DE L^EXTBAGTION ; VASES ET VOIES VERTICALES

SS8. Classification des appareils d^extraetion.

L'extraction , ou le transport de la houille du fond d'an puits à son orifice, est tellement liée avec le transport intérieur y que ces deux opérations ne peuvent être consî* dérées isolément ; elles doivent être disposées de manière à concorder ensemble et à ne jamais se causer aucun retard réciproque. 11 en est de même, quoiquli un moindre degré, du transport à la surface relativement à Textraction. On doit considérer dans cette dernière :

f*. Les vases servant au transport de raccrochage à Poriflce du puits.

S*. Les procédés employés pour les recueillir et les vider sur la margelle, procédés variables suivant les circonstances locales.

3*. Les voies verticales destinées à rendre uniforme fa marche des vases d'extraction.

i". Les intermédiaires entre les vases et les moteurs , tels que les charpentes à molettes , les câbles en fer , en chanvre ou en aloes.

5*. Les appareils propres à communiquer les mouvements de la force motrice et les moteurs , c*e8t-à« dire les hommes , les chevaux , la vapeur d'eau et Teau elle-même.

100 CHAPITRB V. — V*. fiECTIOlf.

A la suite de ces cinq divisions viennent naturellement se placer :

6*. Les signaux propres à transmettre les ordres de l'intérieur de la mine à la surface, et réciproquement.

7*. Enfin, les différentes méthodes usitées pour introduire les ouvriers dans les mines et les en faire sortir.

Les vases d'extraction se divisent en trois catégories ;

l^ Ceux qui servent exclusivement au transport dans les puits ; ils sont remplis dans Taccrochage et déchargés sur la mai^lle.

^. I^s vases qui , sentant à Texlraction , sont en outre appliqués au transport intérieur , au transport extérieur , ou à tous les deux simultanément. Les uns, chai^ dans les chantiers , parviennent directement à rorifice des puits ; d'autres, remplis aux accrochages , s'extraient et sont conduits dans les magasins situés & une certaine distance de la margelle ; les derniers, chargés à la taille pu à peu de distance de celle-ci, se rendent sans transbordement dans les lieux de dépôt.

3**. Les vases qui^ pour parcourir l'espace compris entre les magasins de la surface et les ateliers d'arra* ehement , doivent être placés , pendant l'extraction , dans un appareil particulier désigné sous le nom de cage.

859. Première catégorie. Fases servant uniquement à VextracHon.

Les seaux sont appliqués à l'enlèvement des déUais provenant du fonçage des puits peu profonds ou dont le creusement commence, et à l'extraction de la houille dans les mines peu importantes. On les construit de douves maintenues avec des cercles en fer ; ils sont munis d'une anse pour les suspendre au crochet du càbic d'extraction ;

VASES D*ëXTAACTIO.N. lOl

une broche traverse le crochet et empêche le seau de se détacher par suite des chocs auxquels il est exposé pendant rasceDston. La contenance de ces vases dépasse rarement un hectolitre ; elle n'est souvent que du tiers de ce volume.

Les tonnes, désignées, en Belgique et dans le département du Nord , sous le nom de cvffats , sont formées de douves en chêne ou en orme de 18 à 32 millimètres d'épaisseur, serrées par quatre ou six cercles en fer. Le fond de la tonne est muni de deux forts madriers disposés en croix : le tout est consolidé par des barres de fer méplat qui, passant par dessous le fond, viennent se replier sur la surface extérieure du vase, où elles sont assujetties avec des clous. Au point de croisement est un anneau destiné à opérer la culbute du cuffat. On a le soin d'éviter, dans l'armure en fer , toute disposition formant une saillie qui permettrait aux tonnes de s'accrocher au revêtement du puits ou à leur point de rencontre , cet accident pouvant entraîner la rupture des chaînes de suspension et des conséquences fâcheuses , tant pour les cordes et le puits que par suite des retards apportés à l'extraction. Les branches latérales, en fer méplat, s'appliquent, l'une au dedans du cuffat, l'autre sur sa surface extérieure, et le tout est lié par des boulons traversant simultanément les douves et les deux branches.

