Introduction

« […] un mineur fut envoyé de Gross Arl pour essayer encore une fois le tir, ici à Rathausberg, il choisit les deux emplacements les plus favorables. […] Le premier tir a brisé et détaché par son effet considérable quelques 40 cuveaux. Cependant l’autre n’a pas complétement réussi. Mais au contraire, alors que le mineur frappait sur la cheville, sans avoir employé aucun feu, ça s’est enflammé tout seul, […] et a projeté le maître de tir assez loin sur le mur. Celui-ci fut coupé deux fois au bras droit ainsi que sous l’aisselle. Il subit de si nombreux dégâts à la tête et sous le visage, et fut si cruellement brûlé, qu’il eut les deux yeux complétement tuméfiés et arrachés, et qu’on ne pouvait plus le reconnaître. Il a fallu qu’on lui maintienne l’œil droit et qu’on en retire [son très petit bord] et des esquilles de bois. De même il a eu de nombreux dégâts aux mains et à l’abdomen, et a eu une jambe atteinte […]. Christoph Thamer qui se tenait derrière lui, fut touché. Il fut atteint aux pieds et boîta plus de huit jours. Le Hutmann était encore plus loin de là, pourtant l’explosion les projeta tous les deux au sol et les terrifia de sorte que plus personne ne se chargera de cela de sitôt […]. On ne veut plus y croire sauf à nous y contraindre par la force jusqu’à ce qu’il se produise les mêmes dégâts ».

1Cet extrait1 provient du compte-rendu de l’accident qui se produisit en 1642 dans les mines d’or et d’argent à Rathausberg, près de Gastein en Autriche, lors d’une démonstration de tir à la poudre. À cette date la technique est déjà adoptée sur de nombreux sites miniers européens. Cet accident dramatique illustre les raisons de la crainte qu’inspire la manipulation d’explosif en mine. Il s’agissait d’un essai destiné à inciter les mineurs à adopter la nouvelle technique d’abattage de la roche à l’aide de la poudre noire en substitution à la méthode manuelle. La dernière phrase traduisant le refus des mineurs est particulièrement explicite. Autre exemple, cette supplique d’une veuve de mineur2 vers 1630, époque du début de l’utilisation de la poudre noire dans les mines comtoises de Château-Lambert, proches de celles du Thillot dans le massif des Vosges. Les deux faits relatés ci-dessus sont significatifs car ils se sont produits lors des premiers essais sur deux sites éloignés. La crainte qu’inspire la poudre est un facteur puissant de refus du changement, le risque d’explosion souterraine était en effet jusqu’alors totalement absent du monde minier polymétallique. Le gain potentiel en productivité et la plus grande facilité de percement ne peuvent effacer la dangerosité évidente de cette technique. La poudre noire occupe une place particulière dans l’histoire des techniques. Apparue précocement en Chine, la composition de la poudre noire est parachevée en Europe vers 1350 avec le raffinage du salpêtre qui entre dans sa composition3. Dans la recherche des inventeurs, les précurseurs européens identifiés n’ont jamais réellement occupé un rang stabilisé, ainsi comme le note Léon Lacabane4 :

« Sous la plume d’écrivains qui trouvaient commode de se copier les uns les autres, l’histoire de la poudre était devenue, en quelque sorte, celle d’un seul homme : cet homme est Berthold Schwartz. Mais un jour vint où le prétendu inventeur, relégué par la science au nombre des personnages problématiques, sinon fabuleux, dut descendre du piédestal où l’opinion commune l’avait élevé. La place vacante était trop belle pour manquer de compétiteurs. Aussi vit-on successivement accourir, pour l’occuper, Albert le Grand, et Roger Bacon ; peut-être même, au besoin, en serait-on revenu au moine Jean Tilleri, qui, d’après le franciscain Noël Taillepied5, ayant découvert la poudre en 1384, eut l’honneur de donner son nom à l’artillerie (art de Tilleri). Faut-il s’étonner si au milieu de toutes ces prétentions rivales, l’une ridicule, les autres exagérées, la vérité n’était pas encore parvenue à se faire jour ? Parmi les travaux récents qui doivent contribuer à la mettre en lumière, il est juste de placer en première ligné l’essai de M. Ludovic Lalanne sur le feu grégeois6 ».

