BE469821A

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Publication number: BE469821A
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Description

Machine pour l'exploitation des mines.

La présente invention concerne une machine perfectionnée pour l'exploitation des mines, en particulier une machine à abattre et à évacuer le charbon, mais il doit être bien en- tendu que bien que la machine soit principalement destinée au déhouillage, elle peut être employée pour des opérations ana- logues d'exploitation des mines et des carrières.

Dans les machines utilisées pour le déhouillage mécani- que, on a proposé antérieurement que ces machines consistent en un bâti dans lequel est monté un agencement d'un ou de plusieurs cadres portant une ou plusieurs chaînes mobiles sur lesquelles sont fixées des pointes, le mouvement d'avancement du bâti produisant des fentes dans le front de taille du char- bon, dans une direction longitudinale. A une distance déter- minée du front de taille à attaquer, un cadre et une chaîne placés verticalement, de construction analogue, sont disposés

pour séparer le charbon en un point voisin de l'extrémité des entailles longitudinales. Une semblable machine est éta- blie pour débiter le charbon détaché sur un transporteur la- téral.

La disposition ci-dessus indiquée reçoit sa force mo- trice de moteurs et de boîtes d'engrenages appropriées pla- cés dans une position voisine du charbon à abattre. Dans une semblable disposition, une grande partie de la force motrice est absorbée par le frottement des chaînes dans la rainure du cadre par suite de l'agencement général de la machine, et la surface du toit exposée sans support est égale à la surface de la machine en plan. La machine ci-dessus est basée sur une séparation naturelle entre le charbon et la matière adjacente à celle formant le toit pour faire descendre le charbon, ou bien le charbon doit être taillé du dessus au préa- lable pour former une séparation artificielle. La dimension du charbon produit, en dehors de celui créé par la formation de fentes par les chaînes, est également réglée par la frac- ture naturelle du charbon.

Une telle machine ne convient pas pour l'exploitation de ce qu'on appelle habituellement des veines minces ni pour l'emploi comme machine continue pour la formation d'un tunnel ou d'une tête d'avancement vu que la surface en section transversale de la machine est plus grande que la surface enlevée par le mouvement vers l'avant.

La présente invention fournit une machine pour l'exploi- tation des mines comportant des moyens de produire un canal ou une fente continue en taillant une série de trous se recou- pant ou débouchant l'un dans l'autre. La présente invention fournit en outre une machine d'exploitation comportant des outils coupants pour tailler un canal ou une fente continue, et une monture de découpage de largeur moindre que cette fente peut être déplacée vers l'avant dans celle-ci. La machine en question comporte de préférence une monture de découpage et un groupe de fleurets ayant des extrémités coupantes présentées en série suivant la longueur de la monture pour tailler une série de trous se raccordant l'un à l'autre pour constituer

une fente ou un canal.

Les fleurets sont de préférence des fleurets rotatifs mobiles dans le sens de leurs axes de retape Dation dans le front de taille.

L'invention comprend également une machine d'exploita- tion des mines renfermant une série de fleurets rotatifs en forme dentée situés côté à côte et en prise chacun avec le suivant, pour produire une série de trous se recoupant dé- bouchant chacun dans le suivant pour constituer une fente ou un tunnel continu.

Le charbon ou la matière analogue voisin du front de taille peut être détaché de celui-ci par des moyens ac- tionnés par une force motrice. Ces moyens peuvent prendre la forme de vérins. Suivant une variante, la matière minérale peut être détachée par l'introduction de dispositifs appro- priés de refendage dans le canal pour élargir celui-ci. Bien se que cette opération de refendage puisse/faire à la main, la machine elle-même comprend de préférence une série de reen- doirs qui suivent les outils dans le canal.

Dans le but de faire avancer les outils et les refen- doirs si la machine en comporte, dans le canal, la machine peut être pourvue de moyens pour la faire avancer vers le front de taille ou pour faire avancer au moins sa partie ou sa tête dans laquelle les outils sont montés.

