CARTE MINIERE DE LA. FRANCE
à 10 mètres d'épaisseur se réduisent parfois dans les étranglements à 2 et 3 mètres et d'autres fois se renflent à des épaisseurs de 20 à 40 mètres. Dans le Nord, au contraire, 10 mètres d'épaisseur totale sont divisés en 14 filons exploités à Yieux-Condé, et les 12 couches exploitées à Aniche ne font ensemble que 7 mètres de houille, mais en couches régulières.
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continues, d'exploitation facile. Cette différence de puissance et d'allure, dans les couches de houille, concorde d'ailleurs avec des différences assez importantes, indiquées par les études géologiques. Les filons des mines méridionales paraissent avoir été déposés pendant la période houillère dans des lacs d'eau douce, isolés, circonscrits et dominés par des sommets d'où les éléments végétaux ont été violemment précipités en formant des brèches et des conglomérats.
Toutes les mines de houille de France forment un ensemble de 649 concessions de 558 000 hectares de superficie. Sur ce nombre, 300 seulement sont en exploitation. Les autres ne contiennent généralement que des gisements sans importance.
L'extraction du combustible minéral a lieu dans 41 départements qui forment des bassins.
Au point de vue de la nature des combustibles, les bassins peuvent être classés, pour les principaux, de la manière suivante :
Toutes sortes, principalement houilles grasses à longue flamme (Valenciennes, Bourbonnais, Bressac) ;
Toutes sortes (excepté l'anthracite), houillesgrasses à longue flamme (Saint-Etienne, Rive-de-Gier);
Toutes sortes (excepté la houille grasse), houille maigre à longue flamme (le Creusot, Blanzv);
Anthracite seul (le Roannais, La Mure, Briançon).
En France, les puits d'extraction sont au nombre de 369.
Le lecteur n'eslimera pas, sans doute, tous ces détails superflus quand il saura que l'extraction de la houille, qui, en France et en 1815, était de 950 000 tonnes, s'est élevée pour 1910, en augmentation constante, à 37 635 000 tonnes, de la valeur de
569 000 000 de francs, et en 1912 a dépassé 39 millions de tonnes.
Les travaux d'établissement et de recherche d'une mine comprennent la construction ou chevalement, le fonçage du puits, le percement des galeries à travers banc, des galeries horizontales taillées en tout ou en partie dans une couche, des voies inclinées suivant la pente de celle-ci.
Chevalement.
Bien que le plus souvent, au début du foncago, il n'y ait qu'une installation provisoire, il est logique, dans la description d'une mine, de commencer par l'outillage qui l'a créée.
On appelle c/ievalet, c/iecnle/nenf, ou du nom plus poétique de belle-fleur, une charpente en bois ou en fer d'une grande hauteur (de 12 à 40 mètres) que l'on établit sur l'orifice des puits, pour supporter les poulies ou moleltes qui donnent au câble sa direction suivant la verticale du puits en sortant de la machinerie, où il s'enroule sur des roues de la hauteur, parfois, d'un troisième étage, et que, par antiphrase sans doute, on appelle bobines, et qui pèsent 31000 kilos!
L'on fait aussi des chevalements en maçonnerie formant une tour ronde ou carrée, et ayant les ouvertures nécessaires pour les besoins du service.
Les poulies ou molettes, qui justifient assez le nom de belle-fleur, sont des roues à rais en fer et fortes de 2 m. 50 à 7 mètres de diamètre, à gorge différente selon que les câbles qu'elles supportent sont métalliques ou en matières végétales, et suivant les pays. Ces câbles sont les organes essentiels du système
JOUR DK PAYE.
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élévatoire, et leur importance est grande tant au point de vue de leur forme que de la matière dont ils sont composés. En Angleterre, où les mines sont chaudes et sèches, Ton emploie généralement des câbles d'acier. En Allemagne et en Belgique, où les puits sont humides, l'on emploie les câbles en aloès; en France, suivant les contrées, Ton fait usage des deux sortes, plus rarement l'on en emploie qui sont en fer ou en chanvre.
Pour donner au lecteur une idée de ces câbles d'aloès nommés câbles diminués, nous devons citer quelques chiffres :
Longueur, 900 mètres.
Largeur, 0,31 centimètres ) ,
^ . rt r, • « ) ?^u. gros bout.
Epaisseur, 0,8 centimètres ) ^
Poids : 8100 kilos. Au puits Sainte-Henriette à Flénu, les câbles d'aloès de 1 200 mètres pèsent 14 850 kilos.
Les câbles métalliques sont ronds, les autres sont plats, et tous se dévident sur ces singulières bobines au puissant estomac garni de gonflages., nécessités par l'opération très difficile du réglage des câbles. Ces bobines tournent dans le même sens, l'un des câbles s'enroulant par-dessus et l'autre par-dessous, afin d'obtenir l'ascension et la descente simultanées et alternatives des deux cages.
