LAMPES DE SURETE

La lampe Davy est à peu près la seule qui soit en usage en France. Le cylindre, en toile métallique, qui

couvre la flamme, doit être fait avec de la toile de 144 ouvGsrtures au centimètre carré. Le diamètre des fils doit être de 0,18 de millimètre, la largeur des trous de 0,56, de telle sorte qu'il y ait 4/9 de plein et 5/9 de vide. La hauteur du cylindre est de 0,15; le diamètre à la base de 0,040, et de 0,035 à la partie supérieure.

Les dimensions de la lampe de sûreté n'ont été ainsi fixées par Davy qu'après de nombreuses expériences, et Von ne peut s'en écarter sans compromettre les conditions de sécurité qu'elle assure. Cependant, le peu de lumière que laisse passer la toile métallique, surtout lorsqu'elle est salie par l'huile et la poussière de houille, a souvent conduit à altérer ces dimensions. On a diminué le diamètre des fils et l'on a augmenté, sans explication plausible, le diamètre et la hauteur du cylindre, et, par conséquent, le cube du gaz brûlant à l'intérieur. Les lampes ainsi construites ne doivent être adoptées sous aucun prétexte.

En opposition à ces modifications nuisibles, nous mentionnerons les perfectionnements précieux résumés dans la construction de la lampe Dubrulle.

Le grand avantage de cette lampe est d'avoir été construite par un lampiste; son réservoir est pourvu d'une mèche plate avec porte-mèche mobile, de sorte que la (lamme est à la fois plus éclairante et plus facile à gouverner. Le point important est qu'un mécanisme simple, une fois la lampe allumée et fermée, ne permet plus de l'ouvrir sans préalablement éteindre la mèche. On remédie ainsi au danger de l'ouverture des lampes par un

ouvrier inintelligent, dont l'imprudence peut compromettre toute la population de la mine.

En présence des altérations préjudiciables et des perfectionnements avantageux dont la lampe Davy a été l'objet, on a souvent regretté qu'en France l'administration des mines ne se soit pas prononcée officiellement. Les exploitants doivent-ils se borner à prendre le type Davy? Beaucoup ont pensé, bien à tort sans doute, qu'ils n'avaient pas le droit d'adopter même un perfectionnement évident.

Cette circonspection peut paraître exagérée ; mais il faut se représenter la situation de l'exploitant, après un accident grave par suite d'une explosion du grisou. Il se trouve alors en présence d'accusations qui tendent à attribuer à des négligences l'accident dont on ne trouve aucune explication. Doit-il, en présence de ce péril, s'écarter, même pour mieux faire, d'un type de construction qui est le seul mentionné dans les circulaires officielles?

Il est d'autant plus à désirer que l'administration des mines consente à se prononcer officiellement sur l'emploi des lampes de sûreté perfectionnées, que les progrès réalisés en Belgique dans l'éclairage des houillères ne profitent nullement aux nôtres.

L'administration des mines de la Belgique, instituée comme la nôtre en vertu de la loi du 21 avril 1810, a, en effet, suivi une autre marche; elle s'est elle-même placée à la tête des travaux relatifs à l'aérage, a nommé des Commissions d'enquête et a réglementé l'usage des lampes de sûreté par un arrêté spécial. Avant cet arrêté.

qui est du 1" mars 1850, les ingénieurs de TEtat ont fait successivement connaître aux exploitants les systèmes perfectionnés de lampes de sûreté par des rapports approuvés par le ministre des travaux publics.

L'article 11 de l'arrêté royal porte que l'emploi des lampes de sûreté admises par l'administration des mines est obligatoire pour les houillères à grisou.

Or, la lampe Davy n'est autorisée que si la toile métallique du cylindre contient 225 mailles au centimètre carré, au lieu de 144 ; d'autre part, il résulte évidemment des documents belges que les lampes à enveloppe de cristal sont recommandées de préférence à la lampe Davy.

La lampe Mueseler est principalement recommandée par l'administration des mines en Belgique. Dans une instruction publiée le 15 décembre 1842 par ordre du ministère des travaux publics, il est dit que la lampe Davy présente les inconvénients suivants :

i" Dans un mélange explosif d'air et d'hydrogène pur, Tin- Ûaniination' se communique à travers le tissu métallique. On peut craindre, avec quelque fondement, que le même phénomène ne se présente parfois dans les mélanges de gaz, de nature si variée et souvent inconnue, que Ton rencontre dans les mines.

â^ UinÛanmiation des mélanges détonants peut se propager au dehors, nonobstant la toile métallique, dans un courant d'air rapide (1",50 de vitesse par seconde), comme il s'en rencontre accidentellement dans les mines, au passage des portes, dans des rétrécissements de voie et même dans des galeries ordinaires.

3° Le moindre choc peut déformer la toile ou élargir seulement une maille, et rendre ainsi l'appareil entièrement inefficace.

4* Les toiles métalliques, en cont«ict avec le réservoir, se chargent quelquefois d'une pâte combustible formée d'huile et de poussière de charbon, qui peut s'allumer à Tintérieur et porter, dans certains cas, la llamme à Textérieur. Cette pâte a pour effet de rendre difficile l'accès de l'air destiné à la combustion, et d'altérer sensiblement la quantité de lumière transmise. La présence de l'huile oblige, .en outre, à nettoyer les toiles par le fou ; ce qui les détériore et les met promptement hors de service.

