DATES

DSSIOMTIOIi

d»« eatilt employé* dmi la journée.

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§ s. Sondages au diamant.

98. Les inconvénients que présentent les procédés ordinaires de sondage, surtout lorsqu'on atteint de grandes profondeurs, la difflcullé de régler le mouvement alternatif de l'outil, le fouettement des tiges, les lenteurs qui résultent du vissage et du revissage de ces tiges et de la substitution des appareils de curage aui

appareils de percussion , ont alliré Tattenlion des hommes spéciaux sur remploi d'outils agissant par rotation et sur Tusage de liges creuses dans lesquelles descend un courant d'eau qui entraîne et enlève les détritus à l'extérieur.

Dans un meeting de l'Inslilut du fer et de l'acier qui a eu lieu à Liège en août 1873, M. le major de Beaumont a excilé la curiosité de son savant auditoire en faisant connaître les résultats obtenus en Angleterre et en Amérique dans des sondages exécutés à l'aide de ces nouveaux moyens parla Diamond-Rock-Boring Company qui en exploitait les brevets. Depuis cette époque deux notes sommaires ont paru sur le même sujet dans les Annales des mines, t. VII et t. VIII, I87S, et la Compagnie des forges de Chàtillon et Commentry a fait exécuter dans le département de l'Allier plusieurs forages par ce système.

Description da système.

99. La perforation est obtenue par la i*otation d'une pièce de bronze ou d'acier munie de diamants enchâssés dans le métal et formant de légères aspérités qui usent la roche au fond du trou de sonde. Les diamants employés pour cet usage sont de qualité inférieure^ ils viennent en grande partie du Brésil; ils pèsent environ deux carats et valent 4-0 fr. le carat. Le nombre de diamants dont la couronne de l'outil perforant est garnie varie avec la dureté de la roche à forer; dans les roches de moyenne dureté, il est de 1 5 à 20. Des rainures pratiquées sur la face inférieure de l'outil permettent le passage de l'eau qui vient de l'intérieur et qui remonte à l'extérieur en entraînant les boues pi'oduites par l'usure de la roche. Lorsqu'on n'a pas besoin d'extraire des témoins, on peut employer un outil à face inférieure concave (fig. 86 et 87, pi. VI) qui laisse échapper l'eau par quatre trous; on se sert, au contraire, d'un outil annulaire (fig. 88 et 89) quand on veut retirer un témoin des terrains traversés; une pièce d'acier (fig. 89) logée dans un espace tronçonique, se

se CHAPITRE II.

coïnce lors du relevage de l'appareil el brise le témoin à sa base.

L'appareil le plus simple dont on s'est servi dans l'Aliter pour

Ji"__*-^^i^Tclirer des témoins d'une certaine importance, con-

iniMoi». siste dans un long tube de 4 à 8 mètres suivant la

nature plus ou moins friable du terrain. Ce tube a le

même diamètre que la couronne, il se visse à iTtte

'couronne par l'une de ses extrémités tandis que

l'autre est reliée à l'ensemble des tiges. Pour retenir

et enlever la carotte produite par le forage annulaire.

on la brise par un brusque mouvement de rotation

en cherchant à lui donner la position indiquée dans

la figure 8.

Quand on traverse des grès sableux, il est à craiudre que l'eau ne pouvant entraîner facilement au jour les particules en suspension, celles-ci, pour peu que la venue d'eau subisse quelque variation, retombent dans le fond du trou et y coincent l'appareil. Pour obvier à ce danger, on a recours au tube à satlt pig. 0. (fig. 9). C'est une pièce pleine // au centre de laquell* on a fixé les tubes de la lige; au-dessous vient sf visser le tube à carotte Tct sa couronne de diamants: au-dessus un raccord TT' du même diamètre que li partie T, ménage un espace annulaire aux sables qui peuvent en tombant, s'y accumuler.

Ces divers appareils se vissent à l'cxtréniité deb colonne formée par les tiges creuses qui ont un diamètre extérieur de 5 à 6 centimètres cl une Ion* gueur de 2 mètres ; ces tiges sont en acier. Elles soni assembtécsàvis; on leur communique un mouvemeiit de rotation qui varie de 90 à 100 tours par rainulfsuivant la nature des terrains à forer; pour un méoM' terrain la vitesse de rotation doit du reste diminuer à mesure que la profondeur du sondage augmente.

90. La machine à forer qui a été employée dans TAlIier, comprend dans son ensemble les appareils suivants :

i^ Deux pompes foulantes placées sur le bâti de la machine et fournissant Teau "* destinée à enlrainer les boues. Le courant t' descendait constamment dans la colonne tubulaire; l'eau arrivait en r (fig. 10) par un robinet^ traversait un tuyau en caoutchouc c et entrait dans les tubes W. La partie t' seule était animée du mouvement de rotation imprimé à la colonne des tubes, ainsi qu'au manchon m vissé à la partie V et indépendant de la partie supérieure t.

2<> Un treuil à embrayage avec frein; il servait à la descente et à la remonte des tiges.

3® Une transmission: elle communiquait à la colonne tubulaire le mouvement qu'elle recevait d'une machine locomobile. 4® La kuill proprement dite (fig. H); c'est une pièce cylindrique creuse dans laquelle passent les tiges et qui est rendue solidaire avec ces dernières, dans le haut, par trois vis a et dans le bas par trois griffes dentelées b. Cet organe intermédiaire reçoit son mouvement de rotation d'une roue d'angle engrenant avec le pignon/); ce dernier porte une clavette, il peut glisser verticalement le long d'une rainure et se déplacer pendant l'avancement du travail ; la course ainsi réservée est égale à la demi-longueur de chaque bout de tige.

La kuill est maintenue par un palier fixe c qui ne sert en quelque sorte que de guide, et par un palier mobile c', celui-ci supporte la kuill ; son mouvement est réglé par un contre-poids dont la puissance est graduée d'après la longueur de tige à soutenir.

L'an des arbres qui portent les roues RR'R' est muni d'un frein pour la manœuvre du contre-poids et le remontage de la kuiU après chaque battue. Pour cette manœuvre, on arrête la rotalion, on suspend les tiges au treuil, on desserre les attaches

en a cl vn 6, et l'on cède au Treia qui permet au coatrc-poids d'agir pour rcmonti-r la kuill.

Cette installation est complélée | iriques FF'.

»r un parachute à escru-

I'ré|)nra1tan d'un soudage |wr ce |ir(H-c«lé

81. La première préoccupalion dans une inslallatioD de « genre, c'est de s'assurer le volume d'eau assez considérable qoc nécessite ce système, volume qu'on peut estimer à 40 ou 50 tit^ tolilres à l'heure pour un sondage qui commence avec ud ditmétré de IS à 16 centimètres.

On établit ensuite sur le lieu du forage un petit puits qui devra atteindre. la roebe solide; cette roche doit servir de point d'appui à un tubage en fonte destiné à guider Toutil au début du travail, puis dans la suite aux tubes de soulèvement. Dans tous les cas, la manœuvre du contre-poids exige que ce puits ait au moins S mètres de profondeur.

Une tour en charpente d'une élévation suffisante est ensuite établie; elle est munie d'une poulie à son sommet. Si les tiges de sondage ont 2 mètres de longueur^ par exemple, il sera bon d'élever cette tour à une hauteur telle que Ton puisse diviser dans les manœuvres la colonne tubulaire en séries de 8 mètres.

Appllcatiiin ao fonça^e des paits.

89. Les ingénieurs américains très-hardis dans leurs conceptions, n'ont pas hésité à appliquer ce système au fonçage des puitSn en forant un nombre suffisant de trous verticaux à la pro- Tondeur de 75 à 90 mètres et en les remplissant de gros sable qu'on enlevait ensuite à l'aide d'une pompe sur une hauteur de i"»,00 à 1™,20 et sur lesquels on bourrait un tampon d'argile. On chargeait les trous avec une poudre à base de nitroglycérine et Ton procédait à l'abatage de la roche. On faisait ainsi sauter les rocs perforés, en procédant par tranches successives. Deux puits ont été creusés par ce système à Potls-Wille (Pensylvanie) par la Pensylvania-Diamond'Drill Company^ sous la direction de Imgénieur Pleasants, et c'est M. Shelly, ancien directeur de la houillère de William Penn (comté de Schnylkill) qui le premier a eu l'idée de cette curieuse application.

Données d'expériences et résiiUats économiques.

