Guide des mines

Les MINES pour ceux qui veulent savoir par la Confrérie des Mineurs Bergeracois adapté, remis en page et illustré par Brise

Mine d'Or

Mine de Fer

Carrière de Pierre

Mine de Sel

Mine d'Argile

Il y a 5 types de mines. Chacune à sa particularité et sa fonction.
Chaque mine a besoin d'un entretien quotidien qui coûte du fer et de la pierre.
Les salaires des mineurs sont versés en écus sur le trésor comtal.

A quoi servent-elles ? Quel est leur intérêt dans l'économie du Comté ?

	La Mine d'Or Elle produit de l'or, qui vient se rajouter sous forme d'écus au trésor comtal. Sa fonction est essentielle, puisqu'elle constitue un gain important au trésor.
	La Mine de Fer Elle produit du fer, utile pour trois 3 raisons : - l'entretien des mines - l'octroi de fer aux artisans - l'exportation de fer, denrée rare et précieuse, qui permet des gains considérables. Prix de vente : environ 19 écus.
	La Carrière de Pierre Elle produit de la pierre, utile pour 3 raisons : - l'entretien des mines - l'exportation de pierre, denrée rare au même titre que le fer, vendu 13-14 écus. - la construction d'hôtels particuliers et de ports pour les notables (N4).
	La Mine de Sel (nouvelle mine) Le sel s'utilise dans la fabrication des jambons et des fromages
	La Mine d'Argile (nouvelle mine)

Il faut savoir que plus la mine est remplie, plus la production est élevée.
A noter que le rendement des mines est fonction du nombre de place et de leurs niveaux d'amélioration.
Cependant, ce qu'il faut retenir, c'est que le remplissage des mines est essentiel, et va dans l'intérêt de tous.

Qu'est ce que le remplissage optimum implique pour tous ?

Les mines sont le point central de notre économie.
Sans des mines saines et remplies, rien ne se pourrait.

* En règle générale :
Remplir les mines permet de vendre sa production à l'extérieur et donc de rapporter des écus au Comté utiles pour :
- Payer les mineurs
- Entretenir les étables du Bailli, pour fournir des bêtes à tous les paysans.
(Quand vous achetez des bêtes pour votre élevage, elles sont issus en IG des étables du Bailli)
- Payer les maréchaux pour la défense des villes
- Maintenir un bon niveau de prestige, qui permet de faire fonctionner les institutions.
(Chaque action IG des autorités comtales, coûte, puisqu'il faut embaucher des niv3 pour fournir des Points d'Etats)

* Pour les vagabonds :
C'est un apport en terme d'emploi, cela permet de gagner sa croute et de s'élever dans l'échelle sociale.

* Pour les paysans :
Les apports en terme d'écus des ventes des produits des mines sont importants pour eux, pour différentes raisons :
- Achats de céréales aux paysans, pour la fourniture du stock
- Achats de productions diverses dans les autres productions, suivant les besoins.
- Fourniture des bêtes aux éleveurs par l'entremise des étables du Bailli.

* Pour les artisans :
- Achat des productions artisanales en quantité suivant les besoins.
- Soutien aux filières et création de débouchés par l'achat des productions.
- Ce qui bénéficie aux paysans, bénéficie forcément aux artisans, puisque chacun est dépendant de l'autre...le blé fournit les meuniers pour la farine, les carcasses fournissent les bouchers, la laine les tisserands etc..
- Octroi de fer pour la fourniture des outils, INDISPENSABLES aux paysans et éleveurs. Couteaux et seaux pour les vaches, couteaux pour les moutons, etc...

* Pour les érudits :
- Sachant que le Comté EST LE PRINCIPAL EMPLOYEUR d'érudits, il parait indispensable qu'il ait les moyens pour les employer !
- Leurs évolutions dans la classe social dépend aussi du nombre de Conseils (PE) qu'ils ont fournis. Plus le Comté les embauchent, plus ils ont de chance de pouvoir s'élever socialement.

