I. — But et raison d'être de Finstallation

Bien que le siège d'expériences de Frameries ait été établi pour permettre l'étude de tout ce qui concerne les explosions dans les mines et des diverses questions relatives au grisou et aux poussières de charbon, problèmes multiples qui seront abordés successivement, le but de nos travaux actuels peut se résumer en la formule suivante : L'étude des moyens à employer pour combattre les causes d'inflammation du grisou et des poussières dans les mines de houille.

Ces causes, abstraction faite de quelques cas exceptionnels, sont au nombre de deux, que nous citons par ordre d'importance : l'emploi des explosifs et l'emploi des appareils (V éclairage .

Les Explosifs.

L'emploi des explosifs est, et surtout était, la cause principale de danger d'explosion dans les mines ; c'est elle qui avant 1890, c'est-à-dire avant la généralisation de l'usage des explosifs de sûreté et avant qu'on eût, par divers moyens, réduit au minimum l'emploi des explosifs de toute nature, a provoqué les catastrophes de beaucoup les plus nombreuses et les plus meurtrières. Dans la période décennale 1880-1889, le nombre de victimes des inflammations dues à l'emploi des explosifs atteignait 90 % du nombre total des victimes des explosions minières.

On peut se demander quelle est la raison d'être d'une telle prépondérance, étant donné que le nombre de flamines introduites dans les mines par les appareils d'éclairage est bien plus considérable que le nombre de mines tirées.

Il serait trop long d'examiner ici en détail les causes du plus grand danger des explosifs ; en voici cependant, en deux mots, les principales : D'une part, les lampes de sûreté, quoique perfectibles encore comme nous le verrons, ont acquis, depuis longtemps déjà, un degré de sûreté assez grand ; d'autre part, la flamme d'une lampe même découverte ne peut mettre le feu à un mélange grisouteux que si celui-ci a une teneur en grisou assez élevée, soit 6 1/2 à 7 7o> teneur que l'aspect de la flamme annonce d'une façon bien manifeste longtemps auparavant; elle ne peut non plus allumer un mélange poussiéreux; il en est tout autrement des flammes violentes dues à l'explosion des mines; celles-ci en effet, non seulement sont susceptibles, par l'ébranlement qu'elles provoquent dans l'atmosphère des travaux, d'amener sur le point dangereux des afflux insoupçonnés de grisou, mais elles peuvent allume!r des nuages de poussières soulevées par cet ébranlement même et causer ainsi de terribles catastrophes, alors qu'on pouvait, par suite de l'absence visible de grisou, se croire presque en sûreté.

Notons que les efforts que l'on a faits après 1887, à la suite de désastreuses explosions, pour atténuer les dangers des explosifs, ont amené une réduction très sensible du nombre de victimes des coups de feu. C'est ainsi que pendant la période décennale suivante, de 1890 à 1899, malgré l'eflfroyable accident d'Anderlues qui, en 1892, a fait 160 victimes, le nombre total des tués par les explosions minières en Belgique a été réduit à 258, de 455 qu'il avait été précédemment, la proportion des victimes des inflammations dues à l'emploi des explosifs étant tombée à23 7o.

Un tel résultat était trop encourageant pour qu'on ne persistât pas dans la même voie ; et le but de nos expériences est précisément de rechercher, sinon des explosifs

— iode sûreté absolue, — il n'y en a pas et il ne semble pas pouvoir en exister, — mais des explosifs d'une sûreté relative assez grande pour atténuer dans une large mesure^ les causes de danger, qu'on ne pourrait écarter absolument qu'en supprimant l'emploi de cet auxiliaire.

C'est il y a une quinzaine d'années qu'a pris naissance la question des explosifs de sûreté. Depuis quelque temps déjà on s'ingéniait à rechercher les moyens de rendre moins dangereuses les flammes dues au tir des mines : On a eu recours à l'eau, dont on entourait l'explosif et qui, pulvérisée par l'explosion, éteignait les flammes au moment de leur production ; de là les cartouches Abel et Settle, les bourrages à la mousse mouillée, à l'eau gélatinisée, etc. Ces moyens ont eu une vogue éphémère ; les difficultés pratiques et le peu de sûreté de leur emploi y ont fait renoncer.

