EXTRACTION DE LA HOUILLE

L'extraction de la houille exige des travaux considérables ; leur exécution immobilise des capitaux dont l'importance \a chaque jour en croissant et que Ton peut évaluer en France à plus de 300 millions de francs. Les limites et le but de cet ouvrage ne nous permettent pas d'entrer dans la description détaillée des travaux exécutés dans les houillères ; nous n'en étudierons que les points principaux.

On peut les diviser en travaux préparatoires et travaux d'exploitation proprement dits, mais les uns et les autres doivent être précédés de travaux de recherche.

Lorsque les considérations géologiques, tirées de l'observation des couches du sol, font supposer l'existence de la houille en un lieu donné, il faut, avant de commencer les travaux préparatoires, s'assurer de l'existence des gîtes et recueillir autant de données que possible sur leur nature, leur profondeur et leur puissance. A cet effet on opère des sondages, que l'on poursuit jusqu'à ce qu'on rencontre le terrain houiller, ou que l'apparition découches inférieures démontre l'absence de ce terrain au lieu du sondage. C'est ce qui constitue les travaux de recherche.

Le sondage se fait à l'aide d'appareils connus sous le nom de sondes, lisse composent d'un anneau tournant, appelé tête^ auquel on suspend des tiges de fer ou de bois qui le relient aux outils chargés d'attaquer et de briser la roche. Ces tiges sont assemblées bout à bout, et leur nombre va croissant à mesure que la profondeur du trou augmente. On se sert d'outils agissant soit par percussion, soit par rotation.

Ceux qui agissent par percussion sont exclusivement réservés pour traverser les roches ayant une certaine dureté ; on leur donne le nom de trépans^ burins ou ciseaux (fig. 30). La partie supérieure du trépan est vissée dans la dernière tige : un balancier, mû par une machine à vapeur ou par tout autre moteur, soulève les tiges et le burin ; lorsque celui-ci est arrivé à une certaine hauteur, il est abandonné à luimême, tombe et vient heurter de tout son poids le fond du trou, qu'il entaille. Le balancier redescend alors; les tiges, par un mécanisme spécial, ressaisissent le burin qui s'élève de nouveau pour retomber encore. A chaque mouvement, l'ouvrier qui dirige la tige la fait tourner d'un certain angle pour que le burin ne tombe pas toujours à la même place. Les débris de roche broyés forment avec l'eau, que l'on

entretient toujours au fond du trou, des boues qui s'enlèvent à l'aide d'un cylindre à soupape semblable à celui que représente la figure 3 J .

Pour pouvoir bien juger de la nature des terrains que l'on traverse, on a intérêt à retirer du trou des fragments de roche un peu gros.

FiG. 30. Trépan Fig. 31. Trépan FiG. 3^2. Trépan FiG. 33. Emporte-

ou burin. à soupape. découpeur. pièce.

On se sert pour cela d'un trépan en forme de cylindre creux (fig . 32) muni à sa base d'une rangée de dents ou seulement de quatre ou six couteaux; il se manœuvre comme le trépan ordinaire et isole un cylindre que les ouvriers appellent carotte^ on le brise à sa base avec une espèce de pince à ressort qui le saisit (fig. 33) et on le remonte à la surface.

Dans les terrains tendres et friables on se sert quelquefois d'outils agissant par rotation ; ce sont des tarières^ qui font l'effet de vrilles ou de villebrequins.

Les sondages durent quelquefois très-longtemps, par suite de la rupture des trépans qui s'engagent dans la roche et dont on ne retire souvent les débris qu'avec une très-grande difficulté et à l'aide d'outils spéciaux.

Quand les travaux de recherche ont établi l'existence de la houille en un point donné, on peut commencer les travaux préparatoires, qui comprennent le percement des puits et des galeries qu'il faut creuser pour arriver à la couche de houille.

Les puits sont des trous presque toujours verticaux, quelquefois inclinés, dont le diamètre varie et va souvent jusqu'à 5 mètres. Ils sont de forme rectangulaire, circulaire ou elliptique. Ils servent à la circulation des ouvriers qui descendent dans la mine ou en remontent, à celle des wagonnets ou berlines qui portent au jour la houille extraite de la couche, enfin au passage du courant d'air qui ventile les galeries de la mine et y entretient une atmosphère respirable.

Le percement des puits se fait par plusieurs procédés. Quand le terrain est compacte et résistant, comme ceux qui sont formés parles calcaires et les grès, le travail est long ; mais il consiste seulement dans l'abatage de la roche, qui se fait à la poudre par des coups de mine inclinés ou avec des pics, des coins et des masses. Les parois du trou se soutiennent d'elles-mêmes et n'ont pas besoin de revêtement et d'étais.

Mais lorsque la roche est ébouleuse et friable, comme certains grès et la plupart des schistes, il faut soutenir les parois du puits pour les empêcher de s'ébouler; on y parvient à l'aide de boisages et de muraillements.

Le boisage se fait en plaçant, dans l'intérieur du puits et de distance en distance, des cadres de bois, dont les côtés longs, appelés pièces porteuses j sont engagés dans des entailles, ou patelles^ pratiquées dans la roche. On réunit ces cadres par des planches qui assurent la solidité de tout le boisage.

