lampe Davy

Une lampe Davy est une lampe à flamme portative ou montée sur casque, conçue pour être utilisée dans les mines de charbon sans provoquer l'explosion des mélanges de méthane et d'air (grisou) qui s'accumulent dans les veines de charbon. La lampe se compose d'une bougie ou d'une flamme à huile enfermée dans un cylindre en treillis ou en métal perforé, permettant à la lumière de s'échapper tout en contenant toute explosion qui pourrait se produire à l'intérieur de l'enceinte. Elle a été inventée par le chimiste Humphry Davy en 1815 et est devenue la lampe de sécurité standard dans les mines de charbon britanniques pendant plus d'un siècle.

La lampe fonctionne sur un principe thermique : lorsque le grisou pénètre dans la cage en treillis et s'enflamme à la flamme, l'écran métallique absorbe la chaleur si rapidement que la combustion est éteinte avant que la flamme ne puisse se propager vers l'extérieur à travers les ouvertures du treillis et enflammer l'atmosphère générale. Le treillis lui-même, généralement fait de fil de laiton ou de fer tissé assez finement pour conduire efficacement la chaleur, refroidit la flamme en dessous de la température d'auto-inflammation du mélange gazeux externe. Les premiers modèles utilisaient de simples bougies de suif; les versions ultérieures brûlaient de l'huile de colza (huile de graines de colza) dans un petit récipient avec une mèche, produisant une lumière plus stable et moins de fumée.

L'apparence de la flamme dans une lampe Davy servait à la fois de détecteur de gaz rudimentaire et de source de lumière. Une flamme nue dans le grisou brûlera avec un halo ou une « calotte » bleue autour de la flamme; un mineur entraîné à lire ces signes pouvait évaluer si des concentrations de gaz dangereuses s'accumulaient dans la zone de travail. Une flamme jaune stable indiquait des conditions raisonnablement sûres. Cette double fonction a fait de la lampe un instrument essentiel de sécurité au fond, bien qu'elle ait donné une fausse confiance dans certaines situations et ne pouvait pas détecter le monoxyde de carbone ou d'autres gaz toxiques non inflammables.

La lampe Stephens, développée plus tard au 19e siècle, utilisait un système à double treillis avec un tube d'air en bas, améliorant la circulation de l'air et le rendement lumineux tout en maintenant les marges de sécurité. D'autres conceptions intégraient des réservoirs d'huile et des mécanismes de mèche réglables. Cependant, toutes les lampes à flamme souffraient d'un allumage peu fiable à l'extérieur, d'un rendement lumineux limité et de la production de dioxyde de carbone dans les chantiers mal ventilés. À partir du début du 20e siècle, les lampes frontales électriques alimentées par batterie ont progressivement remplacé la lampe Davy dans la plupart des mines de charbon, bien que les lampes à flamme soient restées utilisées dans certaines houillères jusqu'aux années 1950 ou plus tard.

La lampe Davy reste historiquement significative dans la culture minière et la tradition de l'ingénierie. Son principe de confinement de la combustion par absorption de chaleur plutôt que par des moyens chimiques était véritablement innovant pour son époque, et l'efficacité de la lampe à réduire les explosions minières a sauvé des milliers de vies. Les lampes Davy originales sont conservées dans les musées miniers et apparaissent dans l'iconographie du patrimoine minier. Le nom est maintenant attaché à toute lampe de sécurité de mineur à flamme, quel que soit le fabricant ou la conception spécifique, bien que techniquement seuls l'original de Davy et les conceptions étroitement liées soient qualifiés.