LA MACHINE A TAQUETS |
INTRODUCTION |
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La "machine à taquets" du puits Saint-Charles était une bien mystérieuse machine d'extraction ! Avec de longues tiges mobiles, des taquets fixes ou mobiles, des glissières, des leviers, des contrepoids et tout un attirail mécanique, personne n'a jamais expliqué son fonctionnement... Autre installation, très différente mais de même principe, le grand plan incliné n'est pas mieux loti. Ici, je tente d'en décrypter les fonctionnements et les conséquences pour l'exploitation minière. Enfin, les plans de la machine au format "pdf" aident à la compréhension. Pour tous renseignements complémentaires, veuillez utiliser la page contact. |
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A Ronchamp, pendant plus de 60 ans, l’exploitation de la houille s’est faite uniquement par galerie où le roulage se faisait à la brouette. Puis avec le fonçage des premiers puits, les mineurs devaient descendre et remonter au moyen d’échelles installées dans un compartiment du puits plus ou moins rectangulaire. La remontée du charbon, des déblais ou de l’eau se faisait au moyen d’un tonneau ou cuffat attaché à un câble. Jusqu’aux années 1840-1850, il était interdit aux mineurs d’utiliser les tonneaux pour la remontée et suivant les bassins houillers cette réglementation était différente et les deux systèmes pouvaient cohabiter. |
LA MACHINE MÉHU |
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Un ingénieur des Mines, M. MÉHU, alors directeur des travaux aux mines d’ANZIN, invente une machine, dite machine Méhu ou machine à taquets ou encore système Méhu, pour monter et descendre les mineurs, le matériel, monter les berlines de charbon et épuiser les eaux. Cette machine entre en fonction début avril 1849, dans le puits Davy qui est en cours de fonçage. Le puits est équipé de cette machine sur toute sa hauteur (220 mètres) ainsi qu’aux deux niveaux d’accrochage (135 et 166 mètres). Le principe de fonctionnement de cette machine est cependant assez simple, mais à cette époque c’était assez révolutionnaire. Elle se compose de 4 tirants qui descendent jusqu’au fond du puits et sont reliés deux à deux et fixés aux quatre extrémités de deux chaînes de Vaucanson qui passent sur deux plateaux polygonaux. Ces deux plateaux sont solidaires de l’arbre de transmission entraîné par des engrenages. Cet ensemble est installé à la tête du puits et son fonctionnement est assuré par une machine à vapeur. Le mouvement est transmis verticalement à la chaîne de Vaucanson et anime les quatre tirants de deux mouvements inverses : l’un montant et l’autre descendant et en inversant la vapeur le mouvement s’inverse. Les deux grandes paires de tirants sont séparées par des madriers qui portent des guides et l’ensemble et munis de taquets fixes et mobiles à intervalle fixe, qui sont déclenchés par le passage des chariots (montant ou descendant). Dans le puits Davy, la longueur de la course des tirants a été calculée pour une production de 1500 hl (env. 200 tonnes) de charbon par poste de 12 heures de travail. La machine à vapeur imprime à l’appareil un mouvement rectiligne de va et vient de 15m408 (admirez la précision !). Les mineurs s’installent à quatre par chariots et de 15m408 en 15m408 arrivent au fond à la zone d’accrochage. Pendant de temps, dans l’autre compartiment où arrivent les chariots pleins, c’est le processus inverse qui s’opère : les chariots montent par étapes de 15m408. Arrivé à 8 mètres du jour, le chariot déclenche une sonnette et l’ouverture d’une porte au sommet du puits. Après son passage cette porte se rabat pour boucher l’orifice montant, le chariot redescend et se pose sur cette plaque (porte) munie de rails inclinés puis s’échappe seul par gravité. Dans ce puits on conservé le compartiment classique des échelles. Au fond du puits, dans le puisard, ce mouvement de va et vient est transmis par des cordes plates et poulies à une pompe foulante de 100 mètres de haut. Une pompe élévatrice de 25 mètres va chercher l’eau au fond du puisard et la remonte dans un petit bassin. Cette eau est reprise par la pompe foulante, puis elle est déversée dans une galerie d’écoulement située à 95 mètres du jour (35 m3 en 6 heures). Quant aux capacités de sa machine, il donne des chiffres dans les 2 tableaux suivants :