On divise souvent les puits en plusieurs compartiments pour les besoins du service. Cette division augmente encore la solidité du boisage (fig. SA).

Quand un puits doit servir pendant longtemps, il est préférable d'en soutenir les parois par une maçonnerie, qui est d'un établissement plus coûteux, mais offre plus de résistance. Les puits muraillés sont ordinairement ronds ou elliptiques. La méthode la plus simple

de construction consiste à creuser le puits jusqu'à la profondeur qu'il doit avoir en soutenant les parois par un boisage provisoire, puis a élever le muraillement à partir du fond.

Lorsqu'on a à traverser des terrains meubles, on se sert, pour éviter les éboulements, d'un moyen très-ingénieux qui consiste à faire descendre dans le puits, et par leur propre poids, des tours de maçonnerie ou de fonte. Voici comment on opère : Sur la surface bien nivelée de la couche meuble on dispose un cadre de bois ou de fonte qui a la forme du puits et dont la base est taillée en biseau de manière à pouvoir pénétrer dans le sol. Sur ce bâti on construit d'abord une certaine hauteur de maçonnerie, un mètre par

FiG. 3i. — Puits boisés.

exemple. Les ouvriers placés dans l'intérieur du cadre sapent le terrain sur lequel il repose et rejettent les déblais en dehors ; à mesure qu'ils travaillent, les parties de la couche meuble qui se trouvent audessous du cadre s'éboulent dans l'intérieur; le cadre descend, ainsi que la maçonnerie qu'ail supporte, et pénètre dans le sol en maintenant les terres mouvantes qui l'entourent. On construit alors une nouvelle portion de maçonnerie au-dessus de la première, et les mineurs recommencent leur travail de manière à faire descendre la tour d'une quantité correspondante à celle qui a été construite. On fait ainsi pénétrer dans les terrains meubles une tour qui s'édifie à sa partie supérieure, à mesure qu'elle descend. Cette tour s'appelle trousse coupante. Quand elle est arrivée à fond, la maçonnerie a pu souffrir par suite du mouvement et des frottements latéraux ; on la double alors d'un nouveau revêtement intérieur.

Il peut encore se présenter dans le fonçage des puits des difficultés plus grandes que celles dont nous venons de parler : il existe dans les entrailles de la terre des nappes d'eau, des sources, qui envahissent souvent les travaux. Plusieurs moyens peuvent être employés pour exécuter dans ces conditions le fonçage des puits et traverser les couches envahies par les eaux.

Nous citerons d'abord l'appareil de M. Triger, dont l'invention remonte déjà à près de trente ans. M. Triger eut l'idée d'utiliser, pour refouler les eaux, la force élastique de l'air comprimé et parvint, par le procédé que nous allons décrire, à creuser un puits dans le lit môme de la Loire- Un cylindre de tôle, servant de trousse coupante, fut enfoncé dans les alluvions; il était séparé en trois parties (fig. 35) par des cloisons horizontales, oii se trouvaient des portes destinées à établir ou à fermer les communications entre les trois chambres. Le compartiment supérieur restait toujours ouvert et le compartiment inférieur recevait par un tube, représenté à droite de la figure, de l'air comprimé que refoulait une machine à vapeur. La pression de cet air s'exerçant sur le fond du puits empêchait la nappe liquide d'arriver dans le compartiment inférieur et faisait remonter, par un autre tube débouchant à l'extérieur, le peu d'eau qui parvenait à passer. L'ouvrier mineur placé dans le compartiment le plus bas y travaille avec autant de facilité qu'à l'air libre; à mesure qu'il déblaye les matériaux, ils sont enlevés à l'aide de seaux et de cordes par un ouvrier placé dans la chambre du milieu. Celui-ci, après avoir refermé et calfeutré la porte qui a laissé passer les débris, ouvre celle qui lui permet de communiquer avec la chambre supérieure, et un troisième ouvrier placé en haut de l'appareil enlève à son tour les matériaux pour les rejeter au dehors. On comprend que l'appareil doit descendre par son poids à mesure que les travaux avancent.

Les ouvriers plongés dans Tair comprimé n'y éprouvent en général aucun malaise : un léger bourdonnement dans les oreilles, un peu d'accélération dans le pouls, la voix qui devient criarde, sont les seuls phénomènes observés sur la plupart ; nous devons dire toutefois que ceux qui ont la membrane du tympan très-délicate, ou qui ont l'habitude de s'enivrer, ne peuvent prolonger leur séjour au milieu de cette atmosphère à haute pression. Ajoutons aussi que, pour écarter toute chance d'accident, il faut faire entrer et sortir les ouvriers avec précaution et éviter les variations trop brusques dans la pression.

Il est évident que les puits ainsi percés dans les terrains aquifères doivent être ensuite cuvelés, c'est-à-dire revêtus d'un boisage sohde et imperméable, qui puisse résister à la fois à l'infiltration et à la pression des eaux. '

L'invention de M. Triger est passée dans la pratique; c'est par son procédé qu'ont été établies les fondations de certains ponts, de celui

de Kehl, par exemple, jeté sur le Rhin en 1862. Ce procédé ne peut pas, du reste, être employé à de grandes profondeurs.

