MINE
«ani cbarsées do substances minérales, quelles y ont dénosées sur les parois en bandes alternâmes. •^ Quand les sufestancos minérales sont en quantités exploitables on dit qu’elles forment un gîte. .
1 es travaux que Ion exécute sur les gtes so divisent en travaux do recliorche pour les découvrir, travaux de roconna ssance pour en évaluer limportanco, travaux d exp °oi"aiion pour arriver ù. l’extraction économique du mi-
"Tos travaux de recherche ont pour guide principal l’étude géologique de la région ; ils so çratiquent souvent à l’aide do sondages quandle gito n’afàouro pas à la surface du sol, de galeries, ou quelquefois do puits.
I ’ittaoui des gîtes ou des terrains qui les encaissent se^âu aïmojen’doutils qui peuvent é..o ceux du terrassier pelle et pioche pour les terrains meubles, et pl is généralement ceux du mineur, pic, masse, po">'<>™’ «■ foins et aiguille infernale, pour les terrains consistants
On emploie actuellement, pour venir en aide au travail de rhomme, les explosifs divers, poudres et dynamites en cartouclios cylindriques, que l’on introduit dans des trous forls aans les rocliis au moyen de barres i mine ou do fleuTers en acier, sur lesquels les mineurs frappent au movon do masses on tournant à chaque coup le fleuret
moven Uo masses ou luuiiia"-- « v,..-.,"- , -i - ,
Hio fraction do tour pour assurer la régularité du trou^ On provoque rexplosiontu moyen ^ "■"’,™«=’V" ;;,^^’^2re de on ajoute, pour la dynamite, uno capsule de fulminate de
"pour accélérer le travail de forage dos trous, qui est le dus long et lo plus pénible, on emploie dos machines apro "éespf,-"oi-«<n-cM. ...entées sur dos affûts, dont les unes sont manœuvrées à la main, les autres sont mises en mouvement par l’eau, l’air comprimé ou l’éloetric.té. L emploi de ces moyens mécaniques pcrn.et de doubler ou i^.émo do tripler la vitesse du travail. Non seulement on fait à la machine lo forago des trous do mines, mais on emploie "nco dans losTnines de houille, sous le nom de /ia™«« Itrouillenses, des machines qui font, dans les chantiers, la partie la plus pénible du travail du m.neur et qui permettent d’augmenter notablement la production.
Les sondages qui servent à la recliorc he des g.tes ou mémo à leur ?xploitation, quand il s’agit de liquides, comme les eaux minérales ou les pétroles, sont des trous fores verticalement au moyen d’outils appelés Irépam qui agissent à la manière des fleurets dans lo forago des trous de mine. Les trépans sont portés par des tiges que 1 on visso les unes au bout des autres et que l’on peut al onger suivant les besoins. On soulève le trépan et on le laisse tomber sur le fond du trou, où il brise la roche par 1 effet du choc Après uo certain nombre de coups, on pratique le curage en remplaçant le trépan par un cylindre muni d’une soupape au moyen du.|uel on enlève les débris do la roche restés au fond dn trou, puis on recommence lo battage au trépan. Quand les parois sont obouleuses, on les soutient au moyen d’un tubage. Les trous de sonde ont des diamètres qui varient do 2.i centimètres à 1 mètre et plus, suivant leur profondeur et la nature du terrain. Leur profondeur vario beaucoup. Le puits de «■’«"«’llo, ù Pans, est un sondage qui a trouvé la nappe aquifèro à 600 mètres. Les sondages les plus profonds sont ceux de Schiadebach en Saxe (1.750 m.) et de Paruschowitz en Silésie (2.003 m.). , , , j i.