5** Le gaz, qui afflue dans la lampe, continue parfois à y brûler avec intensité, même après que la mèche est retirée; il échauffe la toile de manière à la déformer ou à effrayer l'ouvrier, dans le moment où le sang-froid lui serait le plus nécessaire. Celui-ci peut alors déterminer l'explosion, soit par un mouvement brusque, soit en soufflant sur la llamme ou en cherchant à l'éteindre dans ses vêtements.

Tous ces défauts disparaissent complètement par les modifications dues à M. Vingénieur Mueseler, dont la lampe réunit, à un degré remarquable, toutes les conditions d'un bon appareil de sûreté. Cette lampe, construite dans les conditions indiquées par les circulaires de l'administration belge, est un progrès évident sur la lampe Davy. L'instruction publiée en 1842 énumère ainsi ses avantages :

i<» La propriété de s'éteindre, quand il y a abondance de gaz explosifs, la rend complètement de sûreté, même dans un mélange d'air et d'hydrogène pur. Elle conserve cet avantage avec des toiles de 424 mailles au centimètre carré, et même lorsqu'on supprime entièrement le cylindre de toile métallique. L'extinction de la lampe, au moment du danger, soustrait à toute chance d'accident l'ouvrier le moins attentif ou le moins expérimenté. M. Mueseler a donc résolu, de la manière la plus heureuse, le problème qu'on devait se proposer dans la confec-

tion d'une lampe de sûreté i trouver une disposition telle que la lampe s'éteigne promptement au milieu de mélanges détonants.

2* Le verre n'interceptant qu'une très-faible quantité de lumière, la nouvelle lampe présente un degré de clarté bien supérieur à celui des lampes anciennes. (Le rapport entre les intensités de lumière a été trouvé, terme moyen, de i, 8 ai.)

3° Les courants d'air rapides, loin d'influencer la flamme d'une manière nuisible soit à la sûreté, soit à la clarté, ne font qu'activer la combustion ; cette circonstance rend cette lampe précieuse pour la circulation dans les galeries où Fair se meut avec une grande vitesse.

A^ Les toiles métalliques, étant éloignées du réservoir d'huile, ne reçoivent qu'une poussière sèche qui s'enlève avec facilité, sans qu'il soit nécessaire de recourir à l'action du feu. Ces toiles se détériorent donc moins promptement que celles des lampes ordinaires. (On peut leur accorder une durée au moins (Juadruple.)

Ces toiles sont disposées de manière à prévenir tout danger. L'une d^'elles, placée horizontalement dans l'intérieur, est complètement abritée, et la détérioration de l'autre n'altère pas sensiblement le degré de sûreté de la lampe.

5" La flamme étant peu intluencée par les courants d'air, on peut mieux régler la mèche, rendre la combustion plus uniforme, et diminuer ainsi la consommation d'huile. A la mine de l'Espérance (près Seraing), l'économie a été trouvée de i/6, et à ceHe de Serning, de 4/8.

Dans les lampes de grand modèle, comparées aux lampes de Davy de fortes dimensions, même à celles à flamme découverte, et surtout aux quinquets, cette réduction est de plus de moitié, à égalité de lumière.

6® La clarté supérieure que donne cette lampe permet de la placer à une distance plus grande de l'ouvrier, et de la soustraire ainsi aux atteintes des outils et des éclats de houille ou de roche.

7" La poussière de houille ne l'obstrue jamais jusqu'<à la mettre hors de service, comme la lampe ordinaire.

En présence de documents officiels aussi précis, émanés d'une administration publique consciencieuse et éclairée; en présence de la pratique universelle des lampes Mueseler, Boty, etc., dans un pays qui extrait plus de houille que la France, quelques exploitants français ont pu se croire autorisés à adopter les lampes belges à enveloppe de cristal. L'un d'eux, à la suite d un voyage en Belgique, crut faire acte de progrès et de bonne administration en adressant à ses mines des lampes Mueseler pour remplacer les lampes Davy ; les ingénieurs refusèrent même de faire un essai de ces lampes, alléguant que, dans le cas où un accident viendrait à se produite, cette innovation pourrait engager leur responsabilité. L'abstention de notre administration peut donc empêcher les exploitants d'adopter le système d'éclairage qui pourrait mieux assurer leur sécurité.

Il existe une tendance assez générale à négliger les soins minutieux qu'exigent les lampes de sûreté lorsqu'on a un très-bon aérage. Cela est d'autant plus imprudent que lactivité du courant d'air ventilateur, dans les cas (beaucoup plus fréquents qu'on ne pense) où il se produit de grands dégagements subits de grisou, a pour effet de mélanger immédiatement le gaz avec l'air de toutes les galeries situées sous le vent du dégagement, et de rendre le danger bien plus grand que si l'on eût eu un très-faible courant d'aérage, jusqu'à ce que le mélange des gaz détonants ait pu être entraîné au dehors.

C'est pour cela que dans les mines bien ventilées les

explosions sont plus rares, mais plus meurtrières que dans celles qui le sont peu.

Les dégagements lents et continus sont peu à redouter dans les exploitations bien ventilées et avec les règles établies pour Vaérage ; mais les dégagements subits, qui sortent principalement des parties accidentées des couches, sont devenus les éléments principaux du danger. En quelques instants, des galeries entières sont envahies par des mélanges détonants, et si un accident quelconque vient mettre le feu à ce mélange, Texplosion qui en résulte prend des proportions inconnues avant les grands appareils de ventilation.