2Après les premières citations d’utilisation précoce asiatique et une évolution essentiellement tournée vers les armes à feu et de l’artillerie, l’usage civil dans les travaux miniers apparaît en effet particulièrement tardif. La dangerosité du produit n’explique pas entièrement ce retard, il faut également prendre en compte la difficulté d’inventer les conditions de mise en œuvre. Cette étape peut être assimilée au franchissement d’un « mur technologique », qui a d’ailleurs induit des modifications de comportement dans la communauté minière7. Afin d’analyser les raisons de ce décalage chronologique, il est utile d’examiner les principes physico-chimiques de la réaction à la base du phénomène d’explosion de la poudre noire, leurs limites et leurs conséquences, puis d’inventorier les modes de mise en œuvre propres à chaque famille d’utilisation. Dans le cas d’un usage militaire, trois types d’effets différents ont été privilégiés : la propagation de matière inflammable, la propulsion de projectiles de divers calibres et la capacité par explosion de briser et de disperser des masses solides. L’effet recherché en mine avec la poudre noire se retrouve dans cette capacité de briser et de disperser mais de manière contrôlée des parties de roches massives.

I. La poudre noire

I.1. Les composants du mélange, nature et proportions

3La composition de la poudre résulte du mélange ternaire soufre, salpêtre et charbon de bois. La proportion de ces composants a été modifiée suivant l’époque et les usages. Le salpêtre variant de 40 % à 80 %, le soufre de 10 % à 30 % et le charbon de 12 % à 30 %, la provenance végétale de ce charbon varie selon les recettes. Au Moyen Âge européen, la composition de la poudre noire est abordée par plusieurs auteurs. Pour Marcus Graecus la poudre noire se compose d’une partie de soufre, deux parties de charbon de bois pour six parties de salpêtre8. Roger Bacon vers 1248-57, décrit la préparation de la poudre noire9. Albert le Grand décrit également cette préparation10 dans un manuscrit du XIII^e s. qui lui est attribué. Le nom de Berthold Schwartz est aussi associé à l’invention de la poudre. En Occident, l’utilisation de la poudre noire dans une arme à feu est mentionnée dans un manuscrit anglais de 132611. Au milieu du XVI^e s., la formule de la poudre se retrouve dans des ouvrages dont la Pirotechnia de Vanoccio Biringuccio12. La production d’une poudre de bonne qualité nécessite de satisfaire à plusieurs conditions : les matières premières, le charbon de bois et le soufre doivent être de bonne qualité, le salpêtre (nitrate de potassium) doit être le plus pur possible. Le broyage, le mélange, la granulation, le conditionnement, le stockage et l’expédition de la poudre nécessitent des conditions de sécurité. Car en raison de son instabilité, la poudre noire est susceptible d’exploser accidentellement au cours de sa fabrication ou lors de son stockage. Jusqu’au XVII^e s., la qualité de la poudre n’était pas constante. Pour remédier à cet inconvénient, on utilisa progressivement la poudre sous forme de grains. Sous cette forme, le front de flamme se propage, non plus dans la masse de l’explosif mais dans ses interstices.

I.2. Aspects physico-chimiques de la réaction explosive de la poudre

4Les trois composants sont des produits solides réduits en poudre et intimement mélangés, la réaction chimique est provoquée par une élévation locale de température, elle se traduit par une oxydation exothermique du charbon et du soufre, l’oxygène étant fourni par le salpêtre (nitrate de potassium). Il est à noter que cette réaction d’oxydation ne nécessite pas d’apport d’oxygène gazeux.

Tableau 1 : Caractéristiques suivant les usages.

5La réaction chimique exothermique est mal définie, plusieurs formulations ont été proposées.

