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Histoire et description :

Théophile Guibal naquit à Toulouse en 1814 et fit des études d’ingénieur à partir de 1833 à l’Ecole Centrale. Il paraît que, dès cette époque, pendant les trois ans qu’il passa sur ses bancs, son esprit inventif se manifestait dans les projets d’élèves.

 

C’est un an après sa sortie de l’école que, à la suite d’un appel de l’Administration provinciale du Hainaut qui voulait créer une école des mines, Guibal posa sa candidature de professeur où il fut agréé et nommé professeur de géométrie descriptive, d’exploitation des mines et de construction des machines. Cette école des mines s’appellera beaucoup plus tard la Faculté polytechnique de Mons (F.P.Ms).  L’ « Ecole des mines du Hainaut » est donc la plus ancienne institution universitaire de la Ville de Mons et la première école d’ingénieurs créée en Belgique (1836).  Ses fondateurs sont Jean-Baptiste Thorn, Alphonse Devillez (diplômé de l’Ecole Centrale de Paris en 1835) et Théophile Guibal (diplômé de l’Ecole Centrale de Paris en 1836).

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(légende : Faculté Polytehcnique de Mons : statue de Guibal et Devillez)

Quoiqu’il en soit ses premières années à Mons furent employées à mettre son enseignement au point et ce n’est qu’ensuite qu’il put se consacrer à des travaux personnels.  On peut citer, parmi ceux qui nous sont parvenus, ceux relatifs à la distillation des houilles fines, le percement des puits de mines à travers les couches aquifères, enfin – et surtout – la ventilation des mines.

C’est dans ce domaine que se situent ses plus grandes réussites, concrétisées d’abord par des brevets en 1858, en 1861 et 1866, puis par l’attribution d’un prix Montyon de l’Académie Française par suite de l’amélioration obtenue de la salubrité du travail des ouvriers mineurs et enfin par le développement de ventilateurs GUIBAL dans les principaux pays industriels de l’époque. 

Théophile Guibal fut ainsi le père des ventilateurs centrifuges et l’un des crétaurs de l’aérodynamique expérimentale.  M.Devillez, qui l’avait connu dès ses études à l’Ecole Centrale, disait de lui :  « Il fut en un mot un homme bon, sympathique, doué d’une rare intelligence, travailleur infatigable, et il laisse en mourant des souvenirs tels que chacun de nous doit désirer en laisser de semblables à ceux qui lui survivront ».

Dès lors, s’ouvrit un chapitre nouveau dans l’histoire des mines, avec un développement extrêmement rapide des ventilateurs centrifuges qui résolvaient le problème de l’aérage, à savoir :  évacuer le grisou dégagé en quantité croissante, et le gaz carbonique résultant de la fixation de l’oxygène en proportion accrue avec la longueur des circuits.

En 1877, soit 19 ans à peine après le 1er brevet de Guibal, 355 ventilateurs de sa conception étaient en service dans le monde, dont 85 en Belgique et 270 à l’étranger. L’Angleterre à elle seule en avait installé 180. 

Théophile Guibal meurt en 1888 mais son « oeuvre » marquera encore longtemps le paysage technique minier international.

Les Guibal, par la simplicité et par la sécurité de marche qu’ils présentaient, rendirent de très grands services et fonctionnèrent pendant de nombreuses années avec la plus grande régularité.  Néanmoins, vers 1892, on vit chez nos voisins les Allemands, les Anglais et les Français où les Guibal sont aussi fort répandus, les préférences de beaucoup d’exploitants de mines se porter vers les appareils nouveaux de petites dimensions, tournant à un grand nombre de tours et mis en mouvement par l’intermédiaire de courroies ou de cordes rondes multiples.  Tels sont :  en France, le Ser et le Rateau ; en Angleterre, le Schiele et le Cappel ; en Allemagne, le Cappel, le Pelzer, le Schiele, le Winter, le Rittinger, le Moritz, le Geisler et d’autres encore.

En Belgique, ces systèmes nouveaux furent peu appliqués à cette période ;  à peine peut-on citer deux Cappel et un Rateau installés dans le bassin de Mons, dans le courant de 1891.