Quelques réflexions et quelques exemples cités par sir John Hedley dans son Traité pratique d'exploitation (traduit par MM. Lambert et Modesse) viennent à lappui de nos assertions.

« Dans aucun bassin houiller, la ventilation et Tordre n ont atteint, dit-il, un plus haut degré de perfection que dans le bassin de Newcastle.

a Les mines sont sujettes à des éruptions subites de grisou contenu dans des fissures des couches ou même des roches avoisinantes. Les particularités rapportées ci-après feront apprécier quelles quantités de gaz peuvent ainsi se dégager subitement.

a Deux éruptions de gaz eurent lieu à la houillère Valker, près Newcastle, dans une couche située à 293 mètres de profondeur. La première (13 novembre 1846) se produisit dans deux tailles qui approchaient d une petite faille ; on observa dans les voies d'aérage

qu'un volume d'air de 1,000 mètres cubes environ fut rendu explosif par le dégagement. Lair circulait avec une vitesse de 1",80 par seconde, et vingt minutes après le dégagement il n'y avait plus trace de grisou.

«La seconde éruption (10 décembre 1846) se produisit dans des circonstances analogues; les ouvriers entendirent un bruit violent semblable à un jet de vapeur, et aussitôt lair devint explosif sur une longueur de galerie de plus de 585 mètres. A 365 mètres du point de dégagement, un surveillant, voyant sa lampe remplie de feu, fit rentrer la mèche dans le réservoir; malgré cela, le gaz continua à brûler pendant dix minutes dans cette lampe, dont la toile se trouva portée presque au rouge. A 585 mètres, des ouvriers, effrayés par les mêmes symptômes, éteignirent leurs lampes dans Feau. L'air circulait avec une grande vitesse, et quinze minutes après le danger avait disparu.

« Le professeur Phillips mentionne une éruption de gaz à la houillère d'Haswell, près Durham. Le soufflard se fit sentir dans deux tailles aérées avec une vitesse de plus dun mètre par seconde; les ouvriers entendirent un bruit qu'ils comparèrent à celui d'une chute d'eau. M. Taylor estime que le dégagement fut de plus de 110 mètres cubes de grisou, et qu'il a rendu explosifs près de 1,000 mètres cubes d'air dans les travaux. Dans un autre exemple, à Wigan, dans le Lancashire, un dégagement dura huit jours, pendant lesquels les tailles où il se produisait restèrent inabordables, malgré Taérage le plus actif. »

N'esl-il pas évident que, dans le cas où il se produit ainsi des dégagements très-abondanls. la ventilation, en opérant le mélange, rend le danger beaucoup plus grand, et que si, parmi les ouvriers qui se trouvent sur le passage de Tair ainsi mélangé, il s en rencontre un assez négligent ou assez imprudent pour n^avoirpassalampeen état, ou pour vouloir en souffler la flamme, il se produira une explosion des plus terribles?

Les lampes de sûreté sont donc la base de la sécurité des mines, et Ton ne saurait apporter trop d'attention et de sollicitude aux détails de leur construction et de leur emploi.

Les lampes à enveloppe de cristal, dans ces périodes de danger auxquelles donnent lieu les dégagements subits du grisou, ont, sur la lampe Davy, lavantage de ne pas permettre de souffler la flamme de la lampe, ce que les ouvriers sont toujours tentés de faire lorsqu'ils voient le cylindre de toile métallique se remplir de flamme. En essayant de souftler ainsi la flamme, on la projette infailliblement hors de la toile métallique et Ion détermine l'explosion que Ton croyait éviter.

Le fait est arrivé récemment dans une exploitation du Gard, et cest le maître mineur lui-même, homme habile et expérimenta», qui détermina lexplosion. Un mineur qui l'accompagnait l'avertit que sa lampe Davy se remplissait de flamme, aussitôt, sans réflexion, il l'éleva jusqu'à la hauteur de sa bouche et es-

saya de souffler la flamme; la projection de la flamme et Texplosion du grisou extérieur se produisirent immédiatement; les deux mineurs furent cruellement brûlés, mais sauvés, et ils purent raconter comment le fait s'était produit. S'ils avaient péri tous deux, on eût retrouvé leurs corps et leurs lampes, sans aucune explication possible de Taccident. Que d'accidents inexpliqués peuvent avoir été produits de cette manière, lorsqu'on songe que le chef mineur qui obéit à ce mouvement involontaire était un homme expérimenté et qu'à plus forte raison doit-on se défier des ouvriers qui peuvent faire de même sans comprendre qu'ils font mal.

Dans les cas de dégagements lents du grisou, les lampes à enveloppe de cristal indiquent mieux que les lampes Davy la composition de l'atmosphère, on apprécie mieux la dilatation de la flamme et l'aigrette bleue qui en termine la partie supérieure à travers le cristal qu'à travers une toile métallique toujours salie par la poussière de la houille.

Les observations journalières sur la composition de l'atmosphère des mines ont plus d'importance qu'on ne le croit généralement. M. Paul Thénard, en s'occupant de cette question dans une mine où la lampe Davy n'accusait rien, a démontré par l'analyse de l'air que les proportions du grisou étaient cependant de nature à être prises en considération. Il a indiqué les moyens d'établir un système d'analyse de l'air des mines simple et rapide, système dont Tulilité se trouve dé-

montrée par les nombreuses observations faites en

r* Angleterre.

