Sur l'aérage naturel des anciennes galeries de mines en zone montagneuse : expérimentation et modélisation
Résumé
L'aérage des anciennes mine était crucial pour le travail du mineur d'autrefois. Dans la plupart des régions montagneuses, les galeries étaient équipées de puits d'aérage. Cependant, le percement d'un puits n'était pas entrepris d'emblée et de nombreuses galeries courtes sont dépourvues de tels systèmes. C'est alors la ventilation naturelle, convective, qui assure le renouvellement de l'air. Il semble qu'au delà d'une distance seuil, l'aérage naturel n'est pas pour renouveler l'air vicié. Nous abordons ici le fonctionnement physique d'une galerie horizontale de mine par trois méthodes quantitatives. D'abord, l'approche expérimentale, fondée sur l'ajustement empirique, donne une première expression de la vitesse de l'air dans la galerie en fonction du contraste de température intérieur-extérieur. Cela permet de quantifier le taux de renouvellement d'air respirable et précise la distance (de l'ordre de 50 m) à partir de laquelle l'aérage devient un réel problème. Ensuite, un calcul théorique précise cette loi sous la forme : (voir article) où T(ext) et T(fond) sont les températures à l'extérieur et en fond de mine, g est l'accélération de la pesanteur, H la hauteur de la galène et x la distance depuis son entrée. Enfin, on aborde ce problème aérodynamique grâce à un code d'éléments finis industriel, approche qui valide le fonctionnement qualitatif du système, sans aboutir toutefois à la convergence en raison, sans doute, du fort découplage entre l'extérieur de la mine et le fond de la galerie.
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