On prati(iue aussi, surtout dans les rochos dures, le sondage au diamant au moyen d’une couronne armée de diamants noirs, animée d’un mouvement de rotation rapide, qui découpe dans la roche une . carotte », que 1 on retire de temps en temps. . -, a r :„
Les puits servent à la sortie des produits extraits à 1 intérieur des travaux ; ils sont généralement verticaux, mais Quelquefois inclines, comme au Transvaal, suivant lo plan des filons ; leur section est généralement circulaire, quelquefois cependant rectangulaire. . .,
Les procédés do creusement des puits varient suivant la nature du terrain. Dans les terrains consistants et peu aquifcres, on pratique lo creusement à la main et on fait suivre lo revêtement, ou « muraillement », de proche en proche. Dans les terrains consistants et très aquiferes, on est obligé de faire des revêtements ou « ouvelages » étanches dont le joint de base, qui porto le nom do . trousse picotée . exige un soin tout particulier. Un tel travail, qu’on appeUe fonçnge à nweau vide, exigo 1 installation de pompes puissantes que l’on évite dans le toncage à niveau plein ou procodé do Kind et Chaudron, dans lequel on creuse et on revêt lo puits à la manière d un sondage. Dans les terrains inconsistants, on procède par la méthode des revêtements descendants ou de la trousse coupante, lorsqu’ils sont peu aquiferes ; par le procède du fonça"0 à l’air comprimé ou procédé Trigor, ou plus ordinairement par le procédé do la congélation des terrains ou procédé Pootsch, lorsqu’ils sont très aquiferes.
Les galeries se creusent par les moyens ordinaires, souvent au moyen do perforatrices ; elles sont : les unes hors du gîte, traversant généralement à angle droit les terrains encaissants (on les appelle alors travers bancs) : les autres dans lo gite, dans lequel elles suivent soit uno horizontale : ce sont los galeries do niveau, soit uno ligne do plus grande pente ; co sont les montages ou plans inclinés, soit quelquefois, mais plus rarement, une ligne intermédiaire entre l’horizontale et la ligne do plus grande pente. Dans certains cas, les parois des galeries peuvent être laissées nues, sans i-evètement ; la plupart du temps, elles doivent recevoir un revêtement ou soutènement formé soit do cadres en bois de pin ou de chêne assemblés soit do cadres on fer, soit de maçonnerie quand les galeries doivent durer longtemps. Les excavations do peu do durée, comme les chantiers d’exploitation, sont toujours soutenues par dos cadres en bois.
Les transports à l’intérieur des mines so font toujours dans des wagonnets rectangulaires, en bois ou en fer, circulant sur les voies ferrées. Pour faire passer les wagonnets d’un niveau à un autre, on so sort de plans inclinés, c’est-à-dire de voios installées dans dos galeries suivant les lignes de plus grande pente, ou bien do balances installées dans des puits intérieurs verticaux. Les wagonnets sont mis en mouvement par des hommes, des chevaux ou dos machines fixes ou automobiles. Les premières agissent sur les wagonnets par l’intermédiaire de cîiblos ou do chaînes, à mouvement intcrn.ittent ou continu, à grande ou à petite vitesse. Les meilleurs sont les systèmes continus et à petite vitesse. Les locomotives, comme les machines, peuvent être à vapeur, à air comprimé, ou mieux électriques.
Los transports de l’intérieur à l’extérieur so font par les puits et constituent le service de 1 extraction. Los wagonnets sont transportés à l’extérieur dans des cages en fer à un ou plusieurs étages contenant chacun un ou plusieurs wagonnets. Les cages suivent dans lo P"s "-.o voie fixe cSnstituéo par les g,ndes qui sont, ou bien flox.blos comme les guides en cables, ou bien r.gides comrno les guides en boil et en fer. Ces derniers sont les meilleurs. Ils se fixent sur dos poutres transversa es appelées moises. Les cages sont suspendues aux câbles^, qui sont faits en aloès (chanvre de Sfanille), sur des fils do fer ou d’acier. Les cables passent sur des poulies de renvoi ou nwlelles portées par le chevalement qui prolonge e puits au-des’sus du sel et de là à l’appareil d enroulemont ; tambours pour les câbles ronds, bobines pour les câbles plats. Les tambours peuvent êtres cylindriques, ou tronconiques, ou cylindre-coniques, ou sp.raoïdes, suivant qu’on veut régulariser plus ou moins complètement 1 effort Jemandé à l5 machine. Les recettes extérieures et intérieures comportent on outre dos taquets pour faire reposer los cages à l’arrêt ; la cage porto dos parachutes en cas do ruptuFe du câble ; la machine est munio dun frem pour obtenir l’arrêt, et d’un évite-molettes pour éviter que la cage dépassant l’orifice arrive jusqu au.x molettes.