En vue de faciliter la séparation du charbon ou de la matière analogue du front de taille, les fleurets sont de préférence disposés en au moins trois séries linéaires déli- mitant trois cotés d'un rectangle ou de préférence en au moins quatre séries linéaires. délimitant les quatre côtés d'au moins un rectangle. Dans le premier cas, en déplaçant la machine le long du front de taille, après qu'elle a taillé trois canaux, vers une position dans laquelle elle taille de nouveau trois canaux et que les canaux peuvent être disposés de façon à délimiter une série de panneaux rectangulaires.

Dans le second cas chaque opération de coupe produit au moins

un panneau et dans l'un ou l'autre cas le charbon et la ma- tière constituant les panneaux est facilement détachée du front de taille. La machine peut comprendre un transporteur qui reçoit le charbon détaché et qui l'emporte vers l'arrière.

Plus spécialement, la machine peut comporter une tête portant une série de fleurets présentés sur une face extrême de la tête et peut comporter un tunnel ou une cavité prévue dans cette face extrême pour recevoir le noyau de la figure délimitée par la série linéaire de fleurets. Suivant une ca- ractéristique accessoire de l'invention, la machine comprend un corps, une tête portant les moyens de coupe et déplaçable par rapport au corps pour faire avancer les moyens de coupe dans le front de taille et des moyens d'avancement à force motrice pour effectuer le déplacement. La tête peut être for- mée de plusieurs parties réglables l'une par rapport à l'au- tre et des moyens peuvent être prévus pour régler la position de ces pièces en vue d'ajuster ainsi la dimension de la figu- re débitée par la série de forêts.

L'invention comprend en outre une machine d'exploitation des mines comprenant une tête à fleurets de section en boîte et des moyens de coupe présentés à une extrémité active de la tête le long de chacun des quatre côtés de la tête, pour tailler simultanément quatre fentes ou tunnels disposés sur la un rectangle autour d'un noyau rectangulaire,/tête présentant une cavité ou un tunnel pour recevoir le noyau, et les côtés de la tête ayant une largeur telle qu'ils peuvent entrer dans les canaux.

Les caractéristiques qui précèdent et d'autres ancore de l'invention exposée dans les revendications annexées sont incorporées dans la machine d'exploitation et d'évacuation qui va maintenant être décrite avec référence aux dessins annexés dans lesquels:
La fig. 1 est une coupe verticale, en partie schématique, montrant une série de fleurets.

La fig. 2 est une coupe transversale horizontale de la madhine.

La fig. 3 est une coupe verticale analogue montrant une autre série de fleurets.

La fig. 4 est une vue en élévation d'une partie du front de. taille montrant la configuration du canal formé par une sé- rie semblable de fleurets.

La fig. 5 est une vue de l'extrémité de coupe de la ma- chine suivant l'invention, montrant une disposition dans laquelle les fleurets sont disposés en plusieurs rectangles.

Les fig. 6 et 7 sont des vues montrant une autre forme de fleuret.

La fig. 8 est une vue de côté en élévation d'une machine d'exploitation des mines suivant l'invention.

La fig. 9 est une vue en élévation en bout de la face active de celle-ci et montre les fleurets disposés pour for- mer un seul rectangle.

La fig. 10 est une vue en élévation par l'extrémité op- posée.

La fig. 11 est une vue en plan.

La fig. 12 est une coupe longitudinale transversale par la ligne 12-12 de la fig. 8.

La fig. 13 est une coupe longitudinale transversale à travers une autre machine d'exploitation des mines suivant la ligne 13-13 de la fig. 15.

La fig. 14 est une coupe transversale par la ligne 14-14 de la fig. 13.

La fig. 15 est une vue en plan de la machine avec une bri- sure montrant des détails.

La f ig. 16 est une coupe transversale par la ligne 16-16 de la fig. 13.

Dans les dessins annexés, les fleurets rotatifs sont dé- signés d'une manière générale par le chiffre de référence 1, comme le montrent les fig. 1 et 2. Chacun d'eux consiste en une tige 2, tournant dans des paliers 3 et en une tête de cou- @

page 4 présentant un certain nombre de fiasques ou de dents.