8». Les expériences faites jusqu'à ce jour montrent que le système que je viens de décrire, peut s'appliquer facilement jusqu'à la profondeur de 500 mètres. On a même poussé cette application jusqu'à une profondeur de 700 mètres.

L'avantage que présente ce procédé est la rapidité du forage; on a cité à cet égard des chiffres prodigieux; ainsi on a foré à Walluff^ en Suède, jusqu'à 93 mètres dans une semaine.

54. Le sondage de Rôhmisch-Brod (Bohême) foncé au diamètre de 0°>,i8, beaucoup plus grand que celui des trous forés aux Etats-Unis, a procuré dans les grès et le poudingue granitique, un avancement moyen de 18™,30 par 24 heures et de 13™,dO dans les quartzites. L'eau était refoulée à une pression de 5 atmosphères, et la machine motrice était une locomobilc de i8 chevaux. On a pu retirer des témoins qui avaient jusqu'à 4«n,90 de hauteur. Ce forage qui a été poussé jusqu'à 700 mètres de profondeur a contribué à donner à ce procédé un cerlaia retentissement en Europe. L'avancement moyen total jusqu'à la profondeur de 700 mètres a été de 4™,30 par jour; le prix de revient du sondage a légèrement dépassé, dit-on, celui qu'aurait procuré un sondage exécuté par les procédés ordinaires. A ce dernier point de vue, les sondages pratiqués récemment dans l'Allier, n'ont pas procuré, parait-il, la même satisfaction.

55. Le sondage de Rheinfelden (Argovie) a été exécuté aux conditions générales de rentrepriseSchmidmamel C*%de Leipsig. savoir :

de i à 400 mètres .... fr. 250 par nièlre.

de 400 à 500 — 425 —

de 500 à fiOO — 030 —

de COO a 700 — 755

de 700 j'i 800 — 840 —

Il a été poussé à 433™,41 et exécuté en deux mois^ le maximum d'avancement par 24 heures a été de 23'°,37. Voici la coupe des terrains traversés :

Xètrcs.

Grès bigarrés 86,87

Terrain permien 279,80

Schistes micacés 8,Î3 j

Diorites avec gneiss et quartzites 56,69

Granité 1,82

ClNQtlÈME LEÇ0r<9. 61

6* Leçon.

DES MOYENS EMPLOYÉS POUR l'ABATAGE DES ROCHES.

§ 1 . — Classification des excavations.

Excavations à ciel ouvert et excavations souterraines.

^ Les affleui*einents de certains gites réguliers et puissants peuvent être susceptibles d'une exploitation avantageuse à ciel ouvert, c'est-ànlire par des excavations qui commencent à la sarface du sol et qui s'en éloignent de plus en plus par une série de gradins sur lesquels on opère Fécoulement des eaux et le roulage des déblais ou des produits. Les eaux se rendent à un puisard et sont élevées par des pompes ; quant aux produits et aux déblais embarrassants, ils gagnent soit un plan incliné par lequel on les élève au niveau de la surface du sol, soit un point desservi par un mécanisme qui permet d'en opérer verticalement l'extraction

Les carrières de pierre, les ardoisières, beaucoup de mines métalliques sont exploitées à ciel ouvert par de semblables moyens; les houillères du Breuil à Firminy, de Bézenet dans rAllîer, ont été jadis l'objet d'une exploitation de ce genre qu'on retrouve encore appliquée de nos jours dans des mines de houille de TAveyron.

Mais la plupart des mines de charbon sont exploitées pdiV puits et galeries, c'est-à-dire à l'aide d'excavations souterraines.

62 CIUPITUE lit.

Différentes farineft de pulls, bures on beurtias,

S7* Dans les mines métalliques et surtout en Allemagne, on rencontre des puils à section quadrangulaire : la forme carrée ou rectangulaire s'impose pour ainsi dire à ces puits qui sont boisés: elle se prête, sans qu'il y ait d'espace perdu, à la division des puits en compartiments pour Textraction, l'aérage, répuisement et la descente des ouvriers.

On a toujours soin d'orienter un puits rectangulaire de telle sorte que le maximum de la pression à laquelle donne lieu le le^ rain, s'exerce sur les petits côtés des cadres de boisage : cette coqdition exige que la direction de ces petits côtés soit parallèle à celle de la stratification.

89. La forme circulaire est celle qui est adoptée pour les paits de mines dans la majorité des cas, bien qu'elle conduise à une perte d'espace assez notiible par la division de ces puits en coiiiparlimenls. Cette forme circulaire oppose à la poussée des terrains une résistance égale en chaque point du périmètre; elle>t* prêle en outre au muraillement et elle permet d'établir dansle> terrains aquifères un cuvelage, c'est-à-dire une paroi élanehe. dans des conditions de solidité satisfaisante.

89. Indépendamment des puits qui ont leur oriGce à la surface du sol et qui desservent l'extraction en même temps que répuisement des eaux, l'aérage et la descente des ouvriers, on a fréquemment occasion d'établir des puits intérieurs auxquels on donne les noms de beurtias ou bures; ils servent à mettre en communication directe deux étages de l'exploitation et peuvent recevoir tine balance qui permet de descendre les produits d'un niveau supérieur à un niveau inférieur desservi par un accrochage du puils d'extraction.

Différentes sortes de galeries.

•o. Les galeries sont des voies de communication souterraine, sensiblement inclinées sur l'horizon ou bien presque horizon-

QNQUIÈME LEÇON. 63

laies, dont la seclion est dictée par Tusnge auquel on les destine el par diverses considéralious que j'aurai ultérieurement occasion de développer.

L'enseoible des galeries d'une mine forme un réseau qui se RUtache à plusieurs puits^ ou qui, pour un même puits, relie plusieurs niveaux.

On distingue les galeries de recherche, les voies ou galeries (f exploitation, de roulage d'écoulement pour les eaux, d'^aérage.

Les galeries d'exploitation ouvertes, dans une couche, suivant sa direction, se désignent sous les dénominations de galeries en direction, galeries d'allongement, costeresses, cette dernière expression appartient aux houillères belges.

Les galeries inclinées pratiquées dans une couche, suivant la li{i;ne de plus grande pente, ou suivant une direction oblique, intermédiaire entre Tinclinaison et la direction de la couche, se nomment montées^ lorsqu'elles servent à l'exploitation d'une tranche située en amont de la galerie de roulage, et descenderies ou vallées^ quand elles doivent desservir au contraire une tranche inférieure dont les produits seront remontés au niveau de la voie de roulage. Quand les montées sont munies d'un mécanisme pour la descente des produits, on les appelle encore plans inclinés ou treuils.

Les galeries en direction affectées au roulage des produits dune tranche supérieure en exploitation, se nomment voies de fmd, voies principales^ ou encore maitresses-voies. Les autres sont des galeries secondaires.

On distingue les galeries pratiquées dans le vif du gîte, des voies ménagées ou ouvertes à travers les remblais ou estappes, en appelant les premières voies en fei^me.

Les galeries de recherche en direction normale à celle des veines à recouper se nomment galeries à travers bancs ou galeries au rocher; dans les bassins du Nord et du Pas-de-Calais, on les appelle des bowetles; les Belges leur donnent encore le nom de bouveaux. Quand elles ont pour but de permettre le

6i CHAPITRE III.

passage d'une veine à une autre^ on désigne les galeries à traven» banes sous la dénomination de recoupages.

Les voies d'aérage par lesquelles s'opère le retour du couraot d'air qui a alimenté les travaux d'exploitation, s'appellent tm de retour.

Enfln, les galeries de petite section ménagées entre les rembiak et les massifs en exploitation pour assurer la circulation de Tair le long des fronts de taille, se nomment châssis ou maillage$.

J'aurai occasion de revenir sur ces dénominations, en indiquant les dimensions ordinaires de ces diverses galeries, leur forme et leur mode de consolidation par des boisages, des pemH ou des revêtements en maçonnerie.

§ 2. — Les outils du mineur.

Difficultés que présentent les rociies à Tabata^e.

•t. Les outils dont se sert le mineur pour pratiquer des excavations dans les roches utiles et dans les roches stériles, sont appropriés aux difficultés plus ou moins grandes que ces rocfae> opposent à l'abatage. Je m'attacherai plus spécialement ici à décrire les outils d'abatage employés dans les bassins du Nord et du Pas-de-Calais, ainsi que ceux dont les mineurs de ces districts houillers font usage pour le boisage, le chargement du charbon abattu, le chargement des terres, etc.