L'emploi de l'eau a conduit à l'idée d'incorporer dans Texplosif lui-même des matières solides contenant beaucoup d'eau d'hydratation et qui, se décomposant par la chaleur due à l'explosion elle-même, devaient, supposaiton, agir comme l'eau libre des procédés antérieurs, Les explosifs de sûreté connus sous les noms de Wetterdynamites et de GrisouttteSy et sous d'autres noms encore adoptés par les fabricants, sont des explosifs de ce genre.

Mais presqu'à la même époque les recherches se sont portées vers la fabrication d'explosifs dont la composition était telle que leur température de détonation^ calculée d après les données de la thermochimie, fût assez basse pour qu'elle ne provoquât pas l'inflammation du grisou ou des poussières charbonneuses.

Les très remarquables travaux de la Commission française du grisou, publiés en 1888, ont été poussés dans cette voie; on peut dire même qu'ils l'ont ouverte.

Nous ne pouvons cependant nous empêcher de signaler qu'un ingénieur, aussi distingué que modeste, de notre Corps des mines belge l'avait, plusieurs années auparavant, entrevue. En 1881, M. E. De Jaer, alors chef du 1*^ arrondissement des mines, et qui fut depuis, pendant un temps très court, Directeur général des mines, se prononçait, dans un rapport qu'il adressait à M. le Ministre des Travaux publics, pour l'ouverture d'un concours et l'attribution d'un prix, à l'inventeur d'une poudre ou substance explosionnant sans flammes, ce qu'il considérait comme nullement irréalisable en raison des phénomènes thermiques qui accompagnent les réactions chimiques.

Quoi qu'il en soit, il n'est pas douteux que les travaux de la Commission française du grisou constituèrent pendant longtemps la doctrine la plus complète sur les explosifs de sûreté. La notion du retard à V inflammation du grisou mise en lumière par MM. Mallard et Le Chàtelier fut très féconde en conséquences et permit à la Commission de déterminer une formule précise à laquelle devaient répondre les explosifs pour mériter la qualification d'explosifs de sûreté.

Cependant on n'a pas tardé à reconnaître que cette formule ne suffisait pas pour rendre compte complètement de la manière de se comporter des explosifs vis-à-vis des mélanges inflammables. De nombreuses expériences ont démontré, entre autres choses, que les mêmes explosifs, ayant par conséquent la même température de détonation, qui n'allumaient pas le grisou avec des charges faibles, l'allumaient tous quand on augmentait cette charge

Même l'importance du rôle attribué à la température de détonation a été contestée par certains expérimentateurs, qui ont attribué à d'autres facteurs un rôle prépondérant.

Dans une étude que nous avons, en collaboration avec M. l'Ingénieur Denoël, présentée devant le Congrès de

Paris, en 1900, nous avons analysé et discuté les théories en cours et présenté celle qui nous paraissait, dans l'état des connaissances acquises à cette époque, rendre compte le plus complètement possible de la manière de se comporter des explosifs de sûreté.

Notre théorie assignait une grande importance à la notion du retard à V inflammation et nous concluions à la nécessité d'expériences pour la détermination de la charge limite de chaque explosif, c'est-à-dire de la charge la plus haute que l'on pourrait faire détoner en présence d'un mélange explosible sans allumer celui-ci, cette charge limite devant donner la mesure du degré de sûreté de l'explosif.

On nous permettra de reproduire quelques lignes des conclusions de cette étude :

4c La sûreté dés explosifs en présence du grisoi^ et des poussières de houille inflammables est, disions-nous, une fonction de l'écart entre la durée du retard à l'inflammation et celle du refroidissement complet des produits de l'explosion.

» Le premier terme dépend à la fois des circonstances extérieures et de la nature de l'explosif, le second dépend de la nature et du poids de l'explosif qui détone.