Pour transmettre le mouvement vertical des grandes tiges du puits en un mouvement horizontal aux autres grandes tiges des galeries horizontales où sont installé le même système, il utilise des poulies de renvois. Dans son recueil de Mémoires il dit : « Ces tirants peuvent parcourir les galeries horizontales ou inclinées d'une exploitation et servir, au moyen de taquets convenablement disposés, au transport intérieur du charbon.» .Un autre dispositif est nécessaire à la bonne marche de la machine d’extraction : les contrepoids. La chaîne de Vaucanson amène un excédent de poids d’environ 4 tonnes quant elle est complètement déroulée dans un sens ou dans l’autre : 2 contrepoids fixés aux extrémités rétablissent l’équilibre. A Saint Charles, ces 2 contrepoids (1600 et 1800 kg) sont installés dans un petit puits non loin de l’autre et sont commandés par des câbles et des chaînes jusqu’à la tête du puits d’extraction. Plus tard à Ronchamp, ce type de chaîne aura de très fréquentes ruptures qui stopperont très souvent le fonctionnement de la machine d’extraction et pourtant M. Méhu disait dans son Mémoire : « L'usage des chaînes de Vaucanson n'a pas reçu I 'approbation générale des hommes spéciaux ; cependant elles fonctionnent bien, et présentent surtout une solidité remarquable. » Monsieur Schutz, alors ingénieur aux Houillères de Ronchamp, fait une description de la machine Méhu appliquée aux plans inclinés, dont celui de Ronchamp, dans ses notes publiées dans le même ouvrage en 1851. Deux machines à taquets ont été installées dans un puits (Davy à Anzin et Saint Charles à Ronchamp) et M. Méhu devait faire une étude d’installation de ce genre de système pour un puits dans la région de Forbach, mais sa mort prématurée vers 1850 signa aussi la fin de son invention. |
LA MACHINE AU PUITS SAINT CHARLES |
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En avril ou mai 1849, l’ingénieur des mines (ou Directeur) en poste à Ronchamp, M. SCHUTZ, se rend à Anzin et rencontre M. MÉHU qui va le convaincre du bien fondé de sa machine. De retour à Ronchamp il écrit dans son rapport du 8 juin 1849 : «Je propose d'adopter le projet d'exploitation ci-joint, il peut parfaitement être appliqué à l'exploitation de la partie située en aval du puits Saint Charles, au moyen d'un puits incliné dans la couche, d'une machine souterraine et des moyens d'extraction employés récemment à Anzin en faisant aboutir le puits incliné à un nouveau puits vertical plus près de la route royale (puits Saint-Joseph) et par lequel arriverait l'air frais, lorsque les travaux auront acquis un grand développement.» Le plan original sera sans doute modifié pour être adapté aux dimensions du puits et à celles du plan incliné. A cette époque les actionnaires et propriétaires de la mine sont principalement installés en Alsace et possèdent des usines et ce sont eux qui achètent à bas prix le charbon produit à Ronchamp. Le 16 juin, les propriétaires réunis prennent une délibération qui sera lourde de conséquences pour le bassin : « Aujourd'hui 16 juin 1849, les sociétaires de la Cie des houillères de Ronchamp et Champagney, réunis au siége de leur exploitation, ayant entendu le rapport de M. Schutz, ingénieur de l'établissement, sont convenus de ce qui suit : Ce système devait être installé dans le puits Saint Charles, puis descendre la grande galerie inclinée sur 700 mètres et remonter par le puits Saint Joseph où son fonçage débute le 24 juillet 1850. Il aurait occupé une longueur développée de près de 1500 mètres. Nous verrons par la suite que ce vaste projet n’ira jamais jusqu’à son terme. Le puits Saint Charles avait une ouverture de 4,20 m X 1,70 m à l'intérieur des cadres et le compartiment d'extraction ne faisait que 1.70 m X 1.76m dans lequel il fallut installer la machine à taquets. Ce puits, de section rectangulaire et uniquement soutenu par des cadres en bois, subissait une énorme pression du terrain qui déformait toute la structure de la machine d’extraction. Il fallait constamment raboter, réaligner ou changer les guides afin que tout l’ensemble puisse coulisser sans blocage. Le puits était constamment encombré de chariots et cela freinait la descente d'air frais qui était très insuffisant pour assurer un bon aérage des galeries et des chantiers. Dans