Les œillets ou anneaux ajustés sur le contour supérieur du vase sont forgés avec du fer de la meilleure qualité ; ils reçoivent quatre chaînes réunies deux à deux par des anneaux qui s'engagent dans le crochet fixé à l'extrémité du câble d'extraction. Il arrive aussi que les quatre bouts de chaîne , assemblés dans un anneau attaché à la corde , portent, à chacune de leurs extrémités inférieures, un crochet destiné à s'engager dans les œillets de la tonne ; dans ce m I la manœuvre usitée pour séparer le cuffat de la corde

103 CUÀPlTaS V. — V*. SECTION.

ou tes réunir Tuo i Taulre, consiste à enlever ou à inurof duire les quatre crochets dans les œillets , tandis que, dans le premier cas , il suffit de réunir les deux anneaux et de les introduire dans le crochet du câble d'extraction.

La contenance des cufiats , variable avec Tactivité de Tcxtraction et la puissance du moteur , est comprise entra 6 et 30 hectolitres ; dans quelques mines du Coudiaot de Mons, on en a construit qui renferment 50 hectolitres ou 3,500 kilogrammes de houille, sans qu'il en soii résulté aucun inconvénient. Un cuffat de 6 1/3 hectolitres, tel qu'on l'emploie dans les mines d'Anzin , pèse 170 kilog. ; les bennes de Rive-de-Gier , dont la contenance est de 9 à 10 hectolitres, 305 kilogrammes* Le poids des cuffats dtt Hainaut , dont la capacité est de 15 et de 30 hectoliu^ i est respectivement de 500 et de 350 kilogrammes. Les armatures en fer pèsent à peu près le douUe des bois employés pour former la tonne.

Le cuffat , étant placé au-dessous de raccrochi^e dans une excavation particulière appelée pa^-^e-cuffat ou potiaif reçoit le contenu des petites voitures venant des ateliers d'arrachement ; arrivé au jour, il est renversé sur la mar^ gelle du puits, d'où la houille, chargée sur des brouettes, est transportée dans les magasins ou sur des voitures d'une grande capacité qui la conduisent à destination.

Les puits dans lesquels circulent ces vases ne sont pas divisés en compartimens , mais leur section doit être assez grande. En aucun <»s, les cuffats ne doivent parcourir plus d'un mètre par seconde; en outre, le machiniste doit en modérer la vitesse au point de rencontre , afin d'éviter les accidents résultant d'un choc. Ce mode d'extraction^ exclusivement employé dans les mines du nord de la France et dans la plupart des mines de la province de Hainaut, quoique fort commode sous plusieurs rapports , cuire

VÀ8E8 p'^XTRACTION. 105

autres par la faeilité qu'il offre d'élever au jour et d'un geul eoup de grandes quantités de combustible, el, par conséquent, d'opérer dans un temps donné une extraclion considérable t n'en est 'pas moins désavantageux sous le rapport de la destruction des blocs de bouille par suite des transbordements indispensables au fond et à l'orifice des puits.

560. Méthodes fropres à recueillir et à renverser les tannes sur la margelle des puits.

Le procédé le plus ordinaire et le plus simple consiste à établir, à l'extrémité supérieure du puits (1) et du côté où le déchargement doit s'effectuer, une paroi en planches inclinée et soigneusement raccordée avec le revêtement; à disposer à l'orifice (fig. 2, pL XLV) deux barres de fer a^a\ clouées de champ, sur lesquelles reposent des pièces de bois 6, 6r appelées saulierê; celles-ci sont échancrées transversalement aux deux extrémités de leur surface inférieure, et les barres de fer, pénétrant dans ces entailles, ne permeUent aux souliers qu'un mouvement de va-et-vient horizontal limité par la longueur des chaînes c,c*. Les choses étant ainsi disposées , le cuffat , arrivant au jour , est repoussé par la paroi inclinée ^ et, contraint de dévier de la situation verticale ; les ouvriers déchargeurs le saisissent lorsqu'il occupe la position J (fig. 1), et, au moment où s'effectue Tune de ses oscillations d'arrière en avant, ils l'attirent sur la margelle, pendant que le machiniste lui imprime un léger mouvement de descente et le dépose sur la semelle dans la position indiquée par la lettre B. Le mouvement

(I) Cet ajustement est indiqué daps les flf^ures 8, 9, il et il de la planche L.

104 CUAPITHE V. — V*. SECTION.

continuant, le cuffat, dont le cenlrc de gravité se trouve en dehors de la base, culbute entièrement et se couche sur la margelle , ainsi qu*on peut le voir en C Comme, pour achever de le vider, le vase doit être soulevé i bras d*hommes , cette manœuvre n*est applicable qu'aux tonnes de moyennes dimensions et devient impraticable lorsque la contenance dépasse certaines limites; alors on a recours au moteur lui-même pour produire l'effet désiré. Voici quatre procédés employés avec succès en diverses localités de la Belgique.

