Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
G

galerie de mine (suite)

Section des galeries

La section d’une galerie répond à des impératifs de transport et d’aérage. Dans les houillères européennes, les galeries sont à double voie, l’une pour les trains de pleines, l’autre pour les trains de vides circulant en sens inverse, tirés par des locomotives électriques à trolley ou à moteur Diesel, de puissance modérée puisque la galerie est horizontale avec une légère pente vers le puits qui équilibre l’effort de traction des trains de pleines et de vides. Avec les grandes berlines classiques de 1,20 m de large et un passage latéral pour piétons, la largeur libre de la galerie doit être d’environ 4,50 m, ce qui, avec une hauteur de 3 m à 3,50 m nécessaire pour la sécurité du fil de trolley, donne une section utile de l’ordre de 15 m2. Les houillères américaines équipées de très larges berlines ont des galeries à simple voie et à sens unique. Dans les mines très profondes, donc chaudes, ou très grisouteuses, le volume d’air qu’il est nécessaire de débiter exige des galeries de plus grande section (20 m2 et plus).


Creusement des galeries

Le creusement des galeries au rocher se fait de façon classique à l’explosif, suivant un cycle de travail bien déterminé : foration des trous de mine, chargement de l’explosif, tir, chargement et évacuation des déblais. Pour réduire les temps morts d’évacuation du chantier avant le tir et de retour des ouvriers après dissipation des fumées, on tire simultanément, avec des amorces à microretards, tous les trous de mine du front d’avancement, de la longueur maximale permise par le matériel, de l’ordre de 3 m, ce qui, pour une section de creusement de 18 m2, donne un abattage d’environ 130 t. Il faut donc une organisation très poussée et un gros matériel pour réaliser un cycle par poste. Pour les galeries de grande section, on utilise un équipement constitué par un jumbo de foration automoteur à deux ou à trois perforatrices, forant suivant un schéma fixe, un puissant ventilateur secondaire, qui souffle ou qui aspire dans des canards de grand diamètre pour évacuer rapidement les fumées du tir, et une ou parfois deux chargeuses, qui débarrassent le chantier. Les déblais peuvent être chargés directement en berlines, mais, le plus souvent, on utilise un convoyeur qu’on allonge au fur et à mesure de l’avancement. On peut aussi employer une chargeuse-transporteuse Diesel sur pneus, genre « scoop ». Généralement, le personnel occupé à l’avancement est de quatre ouvriers à front avec un chef de chantier par poste ; à l’arrière, pour tout le service (amenée du matériel, transport des déblais, allongement de l’équipement, entretien électromécanique), il faut une main-d’œuvre au moins du même ordre. L’avancement d’une grande galerie peut demander un effectif de 30 à 50 personnes pour un avancement journalier de 5 à 10 m et une consommation d’explosif de 150 à 300 kg.

Les grands tunnels alpins sont creusés suivant le même processus classique, mais en raison de leur section beaucoup plus grande et de leur longueur il faut un équipement plus puissant.


Machines à creuser les galeries

Comme pour l’exploitation, on cherche à creuser les galeries sans explosif, mais cela conduit à des machines encombrantes, lourdes et coûteuses, dont l’emploi ne se justifie que s’il s’agit d’un travail continu pendant une longue période, avec un engin adapté aux conditions de terrain.

Pour le traçage de galeries au charbon, dans une couche assez épaisse à bon toit, on peut utiliser une machine de principe analogue aux « mineurs continus », mais conçue pour donner directement la section désirée. On a ainsi construit des machines de 150 à 200 ch, électriques, automotrices sur chenilles, qui ont donné des avancements de plus de 20 m par jour. Mais s’il y a un banc de grès au milieu de la couche, ou s’il faut attaquer un banc de grès au toit pour donner à la galerie une hauteur suffisante, les pics des rotors se coincent, et la puissance est insuffisante.

On construit actuellement des traceuses de galeries de 500 à 1 000 ch capables d’avancer dans des terrains relativement durs et homogènes : mines de potasse, mines de fer lorraines.

D’autres machines comportent soit une fraise garnie de robustes dents tournant à l’extrémité d’un bras orientable qui pivote en tous sens pour battre le front, soit un ensemble de dents fixées en couronne aux deux extrémités d’un court bras rotatif articulé. Dans le cas du creusement de galeries de section circulaire, souhaitable pour les tunnels des centrales hydrauliques, mais convenant aussi pour des galeries de roulage sur un radier, on fait appel à une machine mobile sur chenilles dont l’organe essentiel est un bouclier circulaire, du diamètre de la galerie à creuser, tournant lentement autour de son axe et fortement poussé contre le front par des vérins portés par le corps de la machine, arc-boutée au travail contre les parements. Le bouclier porte les outils d’attaque répartis sur sa surface afin de travailler sur toute la section à creuser. Les fragments de terrains détachés sont remontés par des socs les déversant sur un convoyeur axial porté par la machine, qui les évacue à l’arrière. Ces machines ne creusent en principe que des galeries rectilignes ou à courbes de très grand rayon. De telles machines ont été utilisées dans le sous-sol argileux de Londres pour le creusement de galeries de métro, ainsi que dans l’argile compacte d’Anvers pour créer des capacités de stockage de butane. Dans ces terrains, ce sont des lames tranchantes qui sont fixées sur le disque d’attaque ; la vraie difficulté provient du gonflement des argiles dès que le terrain est découpé, ce qui nécessite un dispositif d’amenée et de mise en place immédiate de clavaux de béton constituant un soutènement incompressible. Pour le creusement d’une partie du Réseau Express régional de Paris, on a utilisé une machine de même principe, mais de très grand diamètre.

Pour les creusements en tous terrains très durs, les outils d’attaque sont de grosses molettes dentées, folles sur leurs axes et montées sur le bouclier. Elles travaillent de façon analogue à celles des trépans à molettes (tricônes, rockbits) des sondages pétroliers. Dans la rotation du bouclier, les molettes, en tournant sur leurs axes, frappent le terrain à la manière de petits burins et le désagrègent progressivement. La plupart de ces machines ont été construites pour des galeries de diamètre moyen, de l’ordre de 2,50 à 3,50 m, mais il en existe déjà pour des diamètres de 6 m et plus. Pour le creusement de la galerie hydraulique d’Emosson, dans les terrains granitiques extrêmement durs du massif du Mont-Blanc, la machine, d’un poids de 90 t et de 30 m de long, a foré en 9 mois 1 150 m de galerie de 2,60 m de diamètre, inclinée à 65 p. 100.

Des machines analogues sont parfois utilisées pour le fonçage de puits ; dans ce cas, les déblais sont remontés dans un tube axial par un courant d’eau ou de boue ; la difficulté est la tenue des parois du puits jusqu’à ce qu’on puisse y descendre un soutènement.