DE LA TRACTION MÉCANIQUE DES WAGGONS

Un progrès entièrement à réaliser consisterait dans l'établissement, à l'intérieur des raines, de tractions mécaniques pour le roulage , de manière à remplacer sur les voies principales le travail des rouleurs par celui des machines.

Celte traction a déjà été établie pour certains cas particuliers, par exemple lorsqu'il s'agissait de faire monter les trains sur des plans inclinés, voisins du puits d'extraction. Dans ce cas, des câbles peuvent en effet

être organisés et mis en mouvement par des tambours placés à la surface. Des poulies de renvoi, solidement encastrées au bas du puits et à tous les points où les câbles doivent subir un ploiement, maintiennent les directions convenables, et les transmissions de mouvement ainsi obtenues ont souvent permis d'exécuter économiquement des portions de roulage qui eussent été impossibles ou fort onéreuses par les moyens ordinaires.

Dans les houillères anglaises, ce mode de transport est beaucoup plus répandu que dans celles du continent. Nous citerons quelques exemples récemment observés par M. de Bracquemont.

A Monkwearmouth-CoUiery, dans le bassin de Newcastle, deux câbles de 1,800 mètres de longueur, et de 0"',35 de diamètre, enroulés sur un tambour disposé vers l'orifice du puits d'extraction, passent sur des poulies de 3°',10 de diamètre, placées sur un chevalet spécial, descendent verticalement par un petit compartiment du puits, à la profondeur de 327 mètres , sont renvoyés horizontalement par des poulies de même diamètre que celles du jour, jusqu'à une distance d'environ 80 mètres, où ils sont adaptés au service d'un plan incliné à double voie, sur 1,275 mètres de longueur. Les convois se composent de 70 waggons portant ensemble 35 tonnes de houille.

M. de Bracquemont cite également, à Killingworth- CoUiery, une machine placée à la surface pour opérer au fond la traction sur un plan incliné de 500 mètres

donc deux niveaux de di^chariri d(îux clichages rendus solidai.

par dos tringles qui les y^Vv

gemenlsonlsur('lev(5s(lf ' les charbons sur \vs nil"!

par conséquenl un Irau niveau môme du si '1 dans les cages les In-.

sans avoir A !<»> mà-dire de 3 ou \ m' planche ll,i*llt'sii porUVsà ihinuii retirer Icn «|u.'' h»s wagpjiix \'. '

la nuuliih'

iii>

!,i iimli ^-^ ■ 1- 1 iiii'lrr 1 1^.

«iM liouvi-au fif.

> i niii[)osau'iildf ■ N iW charbon. Ij* li'ux eàbh's y rir~ : la ^'alerir, oUju-lir •it^ su|)rririin' delà ..issairi'sur une |Kiiilir .' inlanl la drscrnl^' ilu . uachine était libre el - v»o'ilies sur lesquelles .- «^ do diamètre.

• i ipe, une machine dans .:•■ îomcnt la traction des

i u> la diriicullé d'y Taire

. ^..îïisanh» à ^r>0 mclres

i ';ii biiuvcaudeSOUnit»-

lis.allation «"i la surlace.

rr s y\i- lui, le mécanicien

• ; •>» 'a [lONilion du convoi h* signaux le mettait en

.•< \\aj:i:niinicrs.

v-'i»-; talions anglaises des

r:i:iNp'M"ls Mnitorraiu'i cxé-

. '^ a riultU'itMir.

'.Mrs Ncxvcaslle, on a in-

lorizouial»' do 0",70 de

diamètre et de 2",50 de course, avec deux tambours pour le transport des waggons dans la galerie principale, qui a 2,500 mètres de longueur et qui ne présente qu une pente de 0", 003. Les dispositions adoptées sont décrites ainsi qu'il suit par M. de Bracquemont.

Un des cAbles est sur le sol et l'autre à la partie supérieure de la galerie; tous deux sont supportés et guidés par des rouleaux. Une poulie de 2 °*,30 de diamètre les réunit à Textrémité de la galerie. Cette galerie n a qu'une voie, sauf 210 mètres de voie double auxiliaire. Quand un convoi composé de 110 waggons pleins de charbon est arrivé des tailles à la voie de garage, Tun des câbles est attaché à lavant et Tautre à larrière du convoi; la machine mise en mouvement amène le convoi sur toute la longueur de 2,500 mètres en neuf minutes, en faisant dérouler Tautre câble qui sert à reconduire un convoi de vides et, par conséquent, à ramener au fond de la galerie le câble destiné a prendre un nouveau convoi de pleins.