L'appareil en fer appelé cage est fixé à une extrémité du câble et il sert à descendre les mineurs et à recevoir les berlines ou bennes. La cage est surmontée d'un toit protecteur pour garantir de l'eau et de la chute des corps solides les hommes qu'elle renferme, et c'est également pour les protéger qu'elle est, en tout ou en partie, garnie de grillages ou de plaques de tôle. Elle pèse 1700 kilos et plus, et avec
6o Ln Mine et les Mineurs.
son chargement de charbon elle dépasse 4 000 kilos dans les cas les plus ordinaires. Il y a des cages à deux étages contenant 2 bennes chacun; d'autres à quatre, six, huit et même douze étages, dont chacun ne contient qu'une benne (Marchiennes, Anzin, etc.).
Guidonnage.
La cage glisse, guidée par deux câbles métalliques cylindriques appelés guidonnage, raidis verticalement par des poids de 4 tonnes, des vis ou des pressions hydrauliques. Des mains de fer, c'est-à-dire des fers en U fixés à la cage, embrassent le guidonnage, assurent la direction et font de l'ensemble une sorte de chemin de fer vertical dont l'emploi a permis d'augmenter, énormément la vitesse et la puissance d'extraction. Le guidonnage est fait aussi avec des fers à T ou des rails ordinaires.
Clichage.
Il est nécessaire de réaliser une coïncidence absolue entre les rails de la cage et le niveau de l'accrochage. Pour cela faire, on élève la cage pleine un peu au-dessus de la recette, les receveurs agissent alors sur un système de taquets appelé clichage et donnent un signal aux mécaniciens qui lentement y déposent la cage. Quand les manœuvres sont effectuées, les mécaniciens avertis par un nouveau signal enlèvent un peu la cage, les accrocheurs effacent le clichage et la descente s'attaque en grande vitesse.
LA DESCENTE : V7iE CORDÉE d'hOMMES.
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Fahrkunst.
Les ascenseurs, les cages guidées, sont aujourd'hui dans toutes les mines. Un autre système de circulation pour les hommes, autrefois très répandu, est celui dénommé fahrkunst, échelles mécaniques qui ont été perfectionnées sous le nom de warocquères et qu'à titre de curiosité nous allons décrire. Les fahrkunst à double effet se composent de deux longrines de bois ou deux systèmes de tiges de fer régnant sur toute la hauteur du puits et recevant des mouvements inverses de la part d'un moteur placé à la surface. Elles portent des poignées pour les mains, et pour les pieds des échelons en mât de perroquet. Lorsqu'elles s'arrêtent après chaque oscillation, le mineur saisit, d'une main et d'un pied, la tige qui arrive à sa rencontre et qui, en renversant son mouvement, le transportera dans le même sens que le parcours précédent effectué avec la dernière tringle qu'il abandonne alors de l'autre main et de l'autre pied. Quelques-unes sont encore en usage en Belgique, dans les mines métalliques anglaises et une aux mines de Przibram (Bohême)^ à plus de 1 000 mètres de hauteur.
Il est facile d'imaginer l'état d'àme du mineur gravissant cette gigantesque échelle où il dépense une grosse part de sa force musculaire. Il est tout à la joie de revoir le ciel, sa famille, de retrouver le repos, mais tout au long de cette épouvantable ascension, de cette immense chaîne d'hommes suspendus dans le vide, il a au-dessus de sa tête les pieds du camarade qui le précède, sujet d'inquiétude, s'il y pensait, et qui sont bien pour lui les... pieds de Damoclès!
Souvenir de l'antiquité, tu nous poursuis!
64 La Mine cl les Mineurs.
Machines d'extraction.
Pour mettre en action tous ces appareils, de nombreux types de machines ont été établis, mais en général ce sont des machines horizontales qui permettent aux mécaniciens de voir tout Tensemble. La force de ces machines est comprise entre 100 et 400 chevaux. L'on cite les mines de Ilécla (Lac Supérieur) qui en ont une de 4 700 chevaux.
Quand les puits sont profonds, il est très impressionnant (exceptionnellement on a atteint la vitesse de 26 mètres à la seconde) de voir la rotation rapide de ces monstrueuses bobines mues par d'énormes bielles d'acier, dont les mouvements alternés donnent assez exactement l'image des deux bras d'un boxeur à l'entraînement, ou du combat de l'homme contre la matière.
Ponçage.
