PLATES-CUVES

671. Plate-cuve foulante sphérique de la mine de Spanbruch ( District de la Wuhrm ) ( 1 ).

GeUe construction est semblable au serrement établi dmi^ cette localité , serrement qui a déjà été l'objet d'une description k laquelle il reste peu de chose à ajouter pour que le lecteur ait une connaissance complète du procédé.

Ce barrage (fig. 23) est étabh' dans un puits à section rectangulaire de 2,10 mètres sur 1.88 mètre. La partie supérieure du vide compris entre les entailles a les mêmes dimensions que le puits , tandis qu'à la partie inférieure elles sont de 2.35 mètres sur 2.03 mètres , la roche faisant ainsi une saillie de 0.07S mètre. Un plancher oo^ » forfiaé de trois poutres d'un équarrissage de 0.31 mètre et de madriers de 0.079 mètre d*épaisseur, sert à porter les ouvriers et à donner aux diverses pièces une assiette solide pendant la construction. Les parois, bien régularisées, sont soigneusement enduites d'un mortier hydraulique , composé de chaux fusée h l'air , de cendres de bois et de mousse fortement triturées ensemble; alors on procède à la pose des voussoirs , dont la longueur est de 0.94 mèlre, delà manière indiquée précédemment à l'occasion du serrement de Spanbruch. Au-dessus de l'assise des clefs est placée une poutre horizontale p , encastrée dans le roc par seâ deux extrémités et fixée à l'aide de coins. Les eaux , qui pourraient gêner les ouvriers pendant leur travail, sont provisoirement épuisées sur un autre point de la mine.

(1 ) AtMv von Karstcn. Band XIV, seiie 8i.

A12 CUAPITRE VI. — l''. SECTION.

672. Plate-cuw portante m maçonnerie construite à la mifie de la Cossette (Couchant de Mons) (i )•

La dcgradation , de jour en jour plus considérable, d*uii cuvelagc établi au puits N"". 8 de la Cossette , en nécessita lubundon, afin de pouvoir interdire Faccès des eaux du mort terrain dans les travaux de cette mine , d'où elles se répandaient dans les concessions voisines, avec lesquelles cette dernière est en communication. (Fig. 35 et 26, pi. LXIV.)

Le serrement horizontal consiste en deux voûtes surbiiissces , séparées par un intervalle d'environ 2.75 mètres de hauteur. Ces voûtes, dont les axes sont réciproquement perpendiculaires , et dont , par conséquent , les naissances ne se trouvent pas sur des parois correspondantes , sont formées chacune de huit rouleaux de briques placées de champ.

Dans la crainte que des éboulements, survenant à la partie inréricure du puits , ne compromettent l'assiette du barrage , des remblais sont entassés jusqu a la naissance de la première voûte , ces remblais sont traversés sur toute leur hauteur par des tuyaux en fonte ce destinés à Icvacuation des eaux, qui peuvent s'écouler librement sur une gnierie inférieure.

Les ouvriers, lors de l'entaillement de la roche , forment sur deux des parois opposées , des talus à 45 degrés pour recevoir la naissance de la voûte , tandis qu'ils cou* peut les deux autres parois suivant une inclinaison de 75 a 80 degrés , afin que la pression à laquelle la maçon-

(1) ToiLiER, Annales des travaux publics en Belgique ^ tome tV, page 34t.

HATIS-CUVES. 41 S

nerie doit é(re soumise, porte celle-ci en contact immédiat avec la roche, ce qui n*aurait lieu que plus imparfaitement avec des parois verticales.

