<Desc/Clms Page number 1>
" Procédé pour augmenter la sécurité contre les amorçages @ de grisou au cours du travail aux explosifs dans les exploitations minières souterraines"
L'invention se rapporte à un procédé pour aug- menter la sécurité contre les amorçages de grisou au coure du trav.ail aux exploeifa dans les exploitations minières souterraines. Pour la protection contre les amorçages de grisou, accompagnée d'explosions subséquentes éventuelles de poussier de charbon, le bourrage des tirs, c'est-à-dire l'endiguement des chargea explosives, est nécessairement prescrire pour le travail aux explosifs dans les exploita- tions minières souterraines.
L'eau s'est principalement révélée appropriée comme matière de bourrage, étant donné que celle-ci produit non seulement un bon endiguement, mais aussi une réduction substantielle des mofettes nuisibles, riche en poussière. Son application s'effectue d'une maniè- re connu.e sous la forme de cartouches à bourrage d'eau ou
<Desc/Clms Page number 2>
sous la forme de pâtes aqueuses, au moyen desquelles les trous d@ de mine sont fermés après l'introduction de la charge explosive.
Exactement comme dans les tirs par infusion en veine également bien connus, l'eau se trouve ici à l'intérieur du trou de mine, certaines limitations étant présentes bien enten- du en ce qui concerne la quantité de bourrage utilisable et sa répartition, Pour une répartition régulière et en particulier suffisante de l'humidité sur la zone entière du tir, la quanti- té de bourrage disponible n'est cependant pas suffisamment grande fréquernment, de sorte qu'en dépit du bourrage, des amor- çages de grisou sont possibles dans des conditions déterminées.
Une autre insécurité est également présente, dans la mesure où malgré le bourrage disposé dans le trou de mine, il peut arriver qu'en présence de fissures dans la roche ou le front de taille, des mofettes chaudes ou autres apparaissent sur le front de traçage à l'extérieur du trou de mine et conduisent à l'amorça- ge d'un mélange de grisou éventuellement présent.
On connaît également un procédé, dans lequel un sac rempli d'eau est disposé devant le front de traçage oùle front de taille et est contraint de se déchirer ou de crever, au moyen d'une quantité d'explosif particulièrement faible dispo- sée dans le sac, un court instant avant l'amorçage de la matiè- re explosive introduite dans les trous de mine. Dès lors, l'eau doit être répartie ou projetée en substance régulièrement sur la section transversale entière de la galerie et par conséquent, l'amorçage d'un mélange de grisou éventuellement présent doit être empêché. Toutefois, différents inconvénients importants sont également liés à ce procédé.
Ainsi, il peut arriver par exemple que par suite d'une erreur, l'amorçage de la matière explosive introduite dans le trou de mine s'effectue plus tôt que l'amorçage de l'explosif prévu pour la rupture du sac et la projection de l'eau, ou que cet explosif ne soit absolument pas amorcé par suite d'une défaillance de l'amorce, provoquée
<Desc/Clms Page number 3>
éventuellement par un court-circuit, de sorte que' l'eau conte- nue dans le. sac jaillit trop tardivement dans l'un des cas ou n'est absolument pas projetée dans l'autre cas.
Finalement, il est aussi possible aisément dans ce procédé que seule une fai- ble partie de l'eau contenu dans le sac soit projetée de la manière désirée, la plus grande partie tombant par ailleurs sans aucune action sur le sol, de sorte que l'empêchement effi- cace d'un amorçage du grisou est au moins mis en question.
Les inconvénients mentionnés ci-avant peuvent être évités, lorsque selon la proposition de l'invention, après la préparation des trous de mine et la charge de ceux-ci à l'aide d'une matière explosive, une couche s'étendant sur la section transversale entière de la galerie et se compdsant d'une pâte non coulante, riche en eau ou en solution aqueuse, adhérent à la roche et/ou au charbon, ou une couche ou un bouchon cons- titué par une mousse correspondante, est disposé sur le front de traçage, De cette façon, l'espace, où a lieu la détonation de la matière explosive est notamment séparé d'une manière sûre et garantie de l'espace où le grisou peut se trouver, par une couche recouvrant la section transversale entière de la galerie et contenant l'eau sous une répartition régulière.