Dans ces dernières années de nouveaux progrès ont été réalisés :

FiG. 35. — Appareil Trigcr pour le fonçagc des puits.

MM. Kind et Chaudron ont exécuté, dans la Moselle, de remarquables travaux, qui leur ont permis de creuser le puits d'extraction de la houillère de Saint-Avold au milieu de couches aquifères où le travail avait été, jusqu'à eux, regardé comme impossible. Ce progrès, le plus grand qui ait été réalisé depuis longtemps dans l'art des mines, a valu à leurs inventeurs un des grands prix de l'Exposition de 1867.

50 INDUSTIUES EXTUACTIVES.

La difficulté, ou plutôt l'impossibilité d'épuiser les eaux à l'aide de pompes et de maintenir les travailleurs à sec, a décidé MM. Kind et Chaudron à creuser mécaniquement le puits et à le percer à l'aide de la sonde, comme on le fait d'un trou de sonde ordinaire. Ils employèrent successivement des trépans de diamètre croissant et parvinrent à traverser les nappes aquifôres : le puits d'extraction de Saint-Avold a été foré au diamètre de A"',10, celui d'aérage à 2"^, 56.

Une fois le fonçage poussé au delà des nappes aquifères, le puits se trouvait évidemment envahi par les eaux. Il n'y avait pas à songer à l'épuiser par la pompe, car la nappe était ti op abondante et aurait fourni plus d'eau qu'on ne pouvait en enlever. MM. Kind et Chaudron imaginèrent alors d'isoler la happe elle-même et les couches perméables, qui formaient les parois du puits, de l'eau que celui-ci renfermait. Pour cela, à l'aide de vis verticales mues par des engrenages, on procéda à la descente d'un cuvelage formé d'anneaux de fonte à faces de joint parfaitement dressées. Le poids total du cuvelage était de 640 000 kilogr. pour le grand puits et 258 000 kilogr. pour le puits d'aérage. A la base de Tanneau inférieur, appelé boke à 77ionsse^ se trouvait une épaisseur de mousse de l^'jSO de hauteur, maintenue par un filet. Lorsque le cuvelage fut arrivé sur une banquette circulaire que la sonde avait ménagée au fond du puits, on l'abandonna à son poids qui, pesant sur la couche de mousse, la réduisit à une épaisseur de 0°', 25 et en fit un joint capable de résister à l'eau qui s'échappait des terres environnantes. On coula ensuite, entre le terrain et le cuvelage, une couche de béton qu'on laissa durcir pendant six semaines ; puis, à l'aide de pompes, on épuisa l'eau qui remplissait l'intérieur du puits. Le puits de Saint-Avold a été foncé à 160 mètres de profondeur; le travail a duré, pour le grand puits, 81/i jours, y compris 80 jours de chômage, et a coûté 480 000 fr.

Lorsque le forage des puits a permis de descendre au niveau de la couche de houille que l'on veut exploiter, il faut arriver jusqu'à elle; c'est ce qui se fait en perçant des galeries ou conduits souterrains qui la mettent en communication avec les puits. Ces galeries sont quelquefois creusées dans la couche elle-même et descendent avec elle, ayant le même mur et le même toit (1) . Quand une galerie sert au transport de la houille, on l'appelle galerie de roulage; à la

(1) On appelle mur ou sol d'une couche le banc sur lequel elle repose, et toit celui qui surmonte.

HOUILLE OU CHAriDON DE TEllRE. 5l

circulation de Tair, galerie d'aérage; à la sortie des eaux, galerie d'écoulement.

On rencontre dans le percement de ces conduits souterrains les mêmes difficultés que dans le fonçage des puits : elles se trouvent augmentées par la pression des couches supérieures.

On emploie, pour soutenir les galeries, les mêmes procédés que pour les puits; on opère tantôtpar muraillements, tantôt par boisages. Quand elles doivent avoir une longue durée et que le terrain traversé n'est pas résistant, on le revêt d'une maçonnerie; c'est ce que l'on doit faire chaque fois qu'un ouvrage doit dm^er plus de dix ans. Le muraillement complet d'une galerie se compose (fig. 36) d'une voûte

Fij. 30. Fig. 37.

Galeries muraillées.

circulaire ou ovale; la partie supérieure est destinée à soutenir le toit^ la partie inférieure à empêcher le gonflement du sol et à permettre l'établissement d'un plancher au-dessous duquel les eaux puissent s'écouler. Ce plancher reçoit ordinairement des rails sur lesquels circulent des wagonnets remplis de houille. Quand le sol n'est pas de nature à se gonfler, on donne à la maçonnerie la forme que représente la figure 37.