un premier temps la machine à taquet du plan incliné est solidaire de celle du puits d'extraction. Mais les arrêts très fréquents de cette dernière vont entraîner la mise en place de toute une machinerie souterraine. Chaque mois une moyenne de 10 000 francs (1850) est dépensée uniquement pour l'entretient, les réparations et le salaire des ouvriers spécialement employés à la surveillance. Cette machine devait permettre aux ouvriers de descendre et remonter en toute sécurité et sans fatigue inutile mais la fréquence des accidents qui se produisaient dans le mouvement des chariots ne pouvait permettre de descendre les ouvriers par ce moyen avec sécurité. Malgré la profondeur du puits, tout le personnel était obligé de monter et descendre par les échelles, soit du puits 7, soit du puits Saint Charles, ce qui était une aggravation notable des conditions de travail. Il y eu une reprises des accidents graves, résultant de l'imprudence des ouvriers qui, pour éviter une ascension fatigante par les échelles, s'introduisaient illicitement sur les chariots pleins de la tige montante en marche, pour les quitter à la dernière station. La moindre hésitation, un faux mouvement pendant le court arrêt qui se produisait à la fin de la course, et l'ouvrier était précipité dans le puits ou tué sur place. L’installation de chaudières au milieu du charbon fut la cause de ce que tout le monde craignait : le feu dans la mine. Toutes les installations du puits sont démontées pour faire place à la nouvelle. La machine à vapeur Meyer est remplacée par deux autres horizontales et couplées qui donnent une course de 12.38 mètres au grandes tiges verticales. Ces tiges au nombre de quatre, sont taillées dans du bois de sapin, sans nœud ni aubier, et de section 0.15 X 0.25 m. Elles sont réunies par des platines en fer et de 11 mètres en 11 mètres, elles portent les étages à taquets et tous les 55 mètres une chaîne de retenue évite leur chute dans le puits en cas de rupture. Le 22 août 1849, l’ingénieur des mines Schutz dit :«La machine Méhu peut seule permettre une augmentation de travail, si elle est adaptée au puits Saint Charles.» Le 24 mai 1850 il devient urgent de songer à établir un moteur assez puissant pour faire fonctionner la machine du puits d’extraction. Le 18 mars 1851 les maçons construisent une cheminée souterraine de 51 mètres de haut. Le 9 février 1852 tout est prêt dans la grande salle, mais la machine à vapeur n’est toujours pas arrivée. Le 13 août la machine fonctionne à peu près normalement et on sort 60 chariots à l’heure alors qu’elle était prévue pour 90. Mais chaque jour 3 ou 4 heures sont perdues et se répercutent sur les 98 hommes employés au fond qui ne peuvent travailler. Le 12 mars 1853 le premier essai de la machine à taquets du grand plan incliné de 700 mètres est satisfaisant. Ce système consiste en deux voies ferrées parallèles installées au sol et munies de taquets fixes et mobiles : une voie monte les chariots pleins tandis que l’autre descend les chariots vides. De chaque coté les tailles sont installées à intervalle fixe. Le mouvement de va et vient est assuré par les grandes tiges installées sur des supports fixés au toit de la galerie. Ces tiges sont également munies de taquets mobiles et sont mises en mouvement par un plateau polygonal, lui même entraîné par la machine à vapeur installée sous terre. Mais bientôt les poussées de terrain et les éboulements se produisent malgré la solidité du boisage spécial qui supporte le toit. On se rend compte alors qu’il sera impossible d’installer cette machine au-delà de la 12em taille (environ 500 mètres). Durant l’été les chaudières souterraines sont éteintes pour ne pas gêner l’aérage. L’année 1854 est un peu plus calme au niveau des incidents mais les arrêts sont beaucoup plus longs (12, 15, 20 et 30 jours). Deux incidents sans conséquences graves préfigurent déjà ceux de 1857 et 1858 : l’incendie dans la gaine d’aérage du puits et les grandes quantités de grisou qui se dégagent. De septembre 1856 à février 1857, sous l’impulsion de l’ingénieur des mines François Mathet, tout est mis en œuvre pour tirer le maximum de la machine à taquets. Il est soutenu par le Conseil d’Administration et par l’Ingénieur Conseil Pierre-Jules Callon. Le bilan est catastrophique : en 1850 l’exploitation par le