Guide complet de l'extraction de pierre : outils, matériaux, processus et sécurité du dynamitage

Dans cet article, nous discuterons de : 1. Outils pour le dynamitage 2. Matériaux pour le dynamitage 3. Processus de dynamitage 4. Précautions.

Outils pour le dynamitage :

Les outils suivants sont requis dans le processus de dynamitage :

(1) Trépan :

Ceci est montré dans la figure 2-5 et il est utilisé pour forer un trou à la profondeur requise.

(2) Barre à mine :

Ceci est montré dans la figure 2-6 et il est utilisé pour faire des trous de mine. Il est plus efficace pour forer un trou presque vertical.

(3) Aiguille d'amorçage :

Ceci est montré dans la figure 2-7 et il est utilisé pour maintenir le trou quand le bourrage est en cours. Il est sous la forme d'une fine tige de cuivre pointue à une extrémité et pourvue d'une boucle à l'autre extrémité pour la manipulation. Après avoir rempli le trou d'explosif, le trou est rempli de terre bourrée et cette aiguille est maintenue au centre de sorte que son retrait ou retrait développera un passage pour l'insertion de la mèche pour provoquer l'explosion.

(4) Cuillère à racler :

Ceci est montré dans la figure 2-8 et il est utilisé pour racler ou enlever la poussière de pierre concassée des trous de mine. Il est sous la forme d'une tige en fer avec une plaque circulaire attachée à une extrémité et pourvue d'une boucle à l'autre extrémité pour faciliter sa manipulation.

(5) Barre de bourrage :

Ceci est montré dans la figure 2-9 et il est utilisé pour tasser ou bourrer le matériau lors du remplissage des trous de mine. Il est sous la forme d'une lourde tige de laiton de 10 mm à 15 mm de diamètre et il s'affine un peu aux extrémités.

Matériaux pour le dynamitage :

Les matériaux suivants sont requis dans le processus de dynamitage :

(1) Détonateurs :

Un détonateur est un dispositif dont l'explosion initie celle d'un autre. Il est sous la forme d'un cylindre de cuivre ayant un diamètre et une longueur de 6 mm et 25 mm respectivement. Il est fermé à une extrémité avec une mèche projetée à l'autre extrémité. Il est partiellement rempli de 6 à 9 grains de fulminate de mercure. Il est utilisé quand la dynamite est adoptée comme explosif. Les détonateurs sont déclenchés soit par mèche, soit par étincelle électrique.

(2) Explosifs :

La poudre de mine et la dynamite sont couramment utilisées comme explosifs. La poudre de mine est aussi connue comme la poudre noire et c'est un mélange mécanique de charbon, salpêtre (KNO3) et soufre. Les proportions de charbon, salpêtre et soufre en poids sont 15, 75 et 10 respectivement. Parfois le salpêtre est substitué par le salpêtre du Chili (NaNO3) dans la composition de la poudre de mine. Mais comme le salpêtre du Chili absorbe l'humidité, il est difficile de conserver une telle poudre longtemps. Comme guide approximatif, la quantité de poudre de mine peut être obtenue par la règle empirique suivante –

Poudre de mine en N = (Ligne de Moindre Résistance en m)² x 1,50.

Ainsi la quantité de poudre de mine requise pour des roches ayant L.M.R. = 1 m serait d'environ 1,50 N.

La dynamite consiste en 25 pour cent de terre sablonneuse saturée avec 75 pour cent de nitroglycérine et cette composition en pourcentage varie avec la nature du travail. Elle est sous forme de pâte épaisse et est ordinairement vendue en cartouches. Elle est très toxique par nature et développe de violents maux de tête par contact avec la peau.

D'autres explosifs utilisés en dynamitage sont donnés dans le tableau 2.3 –

Il peut être mentionné ici qu'Alfred Nobel (1833-96), le génie barbu de Suède qui à la fin du 19e siècle s'est frayé un chemin vers la célébrité et la fortune mondiale en développant la dynamite, regretta son potentiel destructeur et laissa sa vaste fortune issue de celle-ci pour financer les prix Nobel qui sont des prix internationaux annuels donnés par la Fondation Nobel pour la distinction en physique, chimie, médecine et littérature, et pour la promotion de la paix.

Nobel était célibataire et il avait plus de 350 brevets sur tout, de la soie artificielle au film de cinéma. Il a aussi touché à la médecine et avait aussi une passion pour la cause de la paix. Il a aussi écrit des poèmes et essais dans ses moments libres.