Le boisage s'applique surtout aux galeries ordinaires qui sont percées dans un terrain de consistance moyenne et qui ne doivent pas avoir une longue durée. Il est d'une exécution prompte et facile et se prête à toutes les exigences des percements. Quand les quatre faces de la galerie ont besoin d'être contenues, on établit un boisage complet^ compose de cadres et de garnissages. Chaque cadre complet est formé

INDUSTRIES EXTRAGTIVES.

de quatre pièces : un chapeau, ou corniche, placé au faîte de la galerie, deux montants un peu inclinés pour diminuer la portée du chapeau, une semelle ou sole, servant de base aux montants (fig. 38) . Les parties de roches laissées à découvert entre les cadres so:.t soutenues au moyen de bois de garnissage allant d'un cadre h l'autre. Quand le sol n'est pas de nature à se gonfler, on se dispense de poser une semelle (fig. 39) .

Quand le tbrage des puits et le percement des galeries ont conduit le mineur jusqu'à la couche à exploiter, on commence les travaux

FiG. 38. riG. 39.

Galeries boisées.

{V exploitation proprement dite, qui ont pour but Textraction môme de la houille ; la direction qu'on leur donne dépend des gîtes, de l'épaisseur et de l'inclinaison des couches.

Sous ce rapport l'industrie houillère a fait depuis un certain nombre d'années de remarquables progrès. La nécessité de produire la houille à bon marché, le besoin de faire rendre aux couches exploitées tout ce qu'elles contiennent d'un combustible si précieux, et enfin le désir d'apporter dans la condition de l'ouvrier mineur des améliorations aussi profitables pour lui que pour les compagnies qui l'emploient, ont transformé complètement cette importante industrie.

Quand les couches ont une puissance et une inclinaison moyennes, on suit ordinairement la méthode par piliers et galeries ou la méthode par grandes tailles.

La méthode par piliers et galeries consiste à ouvrir dans la houille

HOUILLE OU CHARnON DE TERPiE. 53

même, sur toute la hauteur de la couche, des galeries parallMes, dites /6^^7/e55 séparées par des murs de charbon, et à recouper ces murs par des galeries transversales. Tantôt on ne donne aux piliers ménagés dans le percement de ce double système de galeries que les dimensions strictement nécessaires pour soutenir le toit; tantôt, et c'est le cas le plus fréquent, on leur donne des dimensions plus grandes; à la fin de l'exploitation on les abat complètement, en partant de celui qui est le plus éloigné du puits d'extraction et en revenant vers ce puits. Ce travail s'appelle dépilage. On empêche la chute immédiate du toit à l'aide d'étais qu'on retire ensuite avec précaution, de manière à faire ébouler peu à peu le terrain à mesure que les ouvriers se retirent.

La méthode par grandes tailles^ qui ne s'applique qu'aux couches de 'r",50 à 2 mètres de puissance, consiste à abattre entièrement le charbon, au fur et à mesure que l'on avance, sans laisser de piliers. On empêche la chute immédiate du toit par des étais : on remblaye derrière soi avec les matériaux provenant du triage de la houille fait sur place, ou bien avec des remblais venus du dehors ; il faut avoir soin de se ménager des galeries à travers les remblais pour retourner au puits d'extraction et pour faciliter l'aération des chantiers.

Quand la couche est fortement inclinée et peu épaisse, on emploie la méthode par gradins renversés^ qui est fréquemment appliquée dans les houillères du Nord. Elle exige deux galeries horizontales^ percées dans le plan de la couche à des hauteurs difTérentes et limitant la portion que l'on veut exploiter. Ces galeries, appelées niveaux^ vont aboutir aux puits d'extraction et d'aérage : la galerie supérieure sert à l'aérage, la galerie inférieure au roulage. Lorsque la partie à exploiter est ainsi limitée, on perce, suivant l inclinaison du gite^ des galeries appelées chemiîiées ou remontées^ qui réunissent les galeries horizontales. Puis, chaque massif ainsi isolé est exploité par les mineurs qui, montés sur des échafaudages ou sur des remblais, découpent la houille par gradins toujours dégagés sur deux faces. Pour se rendre compte de l'aspect que prend le gîte pour l'ouvrier, il n'y a qu'à se supposer placé sous un escalier dont on aurait les marches au-dessus de la tête. A mesure que la houille est extraite, elle est envoyée aux galeries de niveau par les cheminées.

On peut encore, suivant les cas, employer d'autres méthodes, parmi lesquelles nous citerons la méthode par ouvrage en travers^ pratiquée pour les couches épaisses et très-inclinées, comme celles

LNDISTRIES EXTRACTIVES.

du Creuzot. On fonce un puits P (fig. l\0) dans la roclie : arrivé à une certaine profondeur, on rejoint la couche par une galerie G à travers bancs. Dès qu'on l'a atteinte, on ouvre une galerie d'allongement contre le mur (elle est représentée en coupe par un petit carré noir) et on la prolonge à une grande distance du point de départ. Arrivé a l'extrémité, on perce une galerie horizontale allant du mur au toit ; puis on la remblaye en revenant du toit au mur. On creuse ensuite une nouvelle galerie à travers le charbon, mais moins loin de l'ouverture de la galerie d'allongement, et l'on revient ainsi vers la galerie

à travers bancs. Il est évident que ce travail peut se faire, comme représente la figure, à des profondeurs différentes et permet d'ex[)loiter la couche dans toute sa hauteur par étages successifs.

L'inconvénient le plus grave que présente cette méthode est la difficulté de se procurer des matériaux de remblai.