Les waggons vides pèsent 224 kilogrammes et la charge est de 448 kilogrammes; c'est donc un poids di* 48 tonnes de charbon qui peut être transporté trois fois par heure; soit en dix heures 480 tonnes, c est-à-dire toute l'extraction d un puits.

On ne trouverait pas en France, ni en Belgique, une seule houillère dans laquelle l'allure d'une couche p(»rmit l'exploitation en vallée sur 500 ou 1,200 mètres d'inclinaison, ou bien le transport de 4,000 à 5,000 tonnes, sur 2,500 mètres de chassage, comme dans les houillères

(le Newcastle, précédemment citées. Sous ce rapport, comme pour beaucoup d'autres perfectionnements, nous ne pouvons donc espérer des résultats aussi avantageux que ceux qui sont obtenus dans les houillères anglaises; cependant la tf action mécanique peut être utilement établie sur une échelle plus petite, et nous pensons que nos exploitations pourront en tirer parti dans quelques circonstances.

Ce qui probablement s adapterait le mieux aux conditions de la plupart de nos houillères, surtout dans celles du centre et du midi, c est l'emploi des machines à l'intérieur, soit qu'on fasse la vapeur à la surface et qu'on la dirige vers les machines avec toutes les précautions nécessaires ; soit qu'on installe les chaudières dans la mine même en employant un puits d'aérage comme cheminée. Des applications utiles ont été déjà faites en ce sens dans les minçs du Gard, où Ton s'est servi de locomobiles pour exploiter certaines couches en vallée. Dans Saônc-ct-Loire et dans la Loire, ainsi que nous le verrons dans le chapitre consacré à l'épuisement, on a établi des machines pour refouler leau directement du fond jusqu'au jour, et Ion s'en est bien trouvé.

Les moyens de traction mécanique par des tambours placés au jour et des câbles ployés sur poulies de renvoi ne peuvent-ils pas d'ailleurs être utilement appliqués à des transports moins importants que ceux qui viennent d'être cités, par exemple aux transports effectués dans les bouveaux qui aboutissent directement

aux puits (1 extraction. Ne peut-on même pas admettre que ces moyens de traction pourraient être renvoyés quelquefois dans les longues galeries d'allongement ou chassages perpendiculaires aux bouveaux?

Le parti remarquable qui a été tiré des câbles en fil de fer pour transmettre des forces à de grandes distances, et la nécessité de réduire dans une grande proportion le personnel employé dans les travaux souterrains, nous autorisent à penser que la solution de ce problème n est plus très-éloignée.

CABLKS £i^ CHA.\VliË OU EN ALOÈS.

Les câbles d'extraction, destinés à pénétrer dans le sol, à des profondeurs toujours croissantes, deviennent un des outils les plus essentiels de l'exploitation. Nonseulement ils s'usent rapidement, mais leurs ruptures sont fréquentes, de telle sorte qu'ils sont à la fois un élément de dépense et d'accidents.

Il y a trente ans, on n'enlevait par les machines d'extraction que des bennes chargées de 6 à 8 hectolitres de houille, à des vitesses de 1 mètre par seconde. Les puits avaient d'ailleurs des profondeurs moindres qu'aujourd'hui, de telle sorte que les câbles pouvaient satisfaire assez facilement aux exigences du service. Il n'en est plus ainsi : les machines d'extraction doivent enlever à la fois de 15 à 25 hectolitres de houille, à des vitesses de 4 à 12 mètres par seconde; de plus, le

fpffA^ fiv>it M wlerer «rt presque doublé par Femploi d#?% «z^. emploi indttp^mable pour obtenir de pa-

4inM. p^ior k /as des ctf es et vaggons spécifiés planrbfr I, la change, â Tattacbe du cible, se trouve de 2/XXi kilogramme» eu cbarboo, et 2,000 kilogrammes en poidi^mort et attaches, ensemble 4,000 kilogrammes; ce poid^i i élever est augmenté dans une proportion coriiiidérable par celai du cible.