Nous arrivons à la partie peut-être la plus intéressante d'une mine, en tout cas à celle qui demande le plus d'efforts : le fonçage du puits. Foncer un puits présente parfois des difficultés insurmontables. 11 faut non seulement excaver le sol, mais surtout soutenir les parois sur des hauteurs énormes et, le plus difficile, maîtriser les eaux. Par des chiffres, on se fera une idée de l'importance de ces travaux. Le procédé de fonçage appelé avaleresse (c'est-à-dire en épuisant les eaux sans les laisser s'accumuler), nécessitant de puissantes machines, coûte jusqu'à 24 000 francs le mètre courant! On emploie les méthodes Chaudron-Criger, à l'air comprimé. Il y a aussi un autre procédé, la congélation.
Les Mines modernes.
employée naturellement dans les mines sibériennes oîi l'on abat le minerai de sable gelé en le chaufFant et qui en a fait rechercher la réalisation artificielle dans de nombreux travaux des mines. Dans ce procédé de fonçage de M. Poetsch, on congèle la masse
LES FONCEURS.
Autour du brasero à la recette du jour
du terrain sur une épaisseur suffisante pour maintenir la pression de l'eau environnante pendant le temps nécessaire pour effectuer le fonçage et exécuter le muraillement du puits. On l'obtient par les moyens suivants : on enfonce, autour du puits, une ceinture composée de 23 tubes creux en fer de 0,20 cent, de diamètre, munis à leur partie inférieure
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d'un sabot tranchant qu'on obstrue à la base avec du plomlj ou du goudron quand ils sont arrivés au terrain ferme; puis on descend dans leur intérieur d'autres tubes plus petits, percés de nombreux trous permettant d'y distribuer un courant de liquide réfrigérant sous la pression d'une pompe foulante. T^e courant pénètre dans chaque tube central, se réunit à ceux des tubes voisins et sont renvoyés à la surface. Le liquide froid (solution de chlorure de calcium) soutire, en s'en chargeant lui-même, la chaleur du terrain et retourne à la surface s'en dépouiller sous l'action d'une machine frigorifique à ammoniaque. On obtient ainsi, après trente jours de congélation, une masse assez épaisse pour exécuter le fonçage sans nécessiter des soutirements, et cela dans les terrains les plus compliqués. Un autre système, récemment employé, consiste à entourer l'emplacement du futur puits par un cercle de sondages dans les(|uels on injecte du ciment à 5 ou 6 atmosphères. En raison de sa vitesse, il pénètre dans les fissures du terrain et finit par les incruster. Il empêche l'accès des eaux et permet le fonçage facile du puits, surtout quand les eaux souterraines sont animées d'un courant qui rendrait leur congélation difficile. A tous ces curieux procédés, si ingénieux, à toute la science des mines, l'on doit la réalisation de travaux comme les percements du Mont-Cenis, Saint- Gothard, Simplon, Métropolitain, etc.
Suivant la nature des terrains traversés par le fonçage, les parois du puits sont soutenues par des revêtements divers. Tantôt le muraillement s'établit sur des calibres de ciment que l'on pose au fur et à mesure de l'avancement. Cette maçonnerie est faite
quelquefois en moellons à joints de plomb, mais le plus souvent est formée de trois épaisseurs de briques très cuites; tantôt on fait un cuvelage en bois ou en fonte. D'autres fois le muraillement est en béton de ciment, en revêtements monolithes de béton. 11 y a aussi des puits blindés, dont le blindage discontinu est obtenu au moyen de cintres en fer ou en acier.
L'avancement d'un mètre de fonçage peut demander un jour ou plusieurs mois. Le fonçage d'un puits peut durer d'un an à plus de sept ans! Les ouvriers fonceurs, forcément peu nombreux sur un si petit espace, sont coiffés souvent de chapeaux de fer caractéristiques qui les abritent des chutes d'objets de la surface.
Les puits sont de section rectangulaire (dans les mines métalliques), circulaire, quelquefois elliptique. Les puits rectangulaires ont de 6 à 8 mètres sur 3 mètres. Les puits circulaires ont 4 à 6 mètres de diamètre (à Zwickau, Saxe, il y a un puits de 6 m. 50), et les profondeurs de 600 à 800 mètres sont ordinaires. La descente à vitesse même restreinte dans ces abîmes détermine une surdité temporaire due au changement trop brusque de la pression de l'air, et quand, par erreur, la vitesse est celle de l'extraction du minerai, on retrouve, ait fond, les hommes évanouis.
Il V a quelques années un centre d'extraction comprenait deux puits voisins à 25 ou 40 mètres de distance : l'un pour l'extraction du charbon, la circulation des ouvriers, l'entrée de l'air, l'autre pour la sortie de l'air et la descente des remblais, et sortie de secours. Puis on a fait deux puits jumeaux, également utilisés pour les services accessoires. Aujour-
d'hui, on réserve parfois un troisième puits, absolument lisse, pour la sortie de Tair; la résistance de l'air dans un puits encombré étant presque égale à celle dans tout le parcours de la mine.
