CHAPITRE PREMIER

La loi française admettait trois genres d'exploitation du sol : l*' les carrières^ d'où l'on extrait les matériaux employés pour les constructions, le pavage, etc., tels que le granité, les pierres calcaires, les argiles, les ardoises, le sulfate de chaux ou pierre à plâtre, etc. : les carrières sont ordinairement exploitées à ciel ouvert, quelquefois à l'aide de galeries souterraines, mais situées en général à de faibles profondeurs; 2^ les mines^ d'où l'on extrait les minerais destinés à la préparation des métaux, la houille, l'anthracite, etc. : ces substances se présentent sous forme de couches, d'amas ou de filons et sont le plus souvent à des profondeurs assez considérables; 3^ les minières^ dont Texploitation porte sur des couches superficielles ou très-rapprochées de la surface, telles que les couches de minerais de fer, dits minerais d'alluvion, de tourbe, etc. Une loi récente supprime, à partir de l'année 1876, la catégorie des minières.

L'exploitation des mines comporte deux parties bien distinctes : l'' Tabatage, ou procédés employés pour détacher les minéraux utiles des roches dans lesquelles ils sont engagés; 2'' l'exploitation proprement dite, qui comprend à la fois les travaux préparatoires, par lesquels on va trouver le gîte minéral pour y préparer des chantiers d'abatage, et le dessin suivant lequel on construit ces chantiers.

Nous décrirons d'abord les procédés d'abatage, et nous ferons l'étude des principales méthodes d'exploitation à mesure que nous nous occuperons des différentes industries extractives.

L'abatage des roches se fait par plusieurs procédés , qui supposent l'usage d'outils dont nous allons dire quelques mots.

Ces outils sont en général fort simples; leur nature et leurs formes varient d'un pays à l'autre, mais ils sont toujours subordonnés à Tespèce de travail qu'il s'agit d'effectuer et aux qualités des roches qu'ils sont destinés à entailler. Ces roches sont de constitution très-variable,

an point de vue de leur composition chimique et de leurs qualités physiques : leur dureté, leur compacité, la résistance plus ou moins grande qu'elles présentent à l'action des outils, dépendent non-seulement de la nature de la substance qui les forme, mais aussi des circonstances si variées dans lesquelles s'est effectuée cette formati(Hi,

M. Burat, dans sa Géologie appliquée^ adopte, après Werner, la

classification suivante des roches rencontrées dans les divers terrains. Elle repose sur la résistance qu'elles présentent, lorsqu'on veut pratiquer au milieu d'elles des excavations destinées à en permettre l'exploitation, et sur les divers moyens employés pour les attaquer. Nous distinguerons :

1° Les roches ébouleuses^ telles que les terres décomposées ou terres végétales, les terres sablonneuses ou limoneuses, les sables et les cailloux roulés (ainsi appelés parce qu'ils doivent leurs formes arrondies à ce que l'eau les a longtemps roulés et que le frottement a abattu leurs angles) , les débris de toute nature. Ces roches se défoncent à la pioche et leurs débris sont ensuite enlevés avec des pelles de formes diverses. Il est évident que ces pelles ne sont pas employées exclusivement à l'enlèvement de ces roches, mais sont aussi en usage pour celles dont nous allons parler.

2° Les roches tendres^ roches non scintillantes, c'est-à-dire ne faisant pas feu au choc de l'acier, telles que la houille, le sel gemme, les argiles, les ardoises, la pierre calcaire à bâtir. Toutes elles peuvent être abattues au pic. Les pics employés sont de formes variables : leur poids ne dépasse pas en général 2'^^^,75, y compris le manche, La figure 1 représente le pic des houillères de Saint- Chamond , les figures 2, 3, 4, 5, 6 des pics de divers modèles, mais concourant tous à l'extraction des roches tendres. Ces outils sont de forme assez simple; ils sont, comme on le voit, formés d'un morceau de fer pointu à l'une de ses extrémités et percé à l'autre d'une ouverture dans laquelle entre le manche qui permet de les manier. Souvent les pics sont à deux pointes (fig. 7), tels sont, par exemple, le pic à deux

FiG. 1 . ~ Pic des houillères de Saint-Chamond.

