Parachute des mines

La rupture subite d*un cftbie auquel sont suspendus des ouvriers est un accident d'une gravité telle que, malgré son peu de fréquence^ les ingénieurs recherchent depuis longtemps les moyens , sinon de Tempécher de se produire^ au moins d'en atténuer les conséquences. Les appareils destinés à remplir ce but ont été désignés sous le nom de parachutes. Les premiers qui aient été construits sont dus à M. Machecourt (1 ), et ont reçu , dès 184K , leur application aux mines de Deuze. MM. Joncquet , Demeyer et Dartois, agissant isolément, exposaient à Liège, dans le cours des années 1846 et 1847, trois parachutes qui furent essayés en grand par M. Wellekens , Ingénieur en chef de la 3'. division des mines belges ( 3 ). Mais ces objets, sauf peut-être celui de M. Dartois , n'ayant pas été appliqués pratiquement , ne peuvent élre ici l'objet d'une description et doivent céder la place à des appareils sanctionnés par l'expérience.

- M. Bultgenbach , directeur de la mine des Six-Boniers , k Seraing, a établi, dans l'un des puits de l'exploitation qu'il dirige, un parachute (fig. 11 et 12, pi. LV), auquel

(i ) Jnnaies des Mines, A; série , tome VII , page 493. (2) Rapport à M. le ministre des travaux publics , Annales des irmmM publies de Belgique ^ tome VU , page 547,

il a donné le nom d'arrêté cuffat. Cet appareil, simple et efSeace^ se compose d*une forte traverse en fer laminé ^; de deux verrous ou lançants 6,6, se mouvant dans des étriers c,c ; d'une (ige verticale d qui, traversant un con« ducteur ti,u , se rattache aux lançants par des tringles e,e, et enfin de deux ressorts superposés /*,/* en acier trempé d'une puissance d'environ 120 kilog. Ces divers organes , ajustés à la surface supérieure des cages d'extraction , sont mis en relation avec le câble à l'aide de chaînettes qui soulèvent la tige et compriment les ressorts. Quatre roulettes s,8y réunies deux à deux aux extrémités de la traverse J, embrassent les surfaces extérieures des voies verticales et conduisent la cage. Les guides sont composés d'une double ligne de poutrelles, reliées par des échelons m^m en fer battu , destinés à recevoir les lançants du parachute. Si , au moment où les cages sont suspendues aux câbles , Tun de ces derniers vient à se rompre, les diainettes se relâchent, et les ressorts, en se détendant, entraînent la tige dans un mouvement de haut en bas; celle-ci , agissant sur les tringles , chasse les lançanls sur les échelons tn^tn^ et comme ces derniers sont ordinairement placés à des distances de 0.30 à 0.40 mètre, la hauteur de chute ne peut dépasser 0.20 mètre. La corde, d'ailleurs, s'accumulant sur les tôles qui recouvrent la eage^ ne peut blesser les ouvriers.

Il résulte de divers essais que ce parachute, dont le poids est de 120 kilogrammes, chargé d'un poids de 2,000 kilogrammes y compris la cage (600 kilog.), s'arrête instantanément lorsque le câble est coupé ; sa solidité est suffisante pour résister au choc produit par sa propre chute augmente du poids de toute la corde. Mais la preuve la plus concluante de son efficacité a été fournie dans le courant du mois d'avril 18K2, par la rupture spontanée

de la corde d'extraction. Cet accident, survenu au moment où la tête de la cage se faisait apercevoir à ToriBce du puits, n*eut aucune conséquence fâcheuse , car les verrous, lancés sur les échelons immédiatement inférieurs, ne permirent qu'un mouvement vertical de quelques centimètres , suivi d'une complète immobilité. Cependant les vases, remplis de débris du rocher stérile , avaient atteint leur poids maximum.

M. Fontaine , chef d'atelier des bots au chantier de construction d'Anzin , est l'auteur d'un appareil de ce genre installé à la partie supérieure des cages de la fosse Tinchon. Ce puits , l'un des plus anciens de la concession , a une profondeur de 540 mètres et un diamètre variant entre 2 et 2.70 mètres ( 1 ).

a^a^ guides en sapin (fig. 13, 14, 15, 16 et 17, pi. LV) de 0.20 sur 0.12 mètre d'équarrissage , destinés k recevoir les griffes du parachute en cas de rupture du câble. Ces longrines , dont la longueur est variable , sont réunies par des traits de Jupiter ; elles sont assemblées sur des traverses à l'aide de boulons dont la tète est noyée dans l'épaisseur du bois; b^b est un châssis appartenant à la partie supérieure de la cage; c^c, conducteur en fer terminé par des fourches ; les deux or* ganes sont réunis par des barres de fer méplat d,d qui, passant sur le conducteur, se relient au châssis. Cette charpente, recouverte de tôles, constitue un chapeau trèssolide destiné à protéger les ouvriers contre la chute de la corde.