• 16 KNO₃ + 5 S +21 C → 5 K₂CO₃ + K₂SO₄ + 2 K₂S₂ + 13 CO₂ + 3 CO + 8 N₂ (Debus)

• 10 KNO₃ + 3 S + 8 C → 2 K₂CO₃ + 3 K₂SO₄ + 6 CO₂ + 5 N₂

• 7,42 KN0₃ + 12,49 C + 3,12 S → 3,12 K₂S + 0,66 K + 9,8 CO₂ + 3,68 N₂ + 2,64 CO (Gillet et Lefebvre)

6Et pour tenir compte des impuretés du charbon de bois, donc de la présence d’un carbone sous forme de composé, C est donc remplacé par la formule C₇H₄O, on utilise aussi empiriquement deux équations de décomposition possibles :

• 4 KNO₃ + C₇H₄O + 2 S — > 2 K₂S + 4 CO₂ + 3 CO + 2 H₂O + 2 N

• 6 KNO₃ + C₇H₄O + 2 S → K₂CO₃ + K₂SO₄ + K₂S + 4 CO₂ + 2 CO + 2 H₂O + 3 N₂

Fig. 1 : Onde de Friedlander, évolution de la pression lors de l’explosion

7À côté des résidus solides, les corps gazeux formés à haute température, l’oxyde de carbone, le dioxyde de carbone, l’eau et l’azote représentent un volume de 300 litres de gaz par kg pour un mélange stœchiométrique. Il y a explosion si le produit est confiné. La mise à feu d’un tas de poudre à l’air libre ne produit qu’une combustion vive fusante. Lors de la réaction chimique d’un tel mélange en milieu confiné, les produits gazeux subissent une très rapide expansion de volume ; cela provoque la création d’un front d’onde de pression (onde de Friedlander) (fig. 1). La vitesse de ce front d’onde détermine la classification des explosifs déflagrants ou brisants. La poudre noire est classée dans la catégorie des explosifs déflagrants. Plus tardivement seront inventés des explosifs brisants (dont le régime de détonation est régi par un front d’onde plus rapide).

I.3. Les effets appliqués aux usages

8Deux types d’effets sont à l’origine des particularités et usages de la poudre, tout d’abord l’effet de brisance résultant de l’action de l’onde de choc suivi ensuite de l’effet de poussée, conséquence de l’expansion du volume gazeux produit. Le résultat obtenu dépend de la résistance des matériaux de l’enveloppe contenant la charge vis-à-vis de ces deux effets, la pression s’exerçant de préférence vers la zone de moindre résistance. Tous les usages de la poudre sont paramétrés par ces trois données, brisance, poussée et résistance de « l’enveloppe », deux sont propres à la réaction chimique et la dernière est liée aux caractéristiques de l’environnement immédiat du milieu réactionnel.

9Dans le tableau ci-contre plusieurs usages sont répertoriés, pour chacun sont envisagés les effets recherchés ou à éviter et les conditions contraignantes, en prenant en compte le principe d’effet optimum dans les directions de moindre résistance.

10Il est à noter que dans tous les cas la poussée est un effet recherché, l’effet de brisance peut être souhaité ou craint.

11Selon les principes suivant, les conditions de mise en œuvre de la poudre et les caractéristiques du contenant déterminent les principes des divers usages dont on peut retenir huit cas principaux :

I.4. Cas de la propulsion d’une charge solide : arme à feu, artillerie à poudre

12Dans ce cas, le confinement et la résistance de l’enveloppe conduisent à un échappement de projectile vers la zone de moindre résistance. Le contenant est fabriqué en matière résistante à l’onde de choc et à la poussée et un projectile est utilisé. L’effet de brisance doit être contré. La poussée des gaz est recherchée et utilisée comme énergie propulsive. L’orifice est dimensionné aux caractéristiques du projectile afin de produire l’effet maximum, un bourrage limité accentue l’effet de propulsion en favorisant la compression par réduction de la durée de poussée. L’épaisseur et la résistance des parois de l’arme sont proportionnées à l’importance de la charge de poudre et à la taille du projectile. Il est nécessaire d’absorber le recul au départ du coup.