Quelle que soit d'ailleurs la méthode employée pour l'exploitation, Tabatape de la houille se fait à l'aide de pics, qui varient de forme suivant qu'on attaque le roc dur ou le charbon plus tendre : ils sont à une ou deux pointes. Dans les mines du nord de la France, on emploie des pics d'un modèle spécial, entre autres un pic à deux pointes, appelé rivelaine (fig. 9). La rivelaine sert à pratiquer le havage^ c'est-à-dire une entaille qui dégage la veine. Ce havage se fait au mur, quand celui-ci est facile à entamer, et, à mesure que le travail avance, le mineur soutient la couche par de petits étais pour l'empêcher de tomber brusquement : quand le havage est fait, l'ouvrier pratique deux entailles latérales qui isolent le bloc à abattre, puis, à l'aide de coins et de masses, il le fait tomber. L'ouvrier mineur doit tendre à abattre des morceaux aussi gros que possible et à faire peu de menu ou poussie7\ ce poussier ayant une valeur moindre que la houille en gros fragments. Il doit, à mesure qu'il abat la houille, faire le triage et séparer du combustible les pierres que l'on y rencontre. Ces pierres servent aux remblayeurs pour exécuter les remblais. - . • .

Fig 40. — Exploitation par ouvrage en travers.

La houille une fois triée doit être transportée de la taille, où elle a été abattue, jusqu'au puits d'extraction. Ce transport s'effectue de diverses manières. Quelquefois il se fait à dos d'homme, ou dans des brouettes, mais c'est là une exception. Dans presque toutes les houillères, on emploie maintenant soit de petits wagons ou berlines, soit des bennes ou tonnes portées sur des plates-formes munies de roues, soit des appareils roulants appelés couriots sur lesquels on place des paniers ou couffins (fig. A l). Le roulage s'effectue

FiG. 4'1. — Couriots et couflliis.

sur des rails disposés sur le sol des galeries : la pente de celui-ci est ménagée de manière à faciliter le transport des wagons pleins de houille. Des ouvriers appelés roiileiirs ou ho^cheiirs s'attellent aux wagons à l'aide d'une bricole et les traînent jusqu'à ce qu'ils soient arrivés à des galeries assez hautes pour permettre la circulation des chevaux (fig. i2). Le travail des hercheurs est souvent pénible, car lorsqu'on approche de la taille, dans les couches de faible épaisseur, les galeries deviennent très-basses et l'ouvrier est obligé de marcher presque plié en deux ; du reste, nous devons faire remarquer qu'ils s'habituent assez vite à ce genre de travail, et acquièrent une grande dextérité et une souplesse remarquable. Nous avons été frappé, en visitant les houillères, de l'agilité avec laquelle hommes tt enfants circulent dans ces galeries souterraines souvent très-basses, où nous n'avançions nous-meme que difficilement et au prix d une grande fatigue.

Quand les veines sont très-inclinées, Tinclinaison des cheminées ou descenderies ne permet pas le traînage de wagons ; on se sert alors de plans automoteurs. Ces plans se composent de deux voies en fer et d'une poulie de renvoi placée à la partie supérieure du plan. Un cable passe sur cette poulie ; il est attaché, par une de ses extrémités, aux wagons pleins de houille qui se trouvent en haut de la pente, et par

r.O INDUSTRIES EXTIUCTIVES.

l'autre extrémité aux wagons vides qui se trouvent en bas. Les wagons pleins sont abandonnés sur la pente, qu'ils descendent pour aller trouver les galeries de roulage, tandis que les wagons vides remontent pour aller recevoir une nouvelle charge. Un frein, qui serre plus ou moins la poulie de renvoi, modère à volonté la rapidité des wagons.

Lorsque la houille est arrivée aux galeries hautes, on forme des convois qui sont traînés par des chevaux jusqu'aux puits d'extraction. Les convois sont ordinairement dirigés par un conducteur qui se trouve en tête et par un enfant ou galibeau qui se tient à Tarrière (fig. ZiS). Les chevaux ne travaillent qu'une partie de la journée;

fiG. 4-2. — Transport de la houille en wagons trainés par des hommes.

aux heures de repos, on les conduit dans des écuries très-bien installées à l'intérieur de la mine ; ces animaux, qui ne remontent au jour que lorsqu'ils sont malades ou hors de service, acquièrent bientôt une très-grande habitude de ce genre de travail, qu'ils exécutent avec une docilité remarquable.

La visite d une houillère laisse des souvenirs impérissables. Rien n'est plus intéressant à observer que l'activité de ce peuple de travail- ' leurs qui circulent dans ces dédales souterrains, éclairés par une lampe attachée soit au chapeau, soit à la ceinture. Tout s'y fait avec ordre, on pourrait dire avec ardeur; car il n'est peut-être pas de pro- ^ fession qui passionne davantage que celle du mineur. Depuis le maître porion jusqu'au galibeau, tous aiment leur métier et l'exercent atec passion. Aussi rencontre-t-on peu d'ouvriers travaillant avec noncha-

HOUILLE OU CHARBON DE TERPiE.

lance ; la circulation est active, Tanimation est grande dans ces galeries souterraines oii se croisent les convois, où brillent au loin les lampes des mineurs, où résonnent les cris des conducteurs s'avertissant à distance de l'arrivée des trains.