» M. Dobson a fait des recherches sur 514 explosions de feu grisou qui sont arrivées de 1743 à 1854 dans les houillères de la Grande-Bretagne. Il a trouvé que le nombre des explosions est en rapport presque constant avec la pression et la température de Tair. Le minimum d'explosions pour le même mois est de 23 et correspond à février; le minimum d'explosions en cinq jours est de 1 et correspond à la période du 20 au 25 janvier, période la plus froide de Tannée. Le maximum d'explosions en un mois est de 55 et tombe en juin ; le maximum en cinq jours est de 12 et coïncide soit à la période du 9 au 14 juin, soit à celle du 9 au 14 juillet, périodes de températures élevées. Il a trouvé encore qu'en octobre, novembre et décembre, les nombres d'explosions ne sont pas aussi petits qu'ils devraient l'être, si on ne tenait compte que de la température, et que l'influence de la pression atmosphérique est alors l'influence dominante. Ces mois, en efiet, sont ordinairement caractérisés par des rafales ou tempêtes qui correspondent à des abaissements considérables et subits de la colonne barométrique.

M. Dobson fait remarquer que parmi ces 514 explosions, qui toutes ont été fatales et ont causé la mort d'un ou plusieurs mineurs, on en compte 22 en 1850 ; 53 en 1851; 67 en 1852; 75 en 1853; 77 en 1854. Il attribue la plus grande partie de ces explosions aux dépressions barométriques que déterminent les grands

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DK 1/AKUAGE DES TRAVAl \ SOI TERRAINS.

La condition la plus essentielle de la sécurité d une ruine (après l'emploi des lampes de sûreté) est Taérage, c'est-à-dire la création d'un courant d air suffisant pour entraîner au dehors tout Tair vicié et suréchauffé, avec tous les gaz délétères qui peuvent se dégager dans les travaux.

On admet que, dans les galeries ou tailles d où se dégage le grisou, la vitesse du courant d'air doit être de plus de O^.CO par seconde et ne doit pas dépasser 1",20.

Celte vitesse de 0",60 à 1",20 par seconde est nécessaire pour déterminer la diffusion du grisou et de Tacide carbonique, empêcher leur stationnement et la liquation qui en résulterait par suite des différences de pesanteur spécifique. La vitesse de 1"',50 pourrait projeter la flamme des lampes à travers les toiles métalliques et produire Tinflammation des mélanges détonants, dont on ne peut pas toujours empêcher la formation.

Dans les galeries ou puits de retour d'air, voies dans lesquelles sont remis les divers courants d'air qui ont parcouru les chantiers, pour être expulsés au dehors, la vitesse peut, sans inconvénient, être supérieure à 1",20, car les ouvriers ne les fréquentent pas. Dans les voies d'entrée d'air, qui sont quelquefois à grande section, dans lesquelles l'air vicié ne passe jamais, la vitesse peut sans danger descendre au-dessous du minimum de 0"',60 par seconde. Mais, dans les chantiers d'abatage où l'on peut, à chaque moment, rencontrer des soufflards ou dégagements subits de grisou, dans les montages que l'on ne peut pas éviter et d'où le grisou ne peut être expulsé que par un aérage descendant, il importe de maintenir une. vitesse d'au moins 1 mètre par seconde.

En général, le courant d'aérage descend par les puits d'extraction, parcourt les bouveaux de roulage et les chassages ou voies de direction, est divisé et réparti entre les différents chantiers par des cloisons, des portes pleines et des portes à guichet, suit en montant les costresses et les tailles, puis arrive dans les troussages supérieurs qui le conduisent au bouveau et au puits de sortie ou puits d'aérage. Dans tout ce parcours, on n'étudie sa vitesse que dans les tailles et dans les montages, c'est-à-dire dans les voies qui peuvent présenter du danger. Si le courant paraît trop faible, l'air est lourd et chaud, et les maîtres mineurs réclament une accélération de ventilation; si le courant d'air est trop vif, l'air est froid et le vent gêne les ouvriers, qui récla-

ment bientôt une ventilation plus modérée, et, suivant le terme consacré, demandent grâce.

Uaérage sétablit donc par tâtonnement; mais, lorsqu'on veut se rendre compte de la quantité d'air qui est extraite du puits d'aérage par les appareils, il faut bien arriver à une mensuration de la vitesse. On recommande pour cela l'emploi des anémomètres; mais il n'en existe jusqu'à présent aucun qui puisse donner des indications certaines et qui puisse être confié à d'autres mains que celles qui sont habituées à manier des instruments de physique.

Les mineurs emploient, pour mesurer la vitesse des courants d'aérage, des moyens plus simples, la poudre ou l'amadou.

Deux observateurs se placent aux extrémités de la voie dont le courant d'aérage doit être mesuré; celui qui est à l'entrée de ce courant tire, par exemple, un coup de pistolet qui est entendu par l'observateur qui se trouve à l'extrémité opposée. L'instant de la détonation est noté, ainsi que celui où l'odeur de la poudre commence à parvenir à la station extrême et celui où l'odeur n'est plus sensible. En prenant la moyenne entre les deux dernières observations, on détermine le temps que le courant d'air a mis pour parcourir la longueur de la voie. En multipliant cette vitesse par la section moyenne des voies parcourues, on obtient le débit effectif du courant d'aérage.