I.5. Cas particulier de la rupture de paroi : le pot à feu

13Ici, le confinement est important. Le contenant est fabriqué en matière métallique résistante à l’onde de choc et à la poussée et aucun projectile n’est utilisé. L’effet de brisance et l’effet de poussée sont recherchés ; le contenant doit être stable et résister à la poussée. L’orifice est dimensionné afin de produire l’effet maximum. L’arme est appliquée contre une paroi (porte) qui doit correspondre à la zone de faiblesse et sur laquelle l’effet doit être concentré. L’absence de vide et un calage rigoureux sont essentiels à l’efficacité. La publication de Hanzelet Lorrain13 apporte, avec ses illustrations, de nombreuses précisions sur l’utilisation lors de sièges des pots à feu, dont un exemplaire a été trouvé au cours des fouilles de la forteresse de Châtel-sur-Moselle.

I.6. Utilisation en démolition

14Les sources, en particulier au XV^e s., ne distinguent pas toujours les mélanges explosifs de la traditionnelle sape incendiaire.

15Il est très probable que des charges de poudre noire aient été utilisées vers 1450 à des fins militaires, si l’on se réfère aux croquis de Jacopo Mariano, l’ingénieur toscan connu sous le nom de Taccola14. Deux dates sont retenues pour l’usage de ces mines en sape lors des sièges de Sarzanello (Ligurie) en 1487, puis en 1495 de Castel Nuovo à Naples15.

Consommation de poudre lors de travaux de démolition, exemple de la destruction de la forteresse de Châtel

16Des informations très utiles sont rassemblées dans un manuscrit conservé à la bibliothèque d’Épinal, étudié et publié en 186116. Ce document, signé par le Maréchal de Créqui, détaille les conditions de la reddition sans combat de la forteresse de Châtel, reddition décidée en raison de la dureté de la prise récente d’Épinal en septembre 1670 par le Maréchal de Créqui. Parmi les pièces, se trouvent deux inventaires détaillés. Le premier concerne les pièces et munitions d’artillerie prises, le second fait « l’estat de consommation de poudre qui a esté employée pour les mines et fourneaux de Chastel, lorsqu’on a démoly la ville et le chasteau, avec les noms de chacune des tours, et la date de chacun jour, à commencer du vingt quatrième décembre 1670 jusqu’à parfaite démolition ». S’ensuit une liste détaillée fournissant pour chaque tour et fortification d’intérêt stratégique la quantité de poudre employée.

« […] Pour la tour du Parterre tirante à la tour Bruslée, laquelle saulta le jour de noel vingt cinquième décembre quatre mille quarante livres, cy.4 040^l

Pour la tour du Moyne saultée le jour de la saint l’évangéliste vingt-septième décembre, mille quatre cent quarante livres, cy. 1 440^l

Pour la tour des Rasoirs, saultée le mesme jour, mille huit cent soixante livres, cy. 1 860^l

Pour la grande tour du milieu du château, sautée le deuxiesme janvier mille deux cent trente livres, cy. 1 230^l

Pour le boullevard où estoit le corps de garde de la porte du haut de la ville, huit cent trente livres, cy.830^l

Pour la tour quarrée dite la tour du Guet et jadis la tour au passage en la mesme porte d’en haut, qui saulta avec ledit boullevard le deuxiesme janvier mille huit cent quarante livres, cy.1 840^l

Pour la tour des Sorciers saultée le quatriesme janvier sept cent quarante livres, cy. 740^l

Pour la tour de la Grosse-Folie, saultée la veille des Roys le cinquième janvier huit cent soixante livres, cy. 860^l

Pour la petite Folie, saultée le mesme jour, huit cent quarante livres, cy.840^l

Pour la tour de la porte du Pont, suyvante des Sorciers, saultée le septième janvier, quatre cent vingt-quatre livres cy.424^l