' Des cendres de chaudière tassées sur les remblais, et dont la surface est réglée à l'aide d*un gabarit^ ou profil en planches, sert de ccintrc pour la construc* tion de la voûte. Après l'achèvement de celle voûte , le massif qui lui est superposé se prolonge jusqu'audessous de la seconde voûte, disposée de manière que son axe soit perpendiculaire h celui de la précédente. Les reins étant garnis et la maçonnerie arasée, le reste du puits est comblé de béton jusqu'au niveau où les fissures du terrain cessent de livrer passage aux eaux. Afin que ces dernières ne délaient pas le mortier et n'incommodent pas les ouvriers pendant le travail, elles sont évacuées par une buse en fonte qui , ainsi qu'on l'a déjà vu , traverse 1 i mètres de remblais , vient déboucher au-dessus de la première voûte, reçoit les eaux recueillies dans des chenaux en bois, et s'alonge, a mesure que les maçonneries s'élèvent, par l'addition de nouveaux fragments de tuyaux. Le constructeur se proposait de fermer celle buse de décharge , en introduisant , dans son extrémité supérieure convenablement alésée, un fort tampon en fonte tourné et rodé; mais comme il s'aperçut que le béton projeté dans le puits , pendant le travail , l'avait déjà complètement obstrué à une époque où celle circonstance n'offrait aucun inconvénient, celle opération n'eût pas lieu. Depuis 1843, cette digue est achevée , et le niveau des eaux n'ayant varié que dans une circonstance accidentelle dont il a élé facile de se rendre comple , ce travail peut èlre considéré comme ayant pleinement atleint le but que l'on se proposait.

Les deux plates-cuves qui, dans la mine des Andrieux , accompagnent les serrements verticaux décrits

4fl CHAPITRE VI. — !*•. SECTION.

ci-dessus , ont été disposées , quant aux détiiib » d'wa manière un peu différente. Ainsi , les puits n'était pM remblayés , les voûtes ont été construites sur des oàn^fm en charpente; l*intervalle qui se trouve entre ^Iles est rempli de béton; enfin, les eaux, réunies par di» (oîM en planches , étaient introduites dans le tuyau 4le déverp^^ ment à travers les nombreuses ouvertures latémlei dont le pourtour était criblé. Ce tuyau , prolongé jusqu'aii dessus du niveau le plus élevé auquel les eaux du mortterrain puissent atteindre , a été conservé entièrement libre, ofin de laisser une issue aux gaz , qui peuvent se di^;agor des travaux situés en-dessous du barrage.

675. Petits serrements ou batardeaux^ destinés à transformer en réservoir une galerie quelconque.

Une galerie percée dans le gite ou dans les roches encaissantes , est transformée en un réservoir, au moyen d*un batardeau, dont la force de résistance est plus ou moins considérable, suivant la hauteur de la colonne liquide qui doit presser sur lui. Parmi ces sorrcments, les uns, devant complètement barrer la galerie, s élèvent du sol au plafond; les autres laissent entre eux et le faite un espace libre dont les mineurs se servent pour pénétrer dans |e réservoir.

Tous ces barrages se construisent d*une manière analogue. Ainsi , après avoir entaillé la roche et y avoir réservé des épaulements , les ouvriers placent un cadre rectangulaire, dont les dimensions soient telles qull reste entre la roche et chacune de ses quatre faces extérieures un vide de O.OS à 0,06 mètre. Ils engagent des poutrelles horizontales dans les feuillures du cadre , autour duquel ils picotent , après avoir interposé des lambourdes et des

l>LATES-CtJViS. Jjkl^

ljla4e moimt; puis ils procèdent au calfotage de tous les jointe. Lorsque (fig, 19 et 20) de simples nuulriers de 0.03 mètre d'épaisseur suffisent pour résister ji la pression 4e$ eaux , Us tes introduisent dans une feuillure pratiquée sur le milieu des rainures du cadre, après les «foir assemblés à rainures et languettes* La planche de 4essufl« foriaant def, est munie de deux poignées, et comme la feuillure est évidée vers la partie postérieure du cadre, le mineur n'a autre chose à faire que d'attirer le dernier madrier à lui pour fermer le barrage.

Si le serrement ne doit pas s'élever jusqu'au plafond, c'est ce dernier mode qui est employé , puisque la pression est alors très-minime. Le cadre ne consiste plus dès lors qu'en une semelle et deux montants.