Par une série d'expériences de ce genre, on a reconnu que les mines bien ventilées de la Belgique (mines qui

ne se composent généralement que d'une seule fosse (l'extraction et d'un puits d'aérage) reçoivent un courant de 8 à 14 mètres cubes par seconde.

Pour déterminer un pareil courant d'air, il faut nécessairement produire dans le puits de sortie un appel, c'est-à-dire une diminution de densité de l'air, qui peut se mesurer par une dépression manométrique de plusieurs centimètres d'eau.

La môme dépression ne produira pas toujours le même résultat. Dans une mine dont les voies, et notamment les voies de retour d'air, sont très-larges, une dépression manométrique de 0'",02 à 0",03 d'eau sufBra; mais si les voies sont à petites sections et les parcours longs et sinueux; surtout si, comme cela arrive le plus souvent, le puits d'aérage n'a qu'un petit diamètre, il faudra, pour obtenir ce courant, des dépressions de 0",07 et au delà.

Les moyens d'aérage sont donc variables suivant les circonstances, et comme les circonstances varient ellesmêmes suivant les localités, il tend à se produire des modes et des habitudes qui se substituent à l'appréciation exacte et raisonnée.

Les procédés et les faits de l'aérage ont été l'objet, en Belgique et en Angleterre, de travaux récents qui ne sont peut-être pas assez connus en France et sur lesquels nous donnerons quelques détails en examinant successivement les divers moyens employés pour déterminer les courants d'aérage.

FOYERS D'ABRAGE.

Le premier aérage d'une mine se produit spontanément parles diOërences de densité naturelles que détermine l'inégalité des températures. On a ensuite été conduit à augmenter ces différences de densité en suréchauffant Tair des voies de sortie au moyen de toc feux et de foyers d'appel

Ces foyers pouvaient présenter de grands dangers pour laérage dès mines à grisou ; on y a obvié dans nos mines du Nord en les alimentant par des conduits spéciaux qui amènent de Tair extérieur, ou, comme dans la plupart des mines anglaises, eu réservant pour Talimentation des foyers les veines d'air qui n'ont parcouru que des travaux sans grisou.

Les foyers d'aérage ont été progressivement remplacés par des ventilateurs mécaniques dans les houillères du continent, tandis qu'en Angleterre ils sont, au contraire, tellement répandus, qu'il est difficile de trouver un autre système établi. Ainsi, dit John Hedley , a les foyers sont employés presque exclusivement pour déterminer la ventilation dans le bassin de Newcastle, de même que dans beaucoup d'autres. Ces foyers sont simples, s'établissent avec facilité et donnent de fort bons résultats ; ils présentent cet avantage, qu'après leur extinction le puits d'appel, dont les parois ont été échauf-

fées, possède encore un pouvoir de ventilation considérable pendant plusieurs jours. »

Les résultats obtenus par les foyers anglais dépassent toutes les proportions établies pour Taérage des mines du continent.

« A la houillère Hetton, Tune des plus étendues du nord de TAngleterre, dirigée par Nicholas Wood, esq., l'appel est de 80 mètres cubes d'air par seconde, au moyen de trois foyers établis à 275 mètres de profondeur, dans un puits de 4'",27 de diamètre.

« A la houillère de Naswell, l'une des plus étendues du comté de Durham, 44 mètres cubes d'air par seconde circulent dans les travaux. Ce résultat est obtenu avec un foyer établi à 275 mètres de profondeur. Le diamètre du puits servant à l'entrée de l'air est de 3'",80, tandis que celui du puits d'appel n'est que de 2",60.

« Sir John Hedley recommande aussi l'emploi des jets de vapeur à haute pression.

« La houillère de Seaton-Delaval, dans le bassin de Newcastle, dirigée par M. E. Foyter, est, dit-il, ventilée par la vapeur à haute pression, suréchauffée par les foyers des chaudières. Un volume d'air de 40 mètres cubes par seconde circule dans les travaux; le puits d'appel a 2^,44 de diamètre et 183 mètres de profondeur. La vapeur est dégagée au fond de ce puits à la pression de 2 atmosphères 1/3 par 25 orifices ayant chacun 0",009 et demi de diamètre.

« Avant l'adoption de ce mode de ventilation, à la houillère de Seaton-Delaval, on se servait de deux

< mètres

25 mètres

Mil parles deux

► de diamètre et

oyé exclusivement comme .lis de bonnes conditions et au *-- iHT à 1 air sortant des travaux une

^ ires par seconde; mais si Ton fait re-

fc . ar le puits d'extraction, la vitesse ne

Msser 2 à 3 mètres par seconde. Pour délie vitesse, on serait obligé de chauffer Fair à ititque la chaleur détruirait promptement les liJcs et les câbles. »

Dans un autre passage, H. Hedley dit enfin :

« Les foyers font circuler une grande quantité d'air dans les travaux lorsque les courants sont judicieusement distribués et que les galeries sont établies à grande section, d

Les résultats extraordinaires signalés par John Hedley pourraient être mis en doute s'ils n'étaient présentés dans un ouvrage dont tous les chapitrés attestent une étude consciencieuse et une connaissance exacte des faits de Texploitation. Ils s'expliquent, d'ailleurs, par cette considération que l'auteur compte si peu le combustible brûlé qu'il ne donne aucune mesure prise à cet égard et qu'il signale lui-même la température trèsélevée qui est imprimée à Tair des puits d'appel par ces feux énormes. Deux foyers, ayant chacun plus de

4 mètres de surface de grille, ne produisaient à Seaton- Delaval que 25 mètres cubes par seconde. On peut se demander alors ce qu'était le foyer de Haswell, qui faisait débiter 44 mètres cubes par un puits de 2*,60 de diamètre, et ce qu étaient les trois foyers de Hetton, qui appelaient plus de 80 mètres cubes dans un seul puits de 4'",29.