La houille une fois extraite et amenée au puits d'extraction, il faut la remonter au jour; autrefois on la versait dans des bennes ou tonnes attachées à un câble qui s'élevait dans le puits et qui en sortait pour aller s'enrouler sur un tambour mis en mouvement par un moteur quelconque.

Les bennes servaient aussi au transport des ouvriers. Ce procédé présentait de graves inconvénients; il était dangereux et peu expéditif, aussi l'a-t-on abandonné pour des moyens meilleurs.

On a d'abord cherché à éviter le transbordement dont nous venons de parler, et qui a pour inconvénient de briser les morceaux et d'augmenter la proportion de menu. Pour cela, au lieu de charger la houille dans les bennes, on accrochait au câble les wagons eux-mêmes ou les bennes roulantes. Dans la plupart des mines on emploie maintenant un système meilleur encore. On suspend au câble de grandes cages à deux ou trois étages (fig. hh). Ces cages portent des patins ou glissières qui guident le mouvement, en s'appuyant sur d'énormes poteaux de bois, ou longuerines, installés sur les parois opposées du puits. La cage est descendue au fond du puits, et des ouvriers appelés accroclieitrs y installent les wagons. Cette opération est très-simple, car on manœuvre l'appareil de manière que le sol de chaque étage vienne successivement se mettre au niveau d'une chambre située sur l'un des côtés du

5S INDUSTIllES EXTRACTIVES.

puits et dans laquelle aboutissent les galeries de roulage. C'est dans cette chambre que se tiennent les accrocheurs, qui n'ont qu'à rouler les wagons dans les cages. Les ouvriers du fond du puits et le mécanicien, qui conduit la machine motrice destinée à produire l'enroulement du cable, correspondent à Taide d'une sonnette et se donnent le signal des différentes manœuvres.

Les cages que nous venons de décrire servent aussi au transport des ouvriers; aussi a-t-on cherché à les munir d'appareils appelés parachutes j destinés à conjurer les dangers effrayants qui résulteraient de la rupture des câbles. Ces câbles sont ordinairement faits en chanvre ou en fil de fer; ils sont ronds ou plats, et malgré leur solidité, ils sont sujets à se rompre.

On a inventé plusieurs espèces de parachutes destinés à arrêter les cages dans leur chute, lorsque le câble vient à casser. Nous ne décrirons que celui qui a été inventé par M. Fontaine, chef d'atelier aux mines d'Anzin.

Le parachute Fontaine se compose (fig. Zi5) de deux bras de fer inclinés, terminés à l'une de leurs extrémités par une griffe aciérée, et articulés, à l'autre extrémité, avec une chape horizontale invariablement fixée sur la tige verticale à laquelle est accroché le câble. Cette tige prolongée passe au milieu d'une traverse horizontale, terminée par des fourchettes sur lesquelles s'appuient les bras inclinés. Contre cette traverse vient battre un ressort à boudin logé dans une boîte à coulisse dont le fond est formé par un écrou fixé à la tige verticale.

Quand la cage d'extraction est suspendue au câble, le ressort se trouve comprimé et les bras ont la position représentée par la figure A 5. Quand le câble vient à casser (fig. /i6), le ressort se détend, pousse l'écrou de haut en bas ; par suite la tige descend ainsi que la chape : mais alors les bras à griffes, qui sont appuyés sur les fourchettes, tournent sur leur articulation et les griffes entrant dans les longuerines arrêtent la chute de laçage. Nous ajouterons qu'un toit placé au-dessus du parachute protège les ouvriers contre les corps qui pourraient tomber du haut du puits.

M. Nyst a aussi inventé un parachute ayant sur celui que nous venons de décrire l'avantage de produire un arrêt moins brusque.

Lorsque la houille arrive au jour et qu'elle doit être vendue à l'état oîi elle sort de la mine, c'est-à-dire comme tout venant^ comprenant les gros, les petits morceaux et le poussier, elle est chargée dans des bateaux ou dans des wagons qui l'emmènent au lieu de destination. Mais souvent elle subit un triage destiné à ne fournir aux consom-

HOUILLE ou CHARDON DE TERRE

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mateurs que des morceaux d'une grosseur déterminée. On opère ce triage en la faisant glisser sur plusieurs claies inclinées dont les barreaux de fer sont plus ou moins espacés, et sur lesquels les ouvriers la manœuvrent avec des râteaux; ils font en môme temps le

Flg, 45. — Parachute Fontaine avant la rupture du câble.

triage des pierres qui ont pu échapper à l'attention du mineur. Ce criblage donne lieu à trois catégories : 1° la grosse gailleterie, composée de morceaux dont la taille est comprise entre ZiO et 20 centimètres; "l"" la petite gailleterie^ ou morceaux dont la grosseur varie entre h centimètres et 17 millimètres ; 3^ le poussier^ qui sert à faire des briquettes.

Oi> ÏXDlJSTniES EXniACTJVBS,

Nous avons décrit les moyens employés pour l'extraction de la houille, et nous n'avons plus qu'à donner quelques détails sur des parties accessoires mais très-importantes de cette industrie : l'aérage des mines, l'éclairage et l'épuisement des eaux.

