TRANSMISSION DE L'ÉNERGIE DANS LES MINES

perforation mécanique. Depuis, ses applications ont pris un essor considérable; outre la perforation, elles embrassent le bosseyement, le percement des galeries sans explosifs» la traction mécanique, Tex- Iraction, l'épuisement sur les vallées ou dans les puits intérieurs, la remonte du remblai dans les chantiers d'exploitation, la mise en jeu des ventilateurs portatifs, etc. L'air comprimé distribue partout la force au grand avantage de la production et de l'hygiène. Grâce à lui s'est multiplié Faérage complémentaire qui pénètre dans les moindres recoins de la mioe pour en expulser le grisou. Dès 1889, l'évolution, apparaissait manifeste et certaines mines possédaient des canalisations mesurant jusqu'à ào kilomètres. Pendant les dix dernières années du siècle, le mouvement s'est accentué. Certes, le rendement reste faible; mais la transmission pneumatique s'impose pour les longues distances et sur les chantiers plus ou moins grisouteux. Les efforts des constructeurs en vue de l'amélioration du rendement se sont surtout orientés vers le perfectionnement des compresseurs. En 1889, les compresseurs humides dérivés du type à piston liquide de Sommeiller ou du type construit par Colladon pour le percement du Saint-Gothard conservaient sur le continent une vogue largement méritée; l'Angleterre et l'Amérique accordaient leur faveur aux compresseurs secs, dont les qualités dynamiques étaient moindres, mais qui coûtaient peu, occupaient une place restreinte et avaient une capacité productrice élevée par suite de leur très grande vitesse. Les dispositifs récents présentent deux caractéristiques : compoundage du moteur à vapeur et compoundage des cylindres à air; suppression de l'injection d'eau à l'intérieur des cylindres à air et remplacement de cette injection par une circulation d'eau froide dans des chambres entourant les parois ainsi que les têtes des cylindres. De la première modification résultent une économie de vapeur et une compression plus effective. Quant à la seconde, elle assure la siccité de l'air comprimé, évite les inconvénients dus à la purge de l'eau d'injection, prévient les dépôts minéraux dans les cylindres et les entraînements d'eau dans la tuyauterie; l'adjonction d'un réfrigérateur intermédiaire permet, d'ailleurs, de refroidir l'air échauffé par sa compression, dans le premier cylindre et de l'introduire, à une

température aussi basse que possible, dans le cylindre à haute pression.

Un quatrième agent de transport de la force, Télectricitë, s est introduit dans les mines, timidement d'abord, puis avec un peu plus de hardiesse. La première installation du genre date de 1880; elle fut établie à Blanzy. Pendant longtemps, on est resté dans la période des expériences et, pour en sortir, il a fallu Téloignement de plus en plus accusé entre les chantiers et les générateurs d'énergie. La transmission électrique permet de concentrer la production de force dans une installation du jour et de distribuer facilement cette force à longue distance; çlle fournit un bon rendement; les moteurs et les canalisations n exigent que des espaces restreints; le service de réclairage peut être assuré en même temps que les autres. Ces avantages ont pour contre-partie les conditions peu favorables où la chaleur et rhumidité placent les appareils et les canalisations au point de vue de leur conservation, les dangers des étincelles et des courts-circuits pour les mines grisouteuses ou poussiéreuses, l'impossibilité du trolley et de l'éclairage électrique direct dans ces mines. La nécessité de pourvoir avant tout à la sécurité commande donc une extrême prudence. Des hésitations se sont manifestées sur le choix entre le courant continu et le courant alternatif ou polyphasé : le courant continu, plus simple à appliquer, convient moins aux grandes distances et exige des moteurs pouvant donner des étincelles dangereuses pour les milieux grisouteux; si lès courants alternatifs ou polyphasés, et spécialement les couranls triphasés, sont d'une application plus délicate, ils se prêtent aux transports lointains sans perte notable par l'emploi de hauts voltages et comportent des moteurs non seulement plus robustes, mais aussi dépourvus de collecteurs, dans lesquels il est possible de supprimer toute cause d'étincelles.