En clair, Que les Mines soient remplies, et que leurs productions soient grandes, permet à chacun de progresser, et d'y gagner.
Contrairement à ce que l'on croit, ce ne sont pas les impôts qui rapportent le plus au Comté, mais bien le produit des mines !

Sans cet apport crucial que se passe-t-il?

Simple...
- Moins d'achats de céréales, donc engorgement des marchés
- Moins d'élevage, et moins de bêtes fournies, donc moins de gain pour les éleveurs et artisans de ces filières, renchérissement de ces denrées.
- Moins de fer aux artisans, et pénalisation des paysans et artisans, qui ont une répercussion sur le prix des outils, et donc un impact sur les éleveurs et artisans.
- Moins d'achats d'outils, de fruits et de bois, donc pénalisation des mairies et des habitants.
- Maréchaux payés au lance pierre, donc baisse de la sécurité et risque accru de prise de mairies.
- Moins d'embauche d'érudits, baisse du prestige, difficultés de fonctionnement des institutions, difficulté en terme de défense etc...

Conclusion : Il faut aller à la mine !

Source : Mines & minerais au Moyen Age : exemple du fer
La mine ayant une importance non négligeable au Moyen Age, il me paraissait intéressant d'appréhender la mine de manière historique, à travers l'exemple du minerai de fer.

La mine médiévale sera abordée sous trois aspects : celui des travaux de la mine, celui de l'architecture de la mine dessinée par l'abattage du minerai, et enfin celui de la transformation du bloc en poudre de minerai de fer extrait par abattage.

Chapitre I : exemple du fer

I. Le travail de la mine

Le travail souterrain nécessite, au préalable, un mode d'appropriation de la mine et une organisation du travail, qui peut se faire par une exploitation centralisée entre les mains des représentants d'un puissant seigneur.

A. L'outillage L'outillage utilisé pour l'exploitation de la mine peut être déterminé par les traces d'outils qui ont servi à creuser celle-ci, permettant ainsi leur identification. Les outils utilisés au Moyen Age sont pour l'essentiel des pics, des pointerolles, outil à section carré semblable à un marteau pointu d'un côté, des coins et des masses. Ces outils servent à l'abattage du minerai de fer.

Des pointerolles

B. Les techniques d'abattage

Les mineurs accèdent aux filons de minerai en creusant un travers-banc, galerie recoupant plusieurs bancs de terrain jusqu'au filon exploité. La galerie désigne, dans le langage minier, tout passage souterrain pour l'exploitation d'un gisement minier.

Les techniques d'abattage peuvent se résumer à celles-ci :

Par les lignes de faille : le plus souvent, les mineurs se servaient de faiblesses naturelles pour attaquer la roche, comme par exemple une ligne de faille.

En roche tendre : la partie centrale de la galerie est parfois brisée par un système de coins après creusement de deux saignées latérales.

En roche dure : ce creusement de la galerie se pratique de façon uniforme sur toute la surface du front de taille qui termine la galerie.

En roche très dure : l'usage du feu était fréquent dans le creusement des galeries : on y entassait d'énormes fagots de bois avant d'y mettre le feu, destiné à ramollir une certaine tranche de roche ; puis on revenait sur les lieux une fois la fumée dissipée.

La vitesse d'avancement de telles galeries varient de 1 cm par jour dans un roc dur à 50 cm par jour en suivant une faille (ou davantage dans un terrain très fissuré qui se débite au pic). La moyenne en roche compacte est de quelques centimètres par jour.

II. L'architecture de la mine

Les galeries forment la majeure partie des aménagements souterrains miniers.

A. Les galeries

Les galeries sont creusées selon diverses orientations.

Les galeries ascendantes : le passage montant est creusée par tranchée remblayée, c'est-à-dire que le mineur creuse à la base du filon une première galerie. Puis il met en place un boisage au plafond de la galerie dont il se sert pour progresser vers le haut. Le stérile, autrement dit la roche ou la fraction du minerai ne contenant pas de minéraux exploitables, est alors entassé sur le soutènement au fur et à mesure de la progression verticale du mineur.