Les tiges 2 d'une série de ces fleurets sont disposées avec leurs axes dans un plan commun, l'espacement entre elles étant tel que les têtes se recouvrent. Les fleurets sont mis en rotation en synchronisme de façon qu'ils taillent une sé- rie de trous parallèles à mesure que le mécanisme de coupe est avancé dans le front de taille. Comme les têtes des fleurets se recouvrent, les trous se recoupent ou débouchent l'un dans l'autre comme on l'a représenté à la fig. 4 de sorte que le canal résultant continu a ses deux côtés dente- lés comme le montre la ligne portant le chiffre de référence 5.

Les fleurets alternés étant mis en rotation en sens opposés, les têtes ne s'obstruent pas l'une de l'autre mais en fait engrènent l'une avec l'autre.

La série linéaire de fleurets est placée dans une montu- re de coupe 6 (fig. 1 et 2) dont la largeur (comme le montre la fig. 2) est moindre que le diamètre des têtes de fleuret 4 de sorte que cette montur-e est capable de suivre les têtes de fleuret dans le canal.

Aux fig. 1 et 2 les fleurets d'une série linéaire sont tous actionnés par un arbre commun 7 portant des roues coni- ques 8 en prise avec les roues coniques 9 sur les tiges 2 des fleurets. A la fig. 3 les tiges 2a des fleurets successifs la sont pourvues de pignons 10 engrenant entre eux. La fig. 3 montre également le fait que les tiges des fleurets peuvent être creuses comme en 11 ce qui fournit des conduits pour ame- ner la matière coupée vers l'arrière de la monture 6.

On peut donner aux fleurets 1 un mouvement percussif en les chassant de façon répétée vers l'avant par la monture 6 et en leur permettant de reculer. Les moyens de produire ce mouvement sont représentés aux fig. 1 et 2. L'arbre 7 pos- sède une àérie de cames 11 agissant sur les extrémités des tiges 2 des fleurets pour les refouler vers l'avant dans une limite déterminée par les arrêts 12. Les pignons 9 sont @

montés au moyen de nervures sur les tiges 2 et sont mainte- nus en prise avec le pignon 8 au moyen de ressorts 13.

Les fleurets sont disposés en au moins quatre séries linéaires délimitant au moins un rectangle. Une disposition délimitant un rectangle est représentée à la fig. 9 tandis que la fig. 5 montre une disposition délimitant plusieurs rectangles; les têtes des fleurets y sont indiquées en 4 et la manière dont leurs dents rayonnantes 4' engrènent se com- prendra aisément. Ces figures montrent clairement que chaque formation rectangulaire de canaux montés dans le front de taille délimitera un noyau rectangulaire et montre en outre clairement que la monture 6 de abaque série linéaire de fleu- rets est destinée à s'engager dans le canal formé par cette série.

Les fig. 6 et 7 montrent une forme modifiée de fleuret désignée d'une manière générale par lb, ce fleuret comportant une tige creuse 2b portant un bras 14 sur lequel une roue en étoile 15 est disposée en vue de la rotation autour d'un axe incliné par rapport à celui de la tige 2b. Cette roue en étoile 15 a des dents aiguës 16 et lorsque le fleuret dans son ensemble est mis en rotation autour de l'axe de la tige 2b, la roue en étoile 15 n'est pas seulement amenée à circuler tout d'une pièce autour de cet axe mais tourne autour de son axe incliné de sorte que les dents 16 produisent une action de coupe.

Si l'on considère maintenant les fig. 8 à 12 la machine d'exploitation représentée consiste én une tête désignée d'une façon générale par 18 et un corps 19. Le corps 19 a une section en forme d'auge avec des c8tés espacés verticalement 20 et une base 21 tandis que la tête 18 possède un prolonge- ment postérieur au tiroir 22, qui est reçu de façon coulis- sante dans l'auge.