Dans quelques mines du district de Charleroi , les choses étant disposées comme ci-dessus , et la même manoeuvre ayant eu pour résultat de coucher le cuffat sur la mar^ gelle (en ^, fig. 3), un ouvrier saisit un bout de chaîne i d'un mètre environ de longueur , muni de crochets k ses deux extrémités; il engage Fun d'eux dans l'anneau fixé au fond du cuffat et l'autre dans l'un des maillons supérieurs de la chaîne qui termine le câble d'extraction. Pendant ce temps, un autre ouvrier insère un crocbel attaché à une corde k dans l'un des anneaux de suspension ; celle-ci est enroulée et serrée avec force autour d'un piquet /, enfoncé à quelque distance en avant de la margelle. Alors le machiniste change le mouvement du moteur, soulève le cuffat, qui, prenant la position A, se vide entièrement , pendant qu'il est retenu en dehors de l'orifice du puits par la corde fixée autour du piquet. Le vase redescend sur la margelle, la chaîne accessoire est détachée et un mouvement de la bobine le met en position de redescendre dans le puits.

liC second procédé (fig. 4) est le suivant : En arrière de l'orifice, et au-dessus du point où doit s'opérer le déchargement, est suspendue une chaîne d portant un crochet t\ sa partie inférieure. M cuffat, parvçnu eci^, (|ue|()uca^

VASES D*EXTA ACTION. 10S

mètres au-dessus de la margelle , est accroché par Tanneau fixé à son fond; la machine tourne en sens inverse et relâche le eâbje; le vase B culbute et se décharge dans une trémie D qui sert à remplir les voitures affectées au transport extérieur. Afin qu'aucune parcelle de houille ne retombe dans le puits, on ajuste, à la partie postérieure de la trémie, une planche e mobile autour d'une charnière; cette planche obstrue une partie de l'orifice du puits, sans empêcher le cufiat de monter et de descendre librement^ A la mine annexée aux hauts-fourneaux d'Ougrée (Liège) , deux chaînes de suspension, telles que rf, s'attachent de chaque côté du cuffat et la planche mobile est supprimée.

Quelques exploitations de la province de Liège et du Centre du Hainaut ont eu recours & d'autres dispositions. Au milieu de l'espace compris entre les deux bobines E E (fig. S) et sur les faces intérieures de leurs bras sont fixées des pièces transversales gr, g\ g^^ en bois ou en fer; ces barres , placées à égale distance de l'axe , forment un cylindre participant au mouvement des bobines. Les ouvriers déchargeurs ont à leur disposition une corde ronde h (fig. 6), d'une longueur convenable , munie d'un crochet à chacune de ses extrémités; elle passe sur une poulie m, installée en avant du puits et quelques mètres au-dessus du sol. Le vase étant arrivé en ^, au-dessus de Torifice, un dèchargeur saisit la corde par l'un de ses bouts, engage le crochet dans l'anneau fixé au fond du cuffat ; pendant ce temps, un autre ouvrier, tenant l'autre bout de la corde , se porte vers les bobines et Taccroche à l'une des barres g ou g^\ c'est-à-dire à la partie supérieure ou inférieure du cylindre , suivant les circonstances , mais toujours de telle façon que le mouvement de la machine Tenroule eu sens mvei^ du ç^bk objet de I9 mançeuvrCf la m^

lOâ CHAPITRE V. — V*. MOTION.

obine tourne en arrière ; le vase , aitiré sur la margaUe du puits « décrit un demi-cercle > vient otM^uper la poai* tion B et laisse échapper tout son contenu. Le màchi** niste, dans cette opération « agit avec vivacité^ afin que le mouvement communiqué au euffat tende è projeter soq contenu sur la margelle et s'oppose à ce qu'aucune partie de la houille ne retombe dans le puits. Le diamètre dit cylindre d'enroulement de la corde se calcule, relativement à eelui du câble d'extraction , de manière à atteindra complètement ce dernier but.