EXPLOITATION DES MINES ET DES CAnUIÈRES. 7

pointes des mines de Blanzy (fig. 8) et la rivelaine des houillères du Nord (fig. 9). Cet outil est destiné à creuser dans le bas de la couche de houille une entaille qui la fait porter à vide et qui facilitera Tabatage.

3" Les roches traitables^ composées de roches non scintillantes, mais compactes et tenaces, ou de roches scintillantes, mais à texture lâche; tels sont : parmi les premières, les marbres, les minerais de

Fig 2. Fig. 3. Fig. 4. Fig. 5. Fig. 6.

Pics de divers modèles pour roches tendres.

fer désignés sous le nom d'hématites rouges et brunes non quartzeuses ; parmi les secondes, le grèshouiller, le grès de Fontainebleau.

Ces roches sont attaquées, comme nous le verrons, à l'aide de la poudre, mais on y joint l'action des pics à rochers^ plus forts que les précédents, -des masses^ des coins^ des leviers^ào.^ pointerollcs. Dans beaucoup de cas l'usage de la poudre est inutile et ces outils peuvent suffire seuls au travail.

Lorsque le mineur attaque une paroi composée de plusieurs parties de roches, il choisit les parties les plus tendres pour y faire des entailles et s'attache à suivre les points oii le terrain est fissuré et par conséquent plus facile à entamer. Cette attaque se fait à Taide despics à rochers, qui doivent être aciérés sur une partie de leur longueur; le terrain une fois entaillé, on abat la partie dégagée par l'en-

taille, avec des coins en acier ou des leviers, qu'on introduit à coups de masse soit dans les fissures naturelles du sol, soit dans des entailles étroites faites artificiellement. Dans quelques circonstances on se sert aussi de coins de bois sec que Ton fait gonfler, au moyen de Teau, après les avoir enfoncés dans le soi.

Les pointes des pics s'usent très-rapidement; lorsqu'elles sont

FiG.7. — Pic à deux FiG. 8. — Pic à deux poin!es FiG. 9. — Pic des

pointes. de Blanzy. houillères du Nord

ou rivelaine.

émoussées, ou lorsque la partie en acier est usée, il faut renvoyer l'outil à la forge pour être réparé. Aussi les mineurs se servent-ils souvent d'un outil appelé pointcrolle (fig. 10), qui, en cas d'accident, est facilement réparable sur place. La pointerolle est un petit pic à tete, de O^'jlô à O'^jSO de longueur, avec un manche de 0"',25 placé au milieu. 11 est en acier ou aciéré à la fois à sa pointe et à sa tête. L'ouvrier s'en sert en plaçant la pointe contre les saillies de la roche et en frappant sur la tète avec une massette de fer, de manière à faire sauter des éclats. Quand une pointerolle est émoussée, le mineur la démonte et monte sur le manche une autre pointerolle

choisie dans une trousse, où un certain nombre d'outils sont enfilés six par six (fig. 11).

à"" Les roches tenaces^ toutes scintillantes, telles que le fer oxydulé, les hématites compactes, les roches quartzeuses, les granités, etc. Ces roches ne peuvent être abattues qu'à la poudre, par des procédés que nous décrirons plus loin.

5° Enfin certaines roches appelées récalcitrantes^ telles que celles dans lesquelles on trouve les minerais d'étain, de zinc, etc. Elles ne sont exploitées que lorsqu'elles sont riches, et sont abattues par l'action successive de la poudre et des pointerolles.

Nous connaissons maintenant les principales espèces de roches et les outils employés pour les attaquer. Voyons les méthodes suivies

FiG. 10. FiG. 11.

