Étude quantitative du problème de l'aérage d'une galerie de mine du XVIème siècle, vallée de Sainte-Marie-aux-Mines (Haut-Rhin)

Résumé En Fr

The extraction of mineral resources by use of mine galleries has always posed the problem of their ventilation. We focus here on the quantitative study of a ventilation system which takes advantages of the difference in altitude of a mountainous area. This system uses a ventilation shaft and a false ceiling which convey the air to the bottom of the galery. After a brief review of previous studies, we establish a physico-mathematic model for these systems. It leads to the observation of an exponential behaviour of the temperature as a function of the distance into the mine. Then one can deduce the dépendance of the velocity of the air with respect to the temperature difference existing between the inner rock face and the outside atmosphere. Although it was initially thought that this system was not efficient during the spring and autumn (while the temperature difference is small), one shows that on the contrary an efficient ventilation does exist during the whole year. In addition to the global understanding of these ventilation systems, one can conclude that it was not necessary to interrupt work in the mine during these seasons.

L'exploitation des richesses minérales par des galeries de mines a toujours posé le problème de l'aérage de ces galeries ainsi que des dépilages auxquels elles aboutissent. On s'intéresse ici à l'étude quantitative d'un système de ventilation qui exploite le dénivelé présent en région montagneuse. Ce système utilise un puits d'aérage et un faux plafond qui achemine l'air jusqu'au fond de la galerie. Après un bref rappel des études antérieures, on établit un modèle physico-mathématique pour ces systèmes. Il permet de conclure à un comportement exponentiel de la température en fonction de la distance dans la galerie. On en déduit alors la relation qui relie la vitesse de l'air à l'écart entre la température de la paroi et la température extérieure. Alors que l'on pouvait penser que ce système était relativement inefficace durant les inter-saisons (où l'écart de température est faible), on montre au contraire qu'un saisons.