Il en résulte que la tête 18 peut être étendue par rapport au corps 19 pour appliquer la coupe et qu'ensuite le corps peut être déplacé jusque derrière la tête. Des moyens à force mo-

trice sont prévus pour effectuer ces mouvements et sont re- présentés ici sous la forme de vérins hydrauliques à double effet 23. La tête elle-môme est d'une manière générale de section en forme de boite avec les fleurets 1 se présentant à son extrémité active dans leurs montures 6 le long de cha- cun des quatre côtés, la tête comportant une cavité ou un tunnel rectangulaire dont les bords sont indiqués par les li- gnes fines 24 à la fig. 9. Ce tunnel est destiné à, recevoir le noyau délimité par les quatre canaux découpés par les fleu- rets.

Il conduit vers l'arrière vers une rampe 25 qui à son tour conduit la matière de ce noyau (lorsque ce dernier a été détaché par brisure du front de taille) vers un transporteur de débit latéral 26 qui débite par une ouverture 27 dans le coté de la tête.

La force motrice pour actionner le fleuret est fournie par des moteurs 28, fig. 11, qui actionnent également les pompes hydrauliques 29 débitant dans un accumulateur 30. La commande du moteur est transmise par des embrayages 31 et une transmission indiquée d'une manière générale par 32 vers les arbres extensibles supérieurs 33 qui actionnent des arbres de commande 34 s'étendant vers l'avant, reliés à un nombre quel- conque désiré de fleurets (comme on l'a représenté par exemple dans la partie supérieure de la fig. 1). Les moteurs action- nent en outre au moyen d'une transmission 35 des arbres de com- mande inférieurs 36 qui sont également reliés à un nombre quelconque désiré des fleurets d'une manière analogue.

La tête 18 est subdivisée en une partie 181 supérieure et une partie inférieure 182 présentant chacune une série hori- zontale de fleurets et ayant chacune deux séries verticales.

Comme le montre la fig. 11 la partie supérieure 181 a sensi- blement une forme d'U en plan et on observera d'après la fig.2 que son extrémité active fait saillie en avant de l'extrémité active de la partie inférieure 182, de sorte que les extrémi-

tés des séries verticales des fleurets se recouvrent. On remarquera donc qu'en soulevant et en abaissant la partie 181 on peut faire varier la hauteur verticale du rectangle et la hauteur verticale du noyau ; lesurplomb de la partie supé- rieure 181 a pour résultat que la partie supérieure des ca- naux est taillée plus loin. C'est pour permettre ce réglage vertical que les arbres de commande 33 dirigés vers le haut sont extensibles.

La partie supérieure 181 est dirigée ver- ticalement par des languettes descendantes 37, une de chaque côté de la partie supérieure, reçues dans les côtés creux de la partie inférieure 182, comme on le voit le mieux à la fig.

12, et le réglage est effectué par des moyens à force motrice représentés sous la forme de vérins hydrauliques 38.

Le corps 19 est pourvu de moyens pour l'ancrer. Ces moyens consistent en des vérins ou des béliers 39 (représentés sous la forme de vérins hydrauliques) capables de soulever une bar- re de support de toit 40 et également des béliers d'étais 41 (avantageusement des béliers hydrauliques) ayant une dispo- sition inclinée vers le bas et vers l'arrière. La saillie 18 est également pourvue de béliers (de préférence des béliers hydrauliques) pour saisir les côtés des canaux. Ces derniers comprennent des béliers extensibles 42 dans la partie supé- rieure 181 et des béliers extensibles 43 dans la partie infé- rieure 182.

Le fonctionnement de la machine se fait comme suit.Après qu'elle a été mise en position avec les fleurets 1 à proximi- té du front de taille, les moteurs 28 sont mis en marche pour faire tourner les fleurets et produisent la pression hydrau- lique désirée dans l'accumulateur 30. Les vérins 39 sont ac- tionnés pour presser la barre 40 de support du toit contre le toit et les vérins 41 sont actionnés de façon à percer le mur pour que le corps 19 de la machine soit immobilisé.en position.