Le parachute, placé entre les côtés du cadre supérieur 6,6, se compose d'un crochet A fileté à son extrémité

( i ) Ce parachute a été décrit par H. Comte , ingénieur des mines Il Valendennes. ( Annales des Mines , 5*. série, tome i<*., p. 169, 1852.) TOME UI. i9

290 CHAPITRE V. — IX% SECTIOW.

inférieure el au milieu de sa longueur (1); il se ^ meut libreoient, suivant la verticale, dans un œii que porte le conducteur. Au-dessous de celui-ci est ajustée une piéoe (fig. 17) munie, à ses deux extrémités, de efaappes dans lesquelles les bras du parachute (fig, 16} s'assemblent par articulation. La pièce représentée par la figure 17 est fixée d'une manière irrévocable sur la tige du eroehet au moyen d'une vis de pression pénétrant dans une eavité ; un écrou e garantit encore son invariabilité, i i est une traverse placée au-dessous du châssis 6 6 (la figure 18 est une projection horizontale de cet organe) ; elle est munie de coulisses entaillées suivant des plans inclinés sur les* quek glissent les bras du parachute. Ceux-ci , mobiles sur leurs axes , peuvent , dès lors , former des angles variables avec l'horizon, keig sont des boites cylindriques en fer renfermant un ressort à boudin. Ck)mme elles sont eon* struites de manière à glisser l'une dans l'autre ( g dans k ) , elles compriment le ressort ou lui permettent de se dé* tendre , suivant les circonstances ; la plus laiige des deux étant placée au-dessus de l'autre , le vide qu'elles laissent entre elles est dirigé vers le bas, et les corps étrangers ne peuvent s'introduire à leur intérieur. Lorsque le ressort» composé de seize spires , est comprimé , sa hauteur est de 0.128 mètre; détendu, elle s'élève à 0.196. Dans son état normal de tension , il occupe une longueur de 0.U8 mètre.

Lorsque la cage est suspendue au eàble d'extraction , l'écartement des bras du parachute est tel que les griffes se trouvent à une petite distance des faces intérieures des poutrelles de conduite , mais ne peuvent venir en contact

(1) La tête de ce crochet avait été, dès l'origine, Tobjetdedis* poBiUoDS particulières; mais le but que se proposait M. Fomtaihk n^ayant pas été atteint, ces organes ont été supprimés.

PAR/ICIIIJTBS. âOl

ftvec elles. Le câble vieni-il & se rompre , le ressort s*al-longe d'une quantité qui ne peut excéder 0.047 mètre; le orochei et sa tige sont rappelés de haut en bas ; la ebappe se rapproche de la traverse 66; les bras du pft!rachme» glissant sur les plans inclinés, s'écartent Tun de l'autre et leurs griffes s'appliquent contre les poutrelles. Pendant ces mouvements , la cage descend d'une hauteur ^ie à rallongement du ressort qui, comprimé par la Unverse à coulisses ïî, reprend sa longueur normale ( 0,148 ) ; puis le conducteur vient à son tour heurter la ehappe avec toute la violence due à la charge. C'est ce ehoe qui fait pénétrer les griffes dans les guides et main* tieot la cage suspendue dans le puits. Le parachute pèse 90,6 kil. Comme il est solidaire du jeu du ressort , il convint de visiter fréquemment ce dernier , opération pour laquelle il suffit de dévisser l'écrou et d'enlever les bottes. Outre des expériences concluantes faites, dès l'origine, «ir cet appareil de sauvetage , des ruptures spontanées du eAble, survenues ultérieurement pendant l'extraction , ont permis de constater sa complète efficacité. Le premier de ees Bceidents (octobre 1852) a été provoqué par la rupture 4e la corde auprès des bobines; Tappareil , contenant deux ouvriers, s'était élevé de quelques centimètres, lorsqu'il est verni s'asseoir sur le plancher de l'accrochage. La cage, aur laquelle vint retomber 524 mètres de câbles avec un poids correspondant à la hauteur de chute, fut à peine détériorée. Le second a eu lieu au mois de janvier 1853; la corde s'étant cassée auprès de la chaîne de suspension, les griffes du parachute ont immédiatement pénétré dans les poutrelles. L'arrêt de la cage eut lieu sans choc , ou plutôt s'effectua avec tant de douceur que les quatre ouvriers qu'elle contenait se crurent arrêtés dans le puits par suite d*un dérangement dans le moteur d'extraction ;

292 CHAPITRE V. — IX*. SECTI0.1.

mais ils furent fort effrayés à Taspeet de FauCre cage qui venait du jour pour les tirer d'embarras.

