De la concentration des moteurs d'épuisement

Une opération fréquemment projetée, mais bien rarement exécutée d'une manière large et complète, est la concentration sur un point unique des eaux provenant d'une vaste étendue de terrains, afin de les épuiser simultanément. Les localités où les concessions n'ont qu'une surface peu considérable et où les- couches superposées appar-* tiennent à divers propriétaires , sont évidemment celles où Texhaure en commun offre les plus grands avantages. Dans ce cas, une machine d'exhaure n'est plus affectée à l'assèchement de chaque mine en exploitation, ainsi que cela doit avoir lieu lorsque les concessionnaires agissent isolément; mais, un certain nombre de mines se réu-

nissent pour creuser en commun un puits d*exbaure, dans lequel viennent se réunir les eaux de tous les tra« vaux, objet de Tassociation.

Les avantages dérivant de ce mode d'exhaure sont d'une grande importance. Les machines employées pouvant élre mises, par leur force ou leur nombre, en rapport avec le volume des eaux affluenlcs , le mineur est toujours en mesure de satisfaire aux exigences de répuisement. Elles ne sont jamais inactives , à moins que leur chômage ne soit provoqué par des travaux de réparations. Leur puissance mécanique et surtout leur valeur sont moindres que ne le seraient celles d*un certain nombre de moteurs plus faibles, agissant isolément pour une petite étendue de terrain. Si l'une des pompes réunies dans un même puits réclame quelques réparations , il est possible d'y procéder à loisir pendant que les autres sont en activité. Une faible augmen* tation du personnel réclamé pour une machine isolée suffit aux besoins de plusieurs de ces appareils concen* très, et cette économie se reproduit chaque jour. Les massifs réservés entre les diverses concessions (Esponles)^ dans le but exclusif d'empêcher les eaux de l'une d'elles de passer dans la concession voisine ( massifs qui , ménagés & chaque couche, causent des pertes si considérables de richesse minérale ) , peuvent être supprimés impunément et fournir à la consommation pendant de longues années. Enfin, Texhaure en commun semble être le seul moyen d'éviter les nombreux procès causés par le régime des eaux souterraines, surtout dans les mines concédées par couches.

Vers 1814, cinq Sociétés du Flénu, s'étant réunies pour racheter les appareils d'exhaure situés dans le périmètre de leur champ d'exploitation, prirent le nom de Société des pompes ; non-seulement elles asséchèrent leurs propres travaux , mais encore elles utilisèrent leurs moyens

MOTEUiS D*ÉPUISEIIBNT. 60S

(Tépuisemcnt en faveur de plusieurs autres Sociétés limitrophes.

Quoique cette organisation n'offrit pas une concentration complète et suffisamment efficace , elle n*en rendit pas moins d'éminents services aux mines associées , pendant de longues années , c'est-à-dire jusqu'à la fusiom complète des intérêts généraux de quatre de ces concessions. Toutefois ^ la Société des pompes et sa direction spéciale existent toujours , de même que ses anciens règlements. Ainsi , l'approfondissement de ses puits d'exhaure doit précéder la réavaleresse des puits d'extraction qu'elle est tenue d'assécher; elle est chargée de l'exécution des galeries à travers bancs destinées à se rendre au-devant des eaux souterraines ; mais elle laisse les percements dans le gite au compte des Sociétés particulières d'exploitation. Chacune de ces dernières lui fournit , d'ailleurs , sa côte-part de la houille nécessaire à l'alimentation des n^achines, et un subside pécuniaire pour subvenir aux dépenses de maind'œuvre, aux achats de matériaux, etc.

7S0. /éppUcation de la pression atmosphérique à l'assèchement des mines.

Les figures 8 et 9 de la planche LXVIII sont les projections rectangulaires , sur deux plans verticaux , d'un appareil pneumatique , construit par M. Hagues , pour l'épuisement des eaux de la mine de Lowside , près de Oldham (comté de Lancaslre).

Le puits d'exhaure est divisé en étages séparés entre eux par des intervalles dont la hauteur ne peut naturellement excéder celle à laquelle l'eau s'élève sous l'influence de la pression atmosphérique^ c'est-à-dire environ 10.30

606 CHAPITRE Vî. — VI*. SBCTIOlf .

mètres» A chaque étage est installé un réservoir J^jf^ ou citerne hermétiquement fermée ; elle communique, d'une part, avec les colonnes ascensionnelles j9jB par deux orifices; de l'autre, avec une série de tuyaux DD qui, débouchant dans un récipient {air vessel) établi à la. lurface du sol, est sans cesse purgé d'air par raclion d'une machine à vapeur de la force de 12 chevaux. Ces tuyaux régnent sur toute la hauteur du puits ; leur capacité est en raison du volume d'air sortant des citernes ; ils sont divisés en tronçons, de même hauteur que les divers étages , et leurs sections décroissent en progression arithmétique , à mesure qu'ils s'éloignent de la margelle et se rapprochent du puisard. Les réservoirs étant tous les mêmes , la description de l'un d'eux suffira pour faire comprendre le jeu de Tappareil. Les divers organes qu'ils renferment sont exprimés en détail dan5 les figures 10, 11, 12 et 43.

q , soupape sphérique creuse , en métal , jouant sur un siège établi au fond de la citerne , dans laquelle elle permet à l'eau ascendante de pénétrer , mais qu'elle empêche de redescendre.

