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ventilation:

Par "ventilation" ou "ventilation de la fosse", on entend la ventilation prévue d'une mine par "temps frais" (air frais) venant du dessus du sol.

Temps:

Le mot "météo" est un terme générique désignant les mélanges de gaz se produisant dans la fosse. S'il s'agit d'air respirable riche en oxygène, on parle de « temps frais ». Si le mélange gazeux n'est plus respirable en raison d'un taux de CO2 trop élevé, on parle de « temps maussade ». Si le mélange gazeux contient des gaz toxiques pour l'homme, comme le CO ou les oxydes d'azote, on parle de "mauvais temps". Enfin, les « temps forts » sont des mélanges gazeux qui contiennent des gaz explosifs comme le méthane ou le monoxyde de carbone.

La fonction de la ventilation est de fournir à la fosse l'oxygène dont elle a besoin pour respirer et de diluer le temps maussade, mauvais ou battant à tel point qu'il ne présente plus de danger pour les personnes. La consommation humaine d'air oscille entre 8 l/min au repos et 70 l/min lors des travaux les plus lourds, selon la quantité de travail effectuée.   

La ventilation peut être soit "naturelle" en raison des différences de température entre la fosse et la surface du jour, soit "artificielle" à l'aide de ventilateurs.

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Figure 1 : Ventilation naturelle, schéma, 2005, de Wulz "Bleiberger mining"

Ventilation naturelle :

Il y a une "ventilation naturelle" dans les systèmes de lignes principales. Le flux d'air principal peut être « entrant » ou « sortant » selon qu'il fait plus froid ou plus chaud en surface qu'en fosse. Dans la fosse, la température du temps reste la même toute l'année, été comme hiver. Dans les mines de sel, la température de la fosse est d'environ 8 à 10°C.

dans le  En été, l'air extérieur plus chaud est refroidi par celui de la mine et, en raison de la plus grande densité qui en résulte, descend des tunnels supérieurs et plus hauts vers les plus profonds, pour ressortir dans le tunnel le plus profond. En hiver, par contre, l'air pénétrant dans la fosse est réchauffé et, du fait de la plus faible densité, monte du tunnel le plus profond au tunnel le plus haut. En automne ou au printemps, il peut arriver que la température extérieure soit la même que la température intérieure et qu'aucun courant d'air naturel ne puisse se développer, on parle de "temps debout".

Dans la fosse, vous pouvez contrôler les courants météorologiques provoqués par la ventilation respective grâce à des «portes météorologiques» intégrées. La fermeture des portes anti-intempéries bloque le chemin le plus court pour le courant d'air afin qu'il puisse s'échapper vers d'autres zones de la fosse.

A l'Ischler Salzberg, en hiver, l'air froid arrive au-dessus du Franz Josef Erbstollen à 503m d'altitude, se réchauffe, monte sur les deux puits (central et Distler) et sur les fosses à ciel ouvert, jusqu'au plus haut qui est encore à ciel ouvert, le tunnel d'Amalia situé à 851 m d'altitude. En été, le temps prend le chemin inverse.

 

Aération artificielle :

La "ventilation artificielle" est utilisée pour creuser des tunnels ou lors du soufflage de locaux d'usine, car la ventilation naturelle n'est pas possible en raison du manque de liaisons routières.

Dans le cas de la ventilation artificielle, on distingue la "ventilation soufflante", dans laquelle de l'air frais est insufflé dans la voie, et la "ventilation aspirante", dans laquelle, à l'inverse, l'air vicié est aspiré hors de la voie.

 

Windfocher et soufflet :

Avec la "ventilation soufflante", le flux d'air était généré via "Focher" ou "Windfocher". Un focher était un coffre en bois dans lequel se trouvait un cylindre rond avec des ailes en bois, qui, retourné par des mains humaines, apportait de l'air frais dans les maisons où ils travaillaient. Focher pourrait aussi être de gros soufflets actionnés par des humains. L'air frais était amené sur le site depuis le côté pression du focher par des "conduites d'air" ou des "conduites de séparation d'air" (tubes).

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Figure 2 : Bellows et Windfocher, M. Kefer, 1836, Archiv Salinen Autriche

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Figure 3 : Sucer Windfocher, M. Kefer, 1836, Archiv Salinen Autriche

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Figure 4 : Windfocher, description de la manipulation de Salinen, 1807 – 1815, Archiv Salinen Autriche

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Figure 5 : Soufflet, description de la manipulation des salines, 1807 – 1815, Archiv Salinen Autriche

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Figure 6 : Section avec conduit, tiges et brancards, M. Kefer, 1836, Archiv Salinen Autriche

tambour à eau :

Des "machines à air" ou des "tambours à eau" étaient utilisés pour creuser des tunnels depuis le sol. En 1836, Michael Kefer décrit un tel tambour à eau dans ses "Objets à manipuler".