» Pour un explosif quelconque, la sûreté n'est jamais que relative et ne peut se concevoir qu'en dessous d'une certaine limite de charge.

» Les principales conditions dont dépend la valeur relative des divers explosifs au point de vue de la sécurité sont la température de détonation, la pression initiale et la vitesse de l'explosion. Ces éléments sont caractéristiques pour un explosif donné, supposé de composition chimique homogène et sous un état physique déterminé. De leur combinaison plus ou moins heureuse dépend la grandeur de l'écart entre la durée du retard à Tinflammation et celle de la détente d'un poids donné de l'explosif. Leur influence

sur la grandeur de cet écart est encore imparfaitement définie, ce qui tient à la complexité extrême des phénomènes qui entrent en jeu.

» Au point de vue pratique il résulte de l'insuffisance de nos connaissances actuelles qu'on ne peut enserrer dans une formule à la fois simple et exacte les conditions multiples dont dépend la sûreté des explosifs en présence du grisou et des poussières de houille.

» Mais nous possédons le moyen de déterminer expérimentalement la charge limite de sécurité qui est l'expression de l'écart entre la durée du retard à l'inflammation et celle de la détente des gaz produits par l'unité de poids de l'explosif. Elle résume à la fois l'influence de la nature physique et chimique de l'explosif et celle de la grandeur de la charge, elle donne par conséquent la plus juste idée du degré de sûreté relative des divers explosifs.

» La charge limite doit être déterminée dans des conditions identiques pour tous les explosifs et se rapprochant autant que possible des conditions les plus dangereuses pouvant se rencontrer en pratique dans les travaux des mines de houille.

> Un explosif de sûreté sera par suite caractérisé par une charge Mmîte suffisamment élevée; rigoureusement, elle devrait être égale au maximum des charges qu'on emploie en pratique avec cet explosif. Ainsi, la sécurité serait garantie, indépendamment de toutes les précautions dont il convient toujours d'entourer l'emploi des explosiis, mais qui peuvent être omises par suite de la négligence des boute-feu. y^

La réalisation de cette « détermination » est, clairement indiqué, le but de nos expériences actuelles sur les explosifs.

Les Lampes.

Mais la nécessité de l'installation d'un siège d'expériences se faisait aussi sentir dans un autre ordre d'idées.

Les appareils d'éclairage autorisés pour les mines à grisou étaient explicitement désignés par le règlement de

De^puis l'élaboration de ce règlement, de nouveaux types de lampes ont été imaginés qui paraissaient présenter des qualités supérieures et dont plusieurs sont déjà en usage dans d'autres pays miniers.

Il importait que notre pays ne restât pas en arrière des autres dans une question qui intéresse la sécurité des ouvriers.

Or, comme l'admission d'autres appareils d'éclairage que ceux prescrits était incompatible avec notre régle- ♦ mentation actuelle, une revision s'imposait.

Mais cette revision jie pouvait se faire sans qu'une expérimentation sérieuse eût démontré la supériorité des nouveaux types et le caractère inofFensif de certaines innovations proposées.

Précisons quelque peu :

La seule lampe autorisée par la réglementation qui nous régit encore, est, à quelques exceptions près, la lampe Mueseler alimentée par l'huile végétale.

Cette lampe était, à l'époque où a été élaboré le règlement, la plus sûre de celles qui existaient. Et certes sa sûreté, dans des courants, même très rapides, chargés de gaz inflammables au plus haut degré d'inflammabilité, est très grande, si ces courants sont horizontaux.

Mais il en est tout autrement lorsque l'on a affaire à des courants obliques et verticaux. Il est maintenant reconnu, et nos expériences permettent de vérifier aisément le fait, que, dans de tels courants, la flamme de la lampe Mueseler

passe presque tout de suite dans le tamis supérieur et que, dès lors, si le courant est quelque peu rapide, le passage de la flamme au dehors, c'est-à-dire l'explosion de l'atmosphère ambiante, si celle-ci est grisouteuse, est l'affaire de quelques secondes.