Il existe des différences très-sensibles entre les diverses roches. au point de vue des difficultés qu'elles présentent à Tentaillement; ces différences avaient autrefois conduit Werner à établir une classification aujourd'hui surannée.

J'ai déjà parlé de l'influence qu'exerce sur l'abatage des rocbe^ la direction et le nombre des clivages; les fissures du terrain oai aussi leur part d'influence, soit parce qu'elles favorisent Tintith duction des outils et qu'elles créent des plans de disjonction, soit

CINQUIÈME LEÇOn. 65

parce qu'au contraire elles donnent naissance à des soufflards qui contrarient l'effet des coups de mine. Enfin, la dureté qui est liée à la composition et au mode de formation des roches, et que les appareils inventés jusqu'à ce jour sous le nom de duromètres ne permettent pas d'apprécier d'une façon suffisamment pratique, joue, on le comprend aisément, un rôle essentiel.

On pourrait peut-être classer les roches de la façon suivante au point de vue des diflicultés qu'elles présentent à l'entaillement par suite de leur composition et de leur dureté :

1'* CLASSE. — Roches compactes de dureté exceptionnelle: Euritcs, arkoses,

quartzitcs, granités à grains fins et serrés, certains rainerais durs et cerlaines roches des stockwerks et des amas, quelques poudingucs quartzeux et quelques roches du terrain houiller du centre de la France, etc., travail à la poudre et à la dynamite.

â** CLASSE. — Roches dures : Porphyres et granités ordinaires, minerais à

gangue quartzeuse, grès, querelles du terrain houiller du Nord de la France, etc., travail à la poudre et à la dynamite.

3** CLASSE. — Roches assez dures : Minerais h gangue barytique , calcaires ,

schistes durs, rocs du terrain houiller du Nord de la France, etc., travail à la poudre.

4*' CLASSE. — Roches tendres : Minerais et schistes moins durs que les précédents, houille, craie, etc., roches se travaillant au pic.

5*^ CLASSE. — Roches ébouleuses et désagrégées; minerais d'alluvion, roches

se travaillant à la pioche.

OuUls qui servent à rentaUlement des roclies.

•9. La pointerolle est Foulil dont se servaient les anciens mineurs pour les roches des trois premières classes avant que Fusage de la poudre se soit répandu dans les mines ; on s'en sert bien rarement aujourd'hui, dans certains chantiers infestés de grisou; mais Tintérét historique qui s'attache à cet outil m'impose Tobligation d'en faire ici une courte description. La pointerolle

(fig. 90. pi. VI) est un ciseau «ncléré à la pointe el à la fêle, ou même tout enlier en acier; elle s'adapte a l'extrémité d'un manche que l'ouvrier lient de la main gauche, tandis qu'il frappe la tête de loutil avec une massette qu'il manœuvre de la main droite. Il se livre ainsi à un travail de ciselure sur la roche, et il va sans dire qu'il obtient un avancement excessivement lent. La massette pèse de i\500 à 3 kilogrammes, son manche a O^m de longueur. Le mineur emporte dans la mine un jeu de pointerolles de difTérentes dimensions, au moyen d'un bout de chaîne ou de courroie passée dans lœil des outils, comme le montre la figure 90.

as. Les pics affectent des formes et des dimensions en rapport avec la nature des roches à abattre (fij;. 91 à 96); ces instruments doivent être solidement emmanchés, car non-seulement Touvrier s'en sert pour entailler et disjoindre les roches en les frappant a coups redoublés, mais encore il pèse sur le manche comme sur un levier pour détacher avec la pointe les fragments entaillés. G* sont les outils ordinaires du mineur dans les houillères; chaque chantier en possède un certain nombre^ les uns servent dans le charbon, les autres dans les parties stériles. La pointe du pie est aciéréc sur une longueur de 5 à 6 centimètres. On distingue h*s pics à une pointe et les pics à deux pointes, les derniers sont d^un emploi général en Anglelerre^ en France, comme nous allons le voir, on les réserve à des usages spéciaux. En Angleterre, on semble tenir à donner aux pics des pointes droites, tandis qu'en France et en Belgique on donne à la pointe du pic une courbure plus ou moins prononcée, qui varie du reste avec la nature du travail et la hauteur du chantier. Le talon des pics à une pointe doit être suOisamment épais pour que l'ouvrier puisse s*en servir comme d'un marteau; le manche porte un renflement qui se Oxf solidement dans l'œil du pic; ce manche doit être perpendiculaire au corps de Foulil. On préfère les manches en frêne; ils sont à b fois solides et tendres à la main. On fait usage dans le Pas-de- Calais des pics suivants :

CII^QUIÈMB LEÇON. 67

i^ Lepic à la veine (fig. 9!), employé à Tabalage du charbon : Touvrier en a trois, en moyenne; chacun d eux à une courbure différente; la courbure doit être peu prononcée pour les pics destinés à faire la coupure de chaque côlé du front de taille, surtout dans les petites veines, à cause de la difflcullé d'entailler la veine au sommet.

2** Le pic au mur (fig. 92); l'ouvrier s'en sert dans les roches stériles. Ce pic est plus fort que le précédent; il y a deux pics semblables par chantier ou taille occupant quatre ou cinq ouvriers; on adopte une seule courbure pour les pics au mur.

Z^ Le gros pic de fonçage; il a la même forme que le pic au mur, mais il est encore plus fort que ce dernier et surtout plus long afin d'atteindre la roche dans Teau. On s en sert dans le fonçage des puits.

4^ Le pic hoyau (fig. 93), employé dans les avaleresses pour travailler dans les terrains tendres; c'est une sorte de pioche dont l'extrémité est taillée en biseau et élargie pour enlever facilement du terrain.

5"* Le pic à mousser (fig. 94) qui sert aussi dans les avaleresses et dont l'usage sera ultérieurement précisé.

6«* Le marteau à pointes (fig. 93); cet outil sert à faire un havage dans le charbon dur; on facilite l'abatage par cette ^'otaille préparatoire qui dégage une surface supplémentaire. Le [narteau à pointes est une sorte de pic à deux pointes; il doit être jlus léger que le pic ordinaire, car ce dernier agit en entaillant ;t l'on s'en sert en frappant à grands coups, tandis que le premier ;e manœuvre à petits coups, en grattant la roche.

7^ La rivelaine (fig. 96); c'est aussi un outil de havage dont e aiineur se sert dans les filets stériles appelés hacries; il exige me grande habitude pour être convenablement employé. C'est in outil à deux pointes, en fer plat, muni d'une douille en fer lans laquelle on fixe un manche en bois. On s'en sert aussi >our faire le havage dans le charbon.

Le tableau suivant fait connaître les poids et les prix (en 1877) des pies et rivelaines :

Pic à la Teine ...

Pic au mur ....

Gros pic de fonçagc

Pic-hoyau

Pic à mousser . . . .

Marteau à pointes .

Rivelaine

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•4. Les pinces ou leviers (fig. 97) sont des barres de fer rond ou octogonal, terminées à l'une de leurs extrémités en pied de biche, en pointe ou en ciseau. Elles servent à détacher les blocs ébranlés par la poudre.

Les coins ((ig. 98) ont un usage analogue : on les introduit dans les fentes en les chassant au marteau à tête ou mcisse.

•3. A celte série d'outils il convient d'ajouter ceux que le mineur emploie dans le travail à la poudre.

Les fleurets, pistolets ou halrouilles (fij;. 99), sont des barrir de fer rond ou octogonal, terminées en ciseau: elles servent au forage des trous de mine. La forme du taillant présente une courbure d'autant plus prononcée que la roche à forer est moins dure; ce taillant est aciéré. Les dimensions des fleurets varient avec la profondeur du trou à forer et le diamètre de ce trou. Le diamètre des fleurets est ordinairement compris entre 0™,025 et 0™,0S0. Le mineur emporte pour son poste un nombre de fleurets qui dépend de la dureté de la roche. Dans les boweltes de moyenne dureté, on peut compter sur 10 fleurets environ par homme et par poste. On débute dans le forage d'un trou de mine par un fleuret court de0",30 à0"™,40,par exemple, et l'on prend

pour terminer un Irou de 0"»,S0 de profondeur, un fleuret de O^fiH à 0"»,70 de longueur.