Pour la courtine du parterre du château, saultée l’unzième janvier mille quatre cent trente livres, cy. 1 430^l

Pour la courtine d’entre la tour des Princes et celle des Rasoirs, saultée le mesme jour, mille quatre cent trente livres, cy. 430^l

Pour la tour des Mouchettes, saultée le douzième janvier, mille vingt-quatre livres, cy. 1 024^l

Pour la tour du Trésor, saultée le mesme jour, huit cent trente livres, cy.830^l

Pour la tour des Princes, saultée le mesme jour, cinq cent vingt-une livres, cy.521^l

Pour la tour du Foin, saultée le quatorzième janvier, huit cent vingt-cinq livres, cy.825^l

Et pour les saucisses cinquante livres, cy.50^l

Pour un petit fourneau à la tour des Princes, septante – cinq livres, cy.75^l

Le 18^e janvier 1670 délivré à monsieur Saccis pour la courtine de la porte de campagne qui saulta le mesme jour, huit cent vingt-quatre livres, cy. 824^l

Le 19^e janvier, pour un fourneau dans l’une des tours de la porterie du chasteau, cent soixante-deux livres, cy.162^l

Pour un autre fourneau dans une autre tour de la même porterie, quatre cent livres, cy.400^l

Pour une autre tour au pont levis audit chasteau, et un fourneau cent septante quatre livres, cy.174^l

Lesquelles trois tours et porteries ont saulté le dix-neuf janvier

Pour la tour de la Cloche, saultée le vingt-unième janvier, mille trente-neuf livres, cy 1039^l

Pour la courtine devant la porte du chasteau, saultée le vingt troisième janvier six cent vingt-six livres, cy..626^l

Pour la tour sur l’eau, tenante à la ville, entre la tour de la porte d’en bas et celle au-devant de la fontaine, saultée le vingt-cinquième janvier, quatre cent vingt-quatre livres, cy.424^l

Pour la tour au devant de la fontaine tenante aux murailles de ladite ville, saultée le vingt-cinquième janvier, quatre cent vingt-quatre livres, cy.424^l

Pour la tour de Campagne, en un fourneau, saultée le trentième janvier, quatre cent quarante livres, cy.440^l

Pour un autre fourneau à la mesme tour, quatre cent dix-huit livres, cy.418^l

Pour la tour de la porte d’en bas tenante icelle aux murailles de ladite ville, saultée le cinquième février, quatre cent dix-huit livres, cy.418^l

Pour la platte forme de la porte de Campagne dudit chasteau, sept cent quarante livres, cy.740^l

Pour les estançons et boettes pour les sappes, vingt quatre livres, cy.24^l

Somme totale de la poudre employée aux articles cy devant pour la démolition de la ville et chasteau de Chastel, se monte sauf erreur de compte et calcul à vingt-six mille quatre cent deux livres.

Pour copie des vrays originaux, à la description desquels ledit Menissier souscript avoir été employé les an et jour spécifiez cy-devant, tesmoin son seingt manuel cy mis. Fait à Chastel cejourd’hui 25 mars 1708, signé Menissier avec paraphe […] ».

17Ces trente et un articles pour une durée de plus d’un mois totalisent une somme totale de 26 402 livres de poudre, la destruction de huit tours nécessitant plus de 1 000 livres de poudre, la tour du Parterre à elle seule ayant consommé 4 040 livres de poudre. Mais ce démantèlement de la forteresse par les troupes ne détruisant que les structures en élévation, les habitants de Châtel-sur-Moselle furent contraints de réaliser l’enterrement de la forteresse en comblant de terre les trois étages de galeries et de salles souterraines.

