Les mines de Sain-Bel

Il s'agit d'une page sur les anciennes mines de pyrites de Chessy et de Sain-Bel (et non Saint-Bel, comme on peut le lire un peu partout). Ces deux mines ont été étroitement liées dans leur histoire mais il ne reste plus aucun vestige à Chessy contrairement à celle de Sain-Bel qui est aujourd'hui devenu un musée minier et dont traite cette page en particulier.

Les mines de Sain-Bel sont situées dans le département du Rhône, à 20km au Nord-Ouest de Lyon, coincées au Sud des monts du Beaujolais et à l'Ouest des monts du Lyonnais, dans le canton de l'Abresle. Les mines se développent tout autour de Saint-Pierre-la-Palud qui a une position "centrale" sur les communes de Chevinay, Saint-Pierre-la-Palud et Sourcieux-les-Mines. Chessy se trouve à 10km au Nord de Sain-Bel.

Le gisement de pyrite de Sain-Bel est exploité dés le Moyen-Age principalement pour le cuivre et le plomb, mais il est rapidement abandonné. Il faut attendre le 15^ème siècle pour que l'exploitation reprenne sous la direction de Jacques Coeur, alors conseiller du roi Charles VII. Le cuivre reste le principal minerai recherché, deux fonderies sont même crées dont l'une datant de 1748 et une usine de transformation à Chessy. C'est dans la commune de, Sain-Bel, que se trouve les bureaux de l'exploitation, d'où la vulgarisation qui est restée de "Mines de Sain-Bel". La première concession de "Sain-Bel et de Chessy", voit le jour en 1798.

L'épuisement des recherches amène à la vente de l'exploitation.

Un petit rappel :

La pyrite est un dissulfure de fer contenant également des traces d'autres minerais en plus faible quantité. On s'en sert pour la production de soufre mais surtout pour la fabrication de l'acide sulfurique par la méthode ancienne de la "chambre de plomb" (sorte de tour en plomb servant au "mélange" des vapeurs de soufre). Le dioxyde de soufre obtenu par oxydation du soufre (ou de pyrite de fer dans notre cas) va produire un trioxyde de soufre lequel combiné avec de l'anhydrique sulfurique et de l'eau produira de l'acide sulfurique (dans les grandes lignes !).

La réaction a eu lieu dans des chambres de plomb doublé dans lequel un jet d'eau est dirigé, en dissolvant du trioxyde de soufre pour former de l'acide sulfurique qui se rassemble au fond de la chambre. La méthode de la chambre de plomb de fabrication a été la plupart du temps remplacé par le processus de contact. Cette dispense de la nécessité pour le dioxyde d'azote en faisant réagir du dioxyde de soufre avec de l'air pour former du trioxyde de soufre. Dans les circonstances normales, cette réaction est très lente, mais elle se produit rapidement lorsqu'on utilise un catalyseur approprié (...).

La famille Perret est l'inventeur du brevet permettant cette transformation en 1833.

L'exploitation est rachetée en 1839 par Claude Perret (père), Michel et Jean Baptiste Perret (ses deux fils) et un autre chercheur nommé Jules Olivier. A partir de ce moment, l'exploitation va alors considérablement se développer, puisque jusqu'à présent seul la pyrite de cuivre était recherchée, la pyrite de fer présente en plus grande quantité longtemps considéré comme sans valeur, allait pouvoir être enfin traitée. Les mines deviennent véritablement des mines de pyrites.

A Chessy, une nouvelle usine d'acide sulfurique est construite en 1848 puis à Saint-Fons en 1854 et tout autour de Lyon, donnant lieu à une concentration d'usines chimiques dans la vallée Lyonnaise (la vallée de la chimie). L'usine de Chessy et la mine disparaîtront rapidement en 1877.

A ce moment les Perret sont les premiers producteurs d'acide sulfurique en France. C'est donc peut être ce qui pousse la compagnie de Saint-Gobain a fusionné en 1872 avec la société des Perret Frères et Olivier. Saint-Gobain s'en sert pour ses compositions verrières et notamment les glaces.