Les galeries horizontales : leur creusement n'exige pas de méthodes spécifiques.

Les galeries descendantes : les mineurs creusaient une saignée au plafond de la galerie, le long d'une ligne de contact, puis abattaient le minerai du haut vers le bas. C'est la façon la plus commune de procéder.

Les galeries peuvent se caractérisent par leurs dimensions, leurs inclinaisons et leur sinuosités.

Dimensions : les sections des galeries médiévales restent très variables et étroites, avec une largueur oscillant entre 0,60 m et 0,90 m et des parois renflées pour laisser passer d'éventuels chariots de minerai. En effet, il n'existait pas de solives ou "rails" en bois pour guider des chariots, un certain écartement des parois est alors nécessaire pour permettre au "chareur" de diriger son chariot. Les galeries sont fort basses, oscillant entre 0,80 m et 1,30 m de hauteur.

Inclinaisons : les galeries épousent diverses inclinaisons. Cela s'explique par la nature de la galerie. Elle peut être creusée sur une ligne de faille quand les mineurs se sont servi d'une fissure de la roche pour le creusement des galeries. Elle peut aussi être creusée sur un filon, lorsque les mineurs se contentent de suivre une veine de minéraux, ou dirigée vers un filon, galerie appelée travers-banc. Si la faille, le filon ou le travers-banc sont inclinés, la galerie épousera leurs inclinaisons, de 6 à 10 degrés et guère plus, afin de pouvoir retenir le poids d'un chariot chargé.

Sinuosités : les galeries semblent sinueuses car les mineurs se contentent de suivre les filons de minerai et ignorent encore l'usage de la boussole. Il en résulte des réseaux particulièrement tourmentés faits de galeries aux sections très variables d'un tronçon à l'autre.

Les galeries mènent parfois de vastes chantiers d'exploitations appelées chambres.

B. Les chantiers d'exploitation : les chambres

Les chantiers d'exploitations ou chambres sont parfois si grandes qu'elles nécessitent un étayage. Cet étayage est issu d'un mode d'exploitation du minerai par piliers résiduels, qui comprend deux formes :

Exploitation par grande chambre : elle témoigne d'une parfaite connaissance de la mécanique des roches par la taille des vides crées, par calcul des piliers adéquats et par la forme des voûtes retombant sur ces piliers. Le mineur fonçait, c'est-à-dire creusait verticalement, des galeries parallèles à partir desquelles il creusait des chambres de plus en plus grandes qui finissaient par se rejoindre latéralement. La hauteur finale de la chambre était obtenue par le creusement d'une saignée, ou rigole creusée dans un terrain pour en faciliter l'écoulement des eaux, dans la sole, partie inférieure d'une galerie, saignée qu'il élargissait ensuite par éclatement de blocs de minerais.

Exploitation par chambres et piliers : ce type d'exploitation consiste à creuser des galeries en laissant en place des piliers, pouvant contenir du minerai, qui servent alors à l'étayage.


C. Les autres aménagements nécessaires

Plusieurs aménagements étaient indispensables au travail des mineurs.

L'éclairage : le mode d'éclairage est fonction de la situation géographique de la partie à éclairer : dans les parties hautes l'éclairage se fait au moyen de puits ascendants jusqu'au jour, dans le flanc des montagnes il est assuré par l'aménagement de fenêtres et dans les profondeurs par l'utilisation de torches.

L'aération : l'aération est favorisée par un réseau de galeries qui crée un courant d'air, mais lorsque la galerie de communiquait pas avec d'autres et n'était pas parcourue par un courant d'air, l'aérage était obtenue en creusant des puits ascendant jusqu'au jour le long des galeries dont le premier dès l'entrée devait créer un courant d'air favorable à la progression des travaux souterrains. Les puits étaient de formes et de dimensions variables, la moyenne se situant entre 25 m de profondeur pour une section de 3 m.

