CONDUITE ET DISTRIBUTION DE LAIR

Ventilation par refoulement (i).

Ce système proposé par M. Hugues de Haltow-Garden, consiste à chasser deTair comprimé dans la mine, à travers des tuyaux en fer malléable et à le conduire jusqu'aux dernières extrémités des travaux souterrains. Là, rendu à la liberté, il reviendrait, après s*étre dilaté, à travers les galeries qu^il aurait déjà parcourues et le même puits par lequel il aurait opéré sa descente. Ce système, d*après son auteur, dispenserait l'exploitant de remploi des portes d'aérage et des voies de retour de lair et de la nécessité de creuser un second puits , attendu quune série unique d'excavations peut servir à Tintroduction de l'air comprimé et à son retour dans Tatmosphère.

Dans cette disposition, les tuyaux placés sur le sol des galeries seraient rarement exposés à des dislocations; cependant le cas pourrait se présenter, et la rupture d*un seul tube interromprait immédiatement la ventilation de toute la mine. Au moyen de certaines modifications, on rendrait peut-être ce procédé applicable aux mines exemptes de grisou ; car pour celles qui sont infestées de ce gaz, son emploi serait des plus dangereux, parce que le courant ventilateur, après avoir balayé les ateliers d'arrachement, reviendrait sur ses pas , en passant sur toutes les lumières que renferme la série des excavations , et serait constamment exposé à s'enflammer.

(1) Mining journal, ISÔI. VoL 2XXI, no 1371.

400 CHAPITRE m. — VI* SECTIOU.

¥1» SECTIOU.

CONDUITE ET DISTRIBUTION DE L'âIR DANS LES EXCAVATIONS SOUTERRAINES.

Cloisons d'aérage.

Le défaut de ventilation force souvent le mineur à interrompre le percement des galeries à travers bancs et, plus souvent encore, celui des excavations destinées à faire communiquer deux galeries voisines, opération fréquente dans certains systèmes d'exploitation d'Allemagne et d'Angleterre. Dans ces circonstances, il a recours à remploi des coffres d'aérage ou à la division de l'excavation en deux compartiments par des cloisons qui consistent tantôt en briques, placées en demi-longueur avec intercallation de bois de renfort, d'un prix assez élevé à cause du transport des matériaux ; tantôt en planches, moins coûteuses, dont l'installation s'exécute avec assez de rapidité.

Dans ces derniers temps, les mineurs du district de Saarbrûcken ont remplacé ces diverses constructions par de la toile grossière, clouée sur une série de cadres formés de sen elles, de montants et de chapeaux. Pour rendre les mailles du tissu impénétrables à l'air et les protéger contre les chances d'inflammation , on recouvre les deux faces de la toile d'une couche de verre soluble (silicate de soude). Les interstices compris entre les chapeaux et le

CONDUITE ET DISTRIBUTION DE l'aIR. 401

faite de la galerie sont bouchés par un torchis d'argile et de paille hachée. Ces constructions, — d'un prix plus élevé que les parois en briques ou en planches — peuvent, en cas d'urgence, être exécutées sur une longueur considérable, dans un court espace de temps, avantage que savent apprécier les mineurs (i).

Un procédé analogue est actuellement en usage dans les mines du Yorkshire et notamment à la mine Victoria , près de Wakefield. Sur une rangée d'étais, disposés parallèlement à Taxe de la galerie et distants de 0.60 à 0.90 m., est clouée de la toile à voile ou toile grossière goudronnée. Ces parois mobiles sont rapidement établies ou, lorsqu'elles deviennent inutiles, enlevées ; mais sujettes à se détériorer, comme les précédentes, et difficiles à appliquer aux galeries inclinées.

Remplacement des coffres en bois par des tubes de diverses substances.

Les tubes en tôle zinguée ou galvanisée tendent à se substituer, dans les mines belges et allemandes, aux coffres en bois, pour la conduite de Tair à de grandes distances, dans le percement des galeries à travers bancs et le fonçage des puits. Les tuyaux dont on s'est servi dans ce but, h la mine de TEspérance , à Seraing , proviennent d'une fabrique établie dans le Couchant de Mons. Leur diamètre est de 0.25 m. ; la tôle dont ils sont formés a 2 mm. d'épaisseur. Ils pèsent 11.45 kil. par mètre courant et coûtent 0.80 fr. le kilogramme.