Comparaison avec la destruction de Thérouanne et d’Hesdin par Charles Quint en 1553

18Des travaux d’une telle ampleur en 1670 traduisaient la volonté de briser par la force et le feu toute velléité de reprise de la lutte lorraine, après la prise d’Epinal située à seulement 18 km, suivie du démantèlement des fortifications médiévales. Ces deux faits de guerre s’insèrent dans la longue liste des places fortes et châteaux lorrains détruits lors de cette campagne française. Au cours du siècle précédant parmi les prises de villes suivies de démantèlement des défenses, le cas de Thérouanne détruite sur ordre de Charles Quint est particulièrement célèbre. La démolition de cette ville suivie de celle d’Hesdin était exceptionnelle par son ampleur pour l’époque. D’après Pieter Martens17 :

« […] l’ampleur et le caractère systématique de la démolition de Thérouanne et à un moindre degré de celle d’Hesdin, demeurent, il faut le souligner sans équivalent. Il ne s’agit pas en effet d’une ruine ponctuelle provoquée par des troupes de passage mais, au contraire, d’une entreprise visant à leur éradication complète. A la différence d’autres places dévastées au cours de la même période, les deux villes ne s’en relevèrent jamais ».

19Point commun avec Châtel dans le contexte militaire Lorrain, Thérouanne, place souvent prise et reprise « clef et boulevard de la France18 » était surtout, au milieu du XVI^e s., une pièce maîtresse dans le dispositif militaire de la couronne de France sur sa frontière nord19. Si les enjeux étaient donc de même nature, la manifestation de la volonté de Charles Quint de faire disparaître totalement la ville paraît plus vindicative. Si la reconstruction pouvait paraître trop onéreuse, il faut aussi rappeler que l’empereur pouvait être atteint dans son prestige par l’échec du siège de Metz six mois plus tôt. Cette détermination transparaît à la lecture de la lettre de commande de Charles Quint « […] desirans l’acceleration et achevement de lacdite demolition […] » adressée le 11 juillet 1553 depuis Bruxelles, aux « […] deputez et commis des trois estats de nostre conté d’Hartois20[…] ». La réquisition sous le commandement « […] des s de Morbeque et d’Echoute […] » concerne « […] deux mil pyonniers pour assister a la demolition de la ville et fortresse de Therouenne […] », tous ces « manouvriers » résidant dans le comté d’Artois étant soumis à la discipline et justice militaire. La consommation de poudre à Thérouanne fut essentiellement le fait des tirs d’artillerie et de la destruction des murailles par des mines. Les quantités sont impressionnantes21, 308 000 livres de poudre soit 1388 tonneaux de 250 livres et barils de 100 livres ont été utilisées, la part nécessaire à la démolition suivant la prise de la ville étant de 27 000 livres soit 130 tonneaux. Cette quantité est identique au total de 26 402 livres répertorié 117 ans plus tard pour Châtel, afin de détruire environ 30 tours et ouvrages.

I.7. Utilisation dans les travaux publics

20Le principal usage se rencontre dans la réalisation de voie en montagne dans des zones rocheuses. D’après Vergani22, plusieurs cas de travaux d’élargissement de passages sont répertoriés en Italie. Félix Faber, dominicain d’Ulm, mentionne en 1483 que la poudre noire a été utilisée pour élargir la route du Brenner. Il écrit dans son journal de voyage que le duc Sigismond d’Autriche utilisa le feu et la poudre à canon, pour déplacer de grands rochers23. De même en 1515 les troupes françaises de François I^er dirigées par Gian Jacopo Trivulzio24 franchissent les Alpes en utilisant cet explosif.

I.8. Utilisation en carrières

21L’utilisation d’explosifs en carrière est délicate en raison de l’impossibilité de contrôler l’effet de brisance sur des roches micro-fissurées, elle ne peut donc en toute logique qu’être limitée à l’exploitation des matériaux de faible valeur, tels que la pierre brute, le calcaire pour la fabrication de la chaux. Dans ces conditions les deux effets de brisance et de poussée sont recherchés pour produire la fracturation puis le déplacement rapide de grands volumes de roche ou de terre et la quantité de poudre nécessaire peut être importante. L’utilisation en plein air favorise les conditions d’un travail en sécurité. Une utilisation précoce de poudre noire est notée dans les carrières d’alun de Tolfa. Un document conservé dans la bibliothèque du Vatican relate la visite en 158825 du pape Sixte V propriétaire du site. D’une manière générale, la poudre en raison de son effet incontrôlé de brisance lors de la déflagration n’est pas utilisée en carrière pour produire des pierres de construction, seul un usage de dégagement de mort-terrain peut être envisagé.