Or, les courants de ce genre sont fréquents dans les travaux de mines. Un courant ascensionnel rapide se produit aussi chaque fois qu'un ouvrier laisse tomber sa lampe; si donc cette chute s'effectue dans une atmosphère inflammable un accident peut se produire.

Il semble d'ailleurs que plusieurs des douloureuses catastrophes survenues dans ces derniers temps peuvent se rapporter à des causes de ce genre :

Telles sont la catastrophe de l'Escouffiaux, en 1887 (35 victimes), celle d'Anderlues, en 1892 (160 victimes) et plus récemment, celle de Grachet-Picquery, en 1898 (16 victimes).

On voit que la question de l'éclairage des mines valait aussi la peine d'être examinée.

Des modifications autres que celles visant la forme même des lampes sont aussi proposées.

Nous citerons l'emploi d'une huile autre que « l'huile végétale pure » imposée par le règlement. Des lampes alimentées par des essences volatiles, notamment par de la benzine sont admises depuis longtemps dans les pays étrangers. Or, ces lampes sont notablement plus éclairantes, ce qui est au plus haut point favorable à la sécurité dans les mines, où de nombreux accidents pourraient être évités par un meilleur éclairage. Il importait de rechercher si l'emploi des essences volatiles ne présente pas de dangers spéciaux, et c'est ce que nous avons fait.

Il y a aussi le rallumage intérieur, sans ouverture de la lampe, que le règlement de 1884 n'a pas prévu et ne pouvait prévoir puisque des appareils pratiques permettant

ce rallumage n'existaient pas ou existaient depuis peu à cette époque.

Ce mode de rallumage a l'immense avantage d'écarterde l'esprit de l'ouvrier toute tentatioti d'ouvrir sa lampe quand elle est éteinte, et de la rallumer au moyen d'une flamme découverte. Il permet aussi, en cas d'accident, à l'ouvrier resté sain et sauf mais généralement privé de lumière par le fait de l'accident lui-même, d'accomplir sa retraite dans de meilleure^ conditions et de gagner un endroit sûr, guidé par la lumière qu'il a pu ainsi se procurer de nouveau.

Mais ce rallumage ne constitue-t-il pas par lui-même un danger spécial? C'est ce que nos appareils nous ont permis d'expérimenter.

La nécessité d'une double installation d'expériences, tant pour les explosifs que pour les appareils d'éclairage, étant reconnue, une difficulté surgissait qui empêchait d'établir cette installation n'importe où. Il importait en effet, et nous avons toujours soutenu cette opinion, que ces expériences pussent être effectuées, non avec du gaz d'éclairage comme on l'avait souvent fait précédemment, ni avec tout autre gaz artificiel comme on l'a fait aussi, mais avec du /rai grisou, du vrai gaz des mines, de ce gaz même qui occasionne les dangers que l'on veut combattre.

Pour les expériences' sur les explosifs, la question est tout particulièrement importante, car, si bien d'autres gaz sont explosibles, ils n'ont pas, au même degré que le grisou, cette propriété qui joue un rôle si important dans la théorie des explosifs de sûreté, le retard à l'inflammation.

La difficulté était de se procurer ce gaz dans de bonnes conditions de pureté et en assez grande abondance pour que les expériences, parfois nécessairement prolongées, pussent être effectuées.

L'obligeante intervention de la Compagnie de Charbonnages belges qui a le privilège, peu envié, de posséder les raines les plus grisouteuses du monde entier, a écarté cette difficulté. Cette Société s'est prêtée bien volontiers, dans l'intérêt des ouvriers mineui-s, à ce que ces expériences que l'État belge avait décidé d'entreprendre se fissent chez elle et elle mit à notre libre disposition des terrains ainsi que des réservoirs souterrains importants et pour ainsi dire inépuisables du dangereux gaz (*). C'est dans ces réservoirs que nous puisons le grisou, après l'avoir capté par des travaux appropriés.