Ces tuyaux , capables de conduire l'air à des distances de 200 mètres , ont une durée infmie relativement aux

(1) Zeitschrift. Band IX, p. 189.

ciupithe ni. — vi* section*

coffrfis en p)fïnches. En oatre , ilâ sont faciles à déplacer et înaïuiquables par les acides.

Ou voyait, à rExposition de Londres de 1862, des tuyaux d'aérage en toile à voiles, sans coulures et de diaracires quelconqueSp Cette enveloppe, épaisse et très-sol idf, rendue imperméable par un euduit de goudron de bois ou d'il a vernis à la guita-percha, est raaiûteaue par une spiraie en fil métallique.

Dans îes essais de M, Ellis Lever, de Manchester, ces tuyaux offraient une rigidité telle» qu ils conservaient leur forme même lorsqu*ils notaient pas soutenus dans touia leur longueur. Ils ont contribué au sauvetage des ouvriers, lors de lepouvan table explosion survenue à la mine de Hariley,

Depuis plusieurs années, les mineurs sîlésiens se servetit de ces appareils, que Ton peut établir et mettre en fonction avec une extrême rapidité; aussi Us regardentils comme principalement applicables aux excavations privées dair qui^ pour être habitées, réclament fintroJuction immédiate d*un courant dair frais, ainsi que cela se présente assez fréquemment en Silésie, dans les galeries aboutissant aux foyers des incendies souterrains.

Les Anglais commencent aussi h mettre en usage des tuyaux de papier bituminé ou asphaltique , aussi remarquables par leur réiistauce et leur extrême légèreié, que parle grand diamètre qu on leur peut donner. Leur iransporl facile a engagé plusieurs exploitants d^^s mines de FAmérique du Sud à en importer un grand nombre qui» après avoir franchi TOc^an, ont été transportés à dos de mulet, à plusieurs centaines de milles, par les montagnes. Ces tuyaux, appliqués d^ailleurs aux conduites d*eau et de gaz, aux pompes des raines etc,^ seront l'objet d*une mention plus détaillée dans le chapitra relatif à répuisemeut.

CONDUITE ET nisTniitimûs DE l'aih, 403

DisposUions des condttUes d^aérage.

\ tuyaux d aérage peuvent ôtre disposés de manière soîi ù amener Fair au front de la galerie dont il s'agit de oursuivre le creusement, soit à lui servir de retour jusu*à une galerie d'appel. Dans le premier cas, on les appelle soufflants, dans le second, nspirants. Le choix de ces dispositions n'estpas indift'tireiiL II se trouve discuté dans un mémoire que 5L Emile Harzé , ingénieur au Corps des raines de Belgique, se propose de publier sur l'aérage des travaux préiiaratoires (i).

La question de laérage des travaux préparatoires, en roche ou en veine, pour n avoir pas encore été traitée jusquici, n*en est pas moins imporlante et, ainsi que la prouve l'auteur du mémoire, rexécution de ces travaux a donné Heu à la majorité des coups de grisou qui n'ont jeté que trop souvent le deuil au seiu des populations charhonnières-

Or, qu'il s'agisse de galeries à travers bancs , d'enfoncement de puits sous slot, ou d'une communication à faire en veine par c/jflssaje, par vallée ou par montage, M.Harzé donne la préférence à l'emploi des tuyaux soufflants. Ce tf est que quand Fautre disposition amènerait une beaucoup plus grande facililé dlnstallation^ comme, par exemple* dans le cas de l'approfondissement direct d'un puits, que le mineur y aura recours.

Les avantages des tuyaux soufflants sont les suivants : 1° débit dair plus considérable au front d'avancemeut à ventiler ; 2^ pureté plus grande de cet air en ce point ;

(1] Oâ mémoire a été, en effet, publié pêu après que cei U^ei ont écnt«â. Il $, été couronné par rA&sociaUoji des Ingénieurâ sonia de cole de3 mmea de Liège* (NQts de VédUmr.)

ciupiTns m. — vi« secTioH.

