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146 MÉTHODES D'EXPLOITATJON.

diagonales aisément praticables, c est-à-dire jusqu'à 35% la méthode la plus rationnelle est d'exploiter par tranches parallèles au plan de stratification de la couche et en commençant au toit. Si les remblais sont faits avec des terres un peu grasses, ces terres se compriment au dépilage et forment pour l'exploitation de la tranche inférieure un toit sûr et facile à soutenir. En général on réunit toutes les pierres que fournit l'exploitation pour en faire des murs entre lesquels on jette des terres grasses ainsi que les cendres et scories des fourneaux.

Lorsque les grandes couches de houille sont fortement inclinées, à 45, 60° ou même au delà, les diflicultés de l'exploitation s'accroissent par la compressibilité des remblais.

La couche du Creusot, de 10 à 20 mètres de puissance et inclinée de 60 à 75*, quelquefois même verticale ou renversée, peut servir de type sous le double rapport du gisement et de l'exploitation. Nous emprunterons quelques détails à la des-

Fig. 51. Exploitation par remblais au Creusot.

criplion publiée par M. Aumont, ingénieur en chef de cette mine.

Le puits d'extraction P (fig. 51) est placé à 50 ou 100 mètres de la couche et du côté du toit. Ail niveau d'exploitation, une traverse va recouper le gîte jusqu'au mur. A la distance d'environ 20 mètres du toit, une galerie parallèle à la couche est percée de manière à en suivre toutes les inflexions ; cette galerie est ensuite mise en

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communication avec la couche par une série de traverses espa^ eées d'environ 50 mètres.

Tels sont les travaux préparatoires indiqués par la figure 54, qui représente le plan d'un étage en exploitation.

L'exploitation commence par une galerie ouverte au mur de la couche ; elle a 2 mètres de hauteur sur 2 mètres de largeur, et doit être fortement boisée. A partir de cette galerie, un des compartiments de 50 mètres, circonscrit par les traverses, est recoupé par une série de galeries qui vont du mur jusqu'au toit ; elles ont 2 mètres de largeur et laissent entre elles 2 mètres de pilier. Ces galeries, une fois arrivées au toit, sont remblayées complètement, puis l'on enlève m^^^^

les piliers intermédiaires par ..^^--^^^^■^^^^^^^^-'^^''■''m

d'autres galeries contiguës au ' --^^-Él^^^a

remblai ; ces dernières galeries ^ ^ ' "J^^^Hf

sont remblayées de même que ^^ ^^^^m

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arrivées au toit. ^^»- ^^*

On voit dans la figure 51 qu'on laisse à droite et à gauche de chaque traverse qui recoupe la couche des piliers de réserve qui doivent rester tant que la traverse sert au roulage.

On arrive d(mc à enlever complètement, et par galeries contiguës, une tranche de houille de 2 mètres de hauteur ; cette tranche, se trouvant remplacée par du remblai qui se comprime l)eu à peu, se réduit à 1",20 de hauteur ; alors, la traverse est convertie en une rampe qui monte sur ces remblais (fig. 52)! Pour cela , on abat le toit et l'on remblaye le sol de la galerie avec le produit de cet abatage.

Un puits spécial, indiqué par la figure 51, reçoit les remblais jetés du jour, et ces remblais sont conduits aux galeries de manière à obtenir une exploitation complète et aussi solide que possible. Après Tenlèvement d'une première tranche, on peut en attaquer une seconde superposée aux remblais de la première et la remblayer également.

Une troisième tranche est prise de la même manière, et ainsi

de suite, jusqu'à ce que, les traverses converties en rampes présentant des pentes trop rapides, on se décide alors à percer au toit une nouvelle galerie d'allongement parallèle à la couche et une nouvelle série de traverses. M. Aumoni a espacé les étages de 6 mètres (fig. fiS), de telle sorte que, le niveau supérieur ayant été exploité le premier, les galeries de la troisième tranche exploitée viennent joindre les remblais superposés à leur faîte. Comme on ne monte pas sur la troisième tranche, qui se trouve au-dessous des remblais de l'étage supérieur, on s'abstient de remblayer la galerie de direction et les dernières galeries de recoupe.