Les ventilateurs Guibal eurent donc longtemps la faveur en Belgique.  Nombreux charbonnages s’équipèrent de cette machine révolutionnaire.  Parmi ceux-ci, et pour n’en citer que quelques uns, le siège Braconier du charbonnage du Horloz (Bbassin de Liège) s’équipa d’un Guibal de 5,8 m de diamètre à attaque directe ;  le puits Mécanique du charbonnage de Sacré-Madame (Bassin de Charleroi) avec 9 m de diamètre, mû par courroie ;  le puits N°11 du charbonnage de Marcinelle-Nord avec 12 m de diamètre ;  le puits N°12 de la division de Crachet-Picquery des charbonnages du Levant du Flénu (Bassin de Mons – Frameries) également avec 12 m de diamètre.

Le ventilateur Guibal était essentiellement constitué par une roue à palettes en bois, généralement de grand diamètre, enveloppée sur presque toute sa circonférence par une structure circulaire en briques et ne laissant échapper l’air que par une seule ouverture, réglée par une vanne également en bois.

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L’air venant du fond entrait dans l’ouïe d’aspiration et, par effet de la force centrifuge, il suivait un trajet rectiligne, suivant le rayon, du centre à la circonférence.

Les ailes (palettes en bois) étaient sensiblement planes et elles se terminaient par une partie incurvée dirigée à peu près suivant le rayon.  Leur nombre était variable ;  il était de 6 dans les appareils les moins grands, comme dans le Guibal du Hornoz de 5,8 m de diamètre ;  il s’élevait jusqu’à 10 dans les ventilateurs de 12 m et au-delà.  La largeur des ailes dépendait du volume à aspirer :  elle était comprise entre 1,5 m et 3 m ;  elle était de 1,95 m au Horloz et de 2,5 m au Levant du Flénu et à Marcinelle.

L’air, après avoir traversé l’ouverture de la vanne mobile, au lieu de s’échapper directement dans l’atmosphère, pénétrait dans une cheminée évasée verticale de 7 à 9 m de hauteur au-dessus de l’axe et dont une des parois était inclinée suivant un angle de 8°.

Cette disposition constitua le plus grand mérite de l’invention Guibal. Elle permit d’utiliser l’énorme force vive de l’air s’échappant à l’extrémité des ailes ;  elle eut pour effet d’accroître le pouvoir déprimant (la dépression) et le rendement mécanique.

A titre indicatif, reprenons ci-dessous les caractéristiques principales ainsi que les résultats des mesures effectuées sur le ventilateur Guibal, installé en janvier 1877, de la société Levant du Flénu (siège n°7, Crachet – à Frameries), mesures effectuées en 1892.

-         Diamètre :  12 m.Largeur :  2,5 m.Diamètre de l’ouïe :  4 m.Hauteur de diffuseur au-dessus de l’axe :  10,9 m.Orifice sortie du diffuseur :  2,5 m – 2,7 m.Nombre de paliers :  2. / Diamètre de l’arbre :  320 mm.Longueur de l’arbre entre paliers extrêmes :  4,42 m.Diamètre poulie :  2,5 m.Vitesse en marche normale :  56 tours minute.Poids de la partie mobile :  20.000 kgs.

Dimensions du moteur : Nombre de cylindres :  1.Diamètre piston :  680 mm. / Course :  850 mm.Diamètre grande poulie :  4 m.Distance axe ventilateur, axe machine :  8 m.Dimensions bâtiment machine :  13 m x 4 m.

Extrait du tableau de résultats des expériences : Vitesse ventilateur :  65 trs/min.Vitesse périphérique :  40,82 m/sec.Travail moteur :  205,49 Cv.Section jaugeage :  4,65 m².Vitesse de l’air :  16,18 m/sec.Débit de l’air :  75,237 m³/sec.Dépression observée :  107 mm d’eau.Rendement mécanique :  52,2 %.

Découverte et sauvetage :

La technique des ventilateurs Guibal remontant à 1858, nous serions alors en mesure de penser qu’il serait purement utopique d’en retrouver un exemplaire quelconque en Belgique ou à l’étranger, surtout que chez nous l’époque charbonnière est belle et bien terminée depuis longtemps.  Eh bien détrompons-nous !

