Le grisou  
Le coup de grisou est responsable des plus grandes catastrophes minières de notre région et de bien des pays dans le monde. Il s'agit d'une explosion liée à l'inflammation brutale de ce gaz. Mais qu'est-ce que le grisou ?

Selon les régions, il portait des noms différents. Les mineurs du bassin houiller stéphanois l'appelait "mauvais goût". Ce terme laisse à penser qu'il avait une odeur ou une impression de mauvais goût dans la bouche dans les mines grisouteuses. Or le gaz principal du grisou est inodore. Cette sensation proviendrait alors de produits annexes.
Ce gaz se dégage spontanément de la houille et sa composition est variable d'une mine à une autre mais il contient au moins 80% de méthane (CH4), une quantité variable de dioxyde de carbone (CO2), de l'azote, de l'oxygène et parfois un peu d'hydrogène. Dans certaines mines on trouve aussi de l'éthane (C2H6). Ainsi, le grisou n'est pas très différent du gaz naturel que nous utilisons quotidiennement. Il ne s'enflamme qu'en présence d'oxygène et donc lorsqu'il est mélangé à l'air et ceci dans une proportion de 6 à 16 %.
La vitesse de propagation de la flamme ne dépasse pas 60 cm/s en milieu calme mais, en atmosphère agitée, cette vitesse augmente considérablement déclenchant une véritable explosion.

Ce gaz s'est formé en même temps que la houille et est resté prisonnier jusqu'au moment de l'exploitation. Des mesures dans les couches de houille ont montré que le grisou était sous pression ce qui explique sa libération lors de l'ouverture de galeries. Le grisou sous pression ne peut pas s'échapper si la houille est recouverte de morts-terrains de forte épaisseur. Ainsi les mines les plus grisouteuses seront les plus profondes. Si les morts-terrains sont perméables ou s'ils présentent des fissures, le grisou pourra quitter la houille pour s'accumuler dans ces espaces.

Il est difficile de chiffrer la quantité de gaz dégagé par tonne de houille car elle est très variable selon les mines, on a donc une fourchette large qui va de 10 à 60 m3. Les puits les plus grisouteux peuvent émettre 10 000 m3 de grisou en 24 heures alors même que 10 m3 suffisent à provoquer une explosion de grande ampleur.
Jusqu'au début du XIXe siècle, la sécurité des mineurs étaient assurée par les pénitents ou canonniers. Deux ouvriers descendaient avant les mineurs pour déclencher, à l'aide d'une perche portant une flamme, la combustion du grisou. Protégé par des habits épais et mouillés, le pénitent était souvent blessé et parfois grièvement, il était alors secouru par le deuxième ouvrier resté en retrait. Cette pratique a été interdite en 1825.


Le Pénitent, tableau de José Frappa, site source

Les causes de ces explosions meurtrières sont, l'accumulation du gaz, son inflammation et des facteurs aggravants divers.

- L'accumulation du grisou est liée au manque de ventilation de la mine. La ventilation naturelle, de règle dans les anciens puits, est très souvent insuffisante et variable avec les conditions météorologiques. La mise en place de ventilation mécanique a considérablement diminué le risque.
L'utilisation de grisoumètres est évidemment utile pour connaître la concentration de gaz et faire en sorte de la limiter au-dessous du seuil d'inflammation. L'observation de la flamme des lampes de sûreté permet aussi d'estimer la concentration.

- Les statistiques des causes d'inflammation du grisou entre 1820 et 1882 sur 800 accidents en France sont pour 55 % les lampes à flamme nue, pour 20 % les lampes de sûreté, pour 15 % le tirage à la poudre et 10 % pour une cause inconnue.

Les lampes à flamme nue :


 
Un crézieu ou rave utilisé à Saint-Étienne. Site d'origine de la photo

C'étaient des lampes à huile. Le danger des lampes à flamme nue est évident et leur remplacement par des lampes de sûreté a considérablement augmenté la sécurité.

