EXPLOITATION DES ARGILES SALIFÉRES

Ainsi que nous l’avons vu, l’argile est le compagnon constant du sel gemme, et l’enveloppe en tous sens. Au contact de la couche saline, l’argile est imprégnée de chlorure de sodium, comme si elle s’était déposée dans une dissolution de ce sel. Humboldt lui a donné le nom à' argile salifère.

Dans un échantillon d’argile salifère provenant du Salzkammergut, Schafhâut a trouvé du silicate d’alumine, constitué par des débris d’infusoires, des carbonates de chaux et de magnésie, du sulfate de chaux, des matières bitumineuses et organiques, des sulfures de fer et de manganèse, et enfin du sel marin, dans la proportion de 1 pour 100. C’est le taux le plus fréquent.

L’argile salifère constitue parfois des formations très importantes et indépendantes, qui n’enveloppent pas des couches définies de sel gemme, mais contiennent du chlorure de sodium intimement mélangé à la masse, ainsi que des rognons disséminés, et des nodules d’une certaine importance. Cette argile est souvent recouverte d’une couche de marne schisteuse et d’argile dépourvue de sel, mais riche en gypse ou en anhydrite.

L’argile salifère [Easelgebirge) se rencontre dans des terrains qui présentent la plus grande analogie avec ceux qui, comme à Wieliczka notamment, renferment des gisements de sel gemme. Sa formation doit donc être rapportée à la même origine, bien que jusqu’ici on n’y ait pas rencontré de couches de sel proprement dites.

Elle est exploitée très habilement dans le Tyrol et le Salzkammergut, par voie de dissolution.

Principes de la méthode d'exploitation intermittente. — 11 ne pourrait être question ici d’extraire l’argile salifère, pour la lessiver à la surface du sol, et de concentrer les eaux obtenues par la chaleur, pour en retirer le sel marin. L’exploitation serait beaucoup trop coûteuse.

La méthode employée dans le Salzkammergut consiste à diviser par des puits et des galeries se recoupant à angle droit la couche à exploiter, et à introduire dans les vides ainsi ménagés de l’eau douce qui opèi’e sur place le lessivage. Ce sont ces eaux que l’on retire et que l’on concentre.

Les principes de l’exploitation sont les suivants :

N’extraire que des solutions saturées ;

Enlever le sel aussi complètement que possible, tout en laissant les matières insolubles ;

Disposer les galeries de façon à opérer la dissolution sur la plus grande hauteur possible, en allant de bas en haut à partir de la base de l’étage salifère.

Lorsque 1 eau douce est introduite dans les cavités ainsi ménagées, son action dissolvante s’arrête rapidement sur le fond, parce qu’elle se trouve bientôt remplacée par les solutions saturées plus denses provenant de la dissolution des couches

SEL MARIN ET SEL GEMME

supérieures. D’ailleurs, le bas de la couche est bientôt recouvert par un lit d’argile désagrégée qui le protège contre l’action de l’eau. Le long du toit, il en est autrement, car la matière saline y est toujours en contact avec la solution la moins dense et la moins saturée ; l’argile s’y désagrège et de nouvelles portions sont exposées à l’action dissolvante. Enfin sur les parois, on trouvera tous les degrés intermédiaires entre ces deux cas limités, pour la partie comprise entre le toit et le niveau de la couche saturée, l’attaque et la désagrégation vont donc en décroissant de haut en bas.

Il est donc nécessaire de tenir constamment pleine la chambre de dissolution, afin de toujours attaquer le plafond oîi la dissolution est la plus rapide. Mais pour cela, il faut constamment introduire une quantité convenable d’eau douce, afin de compenser à la fois les pertes par infiltration et la diminution de volume provenant de la dissolution du sel. En effet o60 kilogrammes de sel solide occupent un volume de 171 litres tandis que ce sel dissous dans 1 mètre cube d’eau donne une dissolution dont le volume est 1, 129 mètres cubes; le fait de la dissolution déter- , . , 1,171 —1,129 42 . ^

mine donc une contraction de - ?rr?T - =~rFT> soit 2o,5 pour 100

Les phénomènes de dissolution étant les plus actifs au toit des galeries on conçoit qu’il y a tout intérêt à donner aux travaux la plus grande surface possible. On n’est limité dans l’extension à leur donner que par la résistance du terrain. Dans les marnes salifères (Haselgebirge) , cette résistance est suffisante pour qu’on fasse des excavations de 50 mètres sur 90 ou 100.

La figure 180 montre la disposition d’une de ces chambres de dissolution. On commence par établir à la base du banc à exploiter une série de galeries étroites M. nn. MM. mm. se recoupant à angle droit, ayant une hauteur de l^.SO cà 2 mètres. Ces galeries isolent des piliers del“,5 à 2 mètres de côté. Ces piliers disparaîtront par le fait même de la dissolution.

La hauteur de la couche que l’on peut exploiter par une seule opération dépend de l’étendue de la chambre et de la nature ilu terrain.