5. Percement des galeries. — Pendant une longue suite de siècles, le travail principal du mineur, Vabatage de la roche, est demeuré presque exclusivement manuel. Le remplacement de la force musculaire par celle d'un moteur inanimé et la répartition de cette force motrice entre une multitude de chantiers mobiles, souvent fort

éloignés les uns des autres, n'avaient fait Tobjet d'aucune recherche .sérieuse avant i85o. Toute lattention des exploitants se portait sur les moyens d'améliorer l'utilisation de la force humaine, en munissant l'ouvrier d'outils plus puissants que les instruments simples d'alors : tel était le but des appareils Berrens et Trouillet, ainsi que de la machine à foret Lisbet, qui figuraient à l'Exposition de 1867.

C'est dans la section des mines de celte Exposition qu'apparurent les tentatives ayant pour but l'application d'une force motrice nouvelle (vapeur, eau ou air comprimé) au travail du chantier. On y voyait des perforatrices mécaniques ^ propres à creuser les trous de mine et fonctionnant soit par percussion, soit par rodage. La première perforatrice à percussion qui ait été pratiquement employée fut celle dont Sommeiller se servit dans les travaux du Mont-Cenis; ses éléments agissaient à la manière des fleurets et recevaient leur mouvement d'un moteur à air comprimé. M. de la Roche-Tolay exposait une perforatrice à rodage, mue par une machine rotative à colonne d'eau et fondée sur l'emploi de la bague à diamants, dont le principe était attribué à l'horloger suisse Leschot. A côté de ces outils, destinés au travail des roches dures qui s'attaquent par la poudre, se plaçaient les haveuses mécaniques, établies pour faire automatiquement le travail de la sous-cave ou du havage, dans les couches de charbon* ou autres substances attaquables au pic : machine à air comprimé de Jones et Levick; machine mue par l'eau, dite Iron man, de Garrett, Marshall et C'*. La question du havage mécanique était tout à fait à l'ordre du jour en Angleterre, où la production des houillères augmentait annuellement de plusieurs millions de tonnes et 011 l'exploitant avait particulièrement à soufl^rir de la rareté des ouvriers et de leurs exigences croissantes. D'ailleurs, les gisements anglais de houille se prêtaient mieux que les gisements français ou beiges à l'usage de ces moyens mécaniques.

En 18 7 8, le grand nombre des perforatrices à air comprimé exposées au Champ de Mars témoignait de l'extension prise par la perforation mécanique. Les appareils à percussion semblaient tendre vers deux ou trois types bien définis, parmi lesquels la machine Dubois et François. On notait un développement nouveau dans l'appli-

cation des perforatrices à rodage (appareil Brandt). Les constructeurs paraissaient avoir renonce à l'automatisation complète de leurs machines, par suit« de la complication excessive qui en résultait pour les organes; dans la plupart des cas, Tavancement était produit à la main. Des efforts avaient été faits en vue de réduire le poids des appareils et de les rendre plus maniables; cette tendance se manifestait spécialement chez les constructeurs anglais, auxquels on devait plusieurs perforatrices légères et à grande vitesse, entre autres la perforatrice Eclipse. Quant au havage mécanique, il ne répondait pas, même en Angleterre, aux espérances conçues par l'industrie minière.

Lors de l'Exposition de 1889, les perforatrices mécaniques paraissaient s'immobiliser dans quelques modèles, au nombre desquels le système Dubois et François, plus ou moins modifié, gardait la prédominance en France et en Belgique. À côté de ce système bien connu,, il existait de petites perforatrices très répandues dans les mines américaines et donnant, sinon la même rapidité d'avancement, du moins un travail plus économique; les machines de l'espèce, dont la perforatrice Ingersoll-Sergeant présentait l'une des formes les plus perfectionnées, commençaient à pénétrer dans les mines européennes. Le havage mécanique avait peu progressé en Angleterre depuis 1866, époque des débuts de Tlron man dans les houillères du Yorkshire; en France, grâce à l'initiative de Blanzy, il venait d'être appliqué à l'exploitation des couches puissantes, et les résultats obtenus permettaient d'en espérer la généralisation pour les attaques par tranches horizontales, que les exploitants du Centre tendaient de plus en plus à adopter, au grand profit de l'économie et de la sécurité du travail. Diverses sociétés houillères (Marihaye, Blanzy) employaient des bosseyeuses ou perforatrices à air comprimé' de très gros calibre, pour supprimer l'usage de la poudre dans l'agrandissement des galeries en veines et même dans le percement de certaines galeries à travers bancs, où la présence du grisou rendait dangereux les explosifs. Si les bosseyeuses ne s'étaient pas propagées davantage à cause des installations coûteuses d'air comprimé qu'elles exigeaient, la sécurité dans les bosseyements avait du moins profité de l'emploi

des perforatrices à rodage et à bras, ainsi que des aiguilles-coins; la plupart des houillères exposantes affirmaient les services rendus par ces appareils, plus ou moins dérives de la perforatrice Lisbet, dont la Société des mines de Liévin se servait depuis une vingtaine d'années.

