, dont on est revenu, et l'on doit donner un diamètre égal au cœur et au corps de ces pompes.

Il ne faut point oublier non plus que la longueur des pompes couchées n'influe point sur la pression que l'eau exerce à la surface d'un piston; on ne doit tenir compte que de la hauteur verticale, c'est elle seule qui exerce une pression , qui se multiplie par la surface du piston , et cette surface doit être proportionnée au volume d'eau que Ion veut élever. Une pompe de 8 pouces (0,32) de diamètre , par exemple , mue par une ma* chine à vapeur, et donnant par minute douze impulsions seulement, élève en une heure 48 mètres cubes d'eau.

Il est dangereux d'adopter dans les mines un système de pompe dont le moteur ou le piston sont placés à l'extrémité inférieure du corps , parce qu'en cas de dérangement dans la machine, ou de suspension momeqtanée dans les travaux , l'eau couvre aussitôt la place où il faut travailler , et si le puits s'est rempli , on se trouve privé du secours

356 pompes

de la pompe précisément au moment où Ton en aurait le plus grand besoin. C'est ce que je reproche à la pompe à tubes mobiles, inventée par M. Binet, qui du reste présente plusieurs avantages, entre autres celui de pouvoir élever les eaux vaseuses sans qu'elle en éprouve aucun dérangement. Je me suis servi de cette pompe , qui, étant solidement établie et parfaitement confectionnée, produit un très-grand effet; mais on conçoit que, ne pouvant déplacer les tubes qui font l'office de pistons qu'après avoir complètement asséché le puits dans lequel on l'a placée , les réparations qui sont indispensables à toute espèce de machine, deviennent très-difficiles à exécuter, surtout au fond d'un puisard, où Ton n'est rien moins qu'à son aise , et où la plus petite opération devient pénible et coûteuse. .

Les meilleures pompes de mine sont enfonte de fer, et se composent d'une suite de tuyaux qui se boulonnent les uns au-dessus des autres» et que l'on serre d'autant plus fortement que Ton place une rondelle de cuir épais entre chaque jonction, afin que les inégalités de la fonte ne puissent pas laisser du jour entre elles.

La place où l'on fait jouer le piston est alésée et parfaitement unie , et celles qui contiennent les soupapes, offrent des renilemens qui leur permettent de jouer sans diminuer le passage de l'eau. ..

11 faut, autant que possible, placer les pompes à coté des échelles (pi, XXVII , fig. 1 , a a) y afin que l'on puisse les visiter d'un bout à l'autre avec facilité , et resserrer les boulons sur les points où l'eau s'échapperait On les attache au boisage avec des brides de fer, et on les soutient de place en place , afin que leur poids ne porte pas en entier sur ces liens. II y a beaucoup de pompes en bois dans les mines d'Allemagne : on les établit dans l'atelier même , et quoiqu'elles ne soient jamais aussi solides que celles en fonte de fer, les ouvriers qui sont chargés de cette partie ont une telle habitude et une si grande adresse que ces pompes font un très-bon usage , et que l'on ne songe point à les remplacer par d'autres. L'avantage de pouvoir se suffire à soimême , de tirer parti des bois droits que l'on a sous la main, l'empire de l'habitude, enfin, tout concourt k en maintenir l'usage et s'oppose à l'introduction des pompes en fer, qui sont généralement adoptées en France , et surtout en Angleterre, où elles sont mises en mouvement par des machines à vapeur.

D.ans les montagnes on se sert de bois de mélèze pour faire le corps des pompes, et dans. les pays de plaine on donne la préfet rence au chêne, le bois de Verne ou d'Aune étant rarement assez gros et assez droit pour pouvoir être percé sur 10 à ia pieds, ainsi qu'on Je fait ordinairement. Ces tuyaux sont cerclés en fer, et entrent les uns dans les au-

358 pompes

très de 8 à 9 pouces. Mais comme c'est pres- .que toujours aux jonctions que l'eau finit par s'échapper, je conseille d'assembler ces tubes au moyen de rondelles de fer plat dont les bords sont coupans, et dont le diamètre doit toujours être de i à i pouces plus grand que le canal : alors on fait les jonctions en plaçant une de ces rondelles coupantes entre les deux tuyaux que l'on veut joindre bout à bout, et, en frappant, le fer entre à la fois dans les deux tuyaux et s'oppose à toute fil* tration : ce moyen est excellent, j'en ai fait usage et m'en suis bien mieux trouvé que de l'autre.

