DIAMÈTRE DES TROUS DE MINE
80 millimètres
88 millimètres
4« millimètres
On prendra t=m pour des lignes de moindre résistance égales à. • . .
* On prendra t= - m pour des lignes de
moindre résistance égales à . • . .
On prendra t = !im ponr des lignes d9
moindre résistance égales à. . . .
Im.OO i .50
lm.20
litJ.50
Si la ligne de moindre résistance doit dépasser 2", 15, il faudra donner aux trous de mine un diamètre supérieur à 44 mill. Dans ce cas il sera souvent très-avantageux de creuser au fond du trou une
chambre de mine d'une capacité suffisante pour recevoir toute la charge.
On pratique cette chambre par Tun des deux procédés suivants : P Au fond du trou de mine on fait exploser une petite charge de dynamite sans bourrage. La roche environnante est broyée, et il n'y a plus qu*à balayer les débris avec un courant d'eau pour dégager une cavité capable de loger l'explosif.
2^ On perce deux trous parallèles et d'égale profondeur ; on charge l'un d'eux en le bourrant légèrement et on met en feu, l'autre restant à vide. Par l'effet de l'explosion la cloison de séparation des deux trous est brisée sur la hauteur de charge. En recommençant l'opération on arrive à former une chambre de mine ayant à peu près la contenance voulue.
Dans les grands travaux oii la ligne de moindre résistance mesure de 3 à 4™,50, les trous de mine doivent être prolongés à 4™,50 et 6m,00, avec des chambres d'explosion suffisamment spacieuses. Dans ces conditions, il y a généralement avantage et économie à faire usage d'un explosif de faible puissance, voû'e même de la poudre ordinaire.
Dans tous les cas, et quelque soit l'explosif employé, il est toujours bon de faire, par dessus la charge, un bouri*age quelconque, de terre de sable ou d'eau. L'effet en est plus complet.
L'expérience indique que la longueur b du bourrage doit être de
une fois et demie à deux fois la hauteur de charge h (fig. 63} •
1 2 D'autre part h varie entre ^ et ^ de la profondeur totale t.
Toutefois on achève généralement de remplir les trous de mine avec le bourrage ; celui-ci, en tout cas, ne doit jamais être moindre que la hauteur h.
Quand on opère par mines simultanées sur un front de taille, on espace les trous de mine d'une fois et demie à deux fois la longueur de la ligne de moindi'e résistance ; soit e la distance de deux charges.
On peut résumer, comme suit, toutes ces règles :
Fig. 63.
1*» La profondeur t d'un trou de mine doit être comprise entre une fois et deux fois la longueur m de la ligne de moindre résistance .
2^ La hauteur de charge est au plus égale aux deux tiers de la profondeur du trou de mine :
3° La hauteur du bourrage est au moins égale à celle de la charge.
4^ La distance des trous de mine est moindre que deux fois la ligne de moindre résistance.
Il y a toutefois à distinguer le cas de coups de mine successifs et celui de coups simultanés. Dans le premier cas, on fait usage de mèches et capsules ordinaires, et Ton prend généralement.
Dans le second, on effectue le tirage par l'électricité, et Ton peut
considérer, soit e = 5- m, soit e = 2 m.
Calcul des charges. — Lorsqu'on fait sauter un coup de mine au moyen d'un explosif, un examen attentif, surtout si on opère dans une roche massive et dure, permet de constater une triple action. On distingue, en effet, dans le cas le plus favorable :
P Une sphère de pulvérisation ou de broyage^ ayant pour centre le point de percussion ;
2° Une sphère d'éclatement ou de rupture^ autour de la première ;
3^ Une sphère de séparation.
Ces trois actions sont plus ou moins visibles selon la nature de l'explosif.
Emploie-t-on, par exemple, une dynamite-gomme ou tout autre produit très-brisant, la sphère de broyage est nettement accusée : l'effet brisant prédomine •
Si au contraire on fait exploser une dynamite n^ 3, l'effet brisant est peu considérable, c'estla sphère de séparation qui prédomine. On obtient un effet à tendances propulsives.
Quand on opère avec la poudre noire, les résultats sont encore différents. En effet, les gaz qui résultent de l'explosion se développent lentement, par suite, la roche se fendille peu à peu, et les crevasses formées s'étendent rapidement jusqu'au front découvert ; puis elles s'élargissent au fur et à mesure que les gaz agissent. En même temps ceux-ci poussent devant eux les fragments détachés et les projettent de tous côtés. C'est que la poudre n'est pas brisante^ comme nous l'avons déjà expb'quée, mais surtout très-propulsive.
La nitroglycérine, en explosant, donne peu de projections, parce que les gaz résultant de l'explosion se frayent instantanément un chemin par où ils s'échappent dans l'atmosphère.