Perret-Olivier est l’une des plus spectaculaires réussites de l’industrie chimique française : la modeste fabrique de soude créée en 1819 aux Brotteaux par Claude Perret est devenue, en 1870, le premier producteur français d’acide sulfurique. Elle a fondé sa prospérité sur l’idée de griller les pyrites inutilisées qui encombraient le carreau des mines de cuivre pour obtenir de l’acide sulfurique d’une manière beaucoup plus économique que par la combustion du soufre.

Perret-Olivier apporte à Saint-Gobain un important domaine minier et industriel : le nouvel outil chimique contribue pour 40% au marché national des grands produits de base.

L'industrie est prospère jusqu'en 1903, où l'extraction atteint son maximum avec 320 000 tonnes. Jusqu'en 1950 la production est stagnante et se plafonne globalement à 150 000 tonnes. En 1963 les mines sont intégrées au groupe Produits Chimiques Péchiney - Saint-Gobain. Mais à partir de 1965, sur une courte période en l'espace de 10 ans, la production dégringole. Le gisement s'épuise et la teneur en soufre diminue face à celui de récupération issue de Lacq (France), plus riche et plus facile à extraire. Après la célébration du centenaire dans la Société de Saint-Gobain, la mine est fermée deux ans plus tard en 1972.

En 1975 la concession est mutée à la Compagnie Industrielle et Minière (CIM), jusqu'à expiration du titre minier en 2018.

On estime que l'on a extrait 18 millions de tonnes, le réseau s'échelonne sur 3km de long et 200m de large et jusqu'à 300m au plus profond.

Le gisement est cité comme ayant d'importante réserve en plus de sa pureté (55% de soufre) ce qui en fait l'un des plus importants gisements de pyrite au monde (à sa découverte). Il est formé par des lentilles ou des amas de pyrites allongés orienté Nord-Sud avec un pendage vers l'Ouest. Ces amas sont divisés en deux (avec le puits Perret au centre) :

Les Lentilles de l'Ouest : formés de pyrites de fer et de quartz ou schistes.
Les Lentilles de l'Est : formés de pyrite de fer avec soufre sans cuivre.

Sans nommer toutes les lentilles, le "Grand Filon" était "l'une des plus belles masses pyriteuses du monde. Un approfondissement de 1m correspondait à l'enlèvement de 80 000 tonnes de pyrites (De Launay)"

Etant donné la nature des travaux, très pentus (à la complète verticale), l'exploitation a été faites en deux méthodes :

De 1870 à 1950 : Par la méthode des sous-étages descendants en deux tranches montantes remblayées. Cette méthode se fait par le haut ou le bas en descendant. Une galerie de roulage est ouverte dans la couche, tout les 20m des étages de 30m sont tracés et divisés en "sous étages" de 5m puis en deux tranches superposées de 2,5m (tranches montantes) des deux côtés. On exploite d'abord celle du bas puis celle du haut. Quand une tranche est abattue elle est ensuite remblayée. Cette première méthode est issue des houillères, elle était appliquée en Auvergne par exemple.
A partir de 1950 : Par la méthode des tranches unidescendantes foudroyées. Cette méthode se fait par le haut en descendant. Une tranche montante est tracée et divisée en deux : l'une servant d'accès au chantier pour le personnel (roll) l'autre de "vidange" du minerai vers la galerie de roulage. L'abattage se fait sur une galerie longue de 20 à 30m en parallèle à la galerie de roulage. Cette galerie est étayée au ciel (elle retient le foudroyage précédent) mais aussi au sol (elle retiendra le prochain foudroyage). Une fois complètement extrait la galerie est foudroyée progressivement jusqu'à la cheminée de vidange puis on trace de nouveau une tranche en dessous et ainsi de suite.

Ces deux méthodes diffèrent au point de vue de la suppression des vides, soit par remblayage soit par foudroyage.