6, tuyau coudé destiné à faire communiquer le réservoir et la colonne privée d'air.

c, flotteur dont la tige traverse une boite à bourrage d et se termine par une crémaillère e.

f, secteur commandé par la crémaillère e} une roulette g , appliquée contre la tranche postérieure de cette dernière, force les dents de ces deux organes à engrener mutuellement.

h , robinet dont l'échancrure i établit une communication , tantôt entre l'atmosplière et le réservoir , tantôt entre ce dernier et la colonnades tuyaux privés d'air; son axe coineide avec celui du secteur denté.

HOTEDIIS d'ÉPUMEHBMT. 607

m 9 kvier extérieur du robinet A, au moyen duquel sont déterminées l'ouverture et la fermeture de ce dernier.

teik^ contre-poids tournant autour du prolongement de l'axe du robinet.

r, arrêt destiné à recevoir la tige du contre-poids et k limiter son excursion.

Supposant actuellement l'appareil en pleine activité , la citerne J est rempli d'eau ; le contre-poids t, qui vient de retomber en I: , a tourné le robinet dans le sens voulu pour que la citerne et Tatmosphère soient en relation ; eelle-ci presse sur la surface de Teau ; le liquide s'élève dans le tuyau ascendant ; son niveau baisse dans le réservoir ; le flotteur le suit entraînant avec lui la crémaillère et le secteur circulaire ; puis , lorsque l'eau est épuisée , le contre-poids soulevé , est rappelé au-delà de la ligne verticale passant par son axe de rotation ; il retombe en I; heurte de sa tige le levier du robinet qu'il fait tourner et vient reposer sur l'échancrure r, où il termine son excursion. Pendant ce temps , la citerne A^ , située immédiatement au-dessous et dont le liquide vient de s'échapper , est purgée de l'air qu'elle contient par le mouvement inverse d'un semblable mécanisme. Au moment où le flotteur arrive au bas de sa course , le levier , qui vient d'être rejeté de ft en ( , a dispos^ l'échancrure î de manière à mettre en communication le réservoir et les tuyaux />; l'air est expulsé , le vide se forme et l'eau du tuyau inférieur , délivrée de la pression atmosphérique , y afflue après avoir soulevé la soupape q. Puis , lorsque le réservoir est plein , la crémaillère , soulevée par le flotteur , force le contre-poids à effectuer un mouvement en sens inverse du précédent, et à mettre le robinet dans une position telle que la communication entre les tuyaux aspirateurs et la citerne soit complètement obstruée. Le$ eaux alternativement soustraites et soumises

608 CHAPITRE VI. — Vt*« SECtION.

h la pression atmosphérique marchent ainsi de réservoir en réservoir jusqu*à ta surface du sol.

A la mine de Lowside , elles remontent suivant un plan incliné et pendant une longueur de 3i8.i0 métrés; puis, après avoir parcouru une distance horizontale de 91 mètres, elles atteignent le jour en s*élevant dans un puits vertical de 109.30 mètres de profondeur. Le moteur qui , en épuisant Tair , agit concurremment avec Tatmosphère , a une force évaluée à 12 chevaux ; il suffit pour enlever de la mine un volume d*eau de plus de 9 hectolitres par minute et à la mise en activité d*une machine pneumatique appliquée à la remorque des produits le long du plan incliné. Cette dernière machine consiste en un cylindre dans lequel se meut un piston , sur les deux faces duquel est admis alternativement Tair atmosphérique fonctionnant comme le fait la vapeur dans les appareils muâ par ce fluide élastique. Enfin , répuisement détermine l'expulsion de la mine d*un volume d'air égal au produit du nombre d'hectolitres d'eau élevée par le nombre de citernes étagées dans le puits; il en résulte qu'en y faisant affluer l'air impur des travaux, celui-ci sera amené au jour et dispersé dans l'atmosphère.

Les avantages que le possesseur de la mine de Lowside a trouvés dans cet appareil ( 1 ) sont : Une grande économie dans le capital de premier établissement , puisqu'il est possible de produire un effet donné h l'aide d'une machine beaucoup moins puissante que les moteurs réclamés par les procédés ordinaires d'épuisement. La possibilité d'employer leur excédant de force pour l'extraction ou pour toute autre opération mécanique ; de transporter la force & de grandes distances et sur tous les points des travaux ^ en changeant

(1 ) The mining review; a nwrUhly record ofgeology^ mineralogy anH metalturgy. N*. XXVI , vol. VII. 31 Marcb. 1840.

MOTECRS D*ÉPUlSEMe!fT« 609

sa direction suivant tous les angles et les inflexions si fréquentes dans les mines. La diminution des résistances passives résultant des frottements des pistons et des étranglements auxquels Feau est exposée dans les pompes ordinaires. Enfln, la suppression totale de la main-d'œuvre et des matériaux exigés par les clapets , les pistons et les autres organes mobiles. Les craintes que les constructeurs pourraient éprouver relativement & l'imperméabilité des joints doivent céder à cette considération : que l'emploi du cuivre pour certains d'entre eux et du gutta-percha pour d'autres fournissent les moyens de les rendre assez étanches pour qu'un appareil de ce genre se trouve , sous ce rapport , dans des conditions satisfaisantes.