En résumé, une série de galeries préparatoires sert à exploiter 6 mètres de charbon, ainsi que l'indique la figure 52, qui représente la coupe des ouvrages pris en travers par trois galeries superposées. En ayant soin de commencer par la partie supérieure, on évite le bris du charbon par son affaissement progressif sur les remblais comprimés, par conséquent on évite les feux qui sont un des plus grands obstacles à surmonter dans les exploitations de cette nature.

Lorsque le feu se déclare dans un des compartiments de 50 mètres, on construit deux barrages dans la galerie de direction ouverte au mur de la couche ; ces barrages s'appuient sur les piliers qui ont été conservés pour protéger les traverses, ils sont par conséquent solides et isolent le feu du reste de la mine, sans apporter aucune entrave à l'exploitation des autres compartiments.

Les exploitations par remblais s'exécutent à Blanzy par des travaux maintenus dans la couche et d'après les principes suivants : 1* éviter les galeries contiguës aux remblais, afin de ne pas avoir trop de frais et de difficultés d'entretien ; 2° verser immédiatement les remblais à leur place sans jets de pelle ; 5* se ménager les moyens de barrer et d'isoler un chantier, dans le cas où le feu viendrait à s'y déclarer.

On satisfait à ces conditions en ayant pour chaque dépilage deux galeries d'allongement : l'une est contiguë au toit de la

coucl.e et prise au niveau inférieur : c'est la voie île réception et de roulage des charbons ; l'autre est contigue au mur et située au niveau supérieur de l'étage, par exemple à ô ou 10 mètres au-dessus de la précédente : c'est la voie qui sert à amener les remblais.

On se propose d'enlever tout le prisme de houille ainsi reconnu et préparé par deux galeries d'allongement ; la projection

ExptailiUlOi par rtaïUait à Blami.

verticale de ce prisme A, B, C, D est représentée par la coupe Ifig. 55). Pour cela, à l'extrémité du prisme à dépiler, une traverse C, D est menée du niveau inférieur jusqu'au mur de la couche, puis, à partir de l'eitrémité, on étabht un montage jusque vers la galerie supérieure. Ensuite, à partir de ce montage, on abat la houille qui en forme le toit, en remplaçant successivement la houille enlevée par les remblais qui sont versés de la galerie supérieure.

On enlève ainsi une tranche inclinée de houille qui a pour base la projeclion verticale A, B, C, D, et dont la largeur est d'environ 2 mètres; on remblaye progressivement le vide pro-

duit par reiilèvement de la houille. On attaque ensuite une seconde tranche contiguë, et Ton arrive, de proche en proche, à conduire le dépilage dans toute la longueur de Tétage dégagé par les deux galeries, en enlevant la houille par la galerie C, et versant par la galerie B les remblais qui lui sont successivement substitués. Inutile de dire que pendant Texécution de ce traTail on prend toutes les précautions de soutènement qu'exige la nature de la houille.

La figure 53 est une projection verticale de la forme d'un •chantier. Cette forme varie dans ses. détails suivant la nature du charbon et celle des remblais employés ; on peut par exemple découper le front de taille en forme de gradins, lui donner une inclinaison plus r)u moins grande. Un chantier ainsi disposé peut se comparer exactement à un chantier par gradins renversés, dans une couche inclinée de 35 à 40 degrés ; seulement le mur est formé par les remblais versés par le haut, tandis que le toit est formé par le charbon.

On procède donc en coupant le massif par tranches inclinées et successives, en ayant soin de proportionner la hauteur du chantier à la solidité de la houille. On réduit cette hauteur à 5 mèlres lorsque le charbon est fissuré, tandis que dans les parties solides on peut aller jusqu'à 10 mètres.

Ce mode de dépilage avec remblais a été appliqué à Blanzy lorsque les couches sont inclinées de 30 à 45 degrés et au delà sur des hauteurs de 5 à 10 mètres et même de 15 mètres ; mais il ne pourrait Têlre pour des couches dont le charbon aurait été très-fissuré par d'anciennes exploitations peu ou point remblayées. Dans ce cas, il est préférable de procéder par galeries en travers et conliguës, ainsi que nous l'avons précédemment indiqué pour la couche du Creusot.