L'ouvrier frappe la tôle du fleuret avec la massetle (fig. 100) ou avec la masse (Qg. lOi) selon que le forage s'exécute à un homme ou à deux hommes. La massetle pèse de 2 à 3,5 kilogrammes; la masse pèse de 4 à 5 kilogrammes environ. Ces outils sont aeiérés des deux côtés. Pendant le battage on imprime au fleuret un mouvement de rotation qui amène, à chaque coup, un léger déplacement du taillant On reproche aux barres octogonales d'impressionner la main de l'ouvrier pendant qu'il opère ce mouvement de rotation. On fait usage, dans beaucoup de mines, de batrouilles en acier; cet emploi n'est pas sans inconvénient, car ce métal tend quelquefois, sous l'action de la masse, à se désagréger au point qui reçoit le choc, et des copeaux d'acier se détachant de la tête du fleuret peuvent blesser l'ouvrier.

Le prix des balrouilles de 1 mètre de long et de 0™,02S de diamètre en fer n° 3, s'établit comme suit :

Fer 3\800 à î20 francs les tOO kilogrammes . . . fr. 0,78

Acier corroyé OSi 75 H 1î25 0,â!2

Main-d'œuvre 0,12

Charbon et frais divers 0,23

Total . . . fr. t,33

Le prix des batrouilles en acier de même longueur et de même diamètre peut également s'établir de la manière suivante :

Acier 5S800 à 70 francs les 100 kilogrammes. . . fr. 2,60

Façon 0,05

Frais divers 0,05

Total . . . fr. 2,76

Malgré le danger que j'ai indiqué plus haut, danger qui est singulièrement atténué d'ailleurs par l'emploi d'acier de qualité

70 CHAPITIIC III.

tout à Tait supérieure, l'usage des fleurets d'acier se serait rerlainement propagé dans toutes tes exploitations, si de nombreux mécomptes n'avaient signalé les premiers essais qui en ont élc faits; ces mécomples ont eu pour cause un emploi mal entendu. Il faut non-seulement employer de l'aeier de première qualité, mais encore régler convenablement sa trempe sur le degré- de dureté des roches à forer. " L'emploi bien entendu des outils en acier fondu, dit M. Havrcz ('), permet 1" de retirer de l'ouvrier mineur un effet utile qui s'élève au double de celui obtenu avec les outils en fer; 2° de réduire des deux tiers tes frais de réparation et de déchet. » Cet ingénieur explique ces résultats de la manière suivante : " De ce que les fleurets d'acier fondu très-fin sont plus résistants que ceux en fer, ils se détruisent moins que ceux-ci sous les coups répétés du marteau. Le (ranchdnt d'acier fondu résistera aussi beaucoup mieux que celui en acier cémenté. La force motrice n'étant plus absorbéeà un aussi haut degré pour la destruction des outils sera plus complètement utilisée; le temps consacré au forage sera plus long par suite des changement moins fréquents d'outils. »

»«. L'avantage que présente l'acier dans la construction de* F„. 19, batrouilles, c'est de permellre l'emploi d'un

outil de plus faible diamètre pour une même résistiince, et pnr suite de conduire à un diamètre plus petit pour les trous de mine.

Cette diminution de diamètre a pour résultat d'augmenter l'effet utile de la poudre. En effet, soit d le diamètre et A la hauteur d'un trou de mine, yh la profondeur à laquelle se trouve le ceolrc de la cartouche dont la longueur est ain^i 2(A — ■//() ou 2A(I— y) la dépense de poudre est proportionnelle à id*h (I — y]

(') Revac univcneUe dei minei, t. XXXIV, 3* iivriison. 1S76.

CIINQtlÈME LEÇON. 71

et la surface qui reçoit l'impression a ^dh{i — y); l'expression de l'effet ulile de la poudre est donc de la forme

c'esl-à-dire qu'il est en raison inverse du diamètre du trou de mine.

»7. Pour retirer les débris produits par le forage, l'ouvrier se sert d'une petite tringle en fer terminée à l'une de ses extrémités par une cuillère recourbée ou un disque (fig. i02) et à Taulrc extrémité par une ouverture à laquelle on fixe un chiffon pour nettoyer le trou de mine avant de le charger; on donne à cet outil le nom de curette,

Vépinglelte (fig. i03) est une tige pointue en fer ou en cuivre que l'on maintient dans la charge pendant l'opération du bourrage et qu'on retire ensuite pour ménager dans cette bourre le e«mal destiné à recevoir l'amorce.

Le hourroir (^fig. 104) est une barre métallique^ renflée vers le bas; elle sert a entasser la bourre sur la charge; elle porte dans sa partie renflée une cannelure qui permet de loger l'épinglettc pendant le bourrage. Dans les roches siliceuses qui pourraient au contact du fer produire des étincelles et occasionner une explosion intempestive pendant le bourrage, on se sert d'un bourroir muni d'une bague en bronze. On a même quelquefois considéré ce dernier bourroir comme n'offrant pas une entière sécurité et on lui a, dans certains cas, substitué le bourroir en bois, comme nous le verrons plus loin.

OutHs accessoires.

08. Les roches abattues sont relevées ou chargées à la pelle. La pelle ou escouppe se fait en tôle de fer ou d'acier. On préconise beaucoup aujourd'hui les pelles d'acier; c'est un genre de fabrication qu'on réussit fort bien aux usines d'Imphy (Nièvre).

La pelle sert à déblayer les chantiers, à reculer ou à charger le charbon et les terres. On se sert beaucoup dans le Nord et le Pasde-Calais du type de pelle en acier connu sous le nom de pelle d'Anzin (fig. 105). On emploie trois dimensions de pelles établies sur ce type : la pelle de0™.42 X 0™,42. celle de 0™,34 X (K3i et celle de 0™,29 X 0™,29. La grande pelle sert au chargenient du charbon, la pelle moyenne est employée pour le reculage de la houille et la petite pelle sert pour le remblai. Le prix de ve< pelles d'acier est (en 1877) de 70 francs les 100 kilogrammes: les pelles en fer valent 50 francs les 100 kilogrammes. Les manches de pelles sont en frêne ; les longueurs respectives de ee< manches sont l'n,30, 0™,90 et 0",70 et les prix correspondanls sont 40, 26 et 20 francs le 100.

IMI. La hache (fig. 106) complète Toutillage du mineur. CV>i avec cet outil qu'il prépare les bois de garnissage et de soutènement. Les haches valent 106 francs les 100 kilogrammes.

Les raccomodeurs sur coupe ou ouvriers chargés de^ réparations, se servent d'une hache spéciale ; elle porte une Icle aver laquelle ils peuvent opérer le calage des rails dans les galeries.

§ 2. Tirage des coups de mine.

Données générales sar les maUères explosives en usage dans les mines- Poudre de mine.

too. La poudre de mine française a la composition suivante :

Nitrate de potasse G 5 parties

Soufre î20 —

Charbon 15 —

Total. ... 100 parties

Cet agent explosif constitue une poudre dite faible et lente, par opposition avec les qualités vives et brisantes d'autres compositions explosibles telle que la nitroglycérine et la dynamîle.

Les propriétés d'une matière explosive dépendent, 1® de son volume spéciGque; 2^ du volume des gaz produits par la déflagration; ù^ de la température de ces gaz; 4° de la rapidité avec laquelle s'opère leur production el 5^ enfin^ de leur nalure même : cette dernière condition a une importance capitale en raison des phénomènes de dissociation qui peuvent se manifester à une haute température. La dissociation des gaz produits réduit la température initiale; la réduction de température et de pression permet la reconstitution des combinaisons primitives qui amène une nouvelle production de chaleur. H en résulte une décroissance de pression moins rapide que dans le cas où des combinaisons gazeuses définitives sont produites par l'explosion. Dans ce dernier cas, on a affaire à une matière explosive vwe et brisante; dans le premier cas, l'agent cxplosible offre le caractère des poudres faibles et lentes.

L'emploi de la poudre de mine convient particulièrement lorsqu'on veut disjoindre les roches sans ébranler les parois des excavations el quand il faut procéder par petits coups de mine; il est encore dicté dans les charbons durs, alors qu'on a intérêt à produire peu de menu; il serait moins avantageux d'employer une autre poudre dans les roches tendrez.