En Belgique, dans les mines très grisouteuses, on impose jjarfois trois puits. En Allemagne, où l'extraction est intense, on a souvent deux puits d'extraction, chacun avec deux machines, et quelquefois trois. Nous devons citer une particularité des mines d'or du Transvaal, qui ont des puits inclinés selon les filons exploités.
Profondeur des puits.
Les puits les plus profonds sont, en France : Mines de la Péronnière (Loire), 868 mètres; mines de Roncliamp (Haute-Saône), lOiO mètres. En Angleterre, en Belgique, une douzaine de puits ont dépassé 1 050 mètres; un, à Flénu (Belgique), a i 200 mètres. Au Transwaal, les mines d'or dépassent 1 000 mètres. En Australie, la mine d'or de New Ghum Raihvay est à i 435 mètres. En Bohème, les mines de plomb argentifère de Przibram ont atteint 1 500 mètres. Les mines les plus profondes du monde sont celles des Etats-Unis. Des mines de cuivre du Lac Supérieur, la Calumet and Hécla est à 1 620 mètres et la Tamarack a dépassé 1 830 mètres. Six Tours Eiffel superposées, comme un immense symbole d'Ammon pénétrant et fécondant la Terre !
Boisage.
Lorsqu'on perce une galerie, même dans un terrain peu solide, l'on peut en général pénétrer de un
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mètre sans avoir besoin d'aucun soutènement et, par conséquent, boiser à mesure qu'on avance. Les quatre faces d'une galerie sont appelées : le toit, le mur (le sol) et les parois latérales. Le boisage est composé de cadres et de garnissages. Chaque cadre est composé de quatre pièces : un « chapeau » ou corniche placé au faite de la galerie; deux montants inclinés pour diminuer la portée du chapeau; et une « sole » ou semelle, placée sous les pieds et servant de base aux montants. Le chapeau, dont le diamètre est d'environ 0,20 centimètres, est fait avec le bois le plus fort; le bois des montants, d'un diamètre de 0, 16 centimètres, dont l'extrémité la plus large est placée en haut sous le chapeau. La sole ou semelle, entaillée à la hache, reçoit la base moindre des montants. Lorsque le terrain exerce une forte pression, les cadres sont juxtaposés. Selon la puissance des poussées, l'on espace ces cadres, en les réunissant par des garnissages faits avec des écoins, planches que l'on fait porter au moins sur deux cadres. Il est de la plus grande importance que toutes les parties du boisage soient dans une tension générale et les pressions réparties, afin d'éviter les fractures de roches et leur chute par l'action de l'air humide qui agit aussi sur les bois, en activant leur destruction; c'est pour atténuer cet effet que les assemblages se font à la hache, la scie laissant des surfaces spongieuses.
Les galeries qui partent du fond du puits, étant définitives, sont plus hautes que les autres galeries d'exploitation, et construites souvent en maçonnerie à leur point de départ. Les galeries éphémères horizontales ou inclinées, et taillées en tout ou en partie dans une couche de houille ou à travers banc, sont
construites comme nous l'avons dit plus haut. Les roches stériles provenant de leur percement sont autant que possible conservées dans la mine et utilisées pour remblayer les vides du dëhouillement. L'emploi des remblais est une garantie de sécurité pour les mineurs, quand le remblayage suit de près l'abatage du charbon. Tous les remblais se tassent et perdent jusqu'à la moitié de leur volume et donnent lieu à un afTaissement lent, graduel, (|ui se transmet intégralement à la surface du sol. A Saint- Etienne, oii les couches sont épaisses, on exploite la 15" couche. Les mines qui font beaucoup de travaux préparatoires, ou qui exploitent les couches minces, sont obligées de sortir au jour une quantité parfois énorme de roches stériles ou marein que l'on redescend plus tard pour remblayer. Dans d'autres cas, quand, pour raisons économiques, l'on ne peut employer les remblais venus du jour, on laisse le toit s'ébouler et l'on s'arrange seulement, par l'emploi d'étançonsprovisoires, de façon à protéger les mineurs contre l'éboulement. Quand celui-ci se produit, le toit se brise; sesfragments se coincent et remplissent les vides à la façon d'un remblai. Le remblayage n'est imposé en France que depuis 1834. Une autre méthode très ingénieuse, employée de plus en plus, est celle du remblayage à l'eau. L'on fait pénétrer sous pression, dans le vide à remplir, un courant d'eau chargée de sables en suspension. La matière se dépose et l'eau s'écoule. Ce moyen est parfait, mais un peu cher.
Traçage et abatage.
Pour exploiter le charbon, on fait un traçage qui consiste à découper la couche par des sortes de rues,