Ces méthodes d'exploitation avec remblais par ouvrages en travers et galeries contiguës, ou par abatage simultané, répondent à toutes les exigences d'un bon aménagement ; mais, avant d'y arriver, bien des tâtonnements ont eu lieu, qui ont porté le désordre et les feux dans les grandes couches. Ainsi la

grande couche du Creusot, celle de Montchanin, d'Aubin, dé Montrambert, et bien d'autres en France, furent autrefois exploitées par galeries et piliers sans remblais. Les piliers étaient affaiblis autant que possible, et l'on passait ensuite à un autre étage isolé du précédent par une sole de quelques mètres de houille. On arrivait ainsi à exploiter environ un tiers de la couche, et le reste ne tardait pas à s'ébouler et à se trouver abandonné aux feux qui s'y déclaraient spontanément. Telle est l'origine des houillères embrasées qui existent dans les bassins de la Loire , de l'Aveyron, de l'Allier, et dans presque tous ceux où se trouvent des couches de liouille très-puissantes. Les grès et les schistes calcinés qui accompagnent ces couches témoignent des ravages causés par les feux allumés depuis longtemps, et dont quelquesuns existent encore aujourd'hui.

On a aussi pratiqué, dans les couches puissantes et fortement inclinées, une méthode dite par éboulement; elle consistait à ouvrir au mur de la couche des chambres d'éboulement, dans lesquelles le charbon glissait continuellement des parties supérieures. Lorsque le charbon cessait de venir, des pétards en accéléraient la chute, et Ton arrivait à entretenir l'extraction, sans jamais savoir combien elle pourrait durer. Il était rare, en effet, que le feu et les gaz délétères ne vinssent pas mettre un terme à ces méthodes inintelligentes, que nous ne mentionnons ici que sous le rapport historique.

On voit, en résumé, que ces accumulations immenses de houille qui étonnent l'imagination, sont, par rapport aux méthodes d'exploitation, dans un état d'infériorité notable. Une puissance totale étant donnée dans un bassin, la distribution de cette puissance en plusieurs couches ayant seulement quelques mètres d'épaisseur serait bien plus avantageuse que son accumulation en une seule couche.

Comme mesure générale, appHcable à toutes les méthodes d'exploitation, on doit veiller à ce que les piUers ne restent pas isolés et longtemps exposés à l'action de Tair avant leur abatage. La houille s'altère dans les mines presque autant qu'à la surface ;

les pyrites qu'elle contient se décomposent et Fhydroxyde de fer qui en résulte donne au charbon une teinte de rouille qui en déprécie la valeur ; enfin les schistes se délitent, s'efQeurissent^ et le triage devient beaucoup plus difficile. Il faut donc proportionner le dégagement des massifs par les travaux préparatoires à l'extraction qui doit être faite chaque année.

La houille est sans contredit, parmi les minéraux utiles, celui dont l'exploitation présente les plus grandes difficultés. En effet, elle doit être extraite en très-grandes masses ; sa valeur, peu considérable sur le carreau des mines, est cependant assez importante pour qu'il soit nécessaire d'en abandonner le moins possible ; laissée dans de vieux travaux, elle est perdue à jamais ; enfin des sources intérieures d'eau et de gaz délétères se dégagent quelquefois des surfaces souterraines mises à découvert et envahissent les travaux. 11 a fallu toutes les ressources de la science el de l'industrie pour rendre possible l'exploitation de certains bassins qui seraient restés dans l'abandon sans des moyens spéciaux de sûreté et d'aérage et sans les progrès de la machine à vapeur.

Les obstacles se développent ordinairement en raison des surfaces mises à découvert; l'ingénieur peut donc déployer pro-' gressivement ses moyens d'action de manière à rester toujours maître de l'exploitation, mais il est des accidents subits qui mettent en défaut la prudence humaine, compromettent l'existence des mineurs, et peuvent annihiler en quelques heures le fruit d'un long travail. Les plus terribles de ces accidents sont les amas d'eau et de gaz qui, dans presque tous les bassins, se trouvent accumulés dans des travaux anciens dont la tradition n'avait pas conservé le souvenir. Lorsqu'une taille vient à déboucher dans un de ces amas, un coup de pic ou un coup de mine suffisent pour mettre les travaux en communication avec le danger, et, quand il se manifeste, il n'est déjà plus temps de le fuir ou de le combattre.