(3) Mèches :

Celles-ci sont requises pour enflammer les explosifs. Elles sont sous la forme d'une petite corde de coton enduite de goudron et avec un noyau de fil continu de poudre noire fine. Le taux de combustion d'une bonne mèche est d'environ 10 mm par seconde et elle est aussi parfois appelée mèche lente car le taux de sa combustion permet à la personne l'allumant de s'éloigner vers un endroit sûr avant que l'explosion n'ait lieu. Pour le tir électrique, les mèches électriques brevetées sont utilisées.

Processus de dynamitage :

Le dynamitage est effectué par forage manuel comme suit :

• (i) Les trous de mine de profondeurs et diamètres requis sont faits avec des barres à mine, trépans et cuillères à racler. Une petite quantité d'eau est ajoutée à intervalles pour rendre la roche tendre et convertir la poussière en pâte. Une telle pâte est facilement enlevée par les cuillères à racler.
• (ii) Les trous de mine sont nettoyés. Ils sont rendus secs en faisant tourner une petite tige de fer avec un chiffon ou un morceau de tissu sec attaché à son extrémité. Après quelques rotations, la tige est retirée.
• (iii) La charge de poudre de mine ou dynamite est placée au fond du trou. Une aiguille d'amorçage qui est une fine tige de cuivre est mise en position. Elle doit être enduite de graisse pour rendre son retrait facile.
• (iv) La portion restante du trou de mine est remplie par couches avec de l'argile sableuse sèche, du moorum ou de la terre de fourmilière. Chaque couche doit être tassée ou bourrée fort. Le bourrage est fait par une barre de bourrage en laiton. Quand le bourrage est en cours, l'aiguille d'amorçage est fréquemment tournée pour qu'elle puisse être facilement retirée quand le trou est complètement rempli.
• (v) Quand l'opération de bourrage est finie, l'aiguille d'amorçage est retirée lentement par tournages fréquents, laissant un long trou étroit et il est rempli de poudre de mine ou dynamite comme montré dans la figure 2-10.
• (vi) Une mèche est insérée dans le trou et elle est maintenue projetée à l'extérieur du trou à une longueur d'environ 600 mm à 900 mm. Ainsi un lien est formé entre la mèche au sommet et la charge d'explosif au fond. Les détonateurs sont utilisés quand l'explosif est la dynamite. Pour ce but, la longueur requise de la mèche de sécurité est coupée droit des bobines de mèche de sécurité avec l'aide d'un couteau aiguisé ou coupe-mèche. Alors l'extrémité fraîchement coupée de la mèche est doucement insérée dans le détonateur jusqu'à ce qu'elle touche la charge dans le tube du détonateur. L'extrémité ouverte du capuchon du détonateur est alors doucement compressée avec des pinces pour gripper la mèche solidement en position. La cartouche de dynamite est ouverte à une extrémité et un trou est fait dans la charge avec l'aide d'une aiguille en laiton. Le détonateur est inséré dans le trou dans la cartouche de dynamite. Le papier de la cartouche est refermé et il est fixé fermement autour de la mèche immédiatement au-dessus du détonateur avec l'aide de fil ou ficelle c.-à-d. corde forte formée de deux ou plusieurs fils de chanvre, coton ou semblables torsadés ensemble. Ceci est connu comme la cartouche d'amorçage et elle est doucement insérée dans le trou de mine de sorte que l'extrémité libre de la mèche soit à l'extérieur du trou.
• (vii) L'extrémité libre de la mèche est enflammée. Ceci peut être fait soit avec une allumette, soit avec l'électricité. Le tir par électricité a les avantages suivants : (a) Il assure la sécurité car l'opération de tir peut être faite à une grande distance du site. (b) Il résulte en économie de temps et main-d'œuvre. (c) Le tir est simultané et donc, l'efficacité des explosifs est grandement augmentée, rendant l'opération économique. (d) Il est utile pour tirer la mèche sous l'eau ou dans des endroits humides. (e) Il est possible d'arranger pour un signalisation appropriée afin d'éviter la survenue d'accidents. (f) Il n'y a pas de danger de raté.
• (viii) L'explosion a lieu et la roche est désintégrée en petits blocs. Une bonne explosion produit un son sourd. De tels blocs sont collectés et pris pour traitement ultérieur.

