exploitation à ciel ouvert et souterraine (suite)
Le matériel utilisé pour ce type d’exploitation est automoteur sur pneus (plus rarement sur chenilles), afin de se déplacer rapidement d’une chambre à l’autre. Ces machines peuvent être larges, car leur gabarit n’est pas limité, comme celles des tailles, par les étroites allées de soutènement. Leur hauteur est adaptée à celle du gisement à exploiter. Dans une houillère, l’exploitation d’un quartier utilise une batterie de trois machines allant successivement d’une chambre à l’autre (haveuse, foreuse [jumbo], chargeuse) ou bien une seule machine, le mineur continu, qui fait l’abattage et le chargement. Avec le mineur continu, on pratique aussi une variante des chambres et piliers appelée block system, dans laquelle la machine trace deux réseaux perpendiculaires de chambres délimitant des piliers carrés particulièrement larges, exploités par enlevures successives. Le charbon ou le minerai est déversé par la queue de la chargeuse ou du mineur continu dans un des deux « camions-navettes » électrique, ou Diesel qui font le va-et-vient entre le chantier et l’entrée du quartier, où ils se déchargent dans les grandes berlines du roulage principal ; le charbon peut aussi être déversé par la chargeuse dans une série de convoyeurs, dont les premiers sont mobiles sur roulettes et articulés. L’emploi de chargeuses-transporteuses Diesel (« scoop-mobiles », etc.) de grande capacité, plus rapides que les « camions-navettes » et capables de monter des pentes notables, se développe.
Grâce à la puissance de ce matériel, qui ne nécessite pour une forte production qu’un personnel réduit, les exploitations par chambres et piliers ont un meilleur prix de revient que les exploitations par tailles. Aussi, cette méthode est-elle utilisée chaque fois que l’on a une couche régulière de pente modérée et dans laquelle les pressions de terrains ne sont pas excessives pour la tenue des piliers. Presque toutes les houillères américaines emploient cette méthode, de même que toutes les mines de fer lorraines, etc.
Autres méthodes d’exploitation
Dans le cas d’un gisement en dressant ou en amas, on fait appel à d’autres méthodes d’exploitation avec ou sans remblais, certaines avec éboulement du minerai, mais utilisant toutes la gravité pour faire descendre le minerai dans la galerie d’évacuation à la base du quartier.
• La méthode des chambres-magasin consiste à abattre le minerai en montant au-dessus de la galerie de base et à laisser les produits abattus sur place, de sorte que les ouvriers travaillent sur le minerai abattu et forent les trous de mine dans le minerai en place au-dessus d’eux. En raison du foisonnement, le minerai abattu occupe un volume plus grand ; aussi faut-il en soutirer une partie, afin de garder la hauteur libre pour le travail au chantier. Lorsque la chambre est arrivée à sa limite de progression, il ne reste plus qu’à la vider en soutirant le minerai par la galerie de base ; elle reste vide ou s’éboule plus tard. Le soutirage se fait généralement par de courtes cheminées rapprochées, ménagées dans un stot de minerai laissé au-dessus de la galerie de base, qu’on récupère en fin d’exploitation. Le personnel et l’air circulent par des cheminées communiquant avec la galerie supérieure du quartier, creusées dans le massif de minerai qui sépare deux chambres. Très économique, cette méthode exige un minerai qui tienne bien en couronne sans soutènement ou avec un soutènement sommaire, et des épontes solides qui ne se resserrent pas sur le minerai abattu en empêchant son soutirage.
• La méthode des tranches montantes comporte le remblayage. L’abattage est fait comme dans les chambres-magasins, mais les ouvriers travaillent sur une sole de remblais, et le minerai abattu est évacué au fur et à mesure par des cheminées ménagées à travers le remblai. Les matériaux de remblayage sont habituellement culbutés depuis le jour ou la galerie supérieure du quartier dans une cheminée et étalés par un moyen mécanique (raclage, etc.). On peut aussi faire du remblayage hydraulique. Plus coûteuse, cette méthode permet, lorsque la minéralisation est irrégulièrement répartie, de faire du triage au chantier en laissant sur place les morceaux stériles ou de contourner des colonnes stériles sans les abattre. En variante, on peut opérer par tranches inclinées, dont le remblai se met en place tout seul à la pente de talus naturel, ou exploiter sur un front un escalier (méthode des gradins renversés).
Lorsque le minerai est fragile, on le soutient en couronne par un boisage dont l’ossature est constituée de charpentes assemblées suivant les arêtes de cubes successifs montés les uns sur les autres ; c’est le square set timbering, méthode très coûteuse, mais indispensable dans certains cas.
• La méthode de la tranche horizontale unidescendante avec foudroyage est utilisée dans les couches de charbon fragile, épaisses et de forte pente. On exploite des tranches horizontales successives d’environ 3 m d’épaisseur dans l’ordre descendant, chaque tranche passant sous les éboulis de foudroyage de la tranche précédente. Avant de foudroyer par enlèvement du soutènement, on pose à la sole du chantier un plancher préalable, constitué de croûtes de bois posées sur des feuillards d’acier, pour former la couronne de la tranche suivante, l’isolant des éboulis frais, qui ne pèseront que modérément sur le soutènement, car ceux des tranches supérieures sont déjà arc-boutés par le resserrement des épontes. En variante, on peut exploiter en tranches inclinées.
• Les méthodes par éboulement du minerai (en améric. caving) sont particulièrement économiques, mais non sélectives. Dans le sub level caving (éboulements par sous-étages), on trace dans le minerai, à des niveaux distants verticalement d’une dizaine de mètres et constituant les sous-étages, une série de galeries parallèles et, en retraitant, on fait ébouler la tranche de minerai jusqu’au sous-étage du dessus : on charge dans les galeries les éboulis de minerai jusqu’à l’apparition de blocs stériles provenant de l’éboulement des épontes. Pour provoquer l’éboulement du minerai, on tire des coups de mine en éventail autour des galeries.