En faisant forger des rondelles coudées ou légèrement obliques, on peut changer la direction des conduites d'eau, ce que Ton ne peut faire que très-imparfaitement quand les tuyaux entrent les uns dans les autres. Les rondelles ont encore l'avantage de ne point diminuer la longueur des corps, et d'épargner plus d'un pied de tuyau à chaque jonction.

On est dans l'usage de placer une grille ou un morceau de tôle criblé de trous sur l'ouverture par laquelle se fait l'aspiration , afin qu'il ne puisse point s'introduire de corps étrangers sous les clapets : mais cette précaution a l'inconvénient de boucher assez souvent le grillage et de nuire à l'aspiration , surtout quand elle se fait latéralement, parée que l'eau, arrivée à ce niveau et fortement

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attirée par le vide, entraîne avec elle tous les corps qui flottent à sa surface, tels que du papier provenant des bourres, des cou-

Seaux de bois, de la paille, etc. Il vaudrait onc mieux, selon moi, placer le trou d'aspiration en dessous, et couvrir toute la surface du puisard d'un grillage de fer, qui retiendrait tous les corps légers , capables de déranger le jeu des soupapes avant que l'eau fût abaissée au niveau du trou d'aspiration.

On fait marcher ces différentes espèces de pompes, tantôt avec des hommes, tantôt avec des chevaux ou des machines à molettes ou calendres y avec des machines à vapeur, à tiraille, etc.

Lorsque l'on fonce un puits ou une bure , on ne peut point établir de pompe à demeure jusqu'à la place où l'on travaille ; elle serait continuellement dérangée et fracassée par les coups de mine, et cependant il qrrive trèssouvent que l'on trouve assez d'eau pour que le jeu d'une pompe devienne indispensable : alors on fait usage de la pompe volante à cornet, que les Allemands nomment Spritze (pi- VII, fig. 8). Elle se compose d'un premier tuyau de bois, au bout duquel on cloue solidement un morceau de gros cuir qui joue à charnière , et d'un autre tuyau , pareil au premier, dans lequel on fait jouer un piston d'une forme et d'une construction toutes particulières : c'est un cornet de cuir très-fort, d§ nt le petit bout est cloué à l'extrémité d'une

56o POMPES

tringle de bois , et dont le bord est attaché par des brides de cuir à ce même bâton, mais de manière à lui permettre de s'ouvrir assez pour remplir complètement l'intérieur du tuyau. Lorsque l'on veut se servir de cette pompe , on la met en place et l'on en consolide les differens corps avec des crochets de fer qui les. réunissent et s'opposent à ce qu'ils puissent s'écarter. On enfonce le cornet jusqu'à la soupape; on jette un sceau d'eau par dessus pour l'amorcer, et on le tire et pousse alternativement à l'aide du bâton auquel il est attaché, et qui se termine par une traverse en béquille. Chaque fois que Ton enfonce le cornet, il se contracte et laisse passer l'eau tout autour, et dès qu'on le soulève il s'ouvre, remplit exactement tout l'intérieur du tuyau, force la soupape à s'élever en faisant le vide , et monte à chaque impulsion une assez grande quantité d'eau, qui sort par la gouttière qui termine la tête de la pompe. On peut donner jusqu'à ao pieds à cette espèce de pompe, qu'un seul homme peut faire marcher, et qui peut se placer droite ou couchée, suivant le local. De cette manière on élève l'eau depuis le point où travaillent les mineurs jusqu'à la première caisse où trempe le pied des pompes qui sont en place, et comme elle est assez légère , on la met à l'abri des coups de mine toutes les fois qu'on tire près d'elle.

La planche VII, fig. 8, donne une idée £e

ces pompes , que tous les mineurs tyroliens savent exécuter et mettre en place.

Les pompes ordinaires sont figurées et décrites dans tant d'ouvrages difierens, que je ne m'étends pas davantage à leur 'sujet, et que je me dispense de les représenter de nouveau, renvoyant les ouvriers qui voudraient en prendre une idée plus juste et plus détaillée , aux ouvrages qui traitent ce sujet d'une manière spéciale, ou mieux encore au petit traité d'hydraulique qui fait partie de l'Encyclopédie populaire, dont chaque volume, orné de planches, ne coûte qu'un franc. 2

Du cuvelage > du picotage et des autres moyens préservatifs employés contre les inondations.

JSow avons dit qu'il existe dans l'intérieur de la terre de grands amatf d'eau , qui don* nent naissance à une infinité de filets et de petits courans, qui circulent dans tous les sens et que l'on rencontre presque toujours quand on exécute des travaux souterrains. hes pompes suffisent ordinairement pour en* lever l'eau produite par ces petites sources; mais quand on est assez malheureux pour

i Encyclopédie populaire, on les sciences, les arts et les métiers mis à la portée de toutes les classes; prix un franc le Tolume. A Paris, ches Audot, libraire, rue des Maçons-Sorbonne, n.° n.