Lo travail dans les houillères ne peut être eCfeclué qu a condition

F:C. ÂG. ~ Parachute Fontaine après la rupliiie du câblo.

qu'on établisse un courant d'air qui renouvelle l'atmosphère des chantiers, des puits et des galeries. Cette atmosphère se vicie constamment par la respiration des ouvriers , par la combustion des

lampes, et enfin par les gaz qui se dégagent des roches, de la houille et des bois en décomposition.

L'aérage peut être spontané ou artificiel. Il est spontané lorsque deux puits sont mis en communication par les galeries souterraines et ont des orifices situés à des niveaux différents (fig. 47). La température est plus élevée dans les galeries qu'à l'extérieur ; l'air chaud qu'elles renferment étant plus léger s'élève à travers le puits le plus haut et se trouve bientôt remplacé par l'air qui vient du dehors et pénètre par le petit puits. Il s'établit alors un courant d'air spontané dans cette espèce de siphon renversé. Cette circulation se produit encore alors même que les puits ont leurs orifices au même niveau,

Fig. 47. — - Aérage naturel des mines.

parce que la température et, par suite, la densité de l'air ne sont jamais parfaitement égales dans l'un et dans l'autre, et sont presque toujours différentes de celles de l'air extérieur.

L'aérage spontané ne suffit pas ordinairement pour ventiler les chantiers et les galeries ; la ventilation doit alors être produite artificiellement. Tantôt on dispose sur le côté du puits un foyer dans lequel on brûle du charbon : la combustion détermine alors un tirage qui ventile la mine; tantôt on installe sur le bord des puits des machines chargées de produire cette ventilation.

Les foyers peuvent être alimentés avec l'air des galeries, lorsqu'il ne se dégage pas dans la mine de gaz inflammable (fig. 48) ; dans le cas contraire, il n'y a plus moyen d'employer cet air à l'alimentation, puisqu'on irait ainsi au-devant du danger que l'on veut conjurer; il

faut alors mettre le foyer F en communication par un conduit spécial ccc avec l'air exté-

i'|iih

i;/|iiijiij]rr';44^plilî^ FiG. 48. — Aérage des puits par foyer.

rieur. C'est la disposition que représente la figure 49.

Les appareils employés à l'aération sont ou des ventilateurs ou des machines pneumatiques. Les ventilateurs sont munis de palettes mises en mouvement par la vapeur. La rotation rapide de ces palettes détermine une aspiration de Tair dans l'un des puits, dans les galeries, et, par suite, la rentrée de l'air ^, extérieur par un autre puits. Ces

^ , ventilateurs sont souvent rem-

placés par de puissantes machines pneumatiques qui, en faisant le vide dans le puits au bord duquel elles sont installées, déterminent la circulation de l'air.

Quelles que soient les machines employées pour l'aérage, les conditions auxquelles elles doivent satisfaire , sont ainsi résumées par M. Combes : 1"* déplacer des volumes d'air considérable; 2° n'imprimer à ces masses d'air que de petites vitesses ; S"" n'augmenter que très-peu la pression de l'air mis en mouvement.

Il ne suffît pas de créer dans une mine des moyens efficaces d'aérage, il faut encore assurer la distribution de l'air dans tous les travaux; sans quoi, le courant, suivant le chemin le plus court et le plus facile, ne pénétrerait pas dans les chantiers d'abatage, dans les petites galeries, et le but ne serait pas atteint. Pour assurer une ventilation générale et

FiG. il). — Aérage par foyer avec conduit spécial.

HOUILLE OU GiïAUnON DE TERRE. 65

uniforme, on dispose à l'entrée de certaines galeries des cloisons et des portes qui empêchent le courant de s'y engager. La disposition de ces portes et de ces cloisons doit être telle, que le courant descende d'abord au bas des travaux, remonte par les voies de roulage, par-

FiG. 50. FlG. 51. FiG. 52.

Chandelier. Lampes.

coure les chantiers d'abatage de bas en haut, et se rende au puits d'appel par une voie spéciale et non fréquentée.

Les ouvriers, pour s'éclairer dans les mines, se servent de lampes

FiG. 53. — Lampe des mines d'Anzin, portée au chapeau.

de différents modèles, comme celles que représentent les figures 50, 51, 52, 53, 5Zi, 55.

Ces lampes ne peuvent être employées dans les mines à- grisou, c'est-à-dire dans celles oii se dégage de la houille un gaz appelé par les chimistes hydrogène protocarboné, par les mineurs grisou^ et qui constitue avec l'air un mélange inflammable et détonant. Lorsque ce mélange vient à s'enflammer dans une mine au contact d'une lampe ou de toute autre source de chaleur, il en résulte une effroyable détonation, qui provoque souvent l'éboulement des galeries, qui projette

gg INDUSTRIES EXTRACTIVES.

les ouvriers contre les parois, et détermine en un mot de terribles catastrophes. Autrefois on laissait le mélange se produire, et 1 on y mettait le feu en l'absence des ouvriers. A cet effet, un ouvrier appelé pénitent, couvert de vêtements de cuir mouillé, le visage protégé par un masque à lunettes, s'avançait en rampant dans les galènes, et a l'aide d'une torche enflammée placée à l'extrémité d'une longue perche, mettait le feu au grisou. Cette méthode, encore employée il y a quarante ans, dans le bassin de la Loire, avait de nombreux mconvenients :

FiG. 5i. FiG- Lampes des mines de Saiiit-Étienne.

il arrivait souvent que l'ouvrier chargé de celte dangereuse mission payait de sa vie son dévouement aux intérêts de tous ; le feu attaquait la houille et le boisage, l'explosion ébranlait les galeries et les remplissait de gaz qui viciaient l'atmosphère de la mine.