On conçoit que dans de pareilles conditions le calcul el le choix des râbles constituent une des questions les pItjH d^lir:ates de l'extraction.

>ous considérerons d abord les cibles en chanvre ou en aloH ne nous occupant que des cibles plats à six auMières, tels qu'ils sont fabriqués par la généralité des rorderies-

f.es câbles d'extraction doivent avoir des sections heaur^iup plus fortes que celles qui résulteraient d*expériences et de calculs sur leur résistance réelle. Il frtut, en effet, que ces cibles résistent le plus longt^-mpH possible, alors même que par le travail ils auront perdu une partie notable de leur force et de leur élrtslicilé.

M. hemot, fabricant de câbles au Grand-Homu et i V«li;ncicînncs, pose en principe que la charge d'un cible, ru clinnvre ou en aloès, ne doit pas dépasser de 65 Il 70 kil()j<rarnnuîs par centimètre carré de section.

Pnitiqnement, pour tenir compte des inégalités de la Hwrïnvv diui (Ahle plat, et de la déformation produite

par la couture transversale dont la compression latérale ovalise les aussières, on calcule la section en multipliant seulement par cinq le diamètre d'une des sii aussières.

M. Cabany, ingénieur en chef des travaux du jour à Anzin, est à la fois fabricant et consommateur de câbles d'extraction. Nous lui devons des communications relatives à la résistance des câbles qui, en présence de la pénurie de renseignements où Ion se trouve, offrent le plus grand intérêt.

M. Cabany établit d'abord que le poids du mètre courant étant donné, pour un câble plat conditionné en six aussières cousues, sa largeur et son épaisseur se trouvent en même temps déterminées. Il suffit pour ce calcul de savoir : que le poids du mètre cube de câble cousu et commis est de 1,000 kilogrammes pour l'aloès, et de 1,100 kilogrammes pour le chanvre.

Or, le poids supporté par le câble ne doit jamais dépasser 1,000 kilogrammes de charge par kilogramme du poids de ce câble au mètre courant.

Cette règle suffit pour donner toutes les garanties de solidité désirables; mais comme le câble doit nonseulement supporter la charge attachée à son extrémité, mais encore son propre poids, les dimensions qui en sont la conséquence croîtraient avec une rapidité onéreuse et bientôt impossible, à mesure que les puits deviennent plus profonds. On a donc été forcément conduit à adopter d'une manière presque générale des câbles coniques.

Le poids du mètre courant de câble plat formé de six aussières étant désigné, les conditions de sa fabrica* tion, c'est-à-dire sa hauteur et sa largeur, se trouvent en même temps fixées. Si, par exemple, le câble doit peser b^^,50 le mètre, le poids d'une aussière sera évi-

demment «Y-» ^*» ^^ pesanteur spécifique de Taloès et

du chanvre, confectionnés en corde étant connue, les dimensions de Taussière se trouvent déterminées. La largeur du câble plat, commis et cousu, sera égale à peu près à cinq fois seulement le diamètre d'une aussière ainsi déterminée ; quant à son épaisseur, qui est la dimension la plus importante à connaître, elle

peut être évaluée à y en désignant par d le diamètre

d'une aussière. Quand le câble est neuf, cette épaisseur est en réalité encore plus forte ; mais l'usage la réduit presque immédiatement à ce chiffre.

On appelle câbles coniques les câbles à section croissante, depuis l'attache de la charge jusqu'aux bobines d'enroulement.

Ces câbles se fabriquent aujourd'hui d'une manière continue et par conséquent sans épissures, au moyen de la suppression successive d'un certain nombre des fils qui composent les aussières. Il en résulte qu'à chaque changement dans le poids du câble, il y a diminution de largeur et d'épaisseur.

L'inconvénient qui résulte de cette variation dans les dimensions du câble est peu de chose , comparativement aux nombreux avantages que présente un câble

il du puits d'extraction

: «Il effet le seul dont la construcar (1< rouler dans un puits de 400 ou jiMloiideur un câble à section uniforme, . irtie inférieure sera chargée de 4,000 kilo- )iij< s, par exemple, tandis que la partie supé- ; i- lire, vers la molette, en supportera 8,000, cest évidemment une dépense inutile de chanvre et de force.

Une seule considération est mise en avant en faveur d une section uniforme, c est la faculté de retourner le câble lorsqu'il a servi pendant un certain temps.