Outre cette condition d'une complète mdifTérence à l'égard du combustible brûlé et des frais de chauflfage de ces foyers, il en faut encore une pour obtenir les résultats signalés par M. Hedley : cest la grande section des galeries. Cela revient à dire, observent MM. Lambert et Modesse, que ce système ne peut pas servir avantageusement lorsqu'on a besoin d'une forte dépression pour faire circuler Tair dans les travaux, c"est-à-dire lorsquelesgaleries sont trop étendues et surtout qu elles n offrent pas une section suffisante, comme c est généralement le cas en Belgique et dans le nord de la France, où répaisscur moyenne des couches en exploitation est descendue à 0",50.

Nous ajouterons que les excellents travaux de M. Péclet sur le tirage des cheminées et des puits d'appel ne permettent pas d engager les exploitants à faire usage de vitesses supérieures à 2 ou 3 mètres dans le puits d'appel, et de températures moyennes de Tair sortant supérieures à 45 ou 50 degrés.

Même dans nos mines du Centre, où les couches sont généralement très-puissantes, les galeries, et surtout les puits d'aérage, ont rarement de grandes sections. La

grande section des puits et galeries est un élément. qui coûte cher de premier établissement et d'entretien, et, dans nos exploitations, où tout est dirigé conformément aux conditions de la plus stricte économie, où les cou* ches sont moins puissantes et moins régulières quen Angleterre, où leur toit est rarement aussi solide, on ne rencontre pas les* mêmes facilités pour établir et maintenir les travaux à grande section.

Nous résumons ainsi cette différence. Quelle est la dépression manométrique qui peut être obtenue par ces puissants foyers d'appel? un centimètre, environ. Or, dans la plupart des exploitations du continent, cette dépression est insuffisante; pour maintenir un aérage convenable, c est-à-dire pour obtenir un débit d'air de 12 à 15 mètres cubes par seconde, il faut des appareils qui puissent déterminer dès dépressions de 0^05 et 0-,07 d'eau I

Ces considérations doivent être opposées aux tentatives de propagation des foyers qui se sont produites dès que Ion a eu connaissance des résultats obtenus en Angleterre. Nous y joindrons l'appui des conclusions auxquelles a été conduit M. Jochams, ingénieur à Charleroi, qui a fait une étude approfondie de toutes les questions d'aérage.

M. Jochams s'exprime ainsi dans les Annales des travaux publics de Belgique :

D'abord, si Ton considère la question de Taéra^e sous le point de vue économique, nous ferons observer que les expé-

riences que nous avons faites dans les mines aérées par échauffement prouvent qu'il est très-difficile de leur imprimer, sans danger, tout le développement que réclament aujourd'hui les progrès faits dans Tart des mines. Et, d'ailleurs, on sera bien obligé, par suite de la grande profondeur à laquelle les travaux seront portés dans im avenir peu éloigné, de diminuer le nombre des sièges d'exploitation et, par contre, de leur donner, en compensation, la plus grande étendue possible.

Quant à la raison d'humanité, les exploitants sont malheureusement dans l'habitude de pousser leurs travaux souterrains jusqu'à la dernière hmite des moyens de ventilation dont ils peuvent disposer, et comme cette hmite est vite atteinte avec l'aérage par dilatation, surtout dans la saison des chaleurs, il s'ensuit que ces exploitations sont continuellement sous le coup d'une explosion. En outre, presque tous les procédés en usage pour échauffer l'air sortant d'une mine présentent, par euxmêmes, beaucoup de danger (à l'exception, il est vrai, de l'emploi de la vapeur).

La plupart des ingénieurs sont d'accord à cet égard, et Ton peut consulter notamment les opinions émises par MM. Boisse et Gonot dans leurs mémoires sur l'aérage, couronnés par l'Académie de Bruxelles.

Ajoutons qu'il n'y a pas de comparaison entre les difficultés que présente, en cas d'explosion, le sauvetage des ouvriers d'une mine dont l'aérage est activé par im appareil mécanique ou par échaufiement. En effet, dans les mines aérées mécaniquement, il suffit, avant d'entrer dans les travaux, d'examiner si les tampons du puits d'appel ont résisté à la déflagration des gaz, et de faire marcher à sa plus grande vitesse la machine ventila trice, afin d'envoyer dans les chantiers une masse d'air capable de suppléer à la rupture éventuelle des cloisons d'aérage et de courir ainsi la chance de sauver les ouvriers qui auraient échappé à l'action immédiate du coup de feu. En cette occurrence, la descente dans la mine ne présente, sous le rapport de la ventilation, que peu ou point de danger aux personnes qui se disposent à parcourir les galeries souferraines pour facih'ter

I dps ouvriers qui ont été épargnés par le fléau destrucpottr en retirer les victimes.

u'on est pas ainsi quand la mine est aérée par llftiiinoL D'abord, il est impossible d'augmenter, comme tlê If* cas précédent, le tirage ou la quantité d'air qui descend PS iravuux ; et ensuite, si c'est un foyer dont on fait usage, ivailleurs redouteront constamment qu'il ne provoque luiune seconde explosion; aussi se gardera-t-on bien de Sr, à rintérieur, aucune des cloisons d'aérage, toujours la crainte d'envoyer sur le foyer un mélange détonant, iout lorsque ce foyer est plus élevé que l'orifice par lequel pair vicié débouche dans le puits de sortie. En outre, il est es clrcoostances, et nous en rappellerons une très-récente, où serait impossible aux hommes les plus courageux et les plus dévoués d'aborder la mine.

