Un dispositif de mines comprend ordinairement:

- soit des chambres de mines,
- soit des forages: larges (0m50 de diamètre) ou étroits (0m30 de diamètre)
- et des communications (puits ou rameaux) qui y donnent accès.

1- Principe généraux des fourneaux de mine:

On distingue, suivant la puissance et les effets de l'explosion souterraine, trois types de fourneaux:

1.1 Le fourneau ordinaire, ou "fourneau simple"

C'est une charge explosive enterrée à 4 ou 5 mètres en dessous de la surface du sol et suffisamment forte pour déterminer des effets extérieurs, c'est à dire la projection au dehors des terres sous lesquelles il est enfoui et la formation résultante d'un cratère en forme de tronc de cône.
La profondeur de l'entonnoir est appelée ligne de moindre résistance (l.m.r.); c'est la plus courte distance du centre des poudres à la surface extérieure du milieu dans lequel elles sont logées.
Cet effet extérieur ou excavation est complétée par un effet intérieur ou commotion des parties voisines du terrain. L'effet de la commotion est suffisant pour détruire des galeries de mines qui se trouveraient à proximité de la base de l'entonnoir. Suivant la nature du milieu au sein duquel l'explosif a été enterré, et sa profondeur, il est facile de calculer la masse de la charge nécessaire et suffisante pour produire les effets d'un fourneau au moyen de la formule:

C = 11/6 h3 m

C = masse de l'explosif (poudre noire) en kg
h = ligne de moindre résistance en mètres
m = coefficient dépendant de la nature du milieu ambiant et donné par le tableau ci-après

Ainsi, si l'on veut produire un cratère de 6 mètres de diamètre et de 3 mètres de profondeur dans un sol d'argile mêlé de tuf (m = 1.226) il faudra:

C = 11/6 x 27 x 1.226 = 60 kg de poudre noire

Ces valeurs, établies pour la poudre noire, dite "poudre à mine", ne conviennent plus dès lors que les charges composant les fourneaux sont constituées d'explosifs brisants (du type dynamite, cheddite ou ammonal).

1.2 Les fourneaux chargés ou globes de compression

1.3 Les camouflets

2- L'accès au fourneau

Il se fait bien évidemment par voie souterraine, à partir d'un endroit défilé à l'observation adverse.

2.1 Puits ou galerie inclinée

Le niveau d'attaque, déterminé par la nature du terrain et la prévision des effets à produire, est atteint:

- soit par galerie inclinée,

- soit par un puit vertical prolongé par une galerie horizontale.

Cependant, les inconvénients des puits (difficultés des évacuations, de la ventilation, sentiment d'inquiétude qu'ils font naître chez le mineur qui se sent moins en sûreté), ont été constatés dans la plupart des cas où l'on a fait usage de ce mode de débouché. A ces inconvénients s'ajoute celui d'une grande vulnérabilité, particulièrement dans le cas où l'on descend en puits au cours de la progression, pour prendre rapidement de la profondeur, donc assez près de l'ennemi.

Le débouché en puits n'est qu'un pis-aller. On ne devra l'employer que si les conditions où l'on se trouve le rendent nécessaire: obligation de gagner rapidement une grande profondeur, terrain incliné vers l'ennemi...
On peut, du reste, gagner de la profondeur par des galeries à forte pente (on est allé assez frequemment jusqu'à 40% et même au delà).

Les terres de déblaiement sont transportées dans des brouettes et des sacs ou par wagonnets au loin et de façon à échapper à l'observation ennemie.

2.2 Les galeries de mine.

Les galeries vont en diminuant de section depuis le point de départ de la mine jusqu'au fourneau.

On trouve successivement:

- la galerie principale de 2m x 2m,

- la galerie ordinaire de 2m de haut sur 1m de large,

- la demi-galerie de 1,5m de haut sur 1m de large,

- le grand rameau ou sape russe de 1.2m sur 0.8m ; galerie peu profonde qui, n'étant pas boisée, peut progresser relativement vite dans un sol résistant.

- le petit rameau ou rameau de combat de 0.8m sur 0.6m dans lequel seul un mineur peut avancer en s'accroupissant et qui aboutit au fourneau. Cependant, jugé souvent trop étroit, il est souvent remplacé autant que possible, par le rameau hollandais plus large (0.8 x 0.8m).

A la lecture de ces chiffres, on comprendra sans doute les symptômes de claustrophobie qui pouvaient atteindre l'équipe des mineurs de tête au fond d'un boyau de moins de 1 mètre de hauteur et de 80 centimètres de largeur, dans une atmosphère raréfiée, chaude et oppressante, toujours à la merci d'un camouflet ennemi ou d'un éboulement, les murant à jamais à une dizaine de mètres sous terre.

