II. — HOUILLE

La houille a été connue et employée de tout temps au chauffage dans les pays où elle affleure à la surface du sol ; on ne songea à l'utiliser eu grand pour les besoins industriels qu'au xviu'' siècle seulement. Le bois fut longtemps le seul combustible; mais, quand les forêts eurent disparu en majeure partie, on dut chercher un autre combustible plus abondant et moins cher. C'est en Angleterre, pays ou la houille se rencontre à la surface du sol, qu'eurent lieu les premières extractions de quelque importance.

Celte exploitation de la houille a eu de grandes conséquences sur la civilisation et le progrès de l'humanité. La machine à vapeur, inventée pour extraire la houille et les eaux des mines, appliquée depuis à toutes les branches de l'industrie et aux moyens de locomotion, la machine à vapeur a profondément modifié l'état de la civilisation. Notons également que l'emploi de la houille amena la découverte du gaz d'éclairage.

Les mines de houille ne dureront pas éternellement et finiront un jour par s'épuiser ; mais le sol en renferme des provisions immenses qui suffiront encore pour des milliers d'années.

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Il est impossible de prévoir un avenir trop lointain et de dire à quelles nouvelles sources de force l'homme puisera dans la suite des siècles. On utilisera peut-être les rayons du soleil, le mouvement des vagues et des marées ou le feu central de la terre.

La houille se présente sous plusieurs aspects : dans les terrains les plus anciens ou soumis à la compression par suite des grands mouvements du sol, elle est compacte, lourde, d'un aspect terne et se nomme anthracite. L'anthracite brûle difficilement, en décrépitant, en produisant une courte flamme et donnant très peu de fumée; il dégage beaucoup de chaleur. Il ne peut servir à la fabrication du gaz d'éclairage, car il renferme trop peu de matières volatiles; on ne peut non plus l'utiliser pour la forge, car il s'éteint trop facilement. Mais brûlé dans des foyers spéciaux il constitue un excellent combustible. Il convient à la cuisson des briques, des poteries, de la chaux, et remplace le coke dans les hauts-fourneaux .

La houille proprement dite est moins dense que l'anthracite et possède plus d'éclat ; on distingue la houille grasse, la houille maigre et la houille sèche.

La houille grasse se boursoufle en brûlant, s'agglutine, donne une longue flamme et dégage beaucoup de gaz ; on s'en sert pour la forge et pour la fabrication du gaz d'éclairage. Le cannel-coal, ou charbon-chandelle, exploité surtout en Angleterre et en Australie, est une houille très grasse, excellente pour le gaz d'éclairage ; elle produit en brûlant une flamme de très grandes dimensions. Les Anglais l'utilisent dans les campagnes pour le chauffage, et la flamme qui s'en dégage sert en même temps à éclairer la pièce dans laquelle on la fait brûler. La houille maigre donne aussi une longue flamme, comme la houille grasse, mais elle ne s'agglutine pas.

Quant à la houille sèche, elle ne produit qu'une flamme courte, ne s'agglutine pas et sert à peu près aux mêmes usages que l'anthracite.

L'origine de la houille n'est pas encore complètement connue. Les géologues admettent cependant en majorité qu'elle est due à une putréfaction ou décomposition particulière d'énormes

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masses de troncs d'arbres ensevelis dans le sol à des époques très anciennes. Les bassins houillers affectent généralement la forme de longues bandes, encaissées dans des calcaires et des scbistes; on en déduit que les arbres, arrachés par de] violentes inondations, ont été roulés par des fleuves et ont formé d'immenses accumulations avant d'être ensevelis.

Extraction de la houille. — L'art de creuser et d'exploiter les mines a fait de très grands progrès pendant le xix" siècle. On s'est contenté d'abord d'extraire la bouille à la surface du sol ou à peu de profondeur ; mais les gisements superficiels s'étant vite épuisés, il a fallu creuser des galeries de plus en plus profondes. Les couches de bouille sont généralement irrégulières, souvent discontinues et mélangées avec des matériaux inutiles. Grâce à des ingénieurs très habiles et à des dépenses énormes, on est parvenu à poursuivre et à atteindre les liions houillers dans les profondeurs du sol.

Les travaux exécutés dans les mines furent une cause d'immenses progrès pour la plupart des sciences : la géologie, la minéralogie, la physique et la chimie. Les voies ferrées, les machines à vapeur, les moteurs hydrauliques ont été appliqués au service de l'exploitation des mines. L'extraction des matériaux, leur montage à la surface du sol, la descente et la montée des ouvriers, l'extraction des eaux envahissantes, la ventilation, l'éclairage, la séparation des minerais utiles de la roche stérile, obligèrent les ingénieurs à inventer des appareils perfectionnés et contribuèrent ainsi aux progrès de toutes les branches de la science et de l'industrie.