A la partie supérieure du banc, une galerie AB qui peut desservir plusieurs chambres, sert comme passage général, c’est par elle aussi qu’on amène l’eau douce qui est conduite à chaque chambre par un branchement GlI et une galerie III inclinée à 4o“ environ. Le branchement EF mène à un puits servant à surveiller le niveau de l’eau et à laisser évacuer l’air pendant le remplissage.

Une galerie inférieure CD est utilisée dès le début pour l’établissement des galeries préparatoires, et sert ensuite à l’écoulement des eaux salées (soolen). Pour cela, elle est mise en communication avec chaque chambre de dissolution par un branchement Kz, relié à la chambre par un canal OR rendu étanche par deux boisages entre lesquels on tasse de l’argile. En O est un batardeau muni de vannes servant à régler le niveau de l’eau salée.

Quand une chambre est prête, on n’y introduit d’abord qu’une hauteur faible d’eau, de façon à ne baigner que le bas des piliers, ceux-ci se trouvent donc peu à peu minés par la base, et finalement restent suspendus au plafond : à mesure qu’ils SS dissolvent, on élève le plan d’eau de façon à baigner toujours la surface inférieure des piliers qui finissent par disparaître. Dès lors l’eau touche le plafond et les galeries se trouvent remplacées par une excavation unique, que l’on traite

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d’après les principes énoncés ci-dessus. Il faut avoir soin d’amener constamment la quantité d’eau nécessaire pour que le toit soit toujours mouillé, mais il faut éviter que le niveau de l’eau s’élève trop au-dessus. Si cela se présentait, le toit

se dégraderait, il s’en détacherait des blocs qui, tombant dans la couche saturée, se trouveraient perdus.

A mesure que la dissolution avance le plafond de la chambre s’élève et par suite il faut élever la digue O qui doit toujours dépasser le niveau de l’eau.

SEL MARIN ET SEL GEMME

On compte sur une durée de quelques semaines à deux ou trois mois pour le remplissage des chambres suivant leur étendue; la saturation de la dissolution exige jusqu’à sept à huit mois. On prolonge l’arrivée de l’eau douce, tant que le plafond n’a pas atteint une étendue telle qu’elle fasse craindre des éboulements.

L’excavation va en effet en s’évasant sans cesse à mesure que sa hauteur augmente, par suite de la dissolution des parois, et prend un profil très incliné; par suite il arrive un moment où le toit atteint un développement compromettant. Aussi est-on amené à créer dans la hauteur de la couche plusieurs chambres de dissolution, ce qui augmente beaucoup les frais d’exploitation.

Lorsque l’on cesse de faire croitre la chambre et que l’eau est arrivée à l’état de saturation, on la laisse s’écouler à travers les planches presque jointives d'une caisse filtrante qui arrête l’argile, et on la conduit aux réservoirs de clarification, où elle est prise pour être concentrée. On nettoie ensuite la chambre et on la remplit de nouveau d’eau douce s’il y a lieu.

Méthode par dissolution continue. D’après ce qui vient d’être dit, l’élargissement des excavations à la partie supérieure limite la hauteur que peut atteindre une chambre de dissolution, et oblige à refaire de nouvelles galeries en dessus pour continuer l’exploitation à un autre niveau. Cela entraîne des frais considérables, et oblige d’ailleurs à donner peu de superficie à la chambre la plus basse.

Si l’excavation au lieu d’être sensiblement conique était cylindrique, il est clair que la hauteur d’un étage pourrait être presque illimitée. Cette considération a conduit à substituer à la méthode discontinue la méthode continue. On introduit constamment de l’eau douce dans la chambre, en petite quantité à la fois, tandis qu’on soutire d’une façon continue l’eau salée saturée, en réglant l’écoulement de celle-ci de façon que la chambre soit toujours pleine d’une solution à peu près saturée sur laquelle surnage l’eau douce en contact avec le plafond seul : dans ces conditions la corrosion des parois est presque nulle, puisqu’elles ne sont jamais en contact qu’avec de l’eau déjà chargée de sel, et l’évasement de la chambre se produit d’une façon beaucoup moins rapide.

A mesure que le plafond s’élève le fond s’élève aussi ; dans les gisements riches, la hauteur de l’excavation va en croissant, parce que les dépôts formés sur le fond ne compensent pas le volume du sel dissous, mais dans les gisements pauvres, le foisonnement de l’argile peut diminuer la hauteur libre. On peut donc être obligé de vider la chambre pour la nettoyer : mais, après curage on la remplit d’eau saturée s’il est possible.

La méthode discontinue, quels que soient les soins apportés à sa direction, ne permettait pas de dépasser à chaque étage 50 à 40 mètres, exceptionnellement 60 mètres ; la méthode continue laissera probablement une beaucoup plus grande marge. La durée des chambres n’est cependant pas illimitée, ainsi que l’ont montré les éboulements produits dans certaines salines de l’Est.