Les béliers 23 sont actionnés pour faire avancer la tête 18 de façon que les fleurets 1 se frayent un passage dans le @

front de taille et que le noyau délimité par les canaux pénè- tre dans le tunnel ou la cavité 24. Après la pénétration re- quise, les vérins 3 42 et 43 sont actionnés pour se dilater dans les canaux supérieurs et inférieurs horizontaux et pour ancrer la tête. Les vérins d'ancrage 39,41 sont contractés et les béliers 23 sont renversés pour attirer le corps vers la tête. Le corps est alors ancré et la pression des vérins 42 et 43 est augmentée, ce qui fait que ceux-ci détachent la matière constituant le noyau.

Dans la construction représentée aux fig. 14 à 16, les fleurets sont actionnés par un moteur tel que par exemple un moteur électrique 47 porté par la tête 18a. Ce moteur ac- tionne les arbres 48 s'étendant vers l'arrière qui entrainent des arbres obliques 49 reliés par des transmissions 50 aux arbres inférieurs 51 de commande des fleurets. L'un de ces arbres 51 est relié par une transmission 52 à une roue de chaîne d'actionnement 53 pour un transporteur postérraur de débit 54. La tête 18a consiste en une partie supérieure 181a et en une partie inférieure 182a, la partie supérieure 181a étant réglable verticalement au moyen de vérins 38a et de gui- des 37a sensiblement de la manière décrite.

Elle contient des arbres supérieurs 55 de commande des fleurets qui sont action- nés à partir du moteur 47 au moyen d'une transmission 56 et d'arbres extensibles 57 pourvus de joints universels 58,59.

Les fleurets sont de la forme générale représentée à la fig. 2 en ce sens qu'ils sont reliés par des pignons 10 et ont des tiges creuses pour le déplacement vers l'arrière des déchets de la coupe. Dansle cas de fleurets reliés directement aux extrémités antérieures des arbres 51, des lumières d'éva- cuation 60 sont prévues pour ces déchets de coupe.

La matière du noyau passe vers l'arrière à travers la ca- vité dans la tête de coupe jusque sur une rampe ou une plaque 61. Elle est ensuite prise par des hélices 62 prévues sur des arbres 51 et transportée par celles-ci vers l'extrémité anté-

rieure du transporteur 54 par lequel elle est évacuée vers l'arrière.

D'autres caractéristiques de la machine sont sensible- ment telles qu'elles sont décrites et représentées aux fig.

8 à 12, la forme en coupe des côtés 20a du corps 19a étant lé- gèrement modifiée comme le montre la fig. 14.

Il est à remarquer toutefois que la fig. 13 montre un détail qui est applicable aux deux machines ici décrites: le long des bords de chaque monture de fleurets 6, il y a un bord tranchant ou un sabot 63 dont la fonction est d'égaliser les dentelures du canal lorsque cette monture entre dans le canal.

Des tuyères ou d'autres moyens appropriés peuvent être prévus pour diriger de l'eau ou de la mousse dans les canaux pour réduire la poussière.

Les béliers 23 peuvent être des béliersà vis ou des vérins
Si on le désire les séries de fleurets formant les fen- tes horizontales peuvent s'étendre au-delà de la ligne de front du charbon non entaillé, c'est-à-dire qu'elles peuvent s'avan- cer dans le front de taille dans une plus forte mesure que la rangée verticale de fleurets, ce qui forme une coupe préliminai- re aidant le réglage du toit suivant la pratique courante.

Des embrayages disposés de façon appropriée peuvent être prévus au moyen desquels une ou plusieurs rangées de fleurets peuvent être dégagées lorsqu'elles ne sont pas nécessaires, com- me dans le cas d'une machine pourvue de fleurets sur quatre cotés, travaillant suivant la méthode de la longue paroi, dans laquelle trois côtés seulement de fleurets peuvent être néces- saires en fonctionnement.

La machine décrite peut être pourvue d'un simple mécanis- me de treuil actionné par un moteur principal ou acdessoire, par lequel la machine peut être retirée d'une tête d'avancement ou d'un tunnel, ou pour déplacer la machine à d'autres moments que lorsqu'elle est engagée dans l'opération de taille.

La plaque de recouvrement 61 peut être prolongée vers l'arrière par-dessus les transporteurs en hélice 62 pour per-

mettre à la rangée inférieure de fleurets de tailler dans la bande de stériles sous le charbon et le stérile à trans- porter sous cette plaque de recouvrement vers un transpor- teur transversal qui renvoie le stérile par 10 coté de la machine; le charbon passe au-dessus de la plaque de recou- vrement et vers l'arrière à travers l'arrière de la machine.