M.Herpin a disposé également son parachute (fig. 18, 19 et 20, pi. LV) à la partie supérieure de la cage d'extraction G G. Cet appareil se compose de deux poulies 6,6 tournant excentriquement sur des axes t,t et munies de dents fort aiguës. Les poulies sont comprises entre les pièces conductrices a, a qui embrassent les longrines verticales E,E ; elles sont pourvues à leur circonférence de trois rainures destinées à recevoir des cordes qui se rattachent : celle du milieu d avec le câble d'extraction , et les deux ce les plus rapprochées du bord avec la traverse f. Celle-ci , glissant dans des coulisses verticales , est liée avec la partie inférieure de la cage dans laquelle sont intro* duites les voitures de transport. Dans l'état normal, les cordes cf cf, assez fortement tendues par le câble d'extraction, maintiennent les dents des poulies à distance des poutrelles. Le câble vient-il a se rompre , ces cordes se détendent ; la traverse /*, sur laquelle agit le poids des vases et de la partie inférieure de la cage, entraine les cordes ce dans son mouvement de haut en bas ; celles-ci font tourner les poulies et forcent les griffes à s'implanter dans les guides.

Une disposition analogue, imitation du parachute écossais, fonctionne dans l'un des puits du Couchant de Mons. Dans cet appareil , l'application des dents contre les poutrelles est provoquée par Faction d'une courroie en caoutchouc ; mais l'origine de ce mouvement est généralement considérée comme défectueuse.

Le parachute de M. Fourdrinier est installé sur les deux petits cotés d'une cage dont la partie supérieure est repré* sentée latéralement par la figure 22 et, à vol d'oiseau, par la figure 21 , planche LV.

La tige conductrice J est embrassée par deux pièces de bois BB fixées^ à Taide de boulons, au plateau supérieur de la cage, c^e sont des coins dirigés, dans leur mouvement vertical de va-et-vient , par des tiges 66 traversant une ouverture oblongue pratiquée dans les bois conduc* teurs. Ces coins portent chacun une broche k^k attachée aux extrémités d'un cadre gk^ dont la chaîne m maintient la partie postérieure à une certaine hauteur au-dessus du plateau.

Telle est la position de Tappareil pendant la marche régulière de Tascension. Mais le cable vient-il à se casser, les chaînes de suspension retombent et entraînent avec elles la chainettem; le poids gi force le cadre à pivoter sur son axe A; les broches k,k^ saisies par dessous, soulèvent les coins ; ceux-ci , remplissant dés lors l'espace compris entre les guides et les appendices conducteurs , déterminent l'arrêt subit de la cage.

Ce parachute , assez répandu dans les districts du nord de l'Angleterre , fonctionne depuis le mois d'avril 1853 dans un puits de la mine d'Usworth , près de Newcastle , 011 il a déjà sauvegardé la vie à un bon nombre de mi« neurs et empêché les vases de retomber au fond du puits. Il a également été adopté dans quelques exploitations du Staffordshire et du sud du pays de Galles.

La prudence exige que les appareils de sauvetage de cette espèce , quelle que soit d'ailleurs leur efficacité , ne soient considérés que comme des palliatifs et non comme offrant une sécurité absolue. Ils ne doivent dispenser en aucune manière de la surveillance relative aux câbles d'extraction'; autrement ils constitueraient un danger et non une garantie.

994 CUAPITRB V. — iX*. SECTION.

639. Autres dispositions propres à garantir la vie des ouvriers suspendus aux câbles d'extraction.

Le lecleur a souvent entendu parler des accidents résukcnl du contact des vases d'extraction et des nnoletteSy oontaci à la suite duquel les premiers , violenMnent arrachés aux câbles , retombent sur la margelle et plus souvent sont précipités au fond du puits. Dans ces circonstances , les revêtements sont arrachés , les câbles déchirés , et les ouvriers, s'il s'en trouve accidentellement dans les vases, sont voués à une mort certaine. C'est dans le but d'éviter ces fâcheuses conséquences que, tout récemment, onlélè imaginées les dispositions suivantes :