Extraction du minerai. — On abat le minerai avec le pic, quand la roche n'est pas trop dure, ce qui est le cas de la houille; mais lorsqu'il faut pénétrer dans la pierre, on a recours à des moyens plus violents, à la poudre ou même à la dynamite. Les trous, destinés à recevoir la matière explosive, sont creusés à l'aide de machines perforatrices, mues par la vapeur ou mieux par l'air comprimé. La poudre fut utilisée dans les mines dès le milieu du xvn e siècle. Les mèches, destinées à communiquer le feu à la poudre, ont été perfectionnées, vers 1831, par Bick-

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ford, en Angleterre ; elles consistent en une corde goudronnée dont le noyau contient une poudre fusante. On se servait jadis de tubes en papier ou de tuyaux de paille, cause de graves accidents par suite d'une inflammation trop rapide. Les mèches sont aujourd'hui fabriquées en France par la maison Bickford, Davey et Chance, de Rouen.

Le minerai abattu est transporté à la base des puits d'extraction au moyen d'un réseau de voies ferrées et de wagonnets, traînés par des chevaux ou poussés par des hommes. La traction des wagonnets a lieu parfois au moyen de machines mues par l'air comprimé, ou d'un funiculaire actionné par une machine à vapeur fixe, ou encore par une machine hydraulique à haute pression. On se servira bientôt de moteurs électriques dont le courant sera fourni par une dynamo établie à la surface du sol. La montée des matériaux s'effectue au moyen de puits dans lesquets sont installées des cages tirées par des câbles en fil d'acier qui vont s'enrouler sur un tambour mis en rotation par une machine à vapeur à deux cylindres conjugués. En cas de rupture du câble, un dispositif particulier, dit parachute, maintient la cage immobile au milieu des poutres de bois qui tapissent les parois du puits et forment un tube qui guide la cage, l'empêche d'osciller et de se renverser. Il est essentiel de rendre le renversement impossible, car la chute des matériaux contenus dans la cage causerait inévitablement la mort des hommes travaillant au fond du puits.

Montée et descente des ouvriers. — Elles avaient lieu jadis à l'aide d'échelles fixées le long des parois du puits d'extraction, d'où grande fatigue pour les travailleurs et perte de temps. Vers 1830, on inventa des échelles mobiles, nommées fahrkunsts en Allemagne, engines en Angleterre, ivarocquières eii Belgique et en France. C'est un système d'échelles, animées de mouvements alternatifs de montée et de descente ; les ouvriers passent d'une échelle à l'autre, en profitant du mouvement qui doit les faire descendre ou monter.

Épuisement des eaux. — L'épuisement des eaux, indispensable dans presque toutes les mines, est obtenu au moyen de

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pompes puissantes, actionnées à la surface du sol par une machine à vapeur. Les forces dont on disposait autrefois pour la manœuvre des pompes étant trop faibles, un grand nombre d'anciennes mines furent abandonnées à la suite de l'envahissement des eaux. Leur exploitation redeviendrait possible aujourd'hui.

Ventilation. — Les mines doivent être fortement ventilées pour assurer la respiration des ouvriers et chasser les matières nuisibles répandues dans l'air : fumées dues à la déflagration de la poudre, poussières charbonneuses inflammables et grisou. L'aérage est obtenu par des courants d'air, au moyen de puits creusés à des profondeurs différentes, ce qui produit un double mouvement d'air chaud ascendant et d'air froid descendant. On se sert également de foyers d'aérage, véritables cheminées au fond desquelles on fait du feu, on encore de ventilateurs mus par des machines à vapeur, et qui aspirent ou refoulent de l'air.

Éclairage. — L'éclairage des mines de houille présente des difficultés particulières, à cause de la présence dans les galeries d'un gaz qui se mélange à l'air et détone au contact d'une flamme en produisant le feu grisou. Un en était réduit jadis à faire enflammer le gaz par un homme qui, rampant dans les galeries, promenait une torche allumée dans les cavités où le gaz pouvait s'accumuler. Malheureusement ce serviteur dévoué était souvent victime d'une explosion du grisou.

Vers 1815, l'illustre physicien Davy et aussi George Stephenson, le futur inventeur de la locomotive, alors obscur ouvrier dans une mine de Newcastle, construisirent simultanément en Angleterre une lampe de sûreté qui a rendu et qui rend encore d'immenses services. C'est une lampe à huile dont la flamme est enveloppée d'une toile métallique. La toile absorbe la chaleur de la flamme, la disperse et le grisou ne peut plus être enflammé. Les coups de grisou sont malheureusement encore trop fréquents, car d'autres causes que les lampes peuvent mettre le feu au mélange détonant: les étincelles dues au choc des pics sur les pierres dures, l'explosion de la poudre ou de la dynamite et surtout l'imprudence des fumeurs.