L'exhaure : l'exhaure, c'est-à-dire l'évacuation des eaux d'infiltration, est un problème récurrent des mines anciennes, car les inondations sont souvent à l'origine de fermetures de mines. Pour éviter cela, un procédé de progression est adopté : les mineurs ont dû pratiquer des galeries à des niveaux de plus en plus bas destinées à permettre l'évacuation des eaux et à faciliter ainsi son extraction.

L'évacuation des déchets : l'extraction du minerai laisse des résidus abondants. Au Moyen Age, la plus grande partie de ces déchets était rejetée à l'extérieur de la mine. Le transport des déblais pouvait se faire dans des sacs de peau, grâce à des pans inclinés. Mais dans la plupart des cas, une partie du stérile était laissé au fond et réutilisé pour former des murettes, renforcer des parois et pour la progression des mineurs, dans le cas d'exploitations par tranchées ou chambres remblayées.

Le minerai est lui aussi évacué vers la surface pour être traité.

III. Du bloc à la poudre de minerai de fer

A. Le fer

Le fer est un élément très abondant, qui entre dans la composition chimique d'un très grand nombre de minéraux et de roches, mais dans la nature, il n'existe pratiquement pas à l'état métallique. C'est un métal (nom générique désignant des corps simples d'un seul constituant chimique), gris, bleuâtre, malléable, ductible (aptitude d'un matériau à subir une grande déformation sans se rompre) et très tenace (caractéristique mécanique correspondant à la capacité d'un métal à résister à la rupture par fissuration). Son point de fusion est très élevé mais il se ramollit à des températures moindres, se laisse travailler à lui-même (possibilité de soudure). Il s'oxyde facilement (rouille) et peut cristalliser de plusieurs manières en fonction de la température.

Les minerais de fer sont très abondants et très variés. La valeur du minerai dépend de sa teneur en fer (minimum 1/5e avec une moyenne à 1/2), mais également de la nature et de la concentration des éléments qui l'accompagnent.

Le minerai extrait subit une préparation qui demande plusieurs opérations.

B. le traitement mécanique ou la préparation du minerai selon les procédés médiévaux

a) L'abattage : les mineurs abattent le minerai au moyen d'outils divers adaptés à la nature de la roche : utilisation du feu pour ramollir la roche et débitage au pic, à la pointerolle ou à la masse. Le minerai abattu est transporté vers les ateliers par chariots en bois ou avec des sacs de peaux.

b) Le triage : les sacs de minerai abattu sont vidés sur un établi devant lequel les trieurs sont assis presque toute la journée. Les trieurs séparent à la main le minerai de sa matière stérile ou gangue. Les stériles sont accumulés à proximité immédiate de la zone d'extraction, accumulation qui porte le nom de halde. Puis ils rassemblent le minerai trié d'un côté, la gangue de l'autre et ils les jettent dans des seaux en bois distincts. Ce travail est non seulement fait par les hommes, mais aussi par leurs femmes et leurs enfants.

c) Le grillage : sur de grandes aires carrées légèrement encavées, munies de murs sur les côtés et au fond pour préserver la chaleur du feu, des morceaux de bois sont juxtaposés à la main de façon à former un treillis d'une hauteur d'une coudée ou deux (la coudée est une mesure de longueur équivalant à la distance qui sépare le coude de l'extrémité du médius soit 50 cm environ). Là-dessus, le minerai trié est empilé à la main, par ordre décroissant de taille, de façon à former un cône consolidé avec de la poussière du même minerai tassée à la pelle. Ensuite, le feu est mis au bûcher et le minerai, par combustion, se ramollit, libère des matières sulfureuses volatiles, s'oxyde et devient plus friable.

d) Le concassage : le minerai grillé est déversé sur une aire pavée de pierres très dures. Les concasseurs étalent le minerai sur cette aire avec la partie large d'un marteau. Puis, munis de moufles et de jambières faites d'écorces, afin de ne pas être blessés par les éclats qui sautent, ils fragmentent le minerai avec le marteau. Quand le minerai a été concassé, il est rassemblé avec un balai et transporté dans des sacs de peaux au bocardage.