Le châssis peut aussi être supprimé. Dans ce cas, le sol et les deux parois sont entaillés, ces dernières assez profondément pour que les poutrelles soient d'environ 0.50 mètre plus longues que la galerie n'est large. La première pièce est assise dans un bain de béton et les autres simplement superposées. Le picotage s'effectue perpendiculairement à l'axe de la galerie , avec mousse et lambourdes, et la clef se place au faite en arrachant quelques schistes du plafond. Ces barrages, plus difficiles à construire et surtout à défaire que les précédents, sont en usage quand la pression de la colonne liquide réclame une assez grande résistance.

Pour faire évacuer les eaux de ces divers réservoirs , une ouverture d'environ 0.10 mètre de diamèlre est pratiquée dans la pièce la plus rapprochée du sol de la galerie ; rorifice en est muni d'un robinet en bois ou en fonte , auquel s'adapte quelquefois un tuyau en cuir assez long pour plonger dans la tonne qui doit élever les eaux au jour. Lorsque les orifices de sortie sont d'un grand

il G CHAPITRE VI, — I~. SECTION.

diamètre, les robinets sont remplacés par des glissières. Ces réservoirs , désignés dans la province de Liège par les noms de earihou et de pahages , sont d'une grande împor* tance en exploitation. Ils contribuent è retenir près de la surface du sol une grande partie des eaux d'infiltration, qui , sans cela , tomberaient dans les niveaux iorérieurs de la mine, d*où elles ne seraient élevées au jour que par un travail long et coûteux.

6ALEBies d'buacre. 417

II\ SECTION

DE t'écOULRMRNT DES BAUX ET DE LEUR ÉPUISEMENT

A l'aide de tonnes.

674. Avantages réstUlant du percement des galeries d'exhaure.

L'objet des excavations pratiquées dans le sein des collines est de recueillir les eaux provenant de la surrace, de les conduire au jour en un point situé au fond d'une vallée et de les déverser dans une rivière , un ruisseau ou dans tout autre cours d*eau naturel. Ce procédé , fort simple, offre, sous le rapport de la dépense, une grande supériorité sur les moyens mécaniques d'exhaure.

Dans les mines de houille , ce but peut être atteint d'une manière complète pour les couches stratifiées au-dessus du plan passant par le sol de la galerie. Telles sont les conditions dans lesquelles se trouvent la plupart des mines de Silésie et de Saarbrûcken, qui, dès lors, n'ont pas d'autre moyen d'exhaure. Mais si l'exploitation de la houille doit s'effectuer au-dessous du dit plan , les galeries d'écoulement 9 quoique retenant et déversant à la surface la majeure partie des eaux supérieures, n'en laissent pas moins échapper des quantités assez notables, en sorte que l'exploitant est quelquefois forcé d'avoir recours aux procédés mécaniques , afin de parvenir à leur complète évacuation. Cependant les avantages dérivant d'une galerie de cette espèce n'en sont pas moins incontestables. TOME ni. 27

il 8 CIIAPiTtB Vt. — 11% SBGTION.

En efFet : supposant un gUe houiller renfermé dans le sein d'une colline assez élevée au-dessus des terrains avoisi* nants^ si une galerie à travers bancs, débouchant au niveau le plus bas d*une .vnUée voisine , recoupe les couches , tout ce qui se trouve au-dessus du plan de délimitation , étant asséché, s'exploitera sans frais d'exhaure. Le fai( même de Texploitation est Torigine d'excavations qui reçoivent les eaux d'infiltration et les conduisent dans la galerie. Si d'ailleurs, lors de l'arrachement de la houille en-dessous du niveau de démergement» les (r^ivaux inférifiifs ont été soigneusement séparés des premières cavités par des massifs assez épais pour intercepter le passage des eaux , il n'y en aura qu'une très-^faible partie qui puisse descendre au-deasous du plw d'assèchement, et ainsi sen réalisée une grande économie sur la imchine d'^b^re » doni la force devra être d'autant moindre que lu quwililé d'eau débitée par la galerie sera plus grandi). £li outre, les eaux pouvant être déversées sur cette demière^ 1'^ pace vertical, eompris entre eUe et la surface du $ù\ m point où se trouve le siège d'exploitation , diminue d'autant la hauteur d'action du moteur. Cette dornière con^idéne tion est d'une importance assez grande » car si , par exemple , les eaux que des pompes doivent ramener 4*we profondeur de 3K0 mètres au-dessous di| aol aont projetées sur une galerie située à 50 mètres de profondeur , J'économîc de la force motrice ne sera pas de moina 4*W septième sur la force totale. S'il existe & surfecç du sql un ruisseau , une source ou un OQuraut quelconque doqt les eaux soient réunies dans un bassin » il en peiU résulter une chute en faveur des mines pourvues d'uflie galerie d'écoulement. Or, cette cbute peut activeir uue novM^hiqe à colonne d'eau servant à l'épuisement de la partie inierieuce des couches ; c'est une force motrice dispooible pour mettre