La poudre de mine était autrefois exclusivement livrée à l'industrie sous la forme de grains gros comme des pois. On emploie de préférence aujourd'hui la poudre comprimée qui est livrée, en cartouches, sous la forme de rondelles percées d'un trou central destiné à laisser passer l'amorce. Le poids de ces rondelles cylindriques varie comme suit pour les différents diamètres :

40«n« de diamètre iOO*'- soit iO cylindres nu kilogramme 35 — 62 Va — 10 ' —

50 — îiO - 20 —

45 — 55 Vi — 30 —

La poudre comprimée est d'un emploi plus facile et moins

7i CHAPITRE III.

dangereux. Avec la poudre en grains il est à craindre que dans le chargement du trou de mine quelques grains ne restent adhérents aux parois cl ne prennent feu pendant le bourrage, sll vient à se produire accidentellement une étincelle; le ehargement des trous de mine forés de bas en haut présente aussi des difficultés avec cette poudre. Ces inconvénients n'existent ^ avec la poudre comprimée qui offre d'ailleurs de très-grandes facilités pour rainorçage^ ainsi que pour le transport et le maniement dans les chanliers.

La poudre en grains se vend fr. 2,2S c le kilogramme prise à Bélhune; la poudre comprimée coûte fr. 2,65 c», plus fr. 1,50 c* les iOO kilogrammes pour l'emballage; mais malgré celte différence de prix, les mineurs trouvent une économie sensible dans remploi de la poudre comprimée et abandonnent de plus en plus l'usage de la poudre en grains.

nitroglycérine.

toi. La nitroglycérine a pour formule chimique : C*H*0*. 3AZ0*. Elle a été découverle en 1847 par A. Sobrero; mais elle est resiée sans application sérieuse jusqu'en 186i. époque à laquelle un ingénieur suédois, M. Nobel, commença à Tuliliser industriellement. C'est un liquide huileux ayant une densité de 1,6, inodore, soluble dans Télher et dans l'alcool méthylique ou esprit de bois. L'eau sépare la nitroglycérine de cette solu lion.

La nitroglycérine s'obtient par l'action d'un mélange dacîde sulfurîque concentré et d'acide azotique fumant sur la glycérine.

Cette substance produit en détonant des effets prodigieux: la déflagration d'un litre de nitroglycérine (1\60) dans une capacité complètement remplie, comme cela arrive dans un trou de mine, devrait théoriquement développer une pression de 470 000 atmosphères , c'est-à-dire huit ou dix fois la pression qu'exerce dans les mêmes circonstances le même volume de poudre. La chaleur dégagée étant de 38 000 000 de calories. If travail maximum s'élèverait à plus de 16 milliards de kilogram-

SIXIÈME LEÇOIf. 75

mètres, valeur quintuple de celle n laquelle correspond la défla- ^ration d'un ménïe volume de poudre ('). Les phénomènes de dissociation ne permettent pas d'atteindre, dans la pratique, les rhiiïres auxquels conduit le calcul; les éléments de Teau et de l'acide carbonique doivent être séparés en partie dans les premiers moments, ce qui diminue la pression initiale.

La nitroglycérine a, dès le début de son application à l'industrie, occasionné des accidents graves et nombreux qui en ont fait proscrire l'emploi dans les mines. Elle détone facilement sous le choc et son transport offre de grands dangers; elle est toutefois d'une manipulation moins dangereuse quand elle est en dissolution dans l'alcool méthyliquc.

Son état liquide la rend d'un usage difficile.

Ce composé redoutable, qu'un choc vif fait détoner, présente cette curieuse particularité de ne pas s'enflammer au contact d'un corps incandescent ou tout au moins de brûler lentement et sans fumée, tandis qu'il fait explosion quand, renfermé dans une enveloppe résistante, on élève rapidement sa température à I90«ou200>.

Les gaz produits par la nitroglycérine occasionnent des symptômes morbides qui excercent une pernicieuse influence sur la santé des ouvriers. Sa manipulation et sa préparation provoquent surtout, dans le début, des céphalalgies et des nausées.

La nitroglycérine peut s'employer gelée.

6' Leçon.

Tirage des coups de mine (suite).-

Dynamite.

«ot. L'usage de la nitroglycérine se trouvait proscrit dans presque tous les pays, lorsqu'en 1867, M. Nobel découvrit un moyen simple et ingénieux de dompter ce capricieux agents en

(*) BcRTiiELOT, Contplen rrrtfittM de V Académie dru fcimccx.

le mélangeant d'une manière aussi intime que possible, avec uuc variété de silice poreuse amenée à un état de division suffisant et ayant un pouvoir absorbant considérable. La nitroglycériae placée ainsi entre les interstices d'un corps poreux, essentiellement mobile^ et susceptible d'une certaine compression, se trouva à l'abri des chocs violents que pouvait faire naître la manuteulion et le transport.

Les essais de M. Nobel le conduisirent à différents mélangea de nitroglycérine avec des substances poreuses, inertes ou actives; ces différents mélanges portent le nom de dynamite (du grec ow^cf-iii:^ force, puissance).

L'Etal s'empara bientôt du monopole de et'tte fabrication qui fut, en 187S, rendue à l'induslrie privée. Mais à Theure qu'il csl^ bien qu'une expérience de dix années ait moniré que la dynamite peut se Iransporter sans danger, les chemins de fer français se refusent à faire ce transport qui s'effectue sur essieux par c*onvois spéciaux, échelonnés à des înlervalles éloignés.

La dynamite a un poids spécifique d'environ 1,6; elle résisk\ sans détonation, à un choc violent, à moins qu'il ne soit produit sur une couche mince entre deux corps métalliques d unt grande dureté; comme la nitroglycérine, elle brûle tranquille ment sur un feu à découvert; il n'y a aucun danger à mettre le feu à une cartouche de dynamite que l'on tient à la main.

On produit la détonation de la dynamite au moyen dune capsule-amorce, ou d'une petite charge de poudre comprimée.

La dynamite ne peut longtemps séjourner dans l'eau sans que la nitroglycérine s'en sépare et soit remplacée par de l'eau.

tos. La dynamite est livrée au commerce sous la forme A( petites cartouches cylindriques, dont le diamètre e^l de 0"»,0!Î5. à moins de commandes spéciales, et dont la longueur est de 0",0^ à 0",10; la matière compacte est enfermée dans une simple enre loppe en papier parchemin. Les cartouches sont rangées dan> des caisses pesant net, 20 à 25 kilogrammes. Le poids moyen d'une cartouche avec enveloppe est de 0\07S et de 0\067 saib

enveloppe. On peut admellre qu'il faut environ 13 de ces cartouches pour former un kilogramme de dynamite.

On emploie dans les mines trois variétés de dynamite : les n?^ i et 2 sont destinés à abattre les roches les plus dures^ le n^ 3 peut s'employer dans les roches de moyenne dureté. Le n® 1 est plus spécialement destiné aux travaux submergés; il est moins sensible à rhumidité que les n**» 2 et 3 qui doivent être conservés en lieux secs et dans des sacs ou des boites hermétiquement fermées. Dans les travaux hydrauliques, on fait aussi usage du n^' qui peut demeurer quelque temps sous Teau sans perdre ses {ualités.

La dynamite n^ 4 se compose de 7S % de nitroglycérine et 25 «'/o de silice poreuse, provenant dinfusoires dont on trouve un gisement dans le Hanovre. La dynamite n® 2 renferme un peu moins de nitroglycérine. Quant à la dynamite n® 3, elle a la com- )osition suivanle :

Nitrate de soude 70

Charbon 10

Nitroglycérine 20

Total. . . . 400

C'est une dynamite à base active^ qui donne lieu à des effets le dissocialion considérables, tandis que la dynamite n^ 2, à base nerte, ne produit ces effets de dissociation que dans une mesure rès-rcstreinte. La chaleur d'explosion de la dynamite n<> i est à :elle de la dynamite n® 5 comme 991 : 740 et les volumes resleclifs de gaz dégagés par ces deux variétés sont entre eux comme i3i : 370. Les variétés n»» 1,2 et 3 se vendent dans les dépôts iux prix suivants :

N* 1 . .... . fr. 7,50 C le kilogramme

78 CIIAPITKE III.

Ces prix comporlent l'impôt de 2 francs par kilogramme, et IVmballage, papier des cartouches, sacs en caoutchouc et caisses. Toutes les dynamites gèlent et perdent leur plasticité à une température assez élevée, 7 à 8 degrés centigrades. Lorsque la dynamite a été gelée, il convient avant de s'en servir de la faire dégeler dans un seau spécial formé de deux cylindres concentriques (fig. Hi, pi. VI), dans lequel on verse de l'eau à 50 ou 60*; la dynamite est renfermée dans le compartiment du milieu.

iOâ. Je reviendrai plus loin sur le mode d'emploi de cet agent qui rend de très-grands services dans les exploitations minières, surtout dans les terrains très-durs et aquifères quand il s'agit de faire sauter de fortes mines soulevantes, dégagées sur une grande surface, mais les ouvriers préfèrent encore l'emploi de la poudre ordinaire dans 1rs terrains tendres et très-secs, pour les peliles mines destinées à compléter ou à régler le premier travail de dégagement.