3^ diffusion plus complète das gaz inflammables par raction mécanique de Tair,

Le premier avantage se conçoit aisément. En effïîl, lorsque les tuyaux sont soufflants, ils n'amènent au front datlaque que de Tair pur* Lorsqu'ils sont aspirautSiau contraire, le volume débité comprend nécessairement les divers gaz que le courant a rencontrés sur sa roule et le retour doit s'opérer par les tuyaux, dont la section est naturellement plus faible que celle delà galerie* Or,— -faisant môme abstraction de la densité, de la contractioR delà veine fluide» des pertes d'air, de rinfluence des coudes,— la vitesse d'écoulement et partant le volume doit être le même dans les deux cas, donc le débit en air pur est forcément diminué dans le second.

En second lieu, quel que soit le soin apporté au swi/aj^ ■ des joints, les fuites d'air auxquelles donnent liea les ■ tuyaux soufflants sont moins considérables que les ren- ' trées qui se manifestent par l'emploi des tuyaux aspirants. Car rair,qui circule avec une faible vitesse à Textérieur de ceux-ci, échappe à Taspiration par les joints bien moias facilement que si cet air est soufflé de Fimérieur.

En outre» il est à remarquer que la contraction delà veine fluide, h son entrée dans les tuyaux, doit avoir tine influence bien plus sensible lorsqu'ils sont aspirants, puisque Tair en y pénétrant, au front d'attaque, éproate alors un mouvement brusque de rebroussemeot.

Enfin, il faut noter que c'est presque toujours avec les tuyaux aspirants que la conduite doit être coudée déboucher dans la galerie d'appel.

L'emploi des tuyaux aspirants est donc marqué par uni réduction du volume dair débité, réduction qui ne peut être formulée par une loi et qui dépend encore de direnei circonstances, notamment de la dépression manoméiriqae.

CÛNDUITE KT DISTRIBL-TICIN HE LAIR.

Nous nous contentcrous de dire que dans une série d'expënênces,dool M. Uarzé relaie les circonstaoces spéciales, et qui avaient pour théàire une galerie à travers bancs en Tote de creusement, la substituiion des luyaux aspirants aux tuyaux souftîaîits avait diminyé d*ua tiers le débit.

Le second avantage résulte incidemment d'une observation déjà faite plus haut, à savoir que si les tuyaux sont aspirants, Tair n'arrive au chantier darraehemcnt que chargé du grisou qui s'est dégagé des parois précédemment mises à nu, tandis que si les tuyaux sont soufflants, le mélange des gaz inflammables et autres avec Tair pur amené direciemeot de la surface n a Heu que dans la galerie de retour.

Après la valeur du débit et le degré de pureté de Tair, les tuyaux soufllants présentent encore ce troisième et important avantage de produire mécaniquement, par Tinsufflation derair,la diffusion du grisou, bien au-delii du point où ils débouchent vers le froul d avancement.

Afin de fixer les idées, considérons ici le creusement d*uii travers-bancs,

La chute des roches par le tir h la poudre — ou rétablissement d'un appareil perforateur — empêcheront le mineur de disposer les tuyaux contre le front de la galerie, et Torifice de ces conduites restera en arrière, d'une distance qui, à moins de sujétions très-grandes, sera rarement inférieure h une dizaine de mètres. Or quand les t'jyaux sont aspirants, lair circule avec une faible vitesse dans la galerie et parvenu vers lestrémité de celle-ci, il entre brusquement dans la conduite d*appel sans passer par le front d'aitaque, qui constitue ainsi un cul-de-sac mal aéré, d*oii le grisou est difficile à déloger, surtout si les tuyaux d'aéraga ne partent pas tout-à-fait du ciel de .'excavation.

CfîAHTRE m. — n* SECTIOH.

Si, au contraire, on emploie les tuyaux soufflaals, Fii est lancé avee vitesse vers rextrémité de la galerie et, eal raison de sa force vive, va s'épanouir sur le front davîûcernent où se trouvent les fourneaux de mine et où il balaye le grisou qui tendrait à s'accumutar en ce point. La difusion du gaz est de cette façon favorisée par Tagitatioii et les remous de l'air et Ton obtient rinaailé du mélange si le débit des tuyaux est suffisant.

