Éclairage des mines sujettes au grisou

Les accidents épouvantables qu'on voyait se succéder si fréquemment dans les mines de houille à grisou engagèrent la plupart des physiciens , vers la fin du dix-huitième siècle et nu commencement du dix-neuvième , à rechercher les moyens de s'éclairer au milieu d'une atmosphère détonnante, c'est-à-dire, d'introduire une lumière sans déterminer la combustion du gaz. Cette importante question fut Tobjet de beaucoup de tentatives et d'expériences cjiii , pçn«<

260 CHAPITRE III. — Vil*. SECTIOX.

dant un assez long espace de temps , furent entièrement infructueuses. On proposa , pendant cette période, d'éclairer les mines à Faidede matières phosphorescentes; mais cellesci ne donnaient qu'une faible lumière et pendant un temps beaucoup trop limité pour pouvoir être de quelque utilké. On introduisit Tusage du steel mil , ou rouet à silex ; mais lés étincelles que produit cet appareil déterminent rinflammation d'un mélange détonnant , quoique cependant moins facilement que ne le font les lampes ou les chandelles. Enfln , M. de Humboldt (1) ^^ connaître une lampe qui malheureusement est fort incommode et offre peu de sécurité dans les mines. Tel était l'état de la question , lorsqu'en 1815 M. Humphrey Davy vint augmenter sa brillante renommée par la découverte de la lampe de sûreté, qui seule suffirait à l'illustration de son auteur et serait, comme on l'a dit, un litre à la reconnaissance du genre humain.

342. Propriétés physiques sur lesquelles repose la lampe de Davy.

L'illustre président de la Société royale de Londres avait constaté, dans le cours de ses expériences, qu'un fer rougi ou un charbon incandescent, s'il ne produit pas de flamme, ne peut déterminer la combustion d'un mélange de gaz hydrogène protocarboné et d'air atmosphérique ; que le premier de ces gaz, pour être combustible, doit être soumis à Tin* fluence d'une température fort élevée , qui d'ailleurs ne peut avoir lieu si quelque circonstance extérieure détermine le prompt refroidissement du mélange détonnant. Mettant à profit la propriété conductrice des métaux pour absorber la chaleur des gaz, il s'assura que des tubes métalliques

(f ) Journal des MineSt tome vnr, n*. i7, p. 839.

de 1/7 de pouoe ( 3.6 millimètres) de diamètre, sur une longueur de 3 pouces ( 50.8 millimètres ) ne se laissaient pas traverser par ia flamme du gaz ; alors , raccourcissant successivement les tubes en ayant soin de diminuer leur diamètre, il fut conduit à découvrir que des plaques métalliques fort minces, percées d'une multitude de très* petits trous, intercepCeraient également la flamme. Si Ton suppose donc une lumière complètement enveloppée d'une plaque de métal criblée d'ouvertures d'un petit diamètre , d'une gaze ou d'une toile métallique très-serrée, les rayons lumineux traverseront le treillis ; le mélange inflammable, arrivant dans la lanterne, prendra feu; mais l'enveloppe, absorbant la chaleur du gaz avec lequel elle se trouve en contact, ne permettra pas à ia flamme de se propager au dehors à travers les mailles trop petites du tissu.

Tels sont les principes sur lesquels repose la construction de ia lampe de sûreté.

3i5. Description de la lampe ou lanterne de Davy. (Fig. 13-18, pi. XXIV.)

Cet appareil, depuis son introduction dans les mines de houille , a subi quelques modifications de détail qui , quoique fort importantes, n'ont altéré en rien la forme et les dispositions primitives adoptées par l'inventeur. Voici cette lampe telle qu'on l'emploie dans presque toutes les localités sujettes au dégagement de gaz inflammable.

Les figures 14 et 18 sont respectivement une projection de l'appareil sur un plan vertical et une section par un plan parallèle au premier.

Les figures 13 et 17 sont des sections horizontales suivant M N et M^ NK Enfin, les figures 15 et 16 représentent des dispositions de détail.

262 CUÀP1TR£ lu. — Vli% SECTION.

Cette lampe se compose de trois parties distinctes :

1*. Le résertoir d'huile ;

S"*. L*enveIoppe imperméable à la flamme ;

3". La cage.

Le corps de la lampe, ou le réservoir i4,^, est unfe boite cylindrique en fer-blanc dont le diaphragme supérieur est formé d'Une rondelle en cuivre percée d'une ouverture circulaire j celle-ci est surmontée d'un anneau cylindrique dont la paroi intérieure forme un écrou composé de 8 à 6 pas de vis (fig. 18). Le porte-mèche (fig. 16) est formé d'un disque circulaire a 6 traversé dans son milieu par un tube vertical C. Ce tube est percé latéralement d*une ouverture rectangulaire dans laquelle on introduit le crochet n destiné à abaisser la mèche, à la l'élever, la moucher ou la noyer dans le réservoir en cas de danger. La tige de cette mouchette remplit entièrement un tube qui traverse le réservoir et la plaque du porte-mèche. On a le soin de ménager , entre la base du cylindre et le fond du réservoir, un espace creux suffisamment élevé pour loger l'extrémité inférieure du crochet et Fempécher d'être soulevé lorsqu'on dépose la lampe sur le sol : c'est le seul moyen de se soustraire aux inconvénients assez fréquents de l'extinction de la flamme , ôU tout au moins du dérange* ment de la mèche, occasionnée par la chute du crochet au moment où le mineur relève sa lampe.