en aM>iiteiiieiil des bahnces hydroscaliques ; enfin , celte «fattte d*eau peut être appliquée à une trompe ou à tout ■otre molear de la Tentiktion.

Les galeries d*eib«ure, indépeDdaminent de leur objet fUred, serveai à h reoenuaissmce du gîte; elles sont iMiKsées eomme yoie de transport pour rextraction da AHUbustible, ainsi que eeb se pratique générakment dans les mines de Saarbrûekeà; elles peutent mènie se transfor* laer en galeries navigables , ee qui^ louUifois, est une cîreonstance exeeptioaneUe#

Si le fançage des puits devant s*efieetuer & traters des stratifieations aquiièfes el ébouleuses , le mineur peut disposer d*une galerie d*écoulement située à peu de distanee de Favalerease , il suffira d'un eoup de sonde pour se débarrassa des eaux et fiM^iliter considérablanent le travail de feneemem* C'est ainsi qu'agissent les mûieurs du district eu Ceaire (Hainaul), où des lorrains tertiaires et des sables mouvants rendent quelquefois fori dilBcile l'accès de la formation carbonifère* Sans Texisfence d'une galerie é'éeottkment « le fonçage du premier puiis qui a traversé le fsmtiil» sable désaggrégé qui, comme on lésait, remplaee le lourtia sur une partie de la concession d'Anzin , eût été une opération impraticable.

Sonvem une galerie d'écoulement débouche à travers les sables ou autres terrains aqniières; mais, après un ecvlaîn pareours» elle afieint la formation houillère. A partir de ee peint seulement elle devient efficace; car, tant qu'elle n'est pas enveloppée de stratifications compactes et imper^ méabksy elle facilite, il est vrai, le creusement des pnits dans la partie supérieure du terrain , mais devient eom<plèleiiieni imnile att-deaaous de la galerie où toutes les difficultés subaisient.

, U est impossible de songer au creusement de semblables

420 CHAPITRE Vt. — II*". SSCTlOIf.

excavations si la surface du sol n^est accidentée , si celni-d n'est sillonné de vallées assez profondes, en sorte que les éminences situées au-dessus du {dan horizontal , passant par le sol du percement , laissent au-dessus de la tète du mineur une hauteur assez considérable* Il faut aussi que rorifice de la galerie ne se trouve pas à une distance beaucoup trop considérable des sièges d'exploitation. Or, ces hauteurs et ces distances, variables suivant les circonslances^ combinées avec les difficultés de percement et les différents avantages que le mineur pense devoir retirer d*une semblable entreprise, sont les éléments des calculs qu*il est appelé è faire pour recherdier s'il doit aborder ou non un semblable travail.