Les lampes de sûreté :

Beaucoup étaient des lampes à huile. Elles étaient pourvues d'une toile métallique refroidissant les produits de combustion du mélange explosif qui brûle à l'intérieur de la lampe, ainsi, ces produits n'enflammeront pas le grisou à l'extérieur de la lampe. Le courant d'air fait perdre à certaines de ces lampes une partie de leur sécurité en augmentant la vitesse de transfert des gaz brûlés à haute température vers l'extérieur. Une bonne centaine de modèles ont été mis au point mais bien peu étaient très fiables. Les plus perfectionnées ne causaient pas d'accident sauf en cas d'ouverture, de mauvaise fermeture ou de détérioration.
La sécurité des lampes est complexe. Une lampe peut avoir une très bonne sécurité mais s'éteindre facilement par exemple lorsqu'on l'incline. Dans ce cas, le mineur sera obligé de l'ouvrir pour la rallumer, la sécurité tombe ainsi à zéro. Il est donc difficile de faire un classement entre les différents modèles car les études en laboratoire ne reproduisent pas les conditions de la mine.


 
Lampe Davy, à gauche site d'origine de la photo :

Inventée en 1815 par Sir Humphry Davy (1778-1829), la flamme est entourée d'un cylindre de toile métallique fermé en haut. Un fort courant d'air provoqué, par exemple, par un retrait rapide de la part du mineur suffit à faire passer la flamme à l'extérieur et déclencher l'embrasement. Cette lampe a ainsi causé encore de nombreux accidents. De plus, elle n'avait qu'un faible pouvoir éclairant à cause de la toile métallique couvrant la flamme.


Lampe Clanny, à droite site d'origine de la photo :

Elle a été inventée par William Reid Clanny, médecin irlandais. Elle est pourvue d'une partie en verre autour de la flamme augmentant la luminosité et d'une double toile métallique améliorant la sécurité.


 

 
Lampe Mueseler, à gauche site d'origine de la photo :

Cette lampe a été inventée vers 1850 par un belge, Mathieu-Louis Mueseler (1799-1866). Au-dessus du verre se trouve un diaphragme à travers lequel passe une cheminée. Un courant d'air rapide de bas en haut peut cependant faire sortir la flamme mais son inconvénient majeur est qu'elle s'éteint facilement.


Lampe Marsaut, à droite site d'origine de la photo :

Inventée par Jean-Baptiste Marsaut (1833-1914), c'est une lampe Clanny dont la toile métallique est recouverte d'une cuirasse ce qui la protège des courants d'air. Cette cuirasse est ouverte en bas et en haut pour laisser passer l'air. C'est la meilleure lampe pour les mines grisouteuses.


 

 
Lampe Fumat, à gauche site d'origine de la photo :

C'est une lampe à alimentation inférieure, l'air entrant au-dessous du verre. La lampe s'éteint facilement au balancement et s'échauffe fortement dans les mélanges explosifs ce qui peut faire éclater le verre.


Lampe Wolf, à droite site d'origine de la photo :

Inventée par Karl Wolf, elle utilisait, non plus l'huile, mais l'essence de pétrole à fort pouvoir éclairant.


 
Il y eut ensuite les lampes électriques sur batterie qui éliminent totalement le risque de flamme mais qui, au début du XXe siècle, coûtaient cher. Elles remplaceront petit à petit les lampes à flamme à partir de 1920.

- Le tirage à la poudre noire a causé de nombreux accidents, l'utilisation de la dynamite a considérablement augmenté la sécurité.

- Causes diverses et causes d'aggravation :
Parmi elles, il y a, même si c'est difficile à croire, l'usage d'allumettes par des mineurs fumeurs !
Il y a aussi, comme on l'a vu, la détérioration et l'ouverture des lampes. Plus l'entretien des lampes est facile et meilleur est leur état. Pour éviter une ouverture de la lampe par le mineur, on a inventé différentes sortes de fermetures plus ou moins difficiles à contourner. Outre la fermeture mécanique, il y eut la fermeture hydraulique et surtout la fermeture magnétique de Villiers. Son nom a été honoré par le puits Villiers à Saint-Étienne.
Une cause d'aggravation d'un accident est la présence de poussières. Celles-ci s'enflamment augmentant la température et, par combustion incomplète, produisant du monoxyde carbone. Ainsi, même dans une explosion de faible puissance, les mineurs pourront être asphyxiés avant même de pouvoir fuir.

Coup de grisou, gravure de Jean Gauchard (1825-1872)

Les Victimes du grisou, oeuvre de Victor Zan 1890, salle Sacco et Vanzetti, Bourse du Travail, Saint-Étienne
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