Le temps absorbé pour vider les euffats , quelque petll qu'il soit, diminue néanmoins la quotité d'extraetion ob* tenue en une période donnée. Les exploitants du Couchani de Mons, qui, sous ce rapport, s'efforcent d'atteindre le maximum , se contentent de recueillir les vases en dehors du temps affecté à l'extraction ^ se réservant de les vider pendant l'ascension et la descente des euffats. Voici le plus simple des culbuteurs en usage à la mine du Grand*- Hornu pour les puits où l'emploi des tonnes d'extraction a été conservé. (Fig. 1, ;<, pi. XLVIl. )

A ei B sont respectivement l'arbre des bobines et la crapaudine qui en supporte l'extrémité. (7, une roue d'engronage calée sur le même arbre. O, une autre roue de même diamètre que la précédente et à laquelle il est possible d'imprimer à volonté un mouvement en avant ou en arrière au moyen de la disposition suivante: g^g^ levier coudé articulé en g^ et embrassant l'axe de la roue O et du tambour D; ces deux objets se font mutuellement équilibre. E est un disque à la surface duquel fonctionne un frein semblable à celui des figures 3 , 4 et S , pi. XLIV. Au tambour D est attachée une corde s , passant sur une poulie installée au-dessus de la margelle ; rcxtrcmitc antérieure de cette corde est munie d'un

TA6ES D£XTIUGT10N« 107

crochet qui peut s^engager dans un anneau fixé au fond du oufiaU A un signal donné, un ouvrier soulève le bras dû levier jf) les deux roues engrènent; le tambour D tournOf élève le vase d'extraetion et le fait eulbuter. Alors ce menue ouvrier abaisse g pour arrêter le mouvement ascendant , ei presse aimulUinément sur le frein ; celui-ci, desserré en-* suite peu à peu, provoque la descente du cufiat sur la margelle avec toute la lenteur désirable* Le treuil culbuteur servant i vider des vases de 30, 2S et même 30 hectolitres est ordinairement manœuvré par le condue* teur de la machine à vapeur $ il offre l'avantage de fonctionner pendant l'extraciion sur laquelle cette opération n'exerce aucune influence retardatrice. Il est aussi facile de comprendre qu'elle peut avoir lieu quel que soit le sens du mouvement imprimé à l'arbre des bobines^

b6i. Méthodes employées pour recueillir tes tonnes et vider leur contenu dans les places de déchar-^ gement situées à une certaine distance des puits.

A Blanzy et dans quelques mines du Centre de la France, les tonnes ou bennes, dont le contenu est de 6 hectolitres combles ou 600 kilogrammes , s'ouvrent par leur fond i en sorte qu'il n'est pas nécessaire de les détacher du câble d'extraction pour les y attacher de nouveau. Ces bennes, dont les figures 10 et 11, planche XLV, montrent seu* lement la partie inférieure en coupe et en projection horixontale, ont un fond mobile N maintenu en place par une pièce de fer méplat pq disposée suivant son diamètre ; les deux branches , qui forment l'une des extrémités-de cette barre, sont fixées sur le flanc du vase par trois boulons; ce fond est une véritable porte tournant

108 CUAPITRB V. — V\ SECTION.

sur une charnière p, landis que l'autre charnière q permet de replier le bout s de la barre de fer , de l'appliquer sur la paroi extérieure de la tonne et de l'y attacher k l'aide d'une broche et d'une clavette. La benne arrive au-dessus de la margelle ; un ouvrier recouvre le puits d'un pont volant ( fig. 10 et 11 , pi. XLIV ) , fait avancer une petite voiture et 6te la broche ; la porte s'ouvre » le charbon se déverse , et le chariot, construit de manière k culbuter sur un axe placé au milieu de sa longueur , vient verser la houille sur la plate-forme d'un magasin situé à 3 ou 3 mètres en contre-bas de la margelle (1). Dans quelques mines belges , le cuffat lui-même est transporté et vidé sur la place même de déchargement. La manœuvre s'exécute à l'aide de l'appareil représenté dans les Ggures 8 et 9 de la planche XLV. C'est un train de voiture à quatre roues 6r, sur lequel s'élève un échafaudage HU, destiné à supporter le vase suivant l'un de ses diamètres , en des points situés un peu au-dessous de son centre de gravité. L'orifice du puits étant fermé par un pont volant , l'appareil s'avance au-dessous du vase; celui-ci redescend et vient se loger dans un cône en tôle /, lié avec l'axe kk^ autour duquel doit se faire la culbute ; il est en outre retenu, à sa partie inférieure, par une chaîne r et attaché , en avant et en arrière , aux crochets t^ P engagés dans les anneaux des chaînes de suspension. Ces crochets, filetés à leur partie inférieure et passant dans des écrous o,o\ peuvent s'élever ou s'abaisser suivant la longueur plus ou moins grande des chaînes. Lorsque le chariot porteur est arrivé à la place de déchargement , les attaches VyVdu levier £, qui, seules, maintenaient l'équilibre

(I) Ces deux dernières figures sont empruntées au ^)mQ lY d^ i» 4*. s^rie des Annale da Mirm.