La pâte ou la mousse doit contenir ici une quantité d'eau ou de solution aqueuse aussi grande que possible,.mais doit cependant être stable et rigide, c'est-à-dire présenter une consistance telle que ni un glissement ou écoulement, ni un affaissement ne se produise également pendant un intervalle de temps prolongé, jusqu'à la réalisation des tirs et que par conséquent l'eau contenue dans .La pâte ou dans la mousse soit maintenue sùrement devant la paroi frontale. Dans ce but, con- formément à,une autre proposition de l'invention, de l'air ou un gaz inerte peut encore être introduit dans la pâte, le cas échéant au moment de la pose de la couche sur le front de traça- ge.
De même, la mousse peut également être fabriquée avec un
EMI3.1
oa 2 i n art. a ' an '1 i a,v + ¯1",,¯- At......l- T '--""--Z- - ....1- - '
<Desc/Clms Page number 4>
peut encore être augmentée, en ajoutant d'une manière bien connue des matières tensio-actives,
Selon une autre conception préférée de l'invention, il est prévu d'ajouter à l'eau ou à la solution aqueuse, des matières dont l'action permet d'éteindre efficacement les flam- mes et/ou qui exercent une influence favorable sur les consti- tuants nuisibles des mofettes, c'est-à-dire qui absorbent par exemple les gaz nitreux provenant de chaque détonation, Les chlorures, les carbonates et les phosphates des alcalis et des alcalino-terreux sont par exemple des substances appro- priées.
Il va de soi que la pâte ou la mousse est prévue .sur le front de traçage sous la forme d'une couche plus ou moins épaisse de cas en cas, mais suffisamment épaisse dans chaque cas, bien répartie aussi régulièrement que possible sur la section transversale de la galerie. Il est bien évident que l'épaisseur nécessaire de la couche doit être plus grande lors de l'utilisation de mousse qu'au cours de la mise en oeuvre de pâte et, en outre, la sécurité à prévoir est qu'un amorçage d'un mélange de grisou à même de s'enflammer égale- ment dans la zone entière de la paroi frontale et éventuelle- ment présent devant celle-ci soit empêché, cette sécurité étant d'autant plus grande que plus épaisse est la couche qui lorsqu'une mousse est utilisée,
peut également adopter la forme d'un bouchon de mousse disposé sur la paroi frontale ou même éventuellement à une distance plus ou moins grande de celle-ci.
Lorsqu'une mousse est utilisée, dont la fabrication peut être entreprise également devant la paroi frontale à l'ai- de d'un compresseur, il s'est révélé préférable de ne pas utiliser l'air présent devant la paroi frontale, mais bien de l'air exempt de méthane provenant d'un réseau d'air comprimé situé constamment dans le voisinage de la paroi frontale, ou
<Desc/Clms Page number 5>
encore un gaz inerte, par exemple de l'azote ou du bioxyde de carbone, de sorte que l'on garantit ainsi entre la matière explosive et les amorces, d'une part, et un mélange de grisou à même de s'amorcer, éventuellement présent devant la paroi frontale, d'autre part, la présence d'une zone entièrement exempte de méthane qui offre une mesure de sécurité aussi gran- de que pos,Bible contre un amorçage du grisou.
La procédé conforme à l'invention se caractérise non seulement par le fait qu'il offre une mesure de sécurité maxi- mum contre les amorçages de grisou, mais en ce sens également que de l'eau ou des solutions aqueuses en quantité suffisante peuvent également être appliquées aisément, rapidement et régu- lièrement à l'endroit du tir ou sur le front de traçage, de sorte que la répartition régulière avant la réalisation des tirs peut être vérifiée aisément et d'une manière irréprocha- ble. Une diminution non négligeable de la poussière nuisible à la santé et se formant au cours du tir est nécessairement liée à ceci.
L'action du procédé conforme à l'invention est décri- te en détail ci-après à l'aide de quelques exemples.
Exemple 1.