Les Allemands ne négligent jamais ce moyen d'exhaure quand il est praticable. Les mines du pays de Galles en fournissent de nombreux exemples. Chaque charbonnage du Centre (Hainaut) possède au moins un conduit. Les anciennes mines du district de Charleroi étaient pourvues de sewes , dont rinefficaeilé actuelle ne peut être attribuée qu'a la rupture des massifs sur lesquels elles reposent. Enfin, les exploitations des environs de Liège possèdent un grand nombre de galeries d'écoulement appelées areinei ou xhorres ; et telle était autrefois l'importance attachée à ces excavations que les entrepreneurs de ces moyens d'exhaure {arniers)j substitués aux possesseurs de la surface quant au droit d'extraire la houille , furent considérés comme ayant acquis le droit de conquête ^ en rendant accessibles des couches noyées et , par conséquent , inexploitables auparavant. Ces galeries et surtout celles de la rive gaudie de la Meuse rendraient encore d'éminenis services si elles n'eussent été mises en communication avec les travaux établis au-dessous de leur niveau ; de là l'origine de ces tners d*eau ou bains si dangereux pour Texploitatioa

GALERIES d'eXUAURE. 42l

des gttes renfermés dans les collines situées au nord de la ville.

Il serait peut-être avantageux, dans la disposition des galeries d'écoulement, d'imiter ce que font les Allemands pour leurs mines métalliques, en perçant à frais communs le tronc principal de la galerie destinée & assécher simultanément plusieurs concessions, et en y rattachant chaque mine au moyen de quelques embranchements pra* tiques en grande partie dans les couches elles-mêmes. Mais , comme en Allemagne, Tintervention de l'administration des mines ou celle de toute autre autorité serait indispensable pour aplanir les difficultés qui ne manqueraient pas de surgir de cette communauté.

675. Principes sur lesquels repose la construction d^une galerie de démergement.

Une galerie de cette espèce doit déboucher dans une vallée el son orifice occuper l'un des points les plus bas de cette dernière. Comme dans le voisinage se trouve ordinairement une rivière , un ruisseau ou un cours d'eau quelconque, il faut que le sol se trouve au-dessus du niveau des plus hautes eaux connues, afin qu'en cas de débordement, celles-ci ne puissent affluer dans la mine et l'inonder accidentellement.

Une direction rectiligne est la plus convenable afin d'éviter un percement trop coûteux et un développement préjudiciable ; cette observation s'applique principalement aux excavations destinées simultanément à Textraction des produits de la mine. Mais le mineur est quelquefois exposé & rencontrer des terrains tellement difficiles à traverser ou à soutenir qu'il juge avantageux, quant aux dépenses d'entretien et de premier établissement , de renoncer à la

423 cuAPiTAS n, «- u\ sbction.

Ugne droite pour faire dévier la galerie à travers detf roches douées de quelque solidité. Il acquiert cette œn* naissance anticipée de la nature des stratifioatiora à Taide de quelques sondages qui, n'étant jamais trës-^profonds, peuvent se multiplier suffisamment et offrir une coupe du terrain sur différentes directions. Les débris de la sonde lui faisant reconnaître la nature des roches stratifiées sur la direction projetée ^ il peut éviter d'attaquer celles qui, offrant des difficultés trop grandes, pourraient Tentralner dans des dépenses bien supérieures à la valeur de la fouille préalable du terrain à traverser. Toute exécution d'une galerie de démergement doit être précédée d'un oivellement fort exact de la surface du soi, du point de dépari au point d'arrivée , en suivant les sinuosités de l'excavation feture; ee nivellemeiit, combiné avec la connaissance de la situation relative des atraiiflcatîons, permet d'établir un profil, base de toute l'opération.

Le sol des galeries dont l'objet exclusif est l'assèsbement du terrain sur la plus grande hauteur possible, n*esi incliné que de la quantité strictement néeesmtre à réeou* lement des eaux. Cette inclinaison varie soivuni tes eirem«> stances : la plus légère pente ( 1 à 3 millimètres par mécre) suffit pour imprimer aux liquides un mouvement qui le» dirige vers l'orifice de sortie } mais si l'excavation doit ser* vir simultanément à l'extraction , les pereelles de houille qui tombent des voitures de transport , les boues cpie les ouvriers entraînent avec leurs pieds , etc. , foreem à deoner aux eaux un cours plus rapide et, par eenséqueni, une plus forte inclinaison , réclamée d'ailleurs par les néeessilés du roulage.

