DU PONÇAGE DES PUITS DE MINE DANS LES TERRAINS AQUIFÈRES
§ 1. — Considérations générâtes.
Difflcaltës que peut présenter le fonçage des puits de mine.
%%H. Le fonçage des puits de mine, à travers des terrains consistants et peu aquiferes, est un travail relativement facile qu'on peut exécuter avec un outillage simple et qui n'exige que du temps et des soins. C'est dans ces conditions favorables que
23i CHAPITRE VI.
Ton a creusé la plupart des puits de mine du bassin de la Loi^^ où, dès le début d'un fonçage, on trouve les aflDeuremeots ds terrain houiller.
Mais il en est tout autrement pour la traversée des terrains di^ recouvrement qui s'étendent au-dessus du terrain houiller dans les départements du Nord et du Pas-de-Calais, dans quelques parties du district de Newcastle, dans les environs de Mons, ainsi que dans les bassins de la Ruhr et de Sarre-et-Moselle. Dans ces régions moins favorisées, la traversée des morts-lerrains est une opération délicate et difficile; Tingénieur peut avoir à combattrtla nature inconsistante des terrains et à extraire des quantités d'eau souvent considérables, qui l'obligent à faire appel à toutes les ressources de l'art. Les moyens auxquels on est forcé de recourir pour vaincre ces obstacles, absorbent parfois le^ ressourcfs financières d'une Compagnie; on a vu des sociétés houillères, renoncer, après de grandes dépenses, à lutter davantage avec des difficultés qu'elles considéraient comme insurmontables, ou toot au moins comme hors de proportion avec les capitaux dont elles disposaient.
Terrains de recouvremeot des bassins houUlers. — QuanUté d'eao
fournie par les zones aqulfères.
999. Le terrain houiller de Newcastle est en partie recouvert par le grès bigarré et le calcaire magnésien ; dans le bassin de Saône-et-Loire, les terrains de recouvrement appartiennent au trias (grès bigarré et marnes irisées); les strates liasiques s'étendent sur la formation houillère d'ÂIais et de la Grand'Combe.
Dans les départements du Nord et du Pas-de-Calais, dans les environs de Mons, de même que dans les bassins de la Ruhr et de Sarre-et-Moselle, les morts-terrains se rattachent à la période crétacée; ils sont formés de couches alternatives de marne, de sable d'argile et de craie; c'est là qu'on a rencontré jusqu'ici les plus grandes difficultés pour le fonçagc des puits. La formation
rétacée du Nord renferme en effet, à sa partie supérieure, des lancs perméables, fissurés en tous sens, dont Tensemble constitue le vastes réservoirs où s'accumulent les eaux pluviales.
Les Dièves ou bancs argileux forment, à la partie inférieure, me base plastique épaisse et imperméable, au-dessus de laquelle es eaux sont retenues; on a donné le nom de niveaux aux :ones aquifères ainsi formées dans les morts-terrains.
Lorsque, par une excavation pratiquée à la surface, on pénètre lans ces bancs aquifères, Teau s'y précipite et tend à reprendre ion niveau hydrostatique.
C'est au milieu des bancs de craie dans lesquels se trouvent lispersés des rognons de silex pyromaques appelés rabais ou :ornu8 par les mineurs du Nord, que se rencontrent ordinairenent les sources les plus abondantes; les bancs fissurés de marne ;rise, appelés fortes-toises, alternant avec des argiles mêlées le calcaire et de marne, connus sous le nom de bleu^, renfernent aussi des niveaux importants; enfin sur les points où le lourtia ne repose pas directement sur le terrain houiller^ on rencontre, à la base des morts-terrains, des dépôts arénacés trèsnquifères; c'est à cette origine que se rattachent les sables inférieurs qui donnent naissance au torrent d'Ânzin et la couche épaisse de sables fluides traversée au puils S^ Alexandre de Strepy-Bracquegnies et à la fosse Bonne-Espérance de la Société de S*-Vaast (Centre du Hainaut).
La quantité d'eau à épuiser dans la traversée des couches crétacées qui recouvrent le terrain houiller est essentiellement variable, non-seulement d'un point à un autre du même bassin, mais encore d'un point à un autre d'une même concession. La fosse n^ 3 de Ferfay est située à une distance de 1100 mètres environ de la fosse n^ 2; la première fosse n'a rencontré que des sources insignifiantes, tandis que la seconde avait fourni beaucoup plus d'eau.