I.9. Le cas particulier des mines

22La raison de l’introduction de l’explosif en mine est la difficulté, voire l’impossibilité de percer des galeries dans des roches très dures avec un coût acceptable26. Cette méthode est en rupture totale avec les méthodes traditionnelles minières. L’énergie explosive arrive en complément puis en substitution des méthodes utilisant des outils métalliques, le marteau et la pointerolle. Dans les travaux miniers, chantiers d’abattage, galeries ou puits, le confinement est important mais la charge de poudre est faible. L’effet de brisance de l’onde de choc fracture la roche en profitant des micro-fractures, l’effet de poussée des gaz déplace les blocs découpés. Pour le tir, la roche elle-même forme le contenant et la charge de poudre est placée dans un trou. La recherche d’une zone de faiblesse est réalisée en forant le trou parallèlement et à peu de distance d’une face libre au front de taille. Afin que l’orifice du trou ne soit pas la zone de plus faible résistance, le trou est obturé fermement. Il s’agit du bourrage. Ce bourrage enfoncé fortement doit résister à l’onde de choc et à la poussée des gaz afin d’éviter « l’effet canon » avec éjection du bourrage laissant la roche intacte. Alors que la matière utilisée pour ce faire (cheville de bois, puis argile) peut paraître tendre en comparaison de la dureté de la roche, cette résistance du bourrage est due à deux facteurs. D’une part, au fait que la surface de la section du trou sur laquelle s’applique la force de poussée est faible, d’autre part, parce que l’action des forces de frottement sur toute la surface de contact de la bourre avec la paroi rocheuse du trou s’avère supérieure à la force tendant à l’expulser. Afin d’atteindre cet objectif, la longueur du bourrage aux XVII^e et XVIII^e s. est généralement du même ordre que la longueur de la charge de poudre.

23L’utilisation en mine de la poudre « à canon » suppose la fabrication de nouveaux outils et la résolution de plusieurs problèmes de mise en œuvre de ce qui reste potentiellement un risque majeur.

Les recherches historiques sur l’usage de la poudre noire en mine

24Des historiens ont cherché à préciser la chronologie des occurrences dans la zone européenne27. Les données originales obtenues pour le site du Thillot dans les Vosges sont le résultat d’une approche archéologique combinée à l’analyse de documents comptables des XVI^e et XVIII^e s. La publication des travaux sur le site du Thillot en 1993 a apporté d’utiles précisions dans l’histoire des techniques. La découverte, dans le fonds des archives ducales de Lorraine, d’une série continue et jusqu’alors inexploitée de comptes des mines du Thillot a bouleversé la chronologie européenne alors reconnue ; elle a permis d’établir la précocité, dans le contexte européen, de l’achat de poudre noire, à partir de 161728.

25La liste suivante pour l’Europe des premières dates d’utilisation de la poudre dans un contexte minier avant 1630 correspond à une actualisation d’une publication de 2002 de Raffaello Vergani29 :

1574, Schio (Vénétie) ; 1617, Le Thillot (Vosges-Lorraine) ; 1622, Capo Corso (Corse) ; 1623, Château-Lambert (Vosges-Franche-Comté) ; 1624, Rossiglione (Ligurie) ; 1625, Giromagny (Vosges-Franche-Comté) ; 1627, Schemnitz, maintenant Banská Štiavnica (Slovaquie).

26Les textes concernant Schio donnent lieu à discussions et interprétations. Quarante-trois ans s’écoulent entre les occurrences de Schio et du Thillot. Il est à remarquer que ces dates à partir de 1617 se succèdent avec des écarts annuels.