Il faut cependant reconnaître que, par remploi de tuyaûi soufflants^ le transport se fera dans le retour d'un air qui pourra être plus ou moins chargé de grisou* Mai$ cet inconvénient est moins sérieux qull le paraît au premièf abord : dans une galerie en creusement , c*est le point m se pratique le tir à la poudre qu il importe surtout d*léffir convenablement; et, à moins de circonstances excepiiott* Belles, si l'état de la ventilation permet d'y faire jotrer des mines, a fôriiori le transport pourra s effectuer en tooi& sécurité dans la galerie.

Dans le cas où Ton devrait interrompre le Iftftîl à h poudre et se servir de la pointe, à cause d'un trop gran dégagement de gaz inflammable, il y aurait toujours lie de conserver la disposition par tuyaux souftlanis, afia ne pas restreindre la puissance de la ventilation. Il eon viendra alors de faire exercer une surveillance toute spé ciale sur le travail,

M* llarzé insiste surtout et avec raison surrinsuffisaflei de la disposition par tuyaux aspirants dans révenlualili d'un de ces dégagements instantanés de grisou « dont le exemples comoieneent à se multiplier d'une manière alarmante. « A ce propos, il signale ce principe que la ve tilation, dans les cbantiers où ces dégagements sontj sibles, doit être réglée à l'arrivée deTair et non à sa sortie. Aussi condamne- t*il , comme fort dangereux ^ Temploi dci portes régulatrices d'aérage dans les retours*

CONDUITE ET DlSTniBinON fîE LAIÏI.

foteurs de la circulation de Vair dans les galeries sans issue.

Une machine souftlaote à double effet, composée d'un îston travaillant dans un cylindre en feuilles de zinc , a ê élablîe pour balayer une galerie ascendante de la mine e Reden, près de Saarbrucken. Celle galerie, de 58.50 m> e hauteur, était infestée de grisou dans les 42 derniers ièlres de son étendue* L'appareil fonlionnail sous Timubîon de deux ouvriers, qui agissaient directement sur \ fhlon par HnterméJiaire d*un balancier suspendu à ae potence. Il a suftî de 16 minutes pour assainir entièrement la galerie. La forte pression du courant que prokiisent ces soufflets, engendre une action inégale, mais us vive et plus sûre que celle des ventilateurs centriiges ordinaires.

M. Guibal a aussi approprié son syslème de venlilateur ûur l'appliquer aux cas de sauvetage et aux travaux exceponnels exécutés en dehors du courant général qui doit â assainir. Cet appareil, actucllcmoat entré dans la praique, oii il rend de grands services, est muni de quatre alettes de OJO m. de largeur (PL XVil, fig. 1 et 2), Son iamfelre extérieur est de 0*61 m. Son axe repose sur deux

Ellona et reçoit le mouvement d*une manivelle par Vinëdiairc d'engrenages destinés k multiplier la vitesse le rapport de 1 à 20, Les organes de la transmission e mouvement sont suspendus h une espèce d'élrier en fer; elui-ci, libre de tourner autour de Taxe du ventilateur, ►ermet de placer la manivelle à une hauteur plus ou moins grande au-dessus du sol, afin de se conformer à l'espace ont on dispose et pour qu'un homme , quelle que soit sa iilJe, puisse faire fonctionner fappareil d'une manière continue.

L'enveloppe est en zinc, excentrée sur une âenû-cireoi^ férence ; elle a un diamètre de 0.62 m., pour la moitié de la partie excentrique aux palettes; elle est comprise entre deux plaques en bois maintenues par des entretoises et se termine par une sorte de poche sur laquelle est placée la tubulure qui donne issue à Tair et ob s*adaptent desbases pourvues d'ajutages coniques. Une vanne intérieore bit varier l'orifice d'écoulement de Tair qui se rend dans la poche. Cette vanne laisse, entre elle et Fenveloppe, des passages de 38, de 50 ou de 70 mm. selon qu'elle est entièrement fermée, à moitié fermée ou entièrement osverte. Enfin, au-dessous de la poche, est une tubulure destinée à recevoir un tuyau en caoutchouc , communiquant avec un manomètre. Au moyen d'un petit axe ajnsté au bas du ventilateur , on manœuvre l'appareil à volonté.

Le tableau suivant renferme les résultats d*une série d'expériences faites, le 17 mars 1862, sur un petit ventihteur de cette espèce construit dans les ateliers des Produits.

CM