La circulation des hommes so fait par échelles fixes ou mobiles (fahrkunst), ou plus ordinairement par les cages. Les eaux qui suintent de toutes parts dans les travaux de mines constituent quelquefois un obstacle sérieux. On les réunit, à la base du puits, dans un réservoir où e) es sont prises par des pompes. Ces pompes peuvent être placées à l’extérieur, avec une maîtresse tige régnant dans le puits, des corps de pompe en répétition les uns au-dessus des autres, un balancier de commande et un balancier d’équilibre ou mieux à l’intérieur, on les actionnant par la vapeur, l’air comprimé, l’électricité, ou même 1 eau sous pression. Les travaux do défense contre les eaux comportent l’établissement de serrements dans les galeries ou dans les puits. _ , j. ,- - „
L’aérago des travaux do mine ne présente d ordinaire pas do difficultés dans les mines métalliques, pourvu qu il V ait double communication avec l’extérieur ; il est rare qu’on soit arrêté par les considérations d aér.^ge. Il en va tout autrement dans les mines de bouille. La présonco presque générale dugrisou. qui a la redoutable propriété do former avec l’air des mélanges détonants, oblige à so préoccuper particulièrement du renouvellement de 1 air. Autrefois un homme, appelé le . pénitent », le corps et la tète couverts de vêtements mouillés, se traînait dans les galeries avant l’entrée des ouvriers pour allumer de loin Evec uno longue perche les accumulations do grisou concentrées au toit des galeries. Ce qui était possible avec do petites exploitations à faible profondeur ne le serait plus auiourdhui, avec l’intensité actuelle de 1 exploitation et les grandes quantités de grisou qui se dégagent. On est donc Imeno à installer des ventilateurs centrifuges qui aspirent l’air vicié et le rejettent au dehors, et à organiser l’ensemble des travaux de manière que la circulation de l’air v rencontre le moins possible d’obstacles. On emploie principalement les ventilateurs Guibal, Ser et Râteau : le premier de grand diamètre, 7 à 12 mètres, à marche lente- les derniers de petit diamètre, 2 mètres à 2",50, a grande vitesse. La quantité d’air que Ion fait circuler dans les mines grisouteuses varie de 1.800 à 3.000 mètres cubes par minute. On emploie aussi à l’intérieur dos travaux des ventilateurs portatifs pour assurer 1 « aérage secondaire » dos chantiers.
L’éclairage des mines métalliques ne présento aucune difficulté : de l’antique lampe romaine à la » rave » actuelle des mineurs, la différence n est pas très grande ; mais dans los mines grisouteuses, il faut des précautions spéciales pour éviter de mettre le fou au grisou. Los mineurs se servent, pours’oclairer, de lampes de sûreté dans lesquelles la flamme est complètement entourée de toiles métalliques qui empêchent la propagation au dehors do l’inflammation du grisou. La découverte des propr.étés des toiles métalliques est duoàHumphry Davy. ha lampe primitive a été perfoctionuée par de uombreu.x inventeurs. Les plus employées sont celles do Mucsler et de Mar-
^Pour être économique, l’exploitation d’un gSte doit être faite avec méthode, ordro et régularité. L’arrangement do l’ensemble des travaux constitue la méthode d exploitation, qui comporte d’abord la division du gîte eu otages par des galeries tracées à des niveaux distants de 40 à 100 mètres, ordinairement suivant la verticale. Pour les couches, on distingue les couches minces, moyennes et puissantes. Dans les premières, on emploie d une manière Générale la méthode des tailles montantes, quand lacoucho n’est pas trop inclinée ; colle des tailles chassantes, quand la pente est comprise entre 50 et 100 p. 100 ; celle dos maintciaces ou des gradins renversés, quand la pente dopasse 100 p 100 ou K’. Dans la méthode dos tailles montantes, lo chintior, dirigé