Pointerolle. Trousses de pointerolles.

pour les abattre, méthodes qui diffèrent avec les circonstances dans lesquelles on se trouve.

Quand on veut détacher dans une carrière, par exemple, ou dans une galerie de mine que l'on creuse, une masse de roche qui n'est pas trop résistante, on peut opérer de la manière suivante. L'ouvrier trace à la pariie inférieure de la masse à abattre une rigole d'isolement-, il peut pour cela employer la pointerolle. La roche une fois isolée, il abat la partie dégagée par la rigole à l'aide de coins ou de leviers, qu'il introduit à coups de masse, soit dans des fissures naturelles, soit dans des entailles étroites faites artificiellement.

Quand il s'agit de pierres tendres, comme les pierres calcaires à bâtir, on se sert souvent d'un procédé dit à la lance. 11 consiste à employer une longue barre de fer biseautée et aciérée à l'une de ses extrémités. Cette barre ou lance est suspendue horizontalement par son milieu, à l'aide d'une chaîne, à une poutre horizontale, reposant sur des madriers verticaux et reliée à eux au moyen de cordages (fig. 12) : l'ouvrier, en balançant horizontalement la lance, dirige l'extrémité acierée sur la roche, qu'il entame par des coups répétés. On voit que dans ce procédé on utilise la masse d'un outil assez pe-

iO INDUSTRIES EXTR ACTIVES.

sant sans cependant avoir à en supporter le poids, puisque la lance est suspendue par son milieu et que son poids porte tout entier sur la chaîne. On comprend que la lance devant attaquer des parties situées à des hauteurs variables, il est nécessaire de la placer au niveau convenable, ce qui se fait facilement en allongeant ou en raccourcissant la chaîne. L'ouvrier est souvent obligé de s'exhausser, afin de se placer à la hauteur où se trouve l'outil ; il se sert quelquefois pour cela d'escabeaux plus ou moins hauts.

Quand la pierre est dure et que son usage ultérieur n'a rien h

Fiù. — AbaLage à la lance.

craindre de l'action du feu, on l'attaque par le feu. Pour cela, on applique contre elle des caisses de forme conique (fig. 13), dans lesquelles on allume du bois et que l'on présente à la roche par la face suivant laquelle s'échappe la flamme. Celle-ci, en léchant la pierre, l'échauffé, la force à se fendiller, et si l'on arrose la roche encore chaude, elle se contracte subitement et se fissure à une profondeur plus ou moins grande. On peut alors l'attaquer avec des pointeroUes que l'on engage dans les fentes.

Ce procédé, qui est du reste peu usité maintenant, a l'inconvénient

de vicier l'atmosphère de la mine. En Allemagne, l'usage en a été maintenu dans certaines localités; on allume le feu le samedi soir et on le laisse brûler jusqu'au limdi matin, pendant l'absence des ouvriers : lorsque ceux-ci doivent reprendre leurs travaux, il est nécessaire de renouveler l'atmosphère de la mine par la ventilation. Si le procédé que nous venons de décrire est de moins en moins

FiG. 13. — Abalage par le lea.

usité dans les travaux de mines ou de carrières, l'usage des substances explosibles, comme la poudre et la dynamite, rend au contraire les services les plus fréquents. A Taide d'une tige cylindrique de fer F appelée fleuret (fig. \K) et armée à son extrémité d'un biseau d'acier, le mineur perce un trou dont l'entrée a été préparée à la pointerolle. Il frappe sur le fleuret avec une masse de 2 kilogrammes environ, en le faisant tourner un peu après chaque coup de masse. Il doit verser de l'eau de temps en temps dans le trou, afin d'éviter que la chaleur dégagée par le choc contre la pierre ne détrempe le fleuret. Lorsque la pâte formée par celte eau et par la poussière gêne l'action du fleuret, il l'enlève avec une tringle de fer C courbée à son extrémité en forme de cuiller et appelée ce<re«e. La profondeur conve-