Claims

R e v e n d i c a t i o n s .

----------------------- 1/ Machine d'exploitation des mines, comportant des moyens de produire une fente ou un canal continu en taillant une série de trous se recoupant ou débouchant l'un dans l'autre.

2/ Machine d'exploitation des mines, comportant des fleurets pour tailler une fente ou un canal continu, et une monture de fleuret de largeur moindre que cette fente et capable d'être mise en avancement dans celle-ci.

3/ Machine suivant les revendications 1 et 2, compor- tant une monture de @ fleurets et une série de fleurets ayant leurs extrémités coupantes présentées en série suivant la longueur de la monture pour tailler une série de trous se raccordant pour former la fente ou le canal.

4/ Machine suivant les revendications 1 à 3, dans la- quelle les fleurets sont des fleurets rotatifs, mobiles dans la direction de leurs axes de rotation pour s'engager dans le front de taille.

5/ Machine d'exploitation des mines, comprenant une série de fleurets rotatifs à formation dentée, disposés côte à cote et engrenant chacun avec le voisin pour produire une série de trous se recoupant, débouchant chacun dans le voisin en vue de constituer une fente ou un canal continu.

6/ Machine suivant les revendications 1 à 5, comportant des fleurets mis en au moins trois séries linéaires délimi- tant trois côtés d'un rectangle. <Desc/Clms Page number 13>

7/ Machine suivant la revendication 6, comportant des fleurets placés en au moins quatre séries délimitant les côtés d'au moins un rectangle.

8/ Machine suivant les revendications 6 et 7, comportant une tte, portant les séries de fleurets présentées sur une face d'extrémité de celle-ci, et comportant un tunnel ou une cavité traversant cette face d'extrémité pour recevoir le noyau de la figure délimitée par les séries linéaires de fleurets.

9/ Machine suivant la revendication 8, comportant un transporteur combiné à la cavité ou au tunnel pour transpor- ter la matière constituant le noyau après que cette matière a été détachée du front de taille.

10/ Machine suivant les revendications 1 à 9, compre- nant un corps, une tête portant les moyens de taille et dé- plaçable par rapport au corps pour faire avancer les moyens de taille dans le front de taille, et des moyens d'avance- ment à force motrice pour effectuer ce déplacement.

11/ Machine suivant la revendication 10, dans laquelle le corps est pourvu de béliers pour ancrer celui-ci.

12/ Machine suivant la revendication 11, dans laquelle la tête est pourvue de moyens de l'ancrer pour permettre au corps d'être déplacé jusqu'à elle.

13/ Machine suivant les revendications 10 à 12, dans la- quelle la tête est pourvue de moyens de force motrice ppur détacher la matière coupée du front de taille.

14/ Machine suivant les revendications 8 et 9 modifiée suivant les revendications 10 à 13, dans laquelle la tête est formée de plusieurs pièces réglables l'une par rapport à l'autre, et des moyens sont prévus pour régler la position de ces pièces en vue d'ajuster les dimensions de la figure délimitée par la série de fleurets.

15/ Machine d'exploitation de mines comprenant une tête à fleurets de section en boite et des moyens de coupe pré- <Desc/Clms Page number 14> sentés à une extrémité active de la tête suivant chacun des quatre côtés de celle-ci pour tailler simultanément quatre fentes ou anneaux disposés comme un rectangle autour d'un noyau rectangulaire, la tête présentant une cavité ou un tunnel pour recevoir le noyau, et les côtés de la tête ayant une largeur telle qu'ils peuvent pénétrer dans les canaux.

16/ Machine d'exploitation de mines suivant les reven- dications 6 à 15, comprenant des moyens de mettre hors d'ac- tion l'unequelconque ou plusieurs des séries de fleurets.

L7/ Machine d'exploitation de mines en substance telle qu'elle est décrite ci-dessus avec référence aux dessins annexés.