A Carling, dans la Moselle, on a eu à épuiser, pendant le fonçage, S8 hectolitres d'eau par minute; à Falck on a rencontré
254 CHÀPITUE VI.
100 beclolitres; à Flemming et à Merlebaek la quanlilé d'eau extraite élait de lOS hectolitres par minute. La fosse S'*Piem\ prés de Thiveneelles^ a fourni 150 hectolitres^ tandis qu'à h fosse Thiers on a eu à épuiser 450 hectolitres. A la fosse n» o de Courrières la quantité maximum d'eau à extraire s'est élevée à 219 hectolitres. A l'Escarpelle, près de Douai, elle a atteint jusqu'à 600 hectolitres. A Havre (Belgique), M. Bourg n'a pâs hésité à armer de quatorze chaudières et d'un ensemble de machines représentant une force de 1350 chevaux, trois puits foncés simultanément en vue de traverser les nappes aquifères. A Hetton (Northumbcrland), on a déployé une force de 1200 chevaux, répartis également sur trois puits voisins, pour traverser, à 148 mètres du jour, une couche de sables boulants très-aquifères, de 10 à 11 mètres d'épaisseur. Le passage de cette eouebe de sables a duré neuf mois et a coûté 1.638.000 francs.
Coup d*œil sur le» formations géologiques des bassins bonlllers
du IVord et du Pas-de-Gaials.
980. Avant d'aborder Tétude des différents procédés de foncage à travers les terrains aquifères, il me semble utile de coinpléter les renseignements qui précèdent par quelques indication> géologiques sur le terrain houiller du Nord et sur les diverse^^ assises que recoupent, dans cette région, les sondages et ]e< puits.
La houille du Nord de la France a été formée à l'époque des sigillariées et des calamités^ elle repose sur le calcaire carbonifère {calcaire à productus, calcaire de SoignieSj de Tourna^ et de Marquise)^ sous lequel on trouve des grès dévoniens (grès à spirifer Ferneuilli).
La houille est généralement intercalée entre deux bancs de schistes; le schiste du toit, régulièrement feuilleté, renferme des empreintes fossiles de feuilles et de tiges; le schiste du mur. dont la cassure est moins régulière, est traversé par des racines
(t radicelles de sligmariées ; M. Gosselet le considère comme e Fancien sol de la forât houillère. »
Les bancs de querelles ou grès houillcr se trouvent à une listance variable du toit des veines; cette distance est parfois ;rès-faible; on n*en rencontre qu'accidentellement au mur des couches.
Les dépôts houillers ont été ultérieurement recouverts par les assises crétacées qui, sur quelques points isolés, comblèrent d'abord les bas-fonds de la surface avec des argiles qui paraissent appartenir au Gault supérieur, comme le font supposer les échantillons recueillis dans un sondage pratiqué dans la ville même de Valencîennes, à la Place Verte, et avec des grès et des sables appartenant au grès vert inférieur. C'est à cet horizon qu'il faut rattacher le grès dur désigné sous le nom de Meule ('), rencontré sous le tourtia dans les environs de Condé et de Thivencelles; c'est aussi l'horizon des sables salés du torrent d'Ânzin.
Le tourtia qui recouvre les assises précédentes sur les points isolés où on les rencontre, repose partout ailleurs, sur le terrain houillcr. C'est un poudingue composé avec des éléments em* pruntés au terrain plus ancien (houillcr, carbonifère ou dévonien) cimenté par des marnes glauconifères ou de la glauconie presque pure; il se présente sous la forme d'une roche assez tenace quand elle n'est pas en contact avec l'eau, mais d'une facile désagrégation dans le cas contraire ; la pâte est verte et ferrugineuse; on y trouve des galets; c'est l'horizon du Pecten asper (grès vert).
Au-dessus du tourtia, on rencontre à la base de l'étage de la craie, les dièves : ce sont des argiles marneuses blanches, bleues ou vertes. On y trouve Ylnoceramus labiatus et la Rhyn-
(*) M. Gosselet pense que la Meule inférieure est intermédiaire entre le Gault véritable et la craie glauconieuse; il la rattache à la craie des Ardennes à Ammonites in/lalus et au Gault supérieur de Vissant à Inoceramus sulcaiu$. (BulUtin de la Sociéié géologique du Nord, 1876-1877.)
chonella Cuvieri; ces dièves sont couronnées par des markUa ou marnes à Terebratulina gracilis et à Inoceramus Brongniarti, que Ton mélange au charbon pour faire un combustible aggloméré employé dans les ménages. Au milieu des marletles on trouve des bancs de craie dure et solide que les mineurs dé^ignent sous les noms de fortes-toises et de bleues. Cet ensemble appartient à Thorizon de la craie marneuse.