Les motifs développés par M. Jochams ont fait adopter de préférence les ventilateurs mécaniques dans presque toutes les houillères de la Belgique. En France, nous suivons avec raison l'exemple donné par la Belgique, et chaque année les ventilateurs mécaniques se multiplient.

Les ventilateurs appliqués à Vaérage des mines sont aujourd'hui assez nombreux pour qu'il soit difficile de faire un choix en toute connaissance de cause. Les systèmes sur lesquels nous croyons devoir principalement appeler l'attention des exploitants sont :

Les ventilateurs à force centrifuge, le ventilateur Fabry, le ventilateur Lemielle, la vis hydro-pneumatique, les machines pneumatiques horizontales.

Chacun de ces systèmes présente des avantages et des inconvénients, de telle sorte qu'il est difficile, dans

Tétat actuel des faits, de recommander l'un plutôt que les autres d une manière absolue. Il est, en effet, des cas particuliers où le système qui semble le moins avantageux convient cependant mieux que tel autre qui lui sera généralement supérieur.

La plupart des ingénieurs qui se sont occupés des ventilateurs ont cherché à démontrer que celui auquel ils accordaient leur préférence consommait moins de charbon que les autres. Ils se sont donc appliqués à préciser autant que possible l'effet utile. Telle n'est pas cependant la (fuestion la plus importante. Un ventilateur de mine doit avant tout fournir un débit d'air considérable, déterminer au besoin une grande dépression manométrique et fonctionner avec une régularité qui ne permette pas les chômages. Il doit être d'un prix modéré, d'une installation prompte, d'une exécution et d'un entretien faciles. Ces conditions étant obtenues par un ventilateur qui ne donnera que 35 ou AO pour 100 d'effet utile, le rendront préférable à un ventilateur qui donnerait 50 ou 60 pour 100, mais qui ne satisferait qu'en partie aux exigences de l'exploitation.

VEISTILATEl RS A FORCE CENTRIFUGE.

Les ventilateurs à force centrifuge ont été essayés les premiers, il y a près de vingt ans. Un ventilateur horizontal de 1",20 de diamètre, monté au Grand-Hornu, ne donna qu'un effet utile inférieur à 20 pour 100; le système fut condanmé et abandonné sans qu'on se soit

donné la peine d'examiner si Tinsuccès de ce premier appareil ne résultait pas des circonstances particulières de son installation.

Le ventilateur à force centrifuge présente pourtant des avantages qui sont de nature à compenser un peu plus de dépense en combustible : il est d une construction facile et peu coûteuse, son entretien est des plus simples, son débit d air peut être rapidement augmenté avec la vitesse, et telle est la simplicité de ses organes, qu on n'a pas à en redouter de chômages. Un dimanche, par exemple, Tappareil peut être entièrement démonté, réparé et remonté. Ces avantages sont bien de nature à compenser un excès de consommation de houille, surtout lorsqu'on se propose d aérer une houillère et que Ton peut appliquer à l'entretien des machines des charbons de qualité inférieure, et par conséquent d'un prix très-réduit. Cette compensation est d'autant plus logique, que des applications postérieures du ventilateur à force centrifuge ont démontré quen l'établissant dans de bonnes conditions , on pouvait obtenir un effet utile à peu près égal à celui des meilleurs appareils.

Nous appelons de bonnes conditions de construction : l'augmentation du diamètre du ventilateur, celle de la section des ouïes et des conduits adducteurs de Tair, de telle sorte que dans aucune partie de son parcours le courant d'air ne se trouve étranglé; enfin, la diminution de la vitesse de l'appareil qui doit faire au plus de 200 à 300 tours par minute.

M. Cabany s est appliqué, lorsqu'il dirigeait les charbonnages belges, à préciser les résultats des ventilateurs à force centrifuge , établis verticalement et d'après la disposition adoptée par M. Letoret. Il a démontré, par une série d'expériences, qu'en employant des ventilateurs de 3"',30 de diamètre, qui faisaient au maximum 300 tours par minute, on pouvait obtenir des dépressions manométriques considérables, c est-à-dire deO^.OS à 0",05 d'eau et des volumes d'air de 12 et 14 mètres cubes par heure.