Précautions à prendre lors du dynamitage :

Les précautions suivantes doivent être prises dans le processus de dynamitage pour éviter la survenue d'accidents graves :

• (1) Échec de l'explosion : Parfois une charge échoue à exploser pour n'importe quelle raison. Dans un tel cas, un nouveau trou de mine est fait près du trou qui a échoué et le processus de dynamitage est répété. Le nouveau trou de mine ne devrait pas être trop près du trou échoué. Dans de nombreux cas, l'explosion du nouveau trou de mine fera aussi exploser la charge du trou de mine échoué et dans un tel cas, cela peut résulter en un accident grave.
• (2) Ligne de Moindre Résistance : Les roches contiennent des fissures, cracks, failles ou plans de litage. Quand l'explosion se produit, des gaz sont formés. Si le trou de mine est bourré suffisamment fort, il ne sera pas possible pour les gaz de sortir par le trou de mine. Dans un tel cas, les gaz suivront le chemin qui offre la moindre résistance. Une telle ligne est connue comme la Ligne de Moindre Résistance ou L.M.R. En pratique, la L.M.R. est prise comme la distance la plus courte entre le centre de la charge et la surface de roche la plus proche. La longueur de la L.M.R. joue un rôle important dans la détermination de la quantité d'explosif requise dans le processus de dynamitage et donc elle doit être soigneusement décidée.
• (3) Aiguille et Barre de bourrage : Ceux-ci devraient être faits de cuivre, laiton ou bronze et non d'acier. Une étincelle se forme quand l'acier frappe la roche. Donc, s'ils sont en acier, une explosion prématurée aura lieu et cela peut résulter en un accident grave.
• (4) Avis de dynamitage : Personne ne devrait être autorisé à entrer dans la zone où le dynamitage est en cours. Les avis et signes visibles comme des drapeaux rouges devraient être placés à des endroits appropriés le long de la périphérie de telle zone. Il est souhaitable d'éviter les opérations de dynamitage tard le soir ou tôt le matin. Les heures fixes d'opérations de dynamitage devraient être portées à la connaissance du public.
• (5) Reculer à une distance : La mèche adoptée devrait être telle qu'un ouvrier puisse reculer à une distance sûre après l'avoir allumée. Pour les travaux à grande échelle, les sifflets ou sirènes peuvent être utilisés pour avertir les ouvriers d'aller à un endroit sûr avant que l'explosion n'ait lieu.
• (6) Infiltration d'eau : Si l'eau entre dans le trou de mine, la charge d'explosif devrait être placée dans une fine plaque de fer ou dans du papier imperméable.
• (7) Supervision qualifiée : Le travail de dynamitage devrait être confié seulement aux personnes formées et expérimentées. La personne responsable devrait s'assurer que les charges explosées sont égales aux charges tirées avec le nombre d'explosions entendues.
• (8) Stockage : Les explosifs devraient être stockés très soigneusement. Ils devraient être placés dans un bâtiment spécialement construit connu comme le magasin ou dépôt. Les précautions à prendre pour le stockage des explosifs peuvent être énumérées comme suit : (i) En cas de panne de courant électrique, seulement des torches devraient être utilisées pour l'éclairage, si requis et en aucun cas, la lanterne à flamme ne devrait être utilisée. (ii) Aucun étranger ne devrait être autorisé à entrer dans l'enceinte du magasin et les personnes autorisées doivent porter des chaussures de magasin ou chaussures sans clous. (iii) Les détonateurs devraient être gardés entièrement à l'écart des autres explosifs. (iv) Les différents explosifs devraient être placés dans des boîtes séparées. (v) Le câblage électrique doit être dissimulé pour l'éclairage et il devrait être fréquemment vérifié par des personnes compétentes. Un câblage ouvert et lâche de toute nature temporaire ne devrait pas être autorisé. (vi) Les explosifs devraient être manipulés doucement et ils ne devraient pas être ; lancés ou laissés tomber en aucun cas. (vii) Le tir ou fumer devrait être strictement interdit dans un rayon de 50 mètres du magasin. (viii) Le magasin devrait être situé loin des bâtiments résidentiels, structures importantes, lieux publics et lieux de stockage de carburant. (ix) Le magasin devrait être protégé par une clôture de fil barbelé haut sur sa limite avec panneaux de prudence et un gardien devrait le garder jour et nuit. (x) Le magasin devrait être protégé de la foudre et des conducteurs de foudre hautement efficaces devraient être fournis, un à chaque extrémité du magasin. (xi) Le dépôt devrait être toujours verrouillé et la clé devrait être gardée dans la garde sûre de la personne responsable. (xii) En aucun cas, le magasin ne devrait être construit à une distance de 0,50 km de tout four ou fournaise en fonctionnement. (xiii) En aucun cas, le magasin ne devrait être ouvert pendant ou à l'approche d'un orage et aucune personne ne devrait rester dans les environs du magasin pendant un tel orage.