56? CUTELAGE

déboucher l'une des principales issues de ces grands réservoirs, les moyens ordinaires deviennent insulBsans : l'on doit recourir aux moteurs les plus puissans et ne rien négliger pour parvenir à boucher la voie d'eau que l'on a ouverte; car, si Ton était obligé de continuer l'épuisement , la dépense serait si considérable, qu'on serait forcé d'abandonner les travaux et Ile renoncer à l'exploitation.

Ces grands réservoirs ne sont pas les seuls amas d'eau qui contrarient les mineurs et entravent leurs travaux. Certaines rivières qui coulent sur des lits perméables s'infiltrent à une grande distance de leurs bords, et forment des espèces dé lacs souterrains, qui ne sont retenus que par la présence de quelques bancs d'argile, mais qui se précipiteraient dans l'intérieur de la terre, si Ton venait à les percer sans précaution. La Tyne en Angleterre et l'Escaut dans la Flandre sont dans ce cas , et comme les terrains qu'elles inondent ainsi recouvrent des amas immenses de houille, l'homme a surmonté tous les obstacles qu'un tel état de choses lui opposait, est parvenu, à force d'art et de persévérance, à traverser ces lacs souterrains, à les maintenir par des digues, à s'en rendre absolument maître, et est allé s'établir à quelques cents pieds plus bas, pour y exploiter ces couches de houille que la nature avait si bien défendues.

Comme c'est au moyen du picotage et du

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euvelage que Ton est parvenu à traverser les terrains inondés qui recouvrent les belles mines de houille d'Anzin, je ne puis mieux faire, pour donner une idée de cette opération , que de rapporter , pour exemple , la manière dont on l'exécute dans ce vaste établissement, et comme M. d'Àubuisson l'a suivie avec tout le soin dont il est capable, et qu'il l'a décrite avec la clarté que l'on remarque dans tous ses mémoires sur l'art des mines, je rapporterai textuellement la description qu'il nous en a donnée, car les mots techniques ont peu de synonymes, et lorsqu'un procédé est bien décrit une première fois, il est à peu près impossible de le décrire de nouveau sans copier le premier texte l, et il est de toute justice d'en prévenir le lecteur.

Les mines d'Anzin sont aux portes de Valenciennes, elles occupent trois mille ou* vriers^ les puits, qui varient de 600 à i5oo pieds de profondeur, sont desservis par qu*rante-huit machines à vapeur, dont trentesept à moyenne pression de dix à seize chevaux, suivant le système de Chaillot, pour l'extraction de la houille, et onze à basse pression, de la force de quarante à cent-vingt chevaux, pour l'épuisement des eaux. Ces dé* tails, que je dois à l'obligeance de M. Jen* nings, directeur général de ce bel établis* ■■ 1 * - ■ * ■■ ■ ■'

1 Journal des mine», tom. XVIII, n.M 104 et io5.

564 CUVEIAGE

sèment, donnent une idée de son importance* et sont faits pour justifier la préférence que je lui ai accordée en le choisissant pour exemple.

I^e terrain houiller d'Anzin, qui est composé , comme partout ailleurs, de couches alternatives de grès plus ou moins fin, d'argile plus ou moins schisteuse et de houille, dont l'épaisseur varie de i à 3 pieds (o,55 à im) seulement, est recouvert d'un système de couches de pierre calcaire et de glaise ayant 180 à 2^0 pieds (60 à 80 mètres) d'épaisseur; les eaux de filtration ne sont arrêtées et retenues que par une grande couche d'argile glaise d'un gris un peu bleuâtre, mêlée a un peu de terre calcaire, formant une pâte très-ductile dans l'eau, et qui est connue et désignée dans le pays sous le nom de Dief. Ces eaux forment donc au-dessus de cette couche, qui a plus de 5o pieds d'épaisseur (i8m), une es-, pèce de lac ou de marais souterrain appelé niveau par les ouvriers.

Lorsque l'on veut atteindre les couches de houille par un puits, il faut passer à travers le niveau, et empêcher que les eaux ne se précipitent par le trou que le puits fait au milieu du Dief dans les excavations que Von creuse au-dessous, et c'est là le but du picotage et du cuvelage, que l'on pratique avec succès dans les puits carrés d'Anzin , qui ont 7 à Q pieds de côté.