M. César Plumât a obtenu un bon résultat au puits Sain^ Antoine de la mine de Boussu par une eonstructioa spéciale des organes destinés à lier les cages et les câbles d'extraction. Ces organes (fig. 19 et 20, pL XLVII) sont composés de deux pièces : l'anneau G , constituant le pMil d'attache de la corde , et une base H fixée â la tige ver^ ticale d'un parachute Fontaine ; dfeai un appeodiee latéral ou bec d'échappement mobile sur un axe k et traversant un trou percé simultanément dans les deux pièces, dont il forme la liaison; e est une lanière en euir s'oppostnt a la sortie du bec de son gtte. C'est dans l'anneau /, aasu* jetti au-dessous des molettes , que vient s'engager Ift prolongement de l'appendice d, un peu avant le moment où, par suite de l'inattention d'un machiniste, ou pour tout autre motifs les vases , s'élevant trop haut , feraient craindre leur contact avec les molettes. Lorsque d rencontre J, le bec, sollicité à sortir de son gtte, arrache le cuir; la disjonction des deux parties rend la liberté

M eèble; la cage retombe, mais se trouve immédiatement arrêtée par le parachute.

L'appareil de M. G uilmans, ouvrier modeleur attaché à une fonderie des environs de Denain, a pour but de détacher le contre-poids du frein dont sont pourvues les machines d'extraction ; de le faire tomber et d'accomplir ainsi l'arrêt du moteur au moment où le cuffat se rapproche trop des molettes.

h (fig. 17, pi. XL VIII ) est un tasseau fixé sur chacun des câbles dont l'action doit se faire sentir en temps utile sur les leviers i,t installés au-dessus des molettes ; k^k^ tringles reliant les leviers et la corde en fil de fertn,!»; I, petit levier portant à sa partie inférieure un crochet dans lequel s'engage un boulon adapté au levier Z du frein; P, contre-poids; 0,0 ^ frein agissant k la partie inférieure du volant v. Lorsque le tasseau de l'un des deux câbles s'élève trop haut, le levier correspondant est ^traîné ; le crochet / , sollicité par l'une des tringles k , k et par la corde m m , cesse d'embrasser le boulon ; alors le levier L , cédant & Faction du poids P , serre le frein tonlre le volant t;.

Les plans primitifs du projet de M. Guilmans , ouvrier d'ailleurs fort intelligent , étaient inexécutables ; ils ont dti être complètement modifiés par M. Cabany, sous l'inspectîoi» duquel s'exéculent actuellement à la fosse Pauline te» essais relatifs à cet appareil. Cet ingénieur redoute les conséquences d'une chute trop vive du contre-poids sur le frein , qui d'ordinaire descend peu à peu pour modérer d'abord, puis arrêter. Quoi qu'il en soit, quelques constructeurs ont pensé , tout en conservant les divers organes de cet appareil , trouver plus d'avantage à le faire agir , nMi plus sur le volant , mais sur un obturateur installé dans le Hiynu adducteur de la vapeur sur le piston. Cet

296 cHAPiTaE V. — ix*. section.

obturateur , ferme au moment où le vase vient dans le voisinage des molettes, provoquerait la suspension du mouvement de la machine d'extraction.

Les ponts volants , représentés par les figures 4 et 5 de la planche LXI, ont pour but d'éviter, dans Textraction par tonnes, les nombreux accidents dus, soit à la maladresse des ouvriers déchargeurs , soit à l'inattention des machinistes qui laissent les vases venir au contact des molettes , soit à toute autre cause.

Quatre madriers A^J jJ\A\ attachés par des boulons, forment deux planchers fort solides ; ceux-ci, par l'intermédiaire de quatre roues 6,6, 6^6*, avancent ou reculent sur des rails ce*, ce* installés & rorificc du puits. Deux leviers d^d\ liés è des tiges de renvoi e,f^e\ sont disposés de manière à écarter ou à rapprocher à volonté les deux planchers mobiles, qui ainsi démasquent ou recouvrent l'orifice du puits.

Cet appareil, installé dès l'année 1849, par M. César Plumât , sur l'un des puits de la mine de Boussu , a prévenu bien des accidents. Les résultats obtenus par cet ingénieur ont déterminé la prompte adoption des ponts volants pour le service de plusieurs exploitations , entre autres de Bonne-Espérance, h Wasmes (Couchant de Mons).

635. De la préférence à accorder, sous le rapport économique, aux échelles ou aux machines pour Vascension et la descente dans les puits.

L'emploi des câbles pour introduire les ouvriers dans la mine et les en faire sortir constitue une grande perte d'effet utile des moteurs et du temps consacré à l'extraction. C'est ainsi qu'une extraction journalière de 1,800 hectolitres, qui exigerait pendant le jour la coopération de 148