Entre ces deux extrêmes : nitroglycérine et poudre, sont classés les explosifs modernes ; les uns se rapprochant de la nitroglycérine par leurs effets brisants, les autres plus analogues à la poudre par leur action propulsive. Les explosifs de la première catégorie seront préférés pour les usages militaires, pour la perforation des tunnels et puits de mine dont il importe de conserver intactes les parois, et en général pour les terrains on la perforation est longue et coûteuse. Ceux de la seconde catégorie, au contraire, seront réservés pour les travaux publics, l'élargissement des galeries, et les charbonnages et carrières où l'on cherche particulièrement à dégager des blocs volumineux.
Mais, outre la qualité de l'explosif, il est encore deux autres considérations qui influent sur l'effet produit. Ce sont :
F Le poids delà charge employée ;
2^ La résistance de la roche sur laquelle on opère.
On peut reconnaître à priori la résistance de la roche, reste donc à déterminer le poids de la charge devant produire un résultat donné.
Supposons un coup de mine tel que ab tiré dans une roche résis-
tante à face verticale (fig. 64) si on chargeait à la poudre, le coup ferait canon, c'est-à-dire chasserait simplement le bour- ^^' ' rage si celui-ci n'était pas suffisamment énergique, ou détacherait un bloc relativement petit. Avec une charge de dynamite, au contraire, il se dégage un bloc conique laissant dans la roche un vide cbd en forme d'entonnoir ou de cratère. Nous néghgeons, dans ce cas, l'effet ellipKOïdal particulier produit à la base, comme nous l'avons vu précédemment. Or l'expérience indique que le rayon ac=R du cratère est sensiblement égal à ab qui représente, dans ce cas, la ligne de moindre résistance ab=m.
En supposant ac=m=^db, le volume de roche détachée par l'explosion est représenté par la formule :
c'est-à-dire que le cône d'arrachement est proportionnel au cube de la ligne de moindre résistance .
Cette règle s'applique également au cas de trous de mine verticaux ou obliques.
Toutefois la proportionnalité ne paraît subsister que dans une certaine limite ; il semble que la profondeur du trou de mine joue un rôle fort important au point de vue du travail produit. Ainsi, d'après le professeur Kullmann, de Zurich, quand la profondeur du trou de mine croît de 1 à 10, le rayon de base du cône d'arrachement croît de 1 à6 et le volume de celui-ci de là 20. L'effet utile résultant de l'explosion peut passer de 1 à 6 avec une économie d'explosifs de 50 Vo» ^^ ^^e économie de perforation encore plus grande.
En supposant un trou de mine vertical ou sensiblement vertical, on calcule le poids P des charges par la formule :
(l)P = Cm3
P désigne le poids en kilogrammes ; m la ligne de moindre résistance en mètres ; C un coefficient qui varie suivant la nature du terrain et la qualité de l'explosif.
La valeur de C se détermine expérimentalement. On fait d'abord exploser une charge donnée, puis on varie peu à peu le poids de celleci jusqu'à ce qu'on obtienne un effet déterminé. Ce résultat obtenu on déduite de la formule (1) en remplaçant P et m par leurs valeurs connues.
n y a avantage à taire ces essais par tâtonnements en prenant pour ligne de moindre résistance la longueur d'un mètre. Puis, lorsqu'on a déterminé la valeur de C pour un terrain donné, on vérifie la formule, sur le même terrain, en faisant varier la ligne de moindre résistance.
En faisant usage de la dynamite n^ 3, ce qui suppose que l'on cherche, non pas à broyer la roche, mais à la séparer, ou simplement à la dégager en la fissurant, on trouve :
C = 0,70 pour un grès dur ;
C=0,45 pour un grès tendre ;
C=0,36 pour des terrains moins résistants.
Si les faces des terrains à attaquer sont bien dégagées, la charge peut être réduite à :
P = |cm3
De môme, si au lieu d'employer un explosif faible, on fait usage d'une dynamite n* 1, par exemple, la valeur de C est plus petite encore et varie moins avec les diverses espèces de terrains.
Avec la dynamite-gomme, la valeur de C est encore moins variable ; ainsi, aux travaux du Saint-Gothard, C restait compris entre 0,10 et 0,25.
On peut encore employer les formules du major Vogel :
:C(m + |ey
La formule (2) est applicable aux mines isolées, l'autre aux charges simultanées tirées par l'électricité.
Les tableaux suivants, vérifiés en Amérique, peuvent servir de guide et seront consultés utilement pour les travaux à ciel ouvert.
Tableau A.--
' Travaux à ciel ouvert, pour roches de moyenne dureté II
et mines isolées. ||
LIGNE de
PROFOm)EUR