e) Le bocardage : les sacs de fragments de minerai concassés sont vidés dans des mortiers, puis le minerai est broyé à l'aide de pilons ou bocards maniés manuellement. Le contenu du mortier est transvasé dans des seaux en bois apportés au criblage.

f) Le criblage : le contenu du seau est versé lentement sur un tamis en osier tressé, appelé crible, qui est agité dans des baquets remplis d'eau. Les morceaux de minerai retenus par le tamis sont amenés directement à la fonderie.

g) Le lavage : ce qui tombe dans le baquet est repris et lavé successivement dans deux plats, le premier de forme cônique est appelé bâtée et le second, ressemblant à une assiette, est nommé pan. Ces plats sont tenus à deux mains et agités ou éboués dans l'eau courante d'un lavoir aménagé à cet effet, appelé patouillet. Les particules les plus légères sont entraînées par l'eau, le minerai plus lourd restant au fond de la bâtée ou du pan.

Une bâtée

Le minerai de fer criblé et lavé est transporté dans des sacs en peau à la fonderie en vue de son traitement thermique.
Le traitement thermique du minerai fera l'objet d'un autre article.

Chapitre II : De la poudre de minerai au pain ou lingot de fer
le traitement thermique du minerai de fer (selon les procédés médiévaux)

1 - La réduction

Le premier traitement thermique que subit la poudre de minerai de fer est la réduction.

La réduction est un phénomène chimique de transformation des oxydes.

La réduction directe, ou procédé direct, car il ne comprend pas l'élaboration d'un produit intermédiaire comme la fonte, est la réduction du minerai de fer. Elle se fait dans un bas fourneau à scorie coulée.

a) Le bas fourneau à scorie coulée se compose d'un bas foyer, pouvant servir non seulement à la réduction, mais aussi au réchauffage lors des opérations de cinglage à la forge. Le foyer a trois pieds^* et demi de haut et cinq de large. Il s'agit d'une simple fosse quadrangulaire à fond concave entourée sur trois côtés de parois de granit, matériau réfractaire, autrement dit qui résiste à la chaleur. La façade du bas fourneau est percée à la base d'une porte, appelée bouche ou trou de coulée, qui permet aux déchets ou scories de couler à l'extérieur du bas fourneau. Au pied de la porte, un trou d'un pied de profondeur et d'un pied et demi de large, rempli de sable tassé, constitue un creuset réfractaire où les scories coulant de la porte se déposent. Le foyer est prolongé par une tuyère en argile cuite d'une coudée ^** de hauteur. La base du mur opposé à la porte est percée de deux buses raccordées chacune à un bec de soufflet à main ou à pied, soufflet fait de bois et de cuir.



b) La préparation du bas fourneau : la cuve du fourneau est revêtue, à l'aide d'une truelle en bois, d'un enduit d'argile lissé. La chape en argile sert autant à boucher les interstices des parois qu'à protéger les parois en pierre de la chaleur. Sur la partie inférieure du fourneau, nommée sole, de l'argile est mélangée à de la poudre de charbon, pour empêcher que la sole ne soit gâtée par la cendre du foyer. De la même façon, la porte du fourneau est bouchée avec des morceaux de charbon mêlés d'argile. Ensuite un peu de charbon est jeté dans la fosse par la tuyère avec des braises pour l'enflammer avec l'aide du soufflet. La fosse est chaude en une demi-heure. Si la fosse n'est pas chauffée avant d'y jeter le minerai à fondre, le fourneau est abîmé et le métal perdu. Après chaque opération de réduction, les scories de réduction sont défournées avec une perche en fer, nommée ringard, et le bas fourneau doit être à nouveau préparé.

c) La mise en place du combustible et du minerai : le fondeur jette du charbon de bois par la tuyère dans la fosse, puis il répand dessus une pelletée de minerai de fer préalablement préparé et mélangé à de la chaux incandescente. Il renouvelle l'opération jusqu'à hauteur de la tuyère.