Une pâte d'une adhérence et d'une rigidité suffisan- tes est préparée de la manière suivante :
De la farine de guar est délayée dans un seau sec avec du méthanol dans le rapport de 1 : 0,8. On ajoute ensuite en une coulée, sous une agitation intense, une quantité d'eau telle qu'un mélange à 10% de farine de guar dans l'eau est pro- duit. Le gonflement qui se produit se termine intégralement après 2 à 3 heures. Une pâte exempte de grumeaux est ainsi obte- nue.
Avec cette pâte aqueuse, qui peut être appli quée à la main sur une paroi ou centrifugée pneumatiquement où encore appliquée au, pistolet, on peut former une couche de plusieurs
<Desc/Clms Page number 6>
centimètres d'épaisseur sans difficulté sur des parois verti- cales, un écoulement n'étant pas observable même après 3 jours à une température de + 40 C.
On s'efforce, avec cette pâte,d'augmenter la sécurité contre le grisou d'une matière explosive de la classe I dans la galerie expérimentale.
Après examen officiel conformément aux règlements miniers du 28.1.1959 sur la vente d'explosifs aux exploitations minières, la matière explosive est amorcée dans un mortier comprenant un trou de mine d'un diamètre de 55 mm et d'une lon- gueur de 600 mm, sans bourrage de l'orifice du trou de mine. Il n'en résulte aucun amorçage du mélange de grisou aans la gale- rie expérimentale.
En revanche, si l'amorçage est effectué, dans la plus grande profondeur du trou de mine du mortier, on obtient (tel que ceci est en général bien connu également), en utilisant ' uniquement trois cartouches d'explosif gélatineux de la classe I, connu sous la marque de fabrique Wetter-Nobelit B, constam- ment un amorçage du mélange de grisou contenant 9% de méthane, dans la galerie expérimentale, Mais, si une couche de pâte d'une épaisseur de 2 cm est prévue sur un papier mince, collé devant l'orifice du trou de mine pour empêcher la pénétration de la pâte dans celui-ci, on ne peut plus observer un amorçage du grisou. De même, aucun amorçage du grisou ne se produit plus ; également lorsque 5 cartouches à base de l'explosif précité sont introduites dans le mortier.
Exemple 2,
A partir d'un agent moussant se composant d'un mélan- ge de différents savons, disponible dans le commerce sous la dénomination Tuba, on prépare une mousse d'une densité de 0,032 g/cm3, ce qui correspond à une teneur en eau d'environ 3,2% en volume. Au cours des essais, cette mousse se conserve sans difficulté pendant 30 .minutes à des températures de +50 C.
<Desc/Clms Page number 7>
a) Dans un mortier circulaire doté d'un trou de mine doua dia- mètre de 40 mm et d'une longueur de 2000 mm, on introduit, d'une maniere axialement centrée et éloignée de 10 mm de l'ori- fice du trou de mine, une cartouche à base d'un explosif pour roche, répondant à la. dénomination commerciale Ammon-Gelit 2 et dont le diamètre est de 25 mm.
Un amorçage difficile du grisou est constamment observé au cours d'un tir dans un mélan- ge de grisou contenant 9% de méthane et disposé dans la gale- rie expérimentale.
Si une couche de mousse précitée d'une épaissuer de 5cm est disposée devait;! l'orifice de trou de nine, on obtient en réalité un amorçage du grisou également,,, mais celui-ci est considérablement plus faible. Si la mousse est disposée sous une épaisseur de 10 cm devant le trou de mine, le grisou n'est plus amorcé.
La pénétration de la mousse dans le trou de mine est constamment empêchée au moyen (l'une mince fexille de papier b) Dans la galerie expérimentale,, un explosif anti-grisouteux de la classe, II, répondant à la dénomination commerciale Wetter- Energit A, est examiné dans un mortier ouvert à rebord, en ce qui concerne .sa sécurité contre le grisou, selon les directives officielles conformes aux règlements :miniers du 28.1.1959 sur la vente d'expolsifs aux exploitations minières. 8 cartouches d'explosif amorcent régulièrement le mélange de grisou, .mais cartouches ne l'amorcent plus.