,2 ' INDUSTRIES EXTKACTIVES.

nable étant atteinte, le trou est nettoyé avec un tampon d'étoupe placé dans l'anneau de la curette. Le mineur prend ensuite une cartouche dans laquelle il enfonce une aiguille de fer ou de cuivre E appelée e>m- <llette, qui lui sert à placer cette cartouche au fond du trou; puis, maintenant toujours l'épinglette dans l'axe du trou, il tasse autour d'elle

de l'argile avec un hourroir B, ou tige ronde de i'er portant sur le côte une cannelure dans laquelle se loge l'épinglette. Quand le trou est rempli, le mineur retire l'épinglette avec précaution, et dans le canal qui reste libre au milieu du trou, il verse delà poudre ou place des caimeties^ qui sont de petits rouleaux de papier enduits de poudre délayée et séchée. Il dispose alors à l'entrée du trou une mèche soufrée dont il enflamme l'extrémité. La combustion se propageant dans le canal réservé par l'épinglette arrive jusqu'à, la cartouche; la poudre s'enflamme, les gaz produits par la combustion de celle-ci font alors éclater la roche et la détachent de la masse.

La mèche doit être assez longue pour que le mineur ait le temps de se sauver et de se mettre hors de la portée des fragments projetés par la détonation.

On se sert beaucoup aujourd'hui des fusées Bickford, qui consistent en une cartouche dans laquelle pénètre une corde imprégnée de poudre et autour de laquelle on effectue le bourrage. Cette corde est enflammée à son extrémité , brûle peu à peu et met le feu à la cartouche.

On emploie beaucoup aussi dans les travaux de mines la dynarnite^ substance d'un pouvoir détonant bien plus grand que la poudre ordinaire, et que l'on fabrique actuellement dans des conditions telles, que son transport n'oflre plus de danger. La dynamite est un mélange de 75 pour 100 de nitroglycérine et de 25 pour 100 de silice : elle se présente sous la forme d'une masse pâteuse, de couleur jaune rougeâtre, inattaquable par l'eau. L'inflammation directe de la dynamite

FiG. 11. — Outils pour l'abatagc à la poiidi-e.

F. Fleuret. — B. Boiirroir. — E. E|>inj;lette. — G. Ciirelle.

EXPÏ.OITATION DES MINES ET DES CARRIERES. 13

dans des espaces restreints est difficile; elle ne peut se produire ni par les mèches ordinaires, ni par les cannettes : pour l'obtenir d'une façon sûre et déterminer une détonation énergique, il faut allumer la dynamite au moyen d'une capsule fulminante, que l'on enflamme par l'étincelle électrique.

L'emploi de la dynamite est plus économique que celui de la poudre de 30 pour 100 environ.

La position des coups de mine exige de la part des mineurs de Tin-

FiG. 15. — Abatage par rigoles et à la poudre.

telligence et de l'habitude, parce qu il est difficile de donner aucune règle à ce sujet.

Lorsque la roche attaquée n'est pas trop dure pour être entaillée facilement, la méthode la plus rapide consiste à faire une rigole à la partie inférieure du bloc que l'on veut détacher (fig. 15), puis à placer les coups de mine obliquement. Lorsque la roche ne peut être dégagée par l'emploi des outils, on procède à ce dégagement par de petits coups (le mine de 25 centimètres.

Dans les terrains stratifiés, on isole les blocs à détacher d'une autre manière. Le mineur creuse près du sol une entaille profonde qu'on appelle havage ou soiichèvement (fig. 16), et s'engage au-dessous en avant soin de soutenir la masse par des étais ; pendant ce temps un

autre mineur, monté sur un chevalet, place des coups de mine horizontaux, dont TefTet sera d'opérer le rabatage, c'est-à-dire

FiG. 16. — Abatage par havage et à la poudre.

d'abattre toute la partie située entre le havage et le niveau des coups de mine.