d) La réduction : le fondeur allume le charbon et attise le feu avec l'air du soufflet. Pour éviter que la chaleur du feu ne brûle le visage du fondeur, celui-ci se couvre la tête d'une cagoule munie de trous pour voir et respirer. Le fondeur utilise le ringard pour toutes les opérations de maintenance du foyer. Le carbone contenu dans le charbon s'unit à l'oxygène des minerais oxydés et libère le métal. Cette opération nécessite une maîtrise de la température d'oxygénation et de la charge du fourneau. Ainsi le fer cuit, atteint sa température de fusion, fond et une masse de deux ou trois cents livres ^*** peut être recueillie. Le fondeur débouche avec le ringard le trou de coulée du fourneau et la séparation du métal et des scories se fait en laissant s'écouler les scories par le trou de coulée vers le creuset situé au pied du fourneau. Lorsqu'elles sont complètement écoulées, il laisse la masse de fer restée dans la fosse du fourneau se refroidir. Le bloc obtenu appelé massiau, contient du fer réduit mais encore des scories. Il passe une journée à faire ce travail.
La réduction directe fournit le massiau qui contient du fer doux ou légèrement carburé, voire de l'acier. Le massiau doit être épuré de ses scories.

Débouchage avec le ringard	Scories
Trou de coulée	Massiau

2 - L'épuration :

loupe de fer

Le massiau doit être travaillé pour séparer le fer utilisable de la scorie. Il comporte sur sa partie supérieure une éponge de fer, fer en agrégat multiforme qui en est séparable. a) Le dégrossissage : le ferron enlève le massiau encore incandescent par la bouche du fourneau avec des crocs de fer et le pose à terre. Puis, avec de petits maillets en bois, il bat le massiau afin de faire tomber les scories qui y adhèrent et afin de le rendre compacte en même temps qu'il l'aplanit. Car, si l'éponge de fer ainsi séparée des scories de dégrossissage, appelées grumps, est placée aussitôt sur un bloc-enclume et qu'elle est battue par un gros marteau de fer, elle se disperserait. L'éponge de fer en se compactant devient une loupe de fer qui est battue sur le bloc-enclume puis coupée en morceaux avec une lame de fer aiguisée, appelée tranchet, en quatre, cinq ou six parties selon la taille.

b) Le cinglage : le ferron réchauffe les loupes de fer à une température inférieure à celle de fusion dans un bas fourneau de recuit similaire à celui utilisé pour la réduction. Ensuite, aidé d'un assistant, il enlève une loupe de fer réchauffée avec une pince et la pose sur une enclume, fixée sur un socle de bois enchâssé dans le sol, puis la martèle pour la compacter et pour séparer le métal de l'oxygène et des autres éléments auxquels il est associé dans le minerai. Ce travail n'exige pas une température très élevée, pour peu qu'on accepte d'abandonner une part importante du métal contenu dans le minerai, associé aux impuretés sous forme de scories de cinglage. La substance métallique obtenue est la matte, matière métallique sulfureuse résultant d'une première fusion d'un minerai traité et pas assez épuré.

Primaire

c) Le raffinage : aussitôt, pendant que la matte est encore chaude, le ferron compacte de la loupe et la soude à la matte, pour remplacer celle qui a été absorbée par la matte cinglée et éliminer les dernières scories, en une série de chauffages dans un bas fourneau, similaire à celui mentionné plus haut, suivis de martelages sur enclume de plus en plus intensifs. Enfin, la matte subit le revenu, c'est-à-dire qu'elle est chauffée, martelée de façon à lui donner la forme d'un pain ou d'un lingot, dit "primaire", qu'on laisse refroidir. Un ferron fait une vingtaine de pains ou lingots de cinq livres par jour. Toutes les scories sont accumulées à l'extérieur des ateliers de fonderie et leurs dépôts forment un tas appelé ferrier.

Les lingots primaires sont destinés au stockage, au commerce ou au transport de la fonderie dans l'atelier de forge pour le forgeage.

Notes
^* Le pied est une mesure de longueur valant 12 pouces soit une trentaine de centimètres.
^** La coudée est une mesure de longueur équivalent à 50 centimètres.
^*** La livre est une unité de poids d'environ 500 grammes.