Le prix élevé de la dynamite, la mauvaise qualité de certaioo dynamites qui ont été fournies par l'Etat à l'époque où il s'élail réservé le monopole de cette fabrication, et enfin la nature de> fumées qui incommodent les ouvriers qui ne sont pas habitués h s'en servir, surtout dans les chantiers qui ne sont pas parfaitement aérés, ont apporté quelques obstacles à sa propagation: néanmoins, on peut la considérer aujourd'hui comme d'un usap^ courant dans la plupart des exploitations.

A la suite d'expériences suivies faîtes en 1872 aux mines d'Anzin, on a pu résumer comme suit les avantages et les inconvénients que présente l'emploi de la dynamite.

Avantages :

i<> On peut faire des trous de mine sur un faible diamètre; en leur donnant 0™,03 au lieu de 0«>,04 on peut forer enviroB 6 trous au lieu de 5 dans le même temps.

2'* 11 n'y a aucune perle de temps pour étancher et pour bourrer les mines dans les terrains aquifères.

3^ Le bourrage est plus facile; et plus court.

i"* On peut retourner de suite sur une mine ratëe quand on a entendu lexplosion de la capsule.

d"" On peut faire jouer une mine ratée en utilisant la poîidre restée dans ie trou : avec la poudre ordinaire, les cartouches sont perdues, et de plus, il faut forer une autre mine.

6^" On peut prendre des charges de terrain beaucoup plus fortes qu'avec la poudre ordinaire; de là moins de trous à forer et avancement plus rapide.

Inconvénients :

i^ Les fumées sont beaucoup plus mauvaises à respirer que celles de la poudre ordinaire; au début, les ouvriers éprouvent de violents maux de tête.

f^ Le nombre des mines ratées est plus considérable.

ù^ Nécessité de tenir les capsules et les cartouches dans des endroits secs, sinon ces matières se décomposent.

4« Nécessité d'avoir une ventilation plus puissante qu'avec la poudre ordinaire.

Comiiosl lions plus lentes qnn la poudre de mine, poudre au nitrate,

litliorracteurs.

M^. De nombreuses tentatives ont été faites pour substituer à la poudre de mine des compositions plus lentes; c'est à cet ordre dldées qu'il faut rattacher la poudre au nitrate de soude; ces tentatives n'ont pas réussi.

Le lithofracteur, sorte de dynamite additionnée de 20 ^/o de poudre très-riche en charbon, n'a pas eu plus de succès dans Texploitation des' mines.

Disposition à donner aux coups de mine.

*••• La disposition la plus convenable à donner aux trous de mine ne peut être en réalité Tobjet d'aucune théorie, car pour la

formuler il faudrait tenir compte d'éléments très-complexes, b théorie ne peut donc suppléer ici à la pratique du mineur, ei cette pratique est assez longue à acquérir.

Autant que possible^ il faut chercher à obtenir le plus grand nombre de faces dégagées, ce qu'on réalise, soit en pratiquant uji havage dans les parties les moins dures^ comme nous l'avons d(^jà vu, soit dans le cas où la roche est compacte ei homogène sur toute rétendue du front de taille, en créant par de petits coup; de mine préparatoires, des cavités qui suppléent à lïmpossibilitr du havage. La charge doit être proportionnée aux difficultés quf la roche présente à l'arrachement et à la ligne de moindre résk tance^ c'est-à-dire, à Texpression de la distance la plus courte it la charge à la face dégagée qui a déterminé la direction du coop de mine. Le problème se pose ainsi au mineur qui paye sa poudre : avancer le plus rapidement possible dans la direction prt cise imposée, en donnant à l'excavation les dimensions réglementaires et sans consommation exagérée. Il aura égard, eo plaçant ses coups de mine, aux saillies, aux cavités, en un mol aux irrégularités que présente la surface de la roche, de méis^ qu'il tiendra compte de la direction et de l'importance des fissim^^ naturelles.

L'emploi de réiectricité permet de faire partir en même trinp^ plusieurs coups de mine; cette méthode est utilisée dans le fon* cage des puits avec le tirage à la dynamite, mais elle n esl pî»> toujours avantageuse dans les galeries à travers bancs, ainsi quil'ont démontré les expériences faites par M. Baurc dans les Iravaux de perforation mécanique de Bézenet (Allier). Dans co expériences, on a fait partir jusqu'à 12 coups de mine à la fois. mais on a observé que les coups se calaient mutuellement et qu^ l'on n'obtenait l'elTet voulu qu'avec une plus grande consommatiom de dynamite. Au contraire, l'allumage d'un grand nombre it coups de mine avec des mèches ordinaires disposées de façon ij faire partir les coups de mine successivement, a permis d'operfr le sautage dans de meilleures conditions.

Forage des coups de mine, curage, chargement, bourrage.

■•9« Après avoir, par quelques coups de pic, préparé la roche â recevoir sans glissement de Toutil le choc du fleuret, le mineur commencera son trou de mine. Il prendra d'abord le fleuret le plus court et changera d'outil au fur et à mesure que les taillants s'émousseront; si le trou est pratiqué de haut en bas, il le maintiendra plein d'eau pour prévenir l'empâtement et réchauffement de l'outil. De temps en temps, il opérera avec la curette le nettoyage du trou ; après le dernier curage il l'asséchera avec des éloupes ou des chiffons et si la roche fissurée fournit de Teau, il cherchera à rendre les parois du trou étanches en les glaisant avec de l'argile; toutefois, celte dernière précaution n'est pas nécessaire quand on emploie la dynamite n® 1. Cela fait, il procédera au chargement, puis au bourrage pour lequel il emploiera des Tragments de schistes tendres exempts de quartz, des dièves, de la brique pilée, etc.

Voici les règles qui sont indiquées pour les charges de dynamite :

1*> L'importance de la charge sera, suivant les roches, comprise entre le % et les '/s de la charge qu'on aurait mise en poudre de mine, et la longueur de celte charge sera pour les roches trèscompactes, du '/« de la longueur du trou et pour les cas les plus favorables, du '/e ^^ V» de cette longueur. On peut se servir, pour calculer les charges de dynamite, de la formule :

P = I Cm^

P étant la charge cherchée en kilogramme, m la ligne de moindre résistance en mètres, et C un coeflîcîent qui varie de la manière suivante :

Pour les grès durs C = 0,70

Pour les grès tendres . . . . C = 0,45 Pour les roches moins résistaatcs. C = 0,36.

83 CIIAPITUE 111.

Avec des faces bien dégagées, la charge peut élre réduite à p = 7, C m\

La longueur des trous de mine varie d'une fois el demie ï deux fois la longueur de la ligne de moindre résistance.

Procédés d^amorçage dans le Urage à la pondre.

108. Avant rintroduction. dans le tirage à la poudre, desélou* pilles, ou mèches de sûreté, on ne connaissait d'autre amorçage que l'emploi d'une canette ou d'un fétu de paille plein de poudn' fine, qu'on introduisait dans le trou ménagé par Tépinglette à (nh vers la bourre, et qu'on surmontait d'une mèche soufrée. Cet usage qui n'est pas complètement perdu, offre à la fois moins de facilité et de sécurité que l'emploi des étoupilles de Bickford qui se sont aujourd'hui répandues partout. Les mèches de sûreté sont vendues par rouleaux de 10 mètres et par barils de 250 rouleaux, pesant de 50 à 60 kilogrammes. Ce sont des cordelettes ayant n centre une âme en poudre fine. Les mèches blanches eijaum donnent peu de fumée en brûlant, elles conviennent pour les travaux secs en galeries; les mèches goudronnées s'utilisent dân> les carrières ou les travaux bien aérés, les mèches à ruban et le^ mèches imperméables brevetées pour les travaux très-humide?, enfin, les mèches en guUa-percha servent pour les traxaux dans l'eau. Ces différentes mèches de sûreté brûlent avec uoe vitesse de 0'",50 à 0™,60 par minute. L'ouvrier les coupe à la longueur voulue au moment de s'en servir, il introduit Tunede^ extrémités de l'étoupille dans la poudre de la cartouche^ puis il bourre en ayant soin de ne pas couper la mèche avec le bourroir qui porte une rainure destinée à lui ménager un passage sur le côté du trou de mine. La figure 109 (pi. VI) montre comment s<î fait le chargement, le bourrage et l'amorçage à l'aide des éloupilles, dans le cas de l'emploi de la poudre comprimée; des incisions longitudinales aa\ sont pratiquées dans la mèche vers m