suivant uno horizontale do la couche, so déplace suivant la ligne de plus grande pente Dans la méthode des tailles chassantes, lo chantier dirigé suivant la ligne de plus grande pente avance suivant une horizontale de la couche. Dans les deux cas, quand la solidité des terrains lo permet, .1 y a avantage à emplever es grandes tailles, c’est-à-dire à mettre les chantiers les uns Su bout dos autres, plutét que do les disposer en retrait les uns sur les autres. Dans los couches moyennes, les méthodes employées sont les mêmes, mais 1 exploita ion "st plus facife. îlans les couches puissantes, on emploie soit la méthode des tranches inclinées superposées avec tailles montantes ou chassantes coiiimo dans les cas pro cédents, soit la méthode par tranches horizontales avec chantiers en travers ou en direction. ,,..^ .„„ ^,
Dans les filons minces, on emploie la méthode dos gradins renversés, qui est l’équivalent des mainlenages dans les couches trèi redress.-es ^plus rarement la motl.o. o des gradins droits) ; dans les filons puissants, on emploie la méthode horizontale. Dans les gites minces, dune manière générale, lo stérile, qu’on est toujours oblige d abattre, suffit à remplir, à remblayer les vides ; dans es gins moyens, on peut quelquefois s’abstenir de rembUiyer en opérant par foudrovago ; dans les gîtes puissants, celte pratique serait dangereuse et on est amené, pour et ectuer (e remblayage complet, à introduire de 1 extérieur du remblai abitiu dans des carrières spécialement ouvertes à cet otTet. ,.,-,
Les transports à l’extérieur des matières extraites diffè rent suivant que la distance à parcourir est longue ou
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courte que les différences de niveau sont faibles ou fortes, que le pays est plat ou accidenté. Quand la distance à parcourir est faible, la traction par chevaux, par cable ou chaîne sans fin, convient principalement ; quand la distance est grande, on emploie la chaîne sans hn ou bien les locomotives à vapeur ou électriques. Quand les différences do niveau sont faibles, les mémos systèmes donnent la solution • mais, quand les différences de niveau sont fortes, on doit avoir recours soit aux plans inclinés, son plutôt aux transports par câbles aériens, organisés soit comme des plans inclinés indépendants du relief du sol, soit plutôt comme do véritables norias à débit continu. Quand lo pays est accidenté et que le transport doit franchir montagnes et vallées, le transport par câble donne encore a meilleure solution, comme aussi en pays plat, quand lo débit est élevé. . .
Avant d’être livrées à la consommation, soit pour leur utilisation immédiate comme les combustibles, soit pour une élaboration ultérieure par voie métallurgique comme les minerais, les matières extraites des mines doivent être soumises à une épuration ou un enrichissement préalables, qui se font en partie à la main par voie de triage, de schcidage ou division au marteau, mais surtout mécaniquement au moyen d’appareils appropriés. Le but à atteindre est de séparer les diverses espèces minérales mélangées dans le minerai, pour constituer d uno part des produits finis, riches ; d’autre part, des stériles à re-
^ Cette séparation s’obtient d’abord par un triage à la main exécuté sur les morceaux do grosseur sulhsaiite, pour mettre de côté les parties tout à fait pures, ou faciles à isoler au marteau, et les parties tout à fait stériles qui sent rejetées immédiatement ; ensuite par des désagrégations successives des morceaux mixtes dans des broveurs, entre lesquelles on intercale des triages à la main ou dans des machines, pour éliminer une partie du stérile et réduire les frais des broyages ultérieurs. Finalement, on arrive à avoir le minerai à 1 état de menu trop fin pour être trié à la main. .