Aujourd'hui, les perforatrices à main sont très perfectionnées au point de vue du poids, de la marche et du rendement. Elles travaillent par rotation. Un dispositif (frein ou organe élastique) règ^e d'une manière automatique l'avancement selon la dureté des roches traversées.

Les perforatrices mécaniques se rattachent à des types multiples et sont mues par l'air comprimé ou par Télectricité, C'est presque toujours le système de la percussion qui est adopté pour les perforatrices à air comprimé ; leur distribution se fait au moyen d'un cylindre équilibré, d'une soupape guidée ou d'une combinaison de Tun et de l'autre; elles ont gagné en simplicité el en légèreté. Primitivement, les perforatrices électriques étaient à rotation ; le mouvement de va-etvient nécessaire à la percussion a été obtenu, d'abord par l'emploi de solénoïdes, puis par celui de moteurs électriques dont la rotation se transforme, à l'aide d'une liaison élastique, en mouvement rectiligne alternatif. Une innovation importante dans la perforation mécanique est l'injection d'eau, système Fauvel, pour les appareils à percussion; c^tte innovation assure l'enlèvement automatique et immédiat des détritus, évite l'çncrassement de l'outil, double le travail, dégage l'atmosphère des poussières et améliore la condition de l'ouvrier.

Très répandues en Amérique, les baveuses ont moins bien réussi en France où les couches offrent une allure moins favorable. Lorsque ^le toit est bon, lorsque les couches sont homogènes, épaisses, dures et relativement peu inclinées, on met en œuvre des machines à chaîne coupante ou à roues, mues par l'air comprimé ou l'électricité; l'encombrement de ces engins a été réduit au niinimum. Malheureusement, dans beaucoup de cas, la présence d'impuretés, rognons de pyrite ou de carbonate de fer, provoque la rupture des couteaux ou de la roue; il faut alors recourir à des baveuses percutantes, dont le fleuret traverse ou tourne les rognons. Les baveuses à percussion ayant un travail moins rapide que les baveuses à couteaux, des essais ont

ëté entrepris, çans grand succès d'ailleurs, avec une baveuse à faux.

À propos du matériel et des procédés spéciaux au géqie civil, j'ai déjà mentionné le débitage des pierres par le fil bélicoïdal ou la scie diamantée. Les perfectionnements apportés au fil bélicoïdal en Italie permettent de lutiliser dans les carrières pour entailler les bancs de rocbe en place.

Sans traiter ici la question des explosifs qui a déjà été abordée et sera reprise avec plus de détails dans un autre cbapitre, il importe cependant d en dire quelques mots au point de vue spécial de l'exploitation des mines.

La réglementation fondamentale des explosifs dans l'industrie minière date d'une circulaire ministérielle du 19 novembre 1888, rédigée à la suite des travaux remarquables de la Gomoiission du grisou, travaux auxquels Mallard et Le Ghatelier prirent une très large part. Cette circulaire indiquait les mélanges d'azotate d'ammoniaque et de dynamite ou de dérivés nitrés assurant une sécurité sinon absolue, du moins beaucoup plus satisfaisante que la dynamite; elle signalait en outre les dangers des mèches de sûreté. Une circulaire nouvelle de 1890, complétant celle de 1888, spécifiait les conditions requises des explosifs pour leur emploi dans les mines grisouteuses : absence d'éléments combustibles (hydrogène, oxyde de carbone, carbone, etc.) dans les gaz provenant de l'explosion; limitation de la température de détonation à i,5oo ou 1,900 degrés suivant les cas. Les explosifs de sûreté devenaient obligatoires dès que les mines étaient grisouteuses ou poussiéreuses. Aussitôt après la mise en application des principes qui avaient inspiré les circulaires de 1888 et de 1890, le nombre des accidents de grisou imputables aux explosifs a subi une diminution remarquable. La fabrication des explosifs de sûreté s'est considérablement développée; on peut citer en France les explosifs Favier, les grisoutines et le coton octonitrique, à base d'azotate d'ammoniaque.

Malgré les perfectionnements apportés aux mèches de sûreté (combustion intérieure à l'abri de l'atmosphère de la mine, emploi d'allu-