La cheminée , ou enveloppe imperméable , eàt (in cylindre en toile métallique dont le diamètre ne dépasse pas ordinairement 50 millimètres^ parce que la combustion d'un trop grahd volume de gaz amènerait promptement le tissu à la chaleur rouge , t'altérerait et le tro^le^ait dans un court espace de temps. On lui donne une forme légèrement conique, afin de pouvoir l'introduire dans la cage et l'en retirer facilement. Les lignes de jonction du

ÉCLAIRAGE DBS MINES. 263

cylindre doivent être très-soignées et ne présenter aucune ouverture plus grande que celles de la gaze métallique elle-même. L'expérience a démontré qu*un tissu contenant lU mailles par centimètre carré, dont l'épaisseur des fils est d'environ 0.98 millimètres et le diamètre des trous de 0.56 millimètres, donnant, par conséquent, S/9 de pleins sur 4/9 de vides, offre toute la sécurité désirable. Pour consolider la base de la cheminée et faciliter sa jonction avec le réservoir, on y introduit une virole en laiton portant une cannelure à sa surface extérieure et dans laquelle on serre fortement l'extrémité de là toile par un lien en fil de fer.

La partie supérieure de l'enveloppe a été formée pendant longtemps d'une toile métallique. Celle-ci, quoique double, se détériorait promptcment par la décomposition de la vapeur d'eau au contact des fils trcs-échauffés ; loxydation de ces derniers mettait promptcment le sommet de la cheminée hors de service. La calotte, ou chapeau cylindrique en cuivre qu'on y a substitué , est percée de trous aussi petits que les mailles de la toile métallique , afin de donner issue aux produits de la combustion; c'est un perfectionnement que l'on doit à M. Ghèvremont , ancien ingénieur en chef de la province de Hainaut.

La cage se compose de quatre ou cinq barreaux en fil de fer d'un fort diamètre rivés, à leur partie supérieure , sur un disque assez large pour empêcher les eaux d'infiltration de pénétrer dans l'enveloppe ; ils se rattachent, par leur extrémité inférieure , à un anneau de cuivre en dessous duquel se trouve une virole dont la surface extérieure porte cinq ou six pas de vis. La cage préserve la cheminée-enveloppe des chocs qui pourraient l'endommager et sert en même temps à la fixer sur le réservoir de la manière suivante. On introduit le cylindre de toile métallique dans la cage

264 CUAPiTRE III. — vu'. SECTION.

en engageant le bourrelet dans Tanneau de cuivra infé* rieur; on visse la virole sur Técrou du réservoir; alors la ehen)inée et le porte-mèche , comprimés simultanément , sont rendus immobiles. Un anneau fixé sur le disque supérieur de la cage permet de tenir la lampe à la main » de raccrocher à la ceinture où de la suspendre à un clou- La fermeture de Tappareil est un objet essentiel ; on se sert, la plupart du temps, d'une vis à tète carrée Iraversant simultanément le corps de la lampe et l'anneau inférieur de la cage. Comme les ouvriers réussissaient quelquefois à détourner la vis , on avait proposé des cadenas sans clef et d'autres moyens de fermeture ; mais Fouverture des lampes est un fait qui devient de jour en jour plus rare! , les mineurs ayant fini par reconnaître la nécessité d'agir avec prudence, et Ton peut espérer que le moment ne tardera pas d'arriver où toute fermeture deviendra superflue.

On avait proposé de placer., dans l'inCérieur de la cheminée, plusieurs fils de platine fort minces contournés en hélice, afin que le mineur fût encore éclairé lorsque la flamme viendrait à s'éteindre. Raisonnant ici comme si le mélange eût contenu de l'hydrogène pur , on pensait que la chaleur dégagée par la décomposition du gaz sous l'influence du platine suffirait pour maintenir ce dernier au rouge-blanc et pour donner une clarté au moyen de la* quelle le mineur pourrait se guider dans les travaux; que, parvenu dans un point de la mine où les proportions de gaz seraient moins considérables, celui-ci se décomposant plus rapidement, la température de la spirale s'élèverait , mettrait le feu au mélange gazeux et rallumerait la mèche. Mais le défaut d'action du platine sur le grisou met à néant cette disposition, qui, d'ailleurs, ne serait réellement, en pratique, d'aucune utilité. En effet, le mineur prudent n.'atlçndrf

J^CLAIRAGE DES MINES. 265

pas qu« les proportions du gaz soient telles que la flamme s'éCeigne et se rallume ensuite ; son premier soin , au contraire , sera d'étouffer la flamme de la lampe et de se retirer avec précaution en cherchant à se réfugier dans une partie de la mine où Vatmosphère ne soit pas explosive.