La planche LI indique les conditions de construction des ventilateurs appliqués, par M. Cabany, aux diverses fosses de l'Agrappe et de TEscouffiaux (couchant de Mons). On voit que ces ventilateurs à quatre palettes inclinées sont enveloppés dans un coursier en maçonnerie; l'air est appelé de chaque côté par les ouïes, ouvertures circulaires auxquelles aboutissent les conduits adducteurs de l'air aspiré ; il est refoulé par une large ouverture laissée à la circonférence du coursier. Le ventilateur n** 2 de l'Agrappe, dont le tracé est indiqué figure 6 de la planche LI, présentait les dimensions suivantes :

Diamètre extrèiiK' 3"^iO

Diamètre des ouïes i"",^

Largeur entre les deux murs des ouïes. 0«,93

A la vitesse de 260 tours, on a obtenu une dépression de plus de 0»,03, et un débit d'air de 12 mètres cubes par seconde.

Un modèle plus petit, le ventilateur n* 7 de TEscouffiaux, représenté figure 7, avait pour dimensions :

Diamètre à rextrémité des ailes 2",86

Diamètre des ouïes l'»,40

Largeur entre les deux murs des ouïes. . . 1 » ,20

Pour une vitesse de 185 tours par minute, on a obtenu une dépression de 0",05 et un débit d'air de 6"^,500.

La comparaison de ces deux résultats prouve que la dépression obtenue dépend de la résistance plus ou moins grande de l'air aspiré dans le puits d'appel et que cette dépression peut, au besoin, atteindre le chiffre de O'^.Oô d'eau.

Les expériences faites sur les ventilateurs de l'Agrappe et de l'Escouffiaux ont démontré que l'on pouvait obtenir des ventilateurs à force centrifuge un effet utile beaucoup plus considérable que l'on n'avait d'abord pensé. Cet effet utile a été de 40 pour 100 pour le ventilateur n** 1 de l'Agrappe et de 44 pour 100 pour le n** 7 de l'Escouffiaux. Depuis ces expériences, M. Guibal a introduit dans la construction de ces ventilateurs un perfectionnement qui permet d'en faire varier les effets et d'obtenir à volonté d'un ventilateur le maximum de dépression qu'il peut produire, dans des conditions données de diamètre et de vitesse.

Le ventilateur de M. Guibal est représenté planche LU. Il a, pour cet exemple, un diamètre de 4°,80 et une largeur entre les murs de 1"',80. Une seule ouïe

sert à ladduction de Fair, son diamètre étant de 2*,50. Plusieurs essais paraissent avoir pour conclusion que les deux ouïes ne sont pas nécessaires et que pour ces grands diamètres une seule suffit. Or, il résulte de cette simplification une économie notable dans la construction.

Ce ventilateur est composé de six ailes dont Tinclinaison, par rapport aux rayons, est obtenue au moyen de la disposition particulière de deux moyeux hexagonaux sur lesquels les bras sont montés.

Le trait le plus caractéristique de la construction est la vanne mobile o a', dont les diverses positions permettent de faire varier la section de l'orifice de sortie.

La vanne mobile, ainsi construite, résume tout le secret de Tinvention, qui paraît basée sur le fait suivant : Dans la plupart des ventilateurs à force centrifuge, lors même qu'ils sont enveloppés, l'orifice de sortie de l'air est généralement trop considérable. Il en résulte que lorsqu'on imprime à ces ventilateurs une grande vitesse pour obtenir une forte dépression, il se fait des rentrées d'air par cet orifice même, rentrées qui neutralisent une partie de l'efiet utile. Mais si l'orifice est réglé par une vanne qui n'est autre chose qu'une portion du coursier rendue mobile, on peut, par tâtonnement, en réduire la section. On voit alors augmenter la dépression pour une vitesse déterminée, jusqu'à un maximum, auquel on arrête le rétrécissement de l'orifice de sortie.

Chaque régime de vitesse exigeant un orifice parti-

culier, les sections convenables ne peuvent être obtenues que par tâtonnement au moyen d'une vanne mobile disposée ainsi que l'indique la planche LU.

Le ventilateur, planche LUI, construit par M. Duvergier, et appliqué sur plusieurs puits des houillères de Blanzy et du bassin de la Loire, n'est autre chose qu un ventilateur à force centrifuge.

Un axe vertical porte un système de palettes obliques. Ces palettes sont soutenues à la partie supérieure par un cône renversé qui restreint un peu Torifice de sortie de lair, et à la partie inférieure par un anneau en fonte porté sur un croisillon. Cet anneau pénètre dans une rainure cylindrique, fixée sur la plaque de fondation. Cette pénétration, sans contacts, suffit pour faire le joint entre la partie mobile et la partie fixe. L'air, mis en mouvement par les palettes, est appelé par l'ouie inférieure et rejeté vers la circonférence extrême, tangentiellement au cône renversé.

Le ventilateur à force centrifuge, ainsi disposé, perd le caractère de simplicité qui lui fait donner la préférence dans beaucoup de cas ; mais M. Duvergier, en attelant directement sur l'axe vertical une machine à grande vitesse, disposée très-ingénieusement sur le même bâti , a su donner à cet appareil un caractère spécial. C'est un ventilateur qui, dans les condition^.de dimensions et de construction représentées planche LUI, est tout à fait portatif, n'a pas besoin d'abri, et peut être transporté rapidement d'un point sur un autre.

Dans ces conditions, un ventilateur peut rendre

d'excellents services. Les dépressions obtenues ont été :

Pour 280 tours par minute 0«»,0i 6

Pour 360 tours par minute 0",026

dépressions qui, pour l'exploitation des grandes couches de Saône-et-Loire et de la Loire, où les galeries sont à grande section, déterminent un aérage convenable.