Pour éviter ces funestes rencontres, les mineurs se font précéder, dans les tailles où le danger est à craindre, par des son-

dages horizontaux, les uns droits, les autres divergents. Ces sondages, pour donner une sécurité suffisante, doivent avoir une avance de 5 à 10 mètres; si l'un d'eux atteint un vide, tout travail d'abatage doit cesser jusqu'à ce qu'on ait pu en constater la nature.

EfTet utile des mineurs. — Dans les houillères, le produit obtenu par la journée d'un mineur employé à l'abatage est le but essentiel des méthodes. On ne peut obtenir la houille à bon marché qu'à la condition que l'abatage, qui est le point de départ du prix de revient, sera fait aussi économiquement que possible.

Le produit de la journée du mineur est extrêmement variable, suivant la puissance des couches et la facilité du travail; on ne pourra donc s'en rendre compte que par l'examen de plusieurs exemples, et principalement des plus extrêmes. Nous prendrons pour exemples les résultats obtenus à Blanzy, dans des couches de 10 à 14 mètres de puissance, et ceux des petites couches du nord de la France et de la Belgique, où l'épaisseur exploitée se réduit en moyenne à 0",60.

A Blanzy, le travail se distingue en deux périodes, le massif et le dépilage. Au massif, les galeries ont 2'",50 de hauteur sur o mètres de largeur ; les mineurs y obtiennent de 20 à 40 hectolitres par journée, suivant la dureté de la houille. Au dépilage, l'abatage est beaucoup plus facile, et le produit de la journée du mineur s'élève à 50 et GO hectolitres.

En réalité, lorsqu'on vient à comparer la quantité totale de houi le obtenue au nombre total des mineurs employés, l'effet utile est beaucoup moindre. Il y a en effet une grande quantité de mineurs appliqués à des galeries au rocher, ou partie au rocher et partie au charbon ; tous les mineurs ne font pas d'ailleurs un poste complet, ils travaillent à tant par hectolitre, et beaucoup se retirent avant la fin du poste, de telle sorte que la durée moyenne du travail n'est guère que de 7 heures. Il en résulte que, si l'on prend toutes les journées de mineurs à la veine ou au rocher pendant une année et qu'on les compare à la quan-

15i MÉTHODES D'EXPLOITATION.

tité de houille sortie, la moyenne du produit n'est que de 22 hectolitres par journée.

Dans les petites couches de O^^TO à 0'",30, il n*y a pas de travail au massif ; ce travail ne s'exécute en effet que par le percement des voies qui doivent préparer les tailles. Les mineurs appliqués à ce percement reçoivent une indemnité par mètre courant, en sus de la houille qu'ils peuvent produire, et qui ne suffit pas pour payer l'avancement. La taille une fois préparée, les mineurs, haveurs ou piqueurs y sont appliqués et obtiennent un produit journalier, d'autant plus facile à définir que les mineurs sont payés au mètre carré de surface déhouillée.

Si nous prenons, par exemple, un charbonnage dans lequel le produit d'un mètre carré de couche varie cnt^e 6 et 7 hectolitres, nous trouvons que chaque journée de mineur en taille produit 25 hectohtres. Mais, apphquant à la houille toutes les journées de coupeurs de voie et de mineurs au rocher, employés aux travaux préparatoires, le produit tombe à 14 hectolitres par journée de mineur.

En comparant ce chiffre d'un effet utile de 14 hectolitres obtenu dans des couches de 0"*,60 à 0'",80, à celui de 22 hectohtres qui est obtenu dans des couches de 10 mètres de puissance, on ne peut manquer d'être étonné de leur peu de différence. C'est la meilleure démonstration qui puisse être donnée de la grande influence de la méthode sur les résultats d'une exploitation. Au premier a]«ord, il devrait exister une différence considérable, sous le rapport des frais d'exploitation, entre des couches de 10 mètres de puissance et celles de (r,60, et ces chiffres démontrent à Tavance que la différence n'est pas très-grande ; elle l'est d'autant moins, que Tabatage ne représente qu'une faible partie du prix de revient qui comprend les frais de roulage, d'extraction, d'épuisement des eaux et les consommations en bois, fer, etc., frais qui varient peu, quelle que soit l'épaisseur de la couche.