Certains sites miniers abandonnés et en friche pouvaient encore, à une certaine époque, cacher de véritables merveilles techniques présentant un grand intérêt archéologique.  C’est ainsi qu’en 1995, par le canal d’une revue française éditée à Rambouillet et intitulée « L’Echo des Berlines », un article intitulé « Wallonie, 10 ans après » me fit découvrir, photos à l’appui, le siège Ste Eugénie des charbonnages de Tamines dont l’exploitation fut arrêtée en 1965.  Fortement intéressé par ce que j’y découvris, et après plusieurs recherches, je finis par rentrer en contact avec le liquidateur du site qui aimablement m’autorisa à visiter en sa compagnie les installations encore debout .

Restant sur notre faim, je repris contact la semaine suivante avec le liquidateur. Sachant notre bonne foi et soucieux comme lui de sauvegarder le patrimoine, il accepta que nous nous rendions seul sur le site.  C’est ainsi que dans les bâtiments jouxtant le puits de retour d’air, nous découvrîmes un sombre couloir étroit au bout duquel se trouvait une lourde porte en bois fermée.  Après avoir ouvert cette porte avec difficulté, nous restâmes pantois devant la découverte.

Devant nous, grandiose et majestueux dans sa structure, se dressait un ventilateur Guibal en parfait état de conservation, endormi là à jamais, attendant son triste sort : la démolition.

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(Légende : Le Guibal tel que nous le découvrîmes en 1995.)

Ses ailes en chêne, au nombre de 8 et d’une largeur d’environ 2 m, étaient parfaitement intactes. De ses 7 m de diamètre, il était logé dans une structure circulaire en briques et on observait aisément sa conduite de refoulement avec sa vanne mobile en bois située dans sa partie basse côté cheminée qui malheureusement n’existait plus.  L’arbre d’entraînement ne possédait plus qu’un seul palier, le palier côté moteur ayant disparu lors du démontage de cette machine d’entraînement.

Jusqu’à la fin d’exploitation du charbonnage, ce ventilateur servit de ventilateur de réserve, il était entraîné par une machine à vapeur développant 60 Cv et aspirait l’air du puits de retour d’air.

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(Légende : Vue intérieure du puits de retour d’air. Siège Sainte Eugénie – Tamines.)

Ne pouvant rester insensible devant pareille découverte, notre devoir était de faire le nécessaire pour le sauver de la destruction.

Alain Forti, conservateur au Bois du Cazier, prit alors le relais pour sa sauvegarde. C’est ainsi qu’en 1999 il fut soigneusement démonté et stocké aux anciennes Forges de la Providence à Marchiennes, siège de l’Archéologie Industrielle de la Sambre. Pendant ce temps débutèrent les travaux de requalification du site du Bois du Cazier à Marcinelle et c’est finalement en 2004 que le ventilateur y fut remonté dans l’ancienne centrale électrique du charbonnage reconvertie en centre d’événements appelé « le Forum », là où anciennement se trouvaient les ventilateurs du siège.

Le Guibal retrouva ainsi une place digne de sa valeur archéologique.

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(Légende : Bois du Cazier :  le ventilateur Guibal remonté au Forum.)

Voici en prime un petit cours d’exploitation des mines par Michel Vanbellinghen lors de la visite au puits Sainte Eugénie.  Question du jour : le repasseur de puits, risques et travail…

 

Bibliographie :

« Théophile Guibal & les débuts de la technique des ventilateurs «  par M. SEDILLE, professeur à l’Ecole Centrale des Arts et Manufactures de Paris. Tiré des :  « Publications de l’Association des Ingénieurs de la Faculté Polytechnique de Mons »  – A.I.Ms.  1er Fascicule.  Année 1959.

« Les Ventilateurs de Mines ».  Communiqué du 31 juillet 1892.  Tiré de : « Publications de la Société des Ingénieurs sortis de l’Ecole Provinciale d’Industrie et des Mines du Hainaut.  Troisième série  -  Tome II.  1892 – 1893.

Wikipédia.

 

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