îxlrémîlë recourbée et coïncee, elles on! pour but de permellre a sortie du feu et d'assurer rinflammation de la charge. Voici les prix des différentes mèches de sûreté :

Mèches blanches et jaune doubles, le rouleau iO" . . fr. 0,îi5

Mèches goudronnées 0,55

Mèches en gutta-percha 1,50

Mèches blanches et goudronnées à ruban 0,85

Procédé ordinaire d^amorçage dans le tirage à la dynamite.

loo. L'explosion de la dynamite se produit au moyen d'une apsule forlement chargée, les figures 113 à 1 i 5 représentent en randeur naturelle la capsule simple^ et la capsule triple d'une flicacité beaucoup plus certaine. Les capsules pour dynamite se endent aux prix suivants :

Charge simple, prix le cent. . . fr. 3,50 . . . haut' 16"""

— double 5,60 ... i8

— moyenne 6,25 ... 21

— triple 7,70 ... 26

Voici les recommandations qui sont données par les fournisseurs aux exploitants pour l'emploi des capsules et le chargement es coups de mine :

(c jo Au bout d'une mèche de sûreté ordinaire nettement oupée, on fixe une capsule comme le montre la figure ilO, I mèche doit pénétrer jusqu'au fond. Ensuite on serre fortement \ partie supérieure de la capsule avec une pince en aa\ de tçon a lier entièrement la mèche à la capsule. Cette opération >t essentielle, car les capsules non serrées ne produisent pas )ujours l'explosion de la dynamite.

â"* On ouvre, d'un bout, la cartouche; on y enferme toute la

longueur de la capsule munie de la mèche, et on attache solidement avec une ficelle la mèche à la carlouche (fig. 112).

Z^ Dans le trou de minc^on place, sans les ouvrir, une ou plusieurs cartouches^ suivant la hauteur de charge voulue^ et l'on a soin de serrer avec un bourroir en bois, chaque cartouche séparément. La dynamite étant pâteuse, remplit exactement le trou de minc^ ce qui rend son action beaucoup plus efficace.

i^ On introduit ensuite la cartouche portant mèche et capsule. Cette C4irtouche doit toucher à la charge antérieure^ mais il ne faut pas trop la serrer afin de ne pas déranger la posilion de la capsule.

5° On remplit enfin le trou de mine, soit de sable, soit d argile, mais sans bourrer au marteau comme cela se pratique avec la poudre ordinaire. Quand on emploie la dynamite n^ 1, on peut bourrera l'eau.

Dans les travaux submergés, il faut éviter que l'eau ne mouille le fulminate de la capsule; on garnit soigneusement de poix, de cire ou de glaise, le joint de cette dernière et de la mèche; on la plonge ensuite dans la dynamite de la cartouche-amorce, el on fait la ligature comme d'habitude. Dans le trou plein d'eau, on fait glisser une à une les cartouches de dynamite n^ i : on les serre de manière à assurer leur contact, et on place la carlouche portant l'amorce par-dessus. »

Tirage des coups de mine par l'électricité.

iio. L'idée d'appliquer réleclricité au tirage des coups de mine, remonte à 1767, époque à laquelle le docteur Priestley faisait les premiers essais d'inflammation avec une machine a plateau de verre et une bouteille de Leyde; Gillot en 1805, VVinter, Waremtrop et Golzmann de 1823 à 1830, l'Américain Moses Shaw en 1831, puis en France^ de 1832 à 1837, MM. Fabien et Bauchetct, MM. Dumas et Castel, et enfin, MM. Mereau et Du Moncel. se sont occupés de cette question qui

fut également étudiée en Angleterre parMM.Wealsloneel Abel. L'Exposilion de Vienne a fait ressortir les progrès récents obtenus dans cette intéressante application de l'électricité au tirage des mines (*).

Géncrateors électriques , exploseur Brêguet, macliliie Bornliardt.

tii. On peut employer l'électricité dynamique^ au moyen de piles ou de courants d'induction obtenus par la bobine de RuhmkorfT^ ou bien on peut recourir à Télectricité slatique par Fusage de machines électriques. L'inflammation de la matière explosive s'obtient, soit au moyen d'un fil de platine porté au rouge par l'action d'un courant, soit au moyen d'une étincelle. Ce dernier système se prête plus facilement à l'explosion simultanée d'un grand nombre de coups de mine.

Les appareils d'induction ne se sont pas répandus beaucoup dans les mines parce qu'ils produisent une faible tension, ils ne se prêtent qu'au tirage d'un petit nombre de coups de mine. L'expiamtr Breguel ou coup de poing appartient à celte classe d'appareils; il est très-simple, fort léger, malheureusement il n'est pas suffisant pour enflammer plus d'une amorce. Si l'on veut tirer >iraultanément 5 ou 6 mines, il faut produire un extra-courant en rompant le circuit où passe le courant induit. L'exploseur Bréguel (fig. 126 et 127, pi. VII) se compose d'un aimant permanent sur les extrémités duquel sont vissés deux cylindres de fer doux portant des bobines d'induction. Un ressort maintient une pièce de fer doux en contact avec les extrémités de l'aimant; eette pièce pivote autour d'un axe et se sépare de l'aimant, lorsqu'on frappe du poing sur le bouton qui fait saillie au-devant de l'appareil. Au moment de cette séparation, il se produit un courant

(') Voir le mémoire publié par M. Habcts dans la Revue univcrtetie des mines» «ODfc 1874.

induit; un second courant se produit de même au moment ou le fer doux se rapproche du pôle.

Un verrou de sùrelé empêche l'appareil de fonctionner tani qu'il n'est pas tiré, et prévient ainsi les accidents que Fîmprévoyance pourrait provoquer.

L'exploseur Bréguet est employé aux mines de Fcrfay et aii\ houillères de Maries. M. Bréguet fabrique plusieurs modéIe> d'exploseur : le modèle le plus faible pèse 7\50 el coule i 00 francs ; avec des modèles plus forts coulant 200 à 500 franco. on peut obtenir de 8 à 10 départs simultanés.

119. Parmi les générateurs électriques basés sur l'emploi de l'électricité statique, dans lesquels l'électricité est en général développée par le frottement de plateaux en verre ou en caoutchouc vulcanisé contre des peaux de chat, on doit citer la machin^ d'Elsner et celle de Bornhardt. La première peut faire partir iOO amorces et produit des effets plus considérables que ceux qui sont nécessaires dans les mines; elle coûte 2S0 francs.

La machine de M. Bornhardt de Brunswick (fig. 421 à ISi. pi. VI) parait, au contraire, réunir les conditions nécessaire el sufBsantes pour le tirage des coups de mine dans les exploitalion> et notamment dans le fonçage des puits. Elle a récemment donDc de bons résultats aux mines de Montchanin, où elle a éie employée par M. Ollier (*) et aux houillères de Bézenet où M. Baure en a fait usage. F est un disque, soit simple, soit double, en caoutchouc durci qui reçoit, par un pignon calé sur son axe, un mouvement de rotation que lui communique une rout» dentée, mue par une manivelle. Une pièce de fourrure R formant frottoir est poussée contre les deux faces du disque par un léger ressort double H. L'électricité négative est appelée parler bagues J et conduite par les conducteurs g dans un condenseur L, qui n'est autre qu'une bouteille de Leyde en verre très

(') Comptes rendîis des réunions mensuelles de la Sociélé de V Industrie mituraie. Juillet 1877.

pais. En pR'ssaiU sur le bouton K^ on amène Texcilaleur G en ontact avec le bouton du condenseur et l'on provoque la éeharge, la bague D restant en communication avec rexlérîeur e la bouteille, tandis que la bague C communique avec l'excitaîur. Une chaîne d'épreuve A sert à montrer si la machine est en on état, auquel cas Télincelle produite par 15 ou 20 rotations eut sauter d'un maillon à l'autre. L'appareil est contenu dans ne boîleen zinc fermée hermétiquement; elle contient des tubes emplis de substances hygroscopiques pour éviter l'action de l'iiulidité. M. Bornhardt livre deux types de machines électriques : i petite machine à un disque du poids de 12 kilogrammes, 0™,oO X 0'n,18 X 0",34, elle procure des étincelles de 45 à millimètres de longueur, elle coûte 170 francs.