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Figure 7 : Tambour à eau, M. Kefer, 1836, archives IGM

Le tambour à eau (voir figure 3) consistait en un fût debout (n° 4) ouvert en haut avec un tuyau d'évacuation (n° 6) sur lequel se trouvait une cuve (n° 3) ouverte en bas. Au sommet de la cuve, un entonnoir (n° 2) se rétrécissait vers le bas et mesurait 5 à 6 m de haut. L'eau coulait dans la baignoire à travers l'entonnoir. À travers l'entonnoir rétrécissant, le flux d'eau aspirait de l'air en descendant, atomisait sur la pierre (n° 7) et atteignait le tuyau d'évacuation (n° 6). L'air libéré lors de l'atomisation est collecté dans la cuve (n°3) et est soufflé par une trachée (n°5). Le tuyau d'évacuation (n° 6) devait être fixé à une hauteur telle que la pierre (n° 7) dépassait toujours au-dessus de l'eau.

L'efficacité d'un tambour à eau était relativement faible, mais les avantages étaient la simplicité et les faibles coûts d'investissement. Des tambours à eau ont été utilisés avec succès sur l'Ischler Salzberg, par exemple lors de la conduite des tunnels Franz et Leopold.

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Figure 8 : Tambour à eau, vers 1840, Archiv Salinen Autriche

un ventilateur:

Aujourd'hui, deux types de ventilateurs sont utilisés pour la ventilation artificielle. Les sections verticales, telles que les puits, sont ventilées avec des ventilateurs centrifuges ou centrifuges, dans lesquels les pales du ventilateur se déplacent radialement. "Luttenventilator" est utilisé pour les tronçons horizontaux. Avec ce type de ventilateur, les pales du ventilateur se déplacent axialement. Une ligne de conduit est posée du ventilateur de conduit au site. Dans le cas de la ventilation par aspiration, il s'agit de tuyaux en tôle galvanisée et, dans le cas de la ventilation par soufflage, principalement de tuyaux flexibles en plastique d'une longueur allant jusqu'à 8 m et d'un diamètre allant jusqu'à 1200 mm.

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Figure 9 : Ventilateur de conduit avec conduit, mine de sel de Hall, vers 1935, archives Nussbaumer

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Figure 10 : Tunneling avec conduite d'air, mine de sel de Hallstatt, 2020, archives de Kranabitl

Les ventilateurs de ventilation sont utilisés pour la "ventilation spéciale" des chantiers miniers qui ne peuvent pas être inclus dans la ventilation continue car ils n'ont qu'un seul point de raccordement. Ces chantiers miniers comprennent presque tous les travaux de chaussée, de tunnel, de déblaiement et de démolition. Une ventilation par aspiration spéciale est utilisée lorsque beaucoup de temps terne ou mauvais doit entrer dans le flux météo sortant sans plus tarder.

 

Exigences météorologiques :

Toutes les salles de la mine servant à l'exploitation doivent être ventilées de manière à éviter les accumulations de pilonnage, le mauvais temps ou le temps maussade ainsi que la chaleur excessive. Tout poste de travail qui n'est pas suffisamment aéré par les échanges naturels doit être alimenté en air en quantités suffisantes pour que chaque homme reçoive au moins 2 m³/min. La quantité d'air dans les fosses où les moteurs diesel sont en fonctionnement doit être d'au moins 6 m³/min par cheval-vapeur du moteur.

 

Études météorologiques :

Des contrôles météorologiques réguliers sont exigés par les autorités minières. La quantité de temps et les températures dominantes ainsi que la direction d'écoulement du temps doivent être mesurées et notées à certaines périodes régulières. De plus, la teneur en oxygène de l'air de la mine doit être déterminée lors de ces investigations.

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Figure 11 : Station météo, 2015, archives IGM

fissures météorologiques:

Le chemin de la ventilation de la mine est indiqué sur les fissures climatiques. Celles-ci montrent la direction opposée des conditions météorologiques de la mine en été et en hiver ainsi que les points de mesure météorologiques et les portes météorologiques et les installations de ventilation artificielle.

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Figure 12 : Prévisions météorologiques de la mine de sel de Bad Ischl, 1979, archives de Salinen Austria

Sources utilisées :

Carl Schraml "Les salines de Haute-Autriche de 1750 à l'après-guerre", Vienne 1934

Carl Schraml "Les Salines de Haute-Autriche de 1818 à la fin de l'Office du Sel en 1850", Vienne 1936

L. Janiss "Livre d'aide technique pour la société autrichienne d'extraction de sel", Vienne 1934

Alois Fellner "Dictionnaire minier", Vienne, 1999

G. Köhler "Manuel de sciences minières", Leipzig, 1903

Stefan Wulz "Le développement de l'exploitation minière de Bleiberg", Bad Bleiberg, 2005

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