L'avantage de cette mesure est contesté par un grand nombre de praticiens. Un câble s'use principalement vers les deux extrémités; l'extrémité du bas, parce qu elle est souvent mouillée et exposée à des chocs, ou même à des ploiements qui altèrent le chanvre et le câblage; l'extrémité supérieure, surtout vers les ploiements sur la molette et sur la bobine, au moment de l'enlevage de la charge, parce qu'il se produit sur ces points infléchis des chocs très-violents.

Pour obvier à ces causes de destruction du câble, le meilleur moyen, c'est d'avoir sur la bobine une réserve de 50 mètres environ, et de couper de temps en temps 5 ou 6 mètres de câble à l'extrémité, de manière à renouveler les attaches et à changer en même temps les points d'inflexions et de chocs sur la molette et sur la bobine. Lorsqu'on a pris ces précautions, le câble s'use plus uniformément, de telle sorte que lorsqu'il est mis

au rebut, il ny aurait pas possibilité d'en prolonger Fusage en le retournant. Le câble s usant simultanément par les deux extrémités, on peut même dire qu'il y a le plus souvent un danger réel à le retourner après un long usage. L'extrémité vers Vattache s'est en effet usée d'une manière visible; mais quant à celle qui avoisine la molette et la bobine, elle est altérée sans que cela puisse être apprécié par un simple examen du câble. Cette partie a conservé une bonne apparence, et pourtant les aussières sont énervées, les âmes sont brisées et les chances de rupture peuvent être imminente» sans qu'on les soupçonne.

Le câble conique, lorsqu'on a pris la précaution d'avoir une réserve enroulée sur la bobine, s'use dans les meilleures conditions; il a dans ses diverses parties des sections proportionnées aux efforts qu il doit subir, et au moment de Tcnlevage, les parties qui avoisinent la molette et la bobine ne sont pas fatiguées par des poids inutiles. Il ne peut pas se retourner, mais on peut dire qu'il n y aurait aucun avantage à le faire.

Le décroissement se règle à 1/2 kilogramme par mètre et les bouts sont de 100 à 125 mètres, suivant les exigences indiquées par le calcul dont le tableau ciaprès fournit un spécimen, tableau qui peut être continué pour des puits plus profonds en augmentant de 1/2 kilogramme chaque reprise de câbl(3 dont la longueur est réglée de telle sorte que la traction n'atteigne pas 1,000 kilogrammes par kilogramme de câble au mètre courant.

Ainsi, dans un exemple récent, ayant un poids de 2,200 kilogrammes à extraire d un accrochage situé à 522 mètres, M. Cabany a fabriqué un câble conique pesant au petit bout 3^'',10 et ayant ainsi, à enlever 720 kilogrammes par kilogramme au mètre courant. Ce câble pesait au gros bout 5 kilogrammes par mètre et supportait 820 kilogrammes par kilogramme du poids au mètre courant. Son prix fut de 3,560 francs. Un câble à section uniforme, portant 820 kilogrammes par kilogramme au mètre courant, aurait pesé 7 kilogrammes par mètre et coûté 6,384 francs. L'économie procurée par le câble conique a donc été de plus de 40 pour 100 pour les frais de premier établissement, et l'usure ne s'exerçantque sur une somme de 60 pour 100, l'entretien a encore doublé cette économie.

Ajoutons que les machines d'extraction se trouvent notablement soulagées par les réductions de poids qui résultent du système des câbles coniques. Telle machine qui ne pouvait plus faire le service avec des câbles à section constante Fa fait, au contraire, avec facilité dès qu'on leur a substitué des câbles coniques.

Cela posé, voici un exemple du calcul établi par M. Cabany pour la fosse Villars dont l'accrochage est à 375 mètres de profondeur.

Le poids de la cage avec les berlines pleines, les attaches et le parachute, est de 4,000 kilogrammes; c'est le système indiqué planche L Le premier bout de câble, de 125 mètres de longueur, devant supporter cette charge, plus son propre poids, est établi à 5*'",50

par mètre courant; le second bout, de môme longueur, à 6 kilogrammes; le troisième à 6^",50.

D'oti résulte le tableau suivant, qui résume les efforts de traction exercés sur les diverses parties du câble déroulé et mis en charge au moment de l'élevage.