La séparation des diverses espèces minérales se fait alors d’après leur densité, en utilisant les lois de la chute des corps dans l’eau, d’après lesquelles, à égalité do diamètre, les corps tombent d’autant plus vite que leur densité est plus grande, et se disposent au fond en couches où l’espèce la plus lourde occupe le rang inférieur. Il faut donc d’abord classer les minerais par grosseur avec des tôles perforées qui peuvent être disposées sur des cylindres ou « trommels . ou sur des cadres plats, pour les faire passer dans des lavoirs ou . cribles . ,i.itermittents ou continus, où ils sont soumis dans 1 eau à des pulsations répétées à la suite desquelles lo classement est
" Lorsque le diamètre des grains descend au-dessous do 1 millimètre (il atteint parfois 1/80’ de millimètre), la classification sur les tôles perforées devient impossible ; on se sert alors do caisses pleines d’eau, où les matières mélangées, apportées par un courant, se classent en catégories où les espèces sont encore mélangées, mais dont la séparation s’achève sur des surfaces lisses inclinées ou . tables », sur lesqueUes coule une lame d eau. Ces tables peuvent être rec’tilignes et fixes, ou bien tronconiques, fixes ou animées d’un mouvement do rotation continue ; on ajoute quelquefois à l’action de la lame d eau celle do secousses plus ou moins fortes, qui peuvent être longitudinales ou transversales, espacées ou f-équentes, simples ou vibratoires. — Ces dernières constituent les tables de
■" CesSéronts moyens suffisent quand les densités des matières à séparer ont entre elles un écart suffisant • sinon, on utilise encore d’autres propriétés physiques, telles quo la manière de se comporter au feu des difiercnts composants, ou certaines propriétés chimiques comme 1 affinité de l’or pour le mercure, eu sa solubilité dans le cyanure de potassium (Transvaal). .
Pour la houille, la solution est plus simple, ma.s il faut des appareils à grand débit, parce que les .I'>ant’«s * traiter sont beaucoup plus grandes. Les principes sur lesquels reposent la classification et le lavage .sont « mêmes, sauf qu’on ne fait jamais de broyage, qu on éviio avec soin tout ce qui peut augmenter la proportion des menus, et qu’à l’inverse de ce qui se passe pour les miner. iis, c’est la partie légère qui est la parue utile, tandis (lue la partie lourde représente le stérile.
— Législ. Binme des mmes en l-rance. Le Code c.yil fart 5521 dit • « La propriété du sol cn.pcrto la propriété du dessus et du dessous. » Mais la loi du 21 avril 1810 fondamentale du régime actuel des "’"}«.«" ^""F",^ considéré la mine comme une propriété distincte de U surface et créée au profit du concessionnaire. est un iinmeuble qui ne diffère guère des autres ou en c» lUè Ja propriété^ n’en peut être divisée quavec 1 autorisation do TElkt. Il peut arriver que les deux propriétés : le sol et l.a mine, soient réunies sur la même tête ; mais, mémo dans co cas, elles restent distinctes. „,,f.,.
Lo concessionnaire doit au propriétaire de la surface une redevance .-innuelle, réglée par 1 acte de concession. Celui qui a découvert la mine, s’il n’obtient pas la concession 2st également indemnisé. Il peut, d’antre part, être allo.’.é au suporficiaire des indemnités pour fo"’ '"S.sondages, préjudices causés à la propriété, etc. Enlin, 1 Wat pefçot’^io francs par kilomètre carré, pV’^"",1° P"’ Sortionnel sur les produits nets, fixé par la loi J» «"ance. bes abonnements ’pour le payement âo la "f ;an« peuvent être consentis pour cinq ans, avec facuUé de renouvellement. L’Etat prélève, en outre, un décime par Iranc no r le fonds de non-valeurs destiné à fa.re face aux dégrèvements accordés à la suite d’inondations ou autres
"iTlôi du 27 iuiUot 1880 a fixé à 50 mètres «Jos habitations ou des clôtures murées y attenant la distance à laquelle on ne peut faire dos recherches ou ouvrir dos puits et galeries sans lo consentement du propriétaire.
La demande do concession est adressée au préfet _Lno publicité par insertion est faite d,ins les journaux et au moyen d’affiches apposées pendant deux mors.
r/exploitat.on a un caractère purement civil . jf soc J tés sonl des sociétés civiles et non commorcialosLopé
tés sont des sociétés civiies >.-i ..«.. — ■ " V..-, ni».
ration n’est pas soumise à la Pat’-x’r'.’i^ ""f f |°"’ fë^ cées sous la surveillance des ingénieurs do Etat. Des délégués mineurs, nommés p.ar les """l"’-^ ;: ;,’^' «"’ * ’ °t servation des règlements concernant la sécurité des ou vriors Le gouvernement peut obliger les concessionnaires
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