Dans les galeries boisées on observait parfois une production d'oxyde de carbone, ayant vraisemblablement pour origine une fermentation des vieux bois due à des bactéries et à des champignons. C'est pourquoi pendant longtemps on mettait à l'intérieur de la mine, un canari dans une cage. Le canari est un animal très sensible à l'oxyde de carbone à la moindre émanation duquel il se met à battre des ailes. Il ne restait plus alors qu'à se sauver en mettant le masque dont chaque personne se trouvant dans la mine devait être muni et qui permettait une respiration de quelques heures dans une atmosphère riche en oxyde de carbone. Sous l'effet de la chaleur, de l'humidité et de l'acidité du milieu il pouvait se produire une combustion lente des bois produisant de l'oxyde de carbone.

A sa sortie le minerai est suffisamment pur pour qu'il ne nécessite aucun traitement excepté un simple broyage. Il est ensuite acheminé à la gare de Sain-Bel par chaîne flottante (ficelle) puis vers l'usine de Saint-Fons. Plus tard le minerai sera transporté directement par camions.

Sources :

Buletin mensuel de la Société Linnéenne de Lyon
Geoderis
Saint-Gobain

Puits Nord

Il est fonçé en 1919 jusqu'à -136m. Il est en connexion avec le puits Perret aux étages -166 et -200.

Il ne s'agit pas de son emplacement initial, le chevalement a été déplacé ici afin d'être sauvegarder.

Puits Perret

Le puits est fonçé en 1897, il a un diamètre de 3,6m et profond jusqu'à -300m. En 1928 le puits d'extraction Saint-Gobain est remplacé par le puits Perret qui sera en service jusqu'à la fin. Il sert pour le personnel, l'extraction et l'aérage, il dessert les étages -136, -166, -200, -225, -250 et -300. C'est aussi le puits le plus profond de ce bassin. Les jonctions entre les autres puits sont faites par des plans-inclinés internes ou par des bures.

Le chevalement actuel date de cette période, il est construit en 1925 par Venot, il est haut de 28m et possède des molettes de 4m de diamètre.

Le puits sera remblayé en 1988.

Notes C'est un site en bon état et qui est encore presque complet.

Notes Ici les lampadaires ont des formes de chevalements !

Installations annexes

Notes Difficile de la reconnaître aujourd'hui alors qu'elle a été complètement restaurée et qu'elle sert pour des logements.

Notes Cette cheminée est issue des anciennes chaudières à vapeur.

Notes Le magasin principal servait au stockage des pièces, et ce long bâtiment servait d'atelier d'entretien, de réparation mécanique et électrique.

Notes Ce plan incliné servait à monter les wagonnets remplis de bois jusqu'au chevalement par l'intermédiaire d'un treuil.

Bâtiment recette jour

Notes Puits à deux cages de deux étages, pouvant emporter 24 mineurs au maximum ou deux berlines.

Notes Il faut distinguer les barrières de recette du puits et celles de la cage. Au dessus de celle-ci se trouve les taquets de guidage de la cage ainsi que les freins "parachute".

Ces gros tuyaux au dessus du puits servent au chauffage pour éviter le gel.

A la remontée, les wagonnets étaient culbutés vers des trémies à minerai. Tandis que les wagonnets vides revenaient vers le puits, d'autres pleins remontaient. La pyrite était ensuite broyée puis criblée pour une granulométrie comprise entre 0 et 15mm.

Notes Il s'agit du poste de commande de l'encageur.

Salle électrique

Notes Il s'agit de deux groupes de convertisseurs électriques (normal et un de secours) pour convertir le courant alternatif en courant continu. Ce groupe, de type Ward-Leonard, peut réguler la vitesse du moteur en appliquant une tension variable grâce à une génératrice de puissance couplée à une excitatrice. La génératrice alimente le moteur de puissance qui entraîne la machine d'extraction

Bâtiment machine d'extraction

Notes Il s'agit d'une machine d'extraction à double tambour cylindrique. Sur chaque tambour s'enroule ou se déroule le câble en fonction de la montée ou de la descente de la cage.

Autres puits

Notes Il reste très peu de vestiges autour du carreau principal, les fendues et autres puits ont été remblayés et sont fortement recouvert par la végétation.