27Il est probable que compte-tenu de la proximité géographique et des contacts permanents entre les trois sites vosgiens cités, la diffusion a été plus rapide que ne l’attestent les documents disponibles pour les deux sites de Giromagny et Château-Lambert30. Dans cette hypothèse ce secteur vosgien avec Le Thillot constituerait le district recélant les premières occurrences européennes.

Fig. 2 : Trace de fleuret en paroi

28Le document essentiel31 est l’« estat abrégé du quatrième compte des mynes du Thillot pour l’année 1617 ». Dans la ligne de compte, la destination de cette poudre est clairement spécifiée : « Poudre fournie pour tirer dans la montagne et faire saulter la roche ». Il n’y a pas d’ambiguité sur l’usage souterrain avec la mention « dans la montagne », ce terme étant d’usage pour désigner une mine. Les données archéologiques obtenues au Thillot sont, à notre connaissance, les seules permettant de préciser les conditions opérationnelles au début du siècle32. Les gestes du mineur, sa pratique et l’outillage, liés à cette « révolution » technique ont été retrouvés sur le terrain par une étude archéologique spécifique. Le trou de mine (fig. 2) est foré à l’aide d’un outil nouveau, le fleuret à main, frappé à l’aide d’une massette. Les outils correspondants aux différentes périodes d’exploitation des XVII^e et XVIII^e s. ont été trouvés en fouilles au Thillot. (fig. 3).

Fig. 3 : Fleurets du XVII^e s., mines du Thillot

Particularités et difficultés de l’usage de la poudre noire en mine

29L’utilisation de la poudre en milieu minier est très tardive. Le retard s’explique en partie par le fait qu’une exploitation efficace exige un haut degré de contrôle de l’ensemble des paramètres liés à l’usage de l’explosif.

30Les exigences imposées par l’emploi d’une charge de poudre concernent tous les aspects de fabrication du trou, de la stratégie gouvernant son positionnement, sa charge, le mode d’obturation à adopter, l’importance et la nature de l’obturation et les conditions de mise à feu à travers le dispositif d’obturation. Pour la foration du trou, il faut concevoir à la forge de nouveaux outils. Il a été nécessaire de définir un protocole permettant un travail en sécurité et le retrait des opérateurs lors de l’explosion, l’onde de choc et la projection de pierres mettant en péril la sécurité humaine. Des explosions accidentelles se produisent généralement lors de la frappe de la cheville en bois servant à obturer le trou, cette cheville, dont la longueur correspond à la moitié de la profondeur du trou, doit être introduite en force de manière à opposer une résistance suffisante à la poussée des gaz. La compression violente de la poudre ou la production accidentelle d’étincelles par des grains de quartz non nettoyés, peuvent être à l’origine d’une mise à feu incontrôlée. L’évolution de la méthode vers la fin du XVII^e s., avec la modification de forme du taillant du fleuret, s’accompagne d’un changement de la nature du bourrage qui devient à base minérale, argile par exemple au Thillot. Plus tard l’interdiction de bourroir métallique devient alors la règle de prévention de mise à feu accidentelle.

31Autre conséquence du tir en milieu confiné, l’explosion produit des fumées qui obligent le mineur à attendre l’évacuation des gaz avant de retourner au front de taille.

Conclusion

32Des siècles de progrès dans la maîtrise de la poudre ont été nécessaires avant de procéder à une utilisation dans l’espace restreint d’une galerie de mine qui ne laisse que peu de distance de sécurité pour les opérateurs. La difficulté d’adoption de l’explosif en mine est manifeste et elle est parfaitement illustrée par la lenteur de l’application dans les différents grands centres miniers. La position des mineurs en Europe évolue lentement entre la crainte d’un procédé dangereux et un changement technologique produisant une amélioration relative des rendements, générant par ailleurs une architecture différente avec de nouveaux outils. Autre facteur de conservatisme, il s’agit d’un bouleversement dans un métier hiérarchisé et stabilisé, où la nouveauté remet en cause un savoir-faire optimisé, fruit d’une progression lente dans un processus séculaire linéaire.