« Lorsque l'emplacement d'un puits est dé*

ET PICOTAGE. 565

« terminé, dit M. d'Àubuisson, on commence « à creuser dans le terrain d'alluvion et dans « les premières couches du terrain crayeux; « ce travail se fait sans difficulté et sans qu'on « soit incommodé par les eaux tant qu'on « est au-dessus de la vallée (de l'Escaut) : le « niveau, commence à cette profondeur; pour « le passer, il faut, à mesure que l'on fonce, c épuiser toute l'eau que les sources et les <c infiltrations, provenant des terrains adja- « cens, versent dans le creux que l'on fait : « il faut, a cet effet, que les machines soient « toujours capables d'en élever une quantité « au moins égale à celle qui peut arriver.

« Comme les eaux ne peuvent se rendre « d'un endroit à l'autre qu'en traversant et « en quelque sorte filtrant à travers la masse « de pierre qui plonge dans le niveau, il s'entt suit qu'elles éprouvent d'autant plus d'obs- « stades dans leur mouvement et qu'elles se tt rendent par conséquent plus lentement, « ou, ce qui revient au même, en plus petite « quantité , dans le puits, que le terrain des « environs est plus compacte et plus serré; « ainsi plus un terrain est serré et plus on « passe le niveau avec facilité. *

C'est ainsi qu'on a mis trois ans à passer le niveau dans le puits nommé Bleuse- Borne, quoique l'on employât à l'épuisement trois machines à vapeur, dont deux de 60 pouces et une de 4°> 1u* travaillaient continuellement et à la fois, et qu'en i8o5 on passa

366 CUVELAGE

ce même niveau en quelques semaines, en fonçant deux puits éloignés seulement de 5oo mètres de celui de Bleuse- Borne; ce qui prouve que le terrain était plus serré.

„ Lorsqu'en creusant on est parvenu a un

* banc de pierre calcaire nommé le Gris, tt on établit le premier picotage : voici comte ment se fait ce travail.

« On unit le fond du puits, ainsi que les « parois dans* leur partie inférieure; on « creuse encore la partie centrale, de maie nière à ce que Ton ait au fond du puits « un creux central de 3 à 4 pieds de pjrofon- « deur, qui sert de puisard, et dans lequel « les ouvriers entrent afin de travailler plus « commodément au picotage. Cela fait, on « pose un cbâssis ou grand cadre de bois sur « la partie du fond qui est restée plus éle- « vée que la partie centrale : ce châssis, que « Ton nomme trousse à picoter, est fait* de « quatre pièces de bois de chêne bien équar- « ries et bien unies, qui ont 9 pieds de long « et 1 pied de large (3m sur o,35) sur 9 pouce ces environ de hauteur; elles sont bien « assemblées, et le côté intérieur du carré « qu'elles forment a 6 pieds 9 pouces (2m,a3)

* entre les faces extérieures du châssis et les « parois du puits : il règne tout autour un « espace d'environ 4 pouces (0,10) de large; « on place dans cet espace , et derrière chacun ce des quatre côtés du châssis, une planche « de bois blanc , posée de champ; l'intervalle

ET PICOTAO^r 367

qui reste encore entre ces planches et les parois est rempli de mousse, que l'on bourre bien. On introduit ensuite de longs coins de bois entre les planches et le$ côtés du châssis, on les enfonce à grands coups de masse, de manière à ce qu'ils pressent fortement contre les parois, les planches et la mousse, qu'ils les impriment en quelque sorte dans la pierre, et que le tout fasse ainsi un ensemble bien assujetti contre ces parois : tel est le picotage proprement dit « Le châssis q picoter étant bien établi, on élève le cuvelage par dessus : celui-ci conr siste en une suite de nouveaux châssis également en bois de chêne bien équarri et bien dressé, qui ont la même longueur, sur 6 pouces 6 lignes (0,18) de large, sur 8 à 10 pouces (0,2 à o,5) de hauteur et plus. Sur chacune de leurs faces extérieures on cloue une bande de grosse toile, faite avec de l'étoupe; elle a environ 7 pouces de large (0,20) , et est fixée de manière que lorsqu'un châssis est en place, elle pend devant le joint qui est entre ce châssis et celui sur lequel il repose. L'intervalle qui reste entre le cuvelage et les parois du puits est ensuite rempli de cendrées; c'est' ainsi qu'on nomme le résidu* qu'on ramasse dans les fours où l'on cuit la chaux avec de la houille; c'est un mélange de chaux vive et de cendres de houille : on le délaye dans l'eau; il durcit et acquiert au bout de quel*