L'effet utile du mineur ne peut guère être apprécié en dehors des prix de main d'œuvre qni permettent des comparaisons plus

précises ; ces premières indications sur les produits obtenus se trouveront donc complétées par celles que nous aurons à produire dans un chapitre spécial, pour indiquer rétablissement des prix de revient.

Quant au percement des galeries et des puits, le terrain houil- 1er, composé d'alternances de grès et de schistes, est assez comparable dans les divers bassins pour qu'on puisse établir (|uelques évaluations approximatives sur l'effet utile des mineurs. 11 faut seulement compter en dehors de ces évaluation.s' la rencontre de certains bancs de grès d'une dureté exceptionnelle et dans lesquels le travail peut être ralenti de moitié ; en second lieu, l'épuisement des eaux qui peut gêner le fonçage des puits, enfin les muraillements qui peuvent être nécessaires, et dont l'exécution interrompt le percement dans les galeries aussi bien que dans les puits. Ces réserves faites • une galerie dans les alternances de grès et de schistes du terrain houiller, poursuivie à deux postes travaillant 12 heures chacun, peut être avancée en moyenne de 0'",75 par journée de travail. Un puits de section ordinaire poursuivi par trois postes de 8 heures chacun, peut être avancé de ()",30 à 0*",50 par journée de travail. En tenant compte des nécessités moyennes d'épuisement des eaux et de muraillement, l'avancement d'un puits ouvert dans le terrain houiller peut êlre évalué à 10 mètres par mois, et celui d'une galerie à 15 mètres.

Les conditions particulières qui déterminent les méthodes d'exploitation du sel gemme sont : 1* la nature minéralogique des gîtes qui peuvent être assez réglés et assez purs pour être abattus et extraits tels qu'ils existent, ou trop irréguliers dans leurs formes et trop mélangés d'argile (salzthon) pour être exploités directement par les méthodes déjà citées ; 2* la stratification ordinaire de ces gîtes avec des couches argileuses ou calcaires qui contiennent des niveaux d'eau abondants et dangereux pour les travaux inférieurs.

Dans le cas d'une exploitation par abatage direct au-dessous de couches aquifères, il faut laisser du sel au couronnement des excavations, afin d'éviter de découvrir les argiles du toit qui se déliteraient au contact de l'air ; puis soutenir l'exploitation par des piliers de la matière elle-même, pour éviter des mouvements du sol qui pourraient troubler le régime naturel des niveaux d'eau supérieurs et les amener dans la mine; il faut enfin distribuer les tailles de telle sorte, qu'elles puissent être au besoin isolées les unes des autres, afin que, s'il arrivait quelque irruption des eaux, le chantier envahi pût être abandonné et facilement isolé.

L'ensemble de ces conditions conduit nécessairement au système par galeries et piliers. I^e sel gemme se prêle d'autant mieux à ce mode de travail qu'il est naturellement solide, et c'est de cette manière qu'on exploite les salines de Wieliscka, de Norwich et celles de l'est de la France. Les salines de Vie et de Dieuze (Meurthe), dont nous avons décrit le gisement dans le premier volume, peuvent nous servir de type de description pour l'application des méthodes d'exploitation directe.

La couche de 5 mètres qui existe sous une partie de l'arrondissement de Château-Salins a été le but principal des travaux. Cette couche, attaquée à Vie par des moyens puissants, dut cependant être abandonnée après plusieurs irruptions des niveaux supérieurs. A Dieuze, elle se présenta dans de meilleures conditions, et fut préparée par le percement d'une galerie principale de 6 mètres de largeur et de 4 mètres de hauteur, dans laquelle Tabatage avait lieu en deux gradins. Cette galerie fut taillée en forme de voûte, et 1 mètre de sel fut laissé à la clef pour en assurer la solidité.