système classique donnait 191 tonnes de charbon par jour, pendant l’exercice 1855-1856 la production était de 180 tonnes par jour et de sept.1856 à février 1857 la production descend à 130 tonnes par jour. Le Conseil d’Administration est mis en face de ses responsabilités et le 29 mars 1857, il décide de reprendre l’extraction par l’ancienne machine à vapeur Meyer en enlevant toute la machinerie du puits. Le 30 mars 1857 on commence l’enlèvement de la machine à taquets du puits et 48 jours plus tard ce travail est terminé. On réinstalle le puits et le 17 mai on remonte 900 kg de charbon dans une cage guidée. Cette transformation a nécessité la remontée de 36 455 kg de fer, 37 405 kg de fonte et 4895 m3 de bois et le tout sera vendu et compensera une partie des frais. La machine Méhu du puits aura eu une durée de vie très courte : 4 ans et 10 mois. La moitié du but qui avait été fixé était atteint et il restait le gros problème des chaudières souterraines. A ce stade il était impossible de les arrêter sans un arrêt complet de l’extraction. Une solution d’attente est le percement d’un travers banc du puits en direction de la deuxième couche afin d’ouvrir de nouveaux chantiers. A cette époque les 2/3 de l’extraction proviennent de la machine du plan incliné à raison de 300 tonnes par poste de 12 heures. Les chaudières fonctionnaient à marche un peu forcée pour maintenir une pression élevée de la vapeur afin de vaincre les résistances « qui se produisaient dans le mouvement des divers organes de la machine, brisés, disloqués et en fort mauvais état.» Dans ces conditions de marche la chambre des chaudières était surchauffée et ce que l’on craignait est arrivé. Le 7 janvier 1858 la Direction adresse une demande au Préfet pour ouvrir les puits. «A la suite de cette demande, des expériences très concluantes avaient été faites les 17 et 18 janvier, en présence de l'ingénieur ordinaire des mines, M. Descos. D'après les observations thermométriques faites chaque jour depuis un mois, qui dénotaient une marche descendante et régulière de la température régnant près du foyer de l'incendie, qui de 42° au moment de la fermeture était descendue à 27°, il y avait tout lieu de penser que l'incendie était éteint et qu'il n'y avait plus de danger réel à descendre au puits Saint-Charles pour s'en assurer et prendre les mesures en conséquence. » Le 17 janvier le puits St Charles est ouvert et aéré et le 18 on descend un chien et une lampe allumée sans qu’il y ait de problèmes. Puis un ingénieur descend avec 2 hommes et remontent sans avoir été incommodés mais l’administration fait refermer le puits. Le 7 février un courrier est envoyé au Préfet demandant le retrait de son arrêté à l’aide d’observations motivées et faisait valoir «que l'on ne pouvait comprendre comment, après avoir toléré, pendant plusieurs années, des foyers allumés dans le local des chaudières, il ne nous fût pas permis d'y pénétrer un instant pour éteindre un reste de feu qui pouvait s'y trouver. » |
ÉPILOGUE |
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Cette machine à taquets installée au puits Davy à Anzin, souffrait des mêmes problèmes que celle de Ronchamp. Les archives du Centre Minier de Lewarde, ont conservés les notes manuscrites des rapports hebdomadaires des travaux du fond de Léon Dumont. En parlant de cette machine , il dit ceci en janvier 1851:« Depuis quelques temps, il arrive assez fréquemment que les taquets de l’appareil ne fonctionnent pas régulièrement et que plusieurs bacs viennent se superposer, ce qui souvent entraîne de grands retards et nous oblige à faire des dépenses pour la débarrasser… ». « J'ai dit, dans la première partie de ce mémoire, comment les administrateurs, sous l'inspiration de leur ingénieur M. Schutz, furent amenés à adopter l'installation de la machine à taquets, système Méhu, pour remplacer la machine à vapeur verticale Meyer du puits Saint-Charles, considérée comme insuffisante ; comment, non contents d'en faire l'application la plus malheureuse possible, au puits Saint-Charles, ils adoptèrent le même système pour la remonte des charbons le long d'un grand plan incliné qui devait réunir le puits Saint-Charles au puits Saint-Joseph, lequel devait également être muni d'une machine à taquets.» |
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