Les règles relatives aux condiitons de percement et deventilation des galeries d'exhaure , sont les mêmes qm celles des galeries ordinaires. Elles sont dé^urvues d9

GALBRIl» d'eXHAURK. 4S3

itevètemetlts ëi la roche est d'one gronde solidité ; boisées ou muraillées dans le cas contraire ; toutefois , comme leur durée doit être trés^grande , ce dernier mode est préréré eomme étant définitivement le moins coûteux. Un sol offrant une suirfoce plane facilite Técoulemcnt de la vase prove-* nant des nettoyages ; son imperméabilité prévient les infil-« tfUtions à travers les fissures du rocher et leur introduction dans les travaux exécutés au-dessous du niveau de démergément. C'est dans ce but qu'il est revêtu d'Un corroi d'argile , d*un bétonnage ou d'un radier en briques , et que , dans les circonstances difficiles , TeaU est conduite dans on canal en bois ou dans des tuyaux en fonte.

La seotion de ces excavations doit être telle que les ouvriers chargés des réparations puissent y travailler à leur aise* Une galerie trop étroite ou trop basse est d'un entretien fort difficile et par fois impossible ; si elle est d'une assez grande étendue, une trop faible section la rend d'un adcès difficile } elle est promptement obstruée par les éboulements dont ta recherche constitue un travail aussi pénible que dangereux et coûteux. Quelquefois le mal est si grand qu'on est obligé de pratiquer latéralement un nouveau percement pour franchir l'espace envahi par les éik)ulis i et pendant ce temps les travaux sont submergés. Ainsi , cette faible section < considérée primitivement comme une source d'économie , devient la cause de pertes considérables.

Lorsque l'écoulement des eaux est lié avec le transport souterrain , la galerie est disposée de manière à concilier cette double destination. Quelquefois , reyèiue d'un boisage (fig< 94 et iS, pi. X) , elle est divisée en deux compartiments par un plancher de roulage , au-dessous duquel les eaux s'écouient, soit par une rigole creusée sur le sol, toit directement sur ce dernier. Souvent (fig. 14, pi. Xll)

424 CHAPITRE VI. — ll^ SECTION.

la galerie est sans revèlement , mais le sol fissuré a reçu un bétonnage et un radier, et des solives servent à recevoir les madriers de roulage. Quelquefois (fig. 12) le muraillement étant elliptique ou en anse de panier , la partie destinée à Févacuation des eaux a été séparée du compartiment affecté au transport par une voûte en briques. Enfin , lorsque la galerie est assez large et les eaux peu abondantes, la rigole est creusée sur l'un des côtés de la galerie, et le reste du sol sert au transport des produits* Tel est la disposition la plus usitée dans les grandes galeries du pays de Galles et de Saarbrîicken.

Une galerie de démergement de grande étendue peut être attaquée par ses deux extrémités. Une plus grande rapidité peut encore être imprimée aux travaux par le fonçage de puits intermédiaires jusqu'aux profondeurs indi* quées par le profil du terrain ; chassant alors , du fond de chacun d'eux , des tailles dirigées , les unes vers l'orifice, les autres vers le point d'arrivée, l'exploitant crée ainsi un nombre d'ateliers en rapport avec le temps accordé pour l'exécution du travail. Gomme pendant ces percements le mineur a dû se débarrasser des eaux à mesure qu'elles se présentaient , la moitié des Uiilles ont reçu , sinon une pente inverse de celle qu'elles doivent définitivement recevoir , au moins une direction horizontale ; il doit , lorsque toutes les percées communiquent entre elles , reprendre le sol de la galerie et lui donner une inclinaison définitive du c6té de l'orifice, ce qui lui permet en même temps de détruire les dépressions et les saillies résultant d'une exécution rapide.

On cite un grand nombre de galeries de démei^ement dans les mines métalliques d'Allemagne, qui ont de dix à seize kilomètres de longueur. L'une d'elles (Tiefe George Stol* leo, au Hartz) a été attaquée par dix-sept points; sou

ÉPUISEMENT A LA TONNE* i3!t

peroemeni a donné lieu è trente ateliers et a exigé dix-neuf années de travaux incessants.