A partir de cette galerie, la couche fut divisée par deux systèmes de galeries croisées et de même dimension que la précédente, en massifs carrés de 90 mètres de côté ; à chaque angle de ces carrés on réserva, dans les galeries de 6 mètres, des massifs de 7 mètres de longueur et de 3'",30 de saillie, qui étranglaient la voie et réduisaient sa largeur et sa hauteur à 1",50.

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ItOISAGE DES GALERIES. 171

Les tailles ou ateliers d'abatage ne reçoivent que des boisages provisoires dont l'établissement e»t d'autant plus simple, qu'il *;8t généralement confié aux mineurs eux-mêmes. Ces boisages consistent le plus souvent en étais placés perpendiculairement du toit au mur et serrés an moyen d'une planche en forme de coin qui sert à caler la base ou le sommet. Dans tes tailles qui n'ont qu'un mètre de hauteur, des étais de 0",12à0",15 de diamètre, alignés à des distances de l'Oise, suffisent ordinairement. Dans les tailles élevées, on emploie des étais de O^jSOà (r,30 de diamètre, alignés et serrant de fortes planches, ou plutôt des madriers contre le toit ; ces étais doivent être calés perpendiculairement au plan de la couche ou filon. Dans une taille ainsi boisée, les roches stratifiées du toit sont soutenues par les madriers appuyés eux-mêmes sur les étais, de sorte qu'elles ne peuvent se fendre, se diviser en écailles et s'écrouler,

^ans que la flexion ou fracture des liois averlisse les ouvriers assez promptement pour qu'ils aient le temps de se retirer.

Lorsque, dans des tailles ainsi boisées, on bat en retraite, il est facile de retirer sans danger environ la moitié des bois en desserrant les coins de la base ; le reste est enlevé au moyen de cordes, et doit même être sacrifié, si le terrain est tel, que cet enlèvement ne puisse se faire sans péril. Ces boisages étant fort

était obligé de Textraire dans cet état de mélange. Comme il n'y a de triage possible que par voie de dissolution, il est plus simple de rassembler les eaux existantes dans la mine et même d'en introduire de la surface, de les saturer de sel, et de les élever ensuite, en laissant au fond toutes les matières stériles.

Pour mettre cette niéthode à exécution, il est nécessaire de pénétrer dans la masse saliforé ; car le sel est tellement peu soluble à l'état compacte où cristallin, qu'il faut une action trèsprolongée des eaux et une surface de contact très-étandue pour qu'elles puissent se saturer.

Les salines d'Hàlleih, dans le pays de Salzbourg, peuvent être considérées comme présentant le type de celte méthode; une description rapide donnera idée des moyens employés et des résultats obtenus.

Le terrain salifère est contenu dans une série de collines assez élevées, à travers lesquelles, lorsqu'on veut créer une exploitation, on ouvre une galerie de recherche. De distance en distance on pousse, à droite et à gauche de cette galerie principale, des galeries latérales qui facilitent l'exploration du sol. Sur les points reconnus riches en sel et d'une exploitation avantageuse, on ouvre des lacs ou salons^ vastes chambres destinées à devenir des ateliers de dissolution.

Lorsque les parois d'une galerie ont été reconnues assez riches pour qu'il soit utile de la convertir en lac, on y introduit de l'eau douce provenant des infiltrations supérieures ou même de la surface, et on la maintient par une digue à la hauteur d'environ 0™,60. Cette eau ronge les parois de la galerie et l'élargit ; on en augmente peu à peu le volume, et l'on finit par attaquer de cette manière le plafond lui-même en élevant successivement la digue jusqu'au-dessus de son niveau.

Un lac définitivement établi présente (fig. 54) une excavation allongée, barrée par une digue. On arrive vers le fond par une petite descenderie communiquant avec les travaux supérieurs, et par laquelle on fait descendre l'eau douce ; un escalier placé dans cette descenderie permet de venir constater le niveau des eaux

EXPLOITATION DU SEI. GEIHHE, ISO

et l'état des parois; enfin on peut Arriver en lêle du lac par un autre escalier montant sur la digue.

La construction de cette digue est la partie la plus importante du travail : on la compose de deux rangées de pieux recouverts

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