Le moyen des lampes éternelles était meilleur. Il consistait à suspendre, au toit des tailles, des lampes constamment allumées. Le grisou, à mesure qu'il se dégageait, montait en vertu de sa légèreté et venait se brûler par petites parties au contact de la flamme. On renonça pourtant à ce procédé, parce que les gaz produits par la combustion du grisou viciaient l'atmosphère.

Les moyens que nous venons de décrire furent les seuls connus pendant longtemps pour diminuer les dangers occasionnés par le grisou ; mais ils étaient insuffisants, et l'invention de la lampe de sûreté de Davy rendit un service signalé à l'industrie des houillères. Davy imagina d'entourer la lampe du mineur d'une toile métallique ; cette toile permet au grisou et h l'air d'entrer dans la lampe, le mélange vient brûler à l'intérieur, mais la conductibilité de la toile mé-

FiC. 56r FiG. 57. FlG, 58.

Lampes de Davy.

tallique détermine un refroidissement des gaz, qui empêche l'inflammation de se communiquer au dehors. La lampe inventée par Davy, et que représentent les figures 56, 57 et 58, avait l'inconvénient de ne donner qu'un éclairage insuffisant, puisque la lumière était en partie arrêtée par la toile métallique.

On l'a perfectionnée en entourant la flamme d'un cylindre de verre surmonté d'une toile métallique, et en adoptant un dispositif tel, que l'ouvrier ne peut ouvrir sa lampe sans l'éteindre. (Les figures 59, 60 et 01, représentent divers modèles perfectionnés.)

Malgré cela, malgré la surveillance exercée sur les ouvriers, on a

en INDUSTRIES EXTRACTIVËS.

encore quelquefois à déplorer de terribles accidents causés par Timprudence des mineurs, auxquels le désir de fumer fait oublier les recommandations faites par leurs chefs.

Il est un autre ennemi contre lequel il faut toujours être en garde dans l'exploitation des houillères : ce sont les eaux qui filtrent à travers les couches du sol et qui envahiraient les travaux, si Ton ne menait le soin d eu ménager l'écoulement et de les aspirer au dehors

FiG. 51). FiG. 00. FiG. 61.

Lampes de Davy perfectionnées.

à l'aide de pompes installées au bord des puits et mues par de puissantes machines.

11 est presque inutile d'indiquer les usages de la houille. Tout le monde sait qu'elle sert au chautTage des chaudières h vapeur, à celui des appartements, à la fabrication du coke et du gaz de l'éclairage; en métallurgie, elle est employée dans la plupart des opérations, etc.

L'usage des différentes espèces de houille dépend de leurs qualités, qui varient beaucoup d'une espèce a Tautre. On distingue :

1° hes hoidlles grasses maréchales ^ qui éprouvent au feu une espèce de fusion pâteuse et donnent beaucoup de chaleur ; brûlées sur une grille, elles fondent bientôt, leurs morceaux s'agglutinent et le tirage devient moins actif. Elles altèrent les barreaux des grilles. D'autre part, elles sont très-convenables pour le travail de la forge, parce qu'elles donnent une chaleur immédiate et forte, qui se conserve sous les espèces de voûtes que les morceaux produisent en se boursouflant et

HOUILLE ou CHARRON DE TERRE. 69

en s'agglutinant. Ces voûtes ne s'écroulent pas lorsqu'on retire le fer pour le forger, et peuvent le recevoir de nouveau lorsque, refroidi par le forgeage, il doit être remis au feu pour la continuation du travail. Les cloutiers, les serruriers, les forgerons, préfèrent avec raison cette sorte de houille.

2*" Les houilles grasses et dures. Elles sont moins fusibles que les précédentes et très-estimées pour les opérations métallurgiques : telles sont celles d'Alais et de Rive-de-Gier.

3° Les houilles grasses à longue flarnme^ moins fusibles encore que les précédentes ; elles sont meilleures pour les grilles. La houille de Mons, connue sous le nom de flénue^ est la meilleure. Elles conviennent au chauffage domestique et à la fabrication du gaz de l'éclairage.

h"" Les houilles sèches à longue flamme. Elles ne se fondent pas, ne s'agglutinent point : bonnes encore pour le chauffage des chaudières, elles donnent moins de chaleur que les précédentes.

5° Houilles sèches qui brûlent sans flamme. Elles brûlent difficilement et donnent un résidu pulvérulent. On les emploie à la cuisson de la chaux et des briques.