extraction dans les mines (suite)

Le guidage

Les mobiles doivent être guidés. Si le guidage est rigide, les guides sont en bois dur équarri ou sont constitués par des rails ou mieux par des caissons métalliques. Chaque cage (skip) est guidée par ses mains courantes, sur deux guides, dans son axe longitudinal ; pour de lourdes charges circulant à grande vitesse, les chocs sont amortis par des mains courantes élastiques. Les guides sont fixés sur des moises horizontales encastrées dans le revêtement du puits. Si l’on est certain que le puits ne bougera pas, les guides peuvent être fixés directement contre la paroi. On utilise également le guidage par câbles ; ce sont des câbles ronds métalliques à très gros fils, tendus par contrepoids en bas du puits. Un tel guidage demande des jeux plus importants que le guidage rigide. De toute façon, aux recettes, la cage (skip) est maintenue aux 4 angles par des contre-guides rigides permettant de laisser sortir les berlines (ou de libérer la porte du skip).

Les câbles d’extraction

La tête des mobiles est reliée, par un attelage axial réglable, à un câble rond métallique ; les câbles plats métalliques ne sont utilisés que pour des cas particuliers, et les câbles en aloès ont disparu. Le câble d’extraction est constitué de fils ronds d’acier à haute résistance (140 à 220 kg/mm²), enroulés en hélice sur plusieurs couches pour former des torons : 6 ou 8 torons, parfois davantage dans les câbles multitorons plus souples, sont eux-mêmes enroulés en hélice de même sens que les hélices des torons, afin d’éviter la détérioration des fils par frottements, autour d’une âme textile ou mixte soigneusement imprégnée de graisse. On emploie aussi des câbles d’extraction du type clos, constitués d’un seul gros toron, dont les 2 couches extérieures sont formées de fils profilés en Z imbriqués, ou de fils bigorges alternant avec des fils ronds, de sorte que l’extérieur du câble est lisse. Les câbles clos sont moins souples et plus coûteux que les câbles ordinaires, mais, à égalité de résistance, ils ont un moindre diamètre.

La résistance à la rupture d’un câble doit être d’au moins 6 fois la charge maximale qu’il a à supporter, c’est-à-dire la cage chargée de remblai augmentée du poids du câble lui-même sur la profondeur du puits. Depuis 1945, on installe de plus en plus des extractions multicâbles, dans lesquelles une nappe de 2 ou 4 câbles, parfois 6, est fixée à l’attelage de la cage, avec dispositif de réglage et de contrôle de l’égalisation de la tension des câbles, ce qui autorise la circulation de très lourdes charges avec des câbles de moindre diamètre.

Les parachutes

Ce sont des dispositifs à ressort qui, en cas de rupture du câble, se détendent et font mordre leurs griffes dans les guides pour freiner et empêcher la chute de la cage. Leur efficacité est insuffisante avec un guidage métallique ; en guidage par câbles, il n’y a pas de parachute possible. En fait, avec les lourdes masses circulant à grande vitesse, on ne peut pas espérer arrêter la cage ; et, d’autre part, les à-coups possibles pendant les cordées peuvent déclencher intempestivement le parachute, provoquant un accident grave. Aussi renonce-t-on de plus en plus à la protection illusoire du parachute. La meilleure sécurité est la surveillance minutieuse de l’état des câbles et des attelages, avec un contrôle périodique de la résistance à la rupture d’un tronçon du câble coupé près de l’attelage ou, si ce n’est pas possible, mise au rebut du câble après deux ans de service sauf motif valable. À ce point de vue, les équipements multicâbles sont recommandables ; si un câble cassait, les autres continueraient à soutenir la cage.

La machine d’extraction

Elle réalise le mouvement et l’arrêt des deux mobiles. Le type le plus classique est la poulie Kœpe, grande poulie motrice ayant un diamètre de l’ordre de 100 fois celui du câble ; celui-ci est en contact avec la poulie sur un demi-tour de circonférence et porte à chaque extrémité un des mobiles. Pour que le câble ne glisse pas sur la poulie à cause de la différence de tension des deux brins, la gorge de la poulie comporte une garniture de blochets soit en bois, soit en matière synthétique spéciale à grande adhérence, ou encore en morceaux de bande de convoyeur mis de chant. Les équipements multicâbles ont une poulie Kœpe multigorge de moindre diamètre, ce qui est un avantage important. Pour régulariser la tension des brins du câble dans la cordée, il faut un câble d’équilibre, rond ou plat, de même poids métrique que le câble porteur, dont chaque bout est attaché au bas des mobiles, faisant une demi-boucle dans le puisard du puits. Dans un équipement quadricâble, on aura deux câbles d’équilibre, chacun de poids double d’un câble porteur ; les câbles d’équilibre plats sont plus souples et risquent moins de s’entortiller entre eux que les câbles ronds qui gardent une certaine torsion.

La machine d’extraction est habituellement installée en surface, à une certaine distance de l’orifice du puits, et chaque brin de câble passe sur une molette, poulie folle de même diamètre que la poulie Kœpe, située au-dessus du puits à une hauteur telle que la cage (ou le skip) puisse monter jusqu’à la recette du jour surélevée (ou en tête de la trémie de déversement du skip) avec au-dessus une distance de sécurité en cas de défaillance de la machine pour éviter la mise à molette (lorsqu’un mobile heurte la molette) ; la cage serait freinée au-dessus de sa position normale par un resserrement du guidage, heurterait des poutres de choc destinées à casser le câble et serait retenue par des taquets de sécurité. Les molettes sont ainsi installées à une trentaine de mètres de hauteur, en haut d’un chevalement métallique arc-bouté par deux bigues, ancré et calculé pour résister à tous les cas possibles de rupture de câble.

Il est de plus en plus fréquent d’installer la machine Krepe au-dessus du puits, par exemple à 40 m de hauteur, dans une tour en béton ou métallique. Un des brins du câble descend directement de la poulie à l’une des cages, et, comme l’entraxe des cages est inférieur au diamètre de la poulie, l’autre brin passe sur une molette de contrainte qui le ramène à l’aplomb de l’autre cage.