La grande machine à deux disques de 0™,30 de diamètre et eux condenseurs, donne des étincelles de 70 à 90 millimètres; PS dimensions sont 0™,î{4 X 0",27 X 0™,40, elle pèse 19 kilorammes et coûte 240 francs.

FUs conducteurs.

IIS. Dans les galeries sèches, les fils conducteurs principaux cuvent être en fil de fer n° 10 à n» 15; mais dans les chantiers umides et notamment dans les puits, on doit faire usage de fils e cuivre n*> 13 à n® 15 recouverts de gutta-percha ; leur conuctibilité est du reste 6 fois plus grande que celle des fils de fer. .a jonction de ces fils s'opère au moyen d'une ligature brasée vec soin et recouverte d'une pâte et d'une bande en caoutchouc. LUX mines de Montchanin, on a deux conducteurs principaux; ette disposition vaut mieux que celle qui consiste à fermer le ircuit avec la terre; on peut encore faire usage pour conducteur rincipal, d'un câble à deux conducteurs. Les conducteurs interlédiaires exposés à une rapide destruction, sont, à Montchanin^ n fils de cuivre n» 1 entourés de gutta-percha ; ils coûtent 2 centimes le mètre courant, tandis que les conducteurs prin-

eipaux en fil de cuivre de 0"",002 à 0"",024 coûtent de CO à 75 centimes par mètre courant. Les fils d'accouplement qui réunissent les diverses amorces peuvent être en fer de i à 2 millimètres de diamètre, mais dans les endroits humides il vaut mieux employer des fils de laiton.

La réunion des fils auxiliaires aux conducteurs principau\ et aux attaches des fusées électriques doit se faire avec beaucoup de soin, en mettant à nu avec un couteau le fil métallique sur une longueur de 0™,0S environ et en tordant les deux fils ensemble, comme le montre la figure 1 17 ; on s'expose, au contraire, à des ratés occasionnes par des pertes d'électricité quand on projette en Tair la pointe d'un des fils réunis, comme on le voit (fig. 118)^ les fils tordus sont comprimés à plat avec une pince et les extrémités en sont coupées. Dans les endroits humides on passe sur les fils de jonction un petit tube en caoutchouc, qu'oo a glissé sur Tun des fils avant la ligature (fig. il9); on le une ensuite avec une ficelle sur les parties du conducteur recouvertes de gutta-percha (fig. 120).

Amorces électriques.

114. On dislingue les amorces à fil de platine, basées sur rignition d'un fil de platine sous l'influence d'un courant galvanique, et les amorces ou fumées électro- magnétiques, basées sur la décharge qui se produit au sein d'une matière inflammable entre deux fils de cuivre dont les deux pointes sont maintenues à une petite distance. Ces dernières amorces sont applicables au cas où l'on fait usage de Texploseur Bréguet ou des machines à électricité statique. Il faut encore distinguer les amorces destinées à enflammer la poudre ordinaire de celles qui doivent provoquer l'explosion de la dynamite; ces dernières doivent en eflel être munies d'une capsule au fulminate, inutile dans le cas de la poudre. Les amorces d'Abel, dont on se sert avec l'exploseur Bréguet, se composent de deux petits fils de cuivre distants d un

demi-millimètre et fixés dans un petit cylindre en gutta-percha qu'ils dépassent d'environ un millimètre. Ce petit cylindre est lui-même enfermé dans un tube rempli d'une poudre spéciale, le fout est fermé et préservé par un vernis siccatif; l'amorce d'Abel est fixée dans une capsule au fulminate quand on doit faire usage de la dynamite.

Avantages que présente remploi de réiectricilé.

ti$. Comme je l'ai déjà dit, l'électricité appliquée au saulage des roches, offre l'avantage de permettre le tir simultané d'un {^rand nombre de coups de mine; elle facilite aussi singulièrement le tirage sous Teau. Mais les expériences faites jusqu'à ce jour et confirmées par les essais de Montchanin, montrent qu'en ce qui concerne l'économie du tir proprement dit, l'éleclrîcilé ne présente aucun avantage direct sur l'emploi des éloupilles de Bichkfort. Au point de vue de la sécurité, l'avantage est tout entier au tir électrique qui permet sans inconvénient aux ouvriers de retourner sur les coups de mine qui n'ont pas éclaté, sans crainte d'explosion tardive; de plus, avec I électricité, on est tour jours maître de provoquer l'explosion au moment favorable, et Ton n'a pas à craindre, comme avec les autres procédés, les conséquences d'un retard de quelques secondes dans la retraite des ouvriers chargés de l'allumage, circonstance qui s'est fréquemment produite dans le fonçage des puits.

Accidents qui peuvent survenir dans le tirage des ecups de mine, leurs causes, précautions à prendre pour les éviter.

ti«. Le tirage des coups de mine peut donner lieu à une série d'accidents dont il importe de préciser ici les causes les plus fréquentes.

1^ Pendant le bourrage, l'explosion de la charge peut être prématurément provoquée par une étincelle. On évitera cet

accident en choisissant convenablement la bourre de manière qu'elle ne contienne pas de particules siliceuses, eu évitant qu'il reste de la poudre adhérente aux parois du trou de mine dans la région où le bourrage doit s'effectuer, en enaployanl l'épinglettc en cuivre, ou mieux en proscrivant les anciennes méthodes d'amorçage (canette ou fétu), enfin, en faisant usage de bourroirs à bague de bronze, ou ce qui est encore préférable, de bourroirs en bois.

2° Un coup de mine peut aussi larder à partir, par suite d'un défaut de soin dans le chargement ou dans l'amorçage, ou bien parce que Tétoupille s'est brisée pendant le bourrage; ii éclalc»ra ensuite tardivement lorsque l'ouvrier revenu sur son chantier tentera de débourrer ce coup de mine.

On évitera cet accident malheureusement Irop fréquent, en prennnt les soins les plus minutieux dans le chargement el Tamoroage, en attendant un laps de temps assez considérable avant de regagner un chantier où un raté s'est produit, et en ne débourrant jamais une mine qui n'a pas éclaté.

3° L'expérience a démontré que la plupart des accidents occasionnés par le grisou, sont provoqués par l'explosion des coups de mine dans une atmosphère contaminée par ce gaz; la présence de poussières charbonneuses en quantité notable dans les chantiers ainsi infestés, augmente encore le danger.

On devra, par une réglementation sévère et une surveillance attentive^ proscrire le tirage des coups de mine dans un chantier, toutes les fois que la présence du grisou y est constatée. Je reviendrai sur cette réglementation quand je traiterai de l'aérage des mines.

7* Leçon.

Tirage des coups de mine (suite).

Comparaison du forage à un homme et du forage à deux hommes.

tt7. L'opinion d'un grand nombre d'ingénieurs des bassins de Mons et de Charicroi, c'est que le forage h la massette^ ou à un homme^ présente une incontestable supériorité sur le forage à la masse ou à deux hommes, pour l'ouverture des galeries de mine. D'après ces praticiens, le premier système, comparé au second, procure une économie de temps et d'argent de 2S % en moyenne; cette économie qui atteint un maximum de 30 % dans les schistes , diminue de plus en plus à mesure que les roches deviennent plus dures. Il s'ensuivrait que pour les voies souterraines de section ordinaire ouvertes à travers bancs dans les rocs ou les querelles de moyenne dureté du Nord de la France, il conviendrait d adopter le forage à la massette, le second procédé I ouvant être réservé pour les galeries en querelles très-dures et pour les avancements en grande section, par exemple pour le percement des tunnels.

A fortiori^ on peut dire qu'en général le travail à la masselte eM à recommander dans le coupage des voies, un seul mineur aidé d'un hiercheur ou d'un remblayeur pouvant ouvrir le plus 5iouvent, par ce moyen, une galerie en veine aussi bien que peuvent le faire avec l'aide d'un remblayeur, deux mineurs travaillant à la masse.

Il existe pourtant des mines dans le Nord et le Pas-de-Calais où le travail à la masse est exclusivement employé dans les bowettcs, les mineurs sachant peu se servir de la massette ou obéissant à un préjugé auquel ils ont pu être conduits par l'emploi de massettes dont le poids n'était pas en rapport avec le poids moyen des fleurets dont on faisait usage; un calcul simple

montre, en effel, que plus la masse du fleuret est faible par rapport à celle du marteau, plus est élevé le rendement du travail que rhomme développe dans la percussion ; ce rendement «"st proportionnel a^^~^, (m désignant la masse du fleuret et tn celle de la massette).

M. Havrez a confirmé par l'analyse les faits que la pratique