La ventilation de ces galeries était un problème toujours difficile à résoudre. Celle-ci était essentiellement effectuée par des ventilateurs qui demeurèrent insuffisants et bruyants.

L'éclairage électrique était encore peu répandu. Aussi utilisait-on encore massivement des lampes acétylènes mangeuses d'oxygène. Pour déceler la présence de gazs résultant d'explosions antérieures, des souris blanches placées dans de petites cages sont utilisées par les mineurs.

L'entrée des rameaux débouchant à l'extérieur est généralement fermée par une porte en tôle, et l'orifice des puits par une plaque en fonte placée à fleur du sol légèrement enterrée. Les lettres GM et l'indication de la charge totale des fourneaux desservis sont gravées sur la paroi nord du puits, à environ 0m30 au-dessus de la plaque de fermeture, soit sur le sol du rameau à environ 0m30 de l'entrée.

3- La charge du fourneau et la mise à feu.

Les charges pouvaient varier d'une vingtaine de kilos de poudre noire, pour faire jouer un camouflet, à plusieurs tonnes d'explosifs brisant acheminés par charges fractionnées préparées à l'avance.
Ces charges étaient placées dans la chambre de mine, au fond du petit rameau.

Le mineur procédait alors au bourrage pour opposer à l'action des gazs, du côté des communications, une résistance supérieure ou au moins égale aux résistances à vaincre dans le sens où on veut agir.
Le bourrage est constitué par des matériaux (terre glaise, briques crues, terre, terre et gazon, sacs de terre) entre lesquels on interpose, de distance en distance des masques en bois (plateau épais en madriers).
Au point de vue de l'étanchéité, le meilleur bourrage est constitué par des boules d'argile humides pour se souder les unes aux autres et coller aux parois.
A défaut d'argile, les briques crues, dont on remplit les interstices avec de la terre, peuvent donner de bons résultats.

En ce qui concerne la longueur du bourrage, celle-ci dépend dans le cas de la poudre noire de la charge utilisée:

Pour les charges intermédiaires on opère par interpolation.

Dans le cas d'un chargement de la chambre à la mélinite, le bourrage se compose d'un masque de fermeture à double épaisseur étayé et d'une longueur de 1 mètre seulement de terre et de sable.

Le bourrage est traversé par une mèche lente (Cordeau Bickford) ou un cordeau détonant à la mélinite permettant la mise à feu de la charge à distance.

4- Profondeur

On réalise le maximum de puissance offensive ou défensive lorsque l'on tient tout le terrain accessible au mineur.

On aura donc un, deux ou même trois étages de galeries, suivant la profondeur utilisable. A la fin de la guerre, on atteindra des profondeurs de près de 40 mètres et même plus (les allemands atteindront les 100 mètres de profondeur en 1918 à Vauquois !).

5- Distribution des éléments du système.

Lorsqu'une attaque à la mine est décidée, on ne se contente pas de creuser une galerie unique en direction de l'ouvrage à détruire, mais on crait un système de galeries dont les éléments doivent s'appuyer réciproquement.
Il convient absolument de garder les flancs de ce système à l'aide de rameaux branchés sur les cheminements extrêmes ou encore à l'aide de forages.
Les différentes galeries du système peuvent être reliées par des transversales qui facilitent du même coup la ventilation du système de mine. Cependant, ces transversales présentent des inconvénients certains: danger d'infection de tout le sytème pendant un temps assez considérable en cas d'explosion ennemie réussie, grande vulnérabilité de la transversale lorsqu'elle est trop rapprochée de l'ennemi.
Il convient donc de proscrire les transversales réunissant tous les éléments du système et de ménager une marge suffisante entre la transversale et la limite d'action possible des fourneaux ennemis.

Le départ des différentes galeries de mine devra être placé en arrière de la première ligne de tranchée, malgré le supplément de travail qui en résulte et ce afin:
- d'éviter tout gêne pour la circulation des troupes d'occupation et des travailleurs,
- d'éviter toute gêne pour les évacuations,
- d'éviter que le système ne tombe aux mains de l'ennemi en cas d'irruption de celui-ci dans les tranchées de première ligne.

On ne partira exceptionnellement de la tranchée de première ligne que lorsqu'il sera indispensable de gagner rapidement du terrain en avant.

En cas d'attaque importante, une disposition avantageuse consiste à établir le logement des mines en galerie majeure (2m x 2m) suffisamment enterrée pour être à l'épreuve des projectiles de gros calibre. On pourra y installer, outre un abris pour une partie des troupes de service, divers organes nécessaires pour la bonne marche des travaux (poste de Commandement pour l'officier de service, avec poste téléphonique, poste de secours, dépôt d'appareils de sauvetage, dépôt d'explosifs.).