Si l'explosif se trouvant sur le rebord du mortier est recouvert d'une couche de mousse de 15mm, 8 cartouches pro- voquent encore l'amorçage. En revanche,, si le rebord entier est rempli de moussa, c'est-à-dire si une souche de mousse de 60 mm d'épaissuer est disposes sur l'explosif, les 8 -cartouches .ne provoquent plus l'amorçage du grisou, c) Une cartouche d'un diamètre de 25 mm et d'un poids de 100 g, à base d'un explosif pour roche connu sous la parque de fabri- que Ammon-Gelit 3, est disposée centralement dans un tuyau de
<Desc/Clms Page number 8>
polyéthylène, L'espace annulaire entre la cartouche et le tuyau est rempli de mousse, De part et d'autre de la.cartouche,
on dispose une couche de mousse d'une épaisseur d'au moins 10 cm, devant les têtes de la cartouche aux extrémités du tuyau de polyéthylène, de façon que l'action de la détonation de la cartouche dans le sens de son axe longitudinal puisse être négligée.
Dans un tuyau d'un diamètre intérieur de 55 mm et par conséquent d'une épaisseur d'espace annulaire de 15 mm, la cartouche précitée provoque un amorçage du mélange de grisou, mais, en revanche, aucun amorçage n'est produit dans un tuyau d'un diamètre intérieur de 60mm et partant d'une épaisseur d'espace annulaire de 17,5mm.
L'espace annulaire entre le tuyau et la cartouche est rempli d'air au cours d'un essai témoin. 40 g de l'explosif pour roche précité amorcent ici le mélange de grisou, mais 30 g ne l'amorcent plus.
A titre de comparaison, l'espace annulaire entre la .cartouche et le tuyau, ainsi que les espaces prévus aux extré- mités du tuyau, sont remplis d'eau. Les amorçages sont produits ici dans un tuyau d'un diamètre intérieur de 30 mm et par consé, quent d'une épaisseur d'espace annulaire de 2,5mm, mais aucun amorçage de grisou, n'est provoqué dans un tuyau d'un diamètre intérieur de 32 mm et d'une épaisseur d'espace annulaire de 3,5mm.
Dès lors, on peut conclure ce qui suit d'après cette série d'essais:
40 g d'explosif pour roche du type précité, disposés centralement dans un tube de polyéthylène, amorcent un mélange de grisou. Si de l'eau est présente dans l'espace annulaire entre le tuyau et la cartouche, aucun amorçage n'est plus pro- duit à partir d'un tuyau d'un diamètre intérieur de 32 mm et d'une épaisseur d'espace annulaire de 3,5 mm. Par ailleurs, si
<Desc/Clms Page number 9>
la mousse du type précité est contenue dans l'espace annulaire entre le tuyau et la cartouche, on ne provoque plus aucun amorçage uniquement à partir d'un tuyau d'un diamètre inté- rieur de 60 mm et par conséquent d'une épaisseur d'espace annulaire de 17,5mm.
Ceci correspond à une enveloppe de mous- se dans l'espace annulaire.d'un volume de 333 cm3 et par con- séquent à une quantité d'eau de 10,7 g. Ainsi, 10,7 g d'eau , sous une tonne finement répartie sont suffisants au cours de la mise en. oeuvre :le la mousse pour empêcher un amorçage.
En revanche, si l'espace annulaire ne contient que de l'eau, 39,3g d'eau, c'est-à-dire presque le quadruple, doivent être contenus dans cet espace annulaire pour empêcher un amorçage du grisou, lorsque le tuyau a un diamètre intérieur de 32 mm.
EMI9.1
R E V E N D I C A T 1 0 11 S
Procédé pour empêcher les amorçages de grisou et augmenter la sécurité au cours du travail aux explosifs dans les exploitations minières souterraines, caractérisé en ce qu'après la préparation des trous de mine et la charge de ceux-ci à l'aide d'un explosif, une couche s'étendant entiè- rement sur la section transversale totale de la galerie ou du front de taille et se composant d'une pâte non coulante, adhé- rent à la roche et/ou au charbon et riche en eau ou en solu- tion aqueuse,
ou encore une couche ou un bouchon constitué par une mousse correspondante, est disposé à l'endroit du tir.