Les assises de la crate à silex reposent sur la série précé dente, et renferment de gros silex appelés comttô : à la base, elles sont représentées par des bancs durs (Meule supérieure. couches à Micraster hreviporus), recouvertes par des bane plus tendres fournissant de la pierre à bâtir et de la pierre i chaux (couches à lUicraster cortestudinarium).
Cet ensemble crétacé est couronné par la formation tertiaire , *' ce sont d'abord les sables et tuffeau glaucomeux (sables fio^ argileux contenant beaucoup de glauconie, ou argiles avec quelques silex rongés, couverts d'un enduit verdâtre), puis Vargiki silex et le limon des plateaux qui fournit de la terre à briques
La série géologique que je viens d'indiquer se complèti" par les terrains quaternaires {diluvium, alhivions anciennes) ei par les terrains récents {graviers, tourbe et alluvions modenies. 1^ tout recouvert par la terre végétale.
931. Comme application de la classification précédente, voici deux coupes relevées par M. Gosselet, Tune relative aux terrains traversés par la fosse Saint-René à Guesnain près Douai, fautre relative aux terrains qu'a traversé la fosse n^ 3 de Carvin.
(*) Éocéoe.
Coupe de la foese Saint-René.
DÉSIGNATION
deU
roftsiLfcS.
Argile brune (terre végétale) . .
Argile jaune (limon)
Argile yerditre-brunâtre . . .
Argile jaune avec débris de marne.
Sable verdâtre argileux . . . .
Tuffeau {Turc) .......
Craie très-difisée en fragments roulés
Craie marneuse, blanche, divisée à la partie supérieure ....
Craie grise, avec silex ....
Craie grise (Gris)
Id. avec silex
Id. sans silex
Id. avec silex
Id. sans silex
Craie compacte argileuse (Grisbleu)
Craie grise
Craie compacte très-argileuse, se délitant à la gelée (Bleu) . . .
Craie compacte argileuse (Grisbleu)
Argile presque plastique, bleue. .
Calcaire fossilifère gris très-dur.
met.
Inoceramus Lamarkii.
Echinocborys gibbus.
Bryozoaires.
Débris de poisson.
Pecten Dmardini?
Micraster LeskeL Rhynchonella plicatilis.
Terebratula semi-globosa ?
Bryozoaires.
Terebratulina gracilis.
Terebratula semi-globosa.
Inoceramus labiatus.
Oslrea.
Terebratula.
Terebratulina gracilis.
Terebratulina striata (campa-
niensis).
Rhynchonella CuvierL Discoldea minima.
Corax, Ptychodus, coprolites.
Serpula amphisbœna.
Rynchonella Cuvieri.
accibbut*
minéralogiques.
niveav d*no des pviM da paji.
A S7 i/t m., banc de tna da
o-.is.
A 61 mèlre», baae éè illci d« 0-,t.7.
aiaroamito.
CHAPITIIE VI.
met.
lOi
Coupe de la fosse Saint-Bené (suite).
DÉSIGNATION
J«to
Argile presque plastique bleue. .
Argile compacte bleue, se délitant
k ïi^ïaiei Diéves)
Craie grise compacte
Craie arénacée et argileuse, avec glauconie, dont la quantité augmente avec la profondeur. Les roches de la base sont noires au moment de l'extraction . . .
Argile sableuse très-glauconieuse avec nombreux cailloux roulés et fragments de charbon . . .
Schistes et grès houillers.
rOS5ILBS.
Belemniles plenus.
Ammonites Cunningtoni ? Inoceramus labiatus.
Rhynchonelia Cuvieri.
Belemnites plenus.
Ammonites Rbotomagensis.
Plicatuia.
Pecten orbicularis.
— asper.
Peeteo serratiu.
Pecten circularis.
Ostrea conica, variété miner.
Plicatuia.
Pleurotomaria perspectiva.
— Brongniartiana.
minénJ^
4a pâiuif^ C—i «■ v am f i I* ebttttnM. vert, i calcaire.
Met.
Coupe de ta fosse n* 3 de Carvin.
DÉSIGNATION
de la
Terre végétale ....
Limon (terre à briques) .
Limon mélangé de craie .
Sable vert et argile . .
Craie tendre très-divisée
Craie blanche ....
■lèt.
P0SSILB5.
Inoceramus n* 9 (à 37 m.).
Bois carbonisés (37>",70;.
ACcivBira
minérâlûgif
Hlwaa rcH 4» |
Tvr«ée4t pctkil dan McB»Uratifi
Coupe de la fosse n« S de Carvhi (suite).
DÉSIGNATION
ACCIDBIWTS
de la