VASES D'EXTnACTION. 109

da cuflat, mtïi décrochées; celui-ci culbute et déverse son ooDteDo dans ie magasin. Cette opération exige deux traios semblables; pendant que l'un d*eux, après avoir reçu ie vase plein , s'avance vers le tas de bouille , Tautre , muni d'un cuffat vide, se porte» par une voie parallèle, sur le pont volant , où il est attaché au câble. Le train se retire et la descente s'opère.

ti62. Deuxième catégorie. Fases servant simulta-niment au transpart intérieur et à rextraction , ou à cette dernière et au transport extérieur.

Ces appareils , dont on a déjà vu un assez grand nombre d'exemples à l'occasion du transport intérieur , peuvent être classés comme suit :

1*. Les corbeilles (Corves) usitées en Ecosse et dons le nord de l'Angleterre ;

9^. Les bennes de St. -Etienne ;

3". Les caisses silésiennes ;

4^ Les plates-formes (Skips) des comtés de Stafford el de Shrops ;

5*. Les berlaines et quelques espèces de tubs ;

6*. Les caisses en bois usitées dans les mines du Bois« du-Luc (Centre du Hainaut).

S65. CéOrbeiUes et bennes.

Les corbeilles, autrefois fort en usage dans les mines du nord de l'Angleterre (K30) , contiennent 300 kilog. de bouille et pèsent, vides, de 12S à 130 kilog. Transportées sur des trains de voitures, elles parviennent au pied des puits , où l'on en suspend simultanément trois au cftbie d'extraction. La corbeille inférieure s'engage par 8on anse dans le crochet que porte la chaîne du câble ;

une seconde s'attache au-dessus de la première au moyen é*on bout de chaîne accessoire accroché h Ttin des maillons de la chaîne principale , et la troisième s'mstalle , de la même manière, on peu au-dessus de la seconde. Les crochets, semblables à ceux des porte-mousquetons, •ont constamment fermés par un ressort, afin que les balancements et les chocs auxquels les corbeilles sont exposées ne puissent en séparer les anses de leqr point d'attache.

Au moment où trois vases vides arrivent du jour, Touvrier accrocheur (Onsetter) les détache du câble; et, pendant que les corbeilles pleines sont encore sur la voiture , il y adapte les trois crochets ; puis » dès que la machine se met en marche^ il dirige leur mouvement , afin qu'elles ne heurtent pas les parois du puits. Pendant Vascension de ces dernières , il place les corbeilles vid^ sur le train de voiture qui doit les conduire vers les ateliers d'arrachement. Les corbeilles pleines arrivent au sommet du puits » où elles rencontrent unç paroi incKnéc en planche , qui les force à dévier de leur position verticale et leur imprime un baltmcen^ent tendit à les ramener entre les mains du déchargeur (JBanJbsman); eçluici amène d'abord la corbeille infiérieure sur une petil^ voiture (Tram) de même nature que celles des voies secondaires intérieures ; H la remplace p^r une corbeille vide^ puis agit de la même manière pour la seconde el la troisième (I).

On extrait simultanément , dans quelques mmes de St.-Êtienne, deux ou trois cuveaux analogues à ceux de fa ftg. 98 , pt. XL ; ils portent le nom de bennes et contiennent environ àbO kilog. de houille. A rextrémilé du câble

(I) Amakt de$ Mines, 4». série, tome I*, pa(e M).

VASES d'extraction. iil

dfèxtractioQ s<mt attachées deux chaînes parallèles munies ehaoïine d'autant de crochets que Ton veut suspendre de vases ) les anneaux d'attache de ceux-ci , au nombre de deux, sont placés aux extrémités d'un même diamètre. Pendant que les bennes sont enoore assises sur leur train , IVieeroeheur fixe le premier vase aux crochets supérieurs , et donne le signal pour faire marcher le moteur, qui soulève la benne; il saisit les deux crochets suivants, les Introduit dans les oreilles de la seconde benne et passe à la troisième. Lorsque la chaire arrive à l'orifloe , le leeeveur prend la troisième benne et l'amène sur la marge; puis, pendant que la machine Iftehe de la corde, il passe suesessivement à la seconde et à la première.

Dans tes ^ploitations peu importantes des districts de fat Ruhr , on extrait au jour les cuves qui , placées sur des traîneaux , ont servi au transport intérieur. On élève aussi la cuve et le traîneau simultanément, lorsque ces deux objets sont invariablement fixés l'un à l'autre.