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PROCEDE ET APPAREIL POUR L'ABATAGE MECANIQUE DU CHARBON
ET DU MINERAI
La présente invention est relative à l'abatage mé- canique du charbon et du minerai dans les chantiers souter- rains des mines, en particulier pour les gisements à fort pcn dage.
Selon la présente invention, on procède à l'abatage en attaquant la taille par gradins, dans le sens de la lon- gueur du front d'abatage, et en plusieurs couches successives, dans le sens de la largeur du chantier au moyen d'un ou de plusieurs corps à ciseaux disposés sur un bâti mobile et pou- vant être appliqués sous pression contre la taille, et mobi- les dans l'étendue de la largeur du chantier, ce ou ces corps à ciseaux étant soumis à l'action d'un ou de plusieurs mar- teaux actionnés par une force motrice.
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Par la présente invention, on obtient un mode d'aba- tage qui améliore considérablement l'abatage du charbon à fort pendage, par rapport aux méthodes en usage jusqu'ici. Il est surtout possible désormais de mécaniser l'abatage, également en cas de fort pendage, ce qu'on n'avait pas réussi de façon efficace jusqu'à présent.
La présente invention utilise, de préférence, pour. le nouveau mode d'abatage, un appareil dans lequel un ou plu- sieurs cylindres d'avancement, dont les tiges de piston por- tent un lourd marteau d'abauage, sont disposées sur un bâti c châssis mobile, mais pouvant être bloquées, de façon à pouvoir être déplacées sur la largeur du chantier.
On connaît en soi des appareils d'abatage du charbon ou des matériaux analogues dans lesquels un marteau d'abatage est disposé de façon à pouvoir subir un mouvement de transla- tion dans le sens transversal, par l'intermédiaire d'un cylin dre d'avancement, sur un bâti mobile. Il s'agit toutefois en l'espèce pratiquement et simplement d'un appui pour un mar- teau d'abatage, afin de décharger le mineur qui manoeuvre le marteau et réduire sa fatigue, mais non pas d'un appareil pour l'abatage mécanique.
Selon une autre caractéristique importante de la présente invention, on bloque entre le toit et le mur, indé- pendamment du bâti ou châssis, le cylindre d'avancement qui porte le marteau d'abatage sur sa tige de piston, par exemple à l'aide d'une colonne de blocage de type connu, disposée à l'extrémité arrière du cylindre d'avancement. Par ce moyen, on obtient une réduction sensible de la charge imposée au bâ- ti ou châssis par le recul du marteau d'abatage, de sorte qu'on peut mettre en service des marteaux à force motrice d'u ne force percutante inadmissible jusqu'ici.
Plusieurs cylindres d'avancement comportant chacun
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Pages : un marteau d'abatage selon l'invention peuvent être disposés de façon mobile simultanément et les uns au-dessus des autres 'sur le bâti ou châssis, de sorte que l'appareil peut être a- dapté à la puissance momentanée du filon, de la couche ou de la veine.
Enfin la présente invention s'étend encore au fait que la largeur du bâti ou châssis ou de ses voies de guidage est variable dans le sens de la longueur, de sorte que l'appa reil peut facilement être adapté à la largeur de chantier de- mandée.
D'autres caractéristiques de l'invention ressorti- ront de la description qui va suivre en regard des dessins an nexés qui représentent, à titre d'exemple, diverses formes d'exécution.
Sur ces dessins : La fig. 1 est une vue de côté d'un appareil d'abatage selon la présente invention.
La fig. 2 est une vue en plan dudit appareil.
La fig. 3 représente une autre forme d'exécution du corps à ciseaux.
La fig. 4 est une vue de côté partielle d'une autre forme d'e xécution de l'appareil.
La fig. 5 représente schématiquement la façon dont le procédé d'abatage selon l'invention est mis en oeuvre prati quement dans un chantier de mine du fond.
Le bâti ou châssis mobile de l'appareil est formé par les longerons 1 et 2 qui sont fixés sur les semelles 3 et
4. Sur le bord extérieur, les longerons 1 et 2 comportent cha cun une réglette 2 autour de laquelle passe le sabot de guide ge 6. Les sabots de guidage sont disposés par paires sur le corps 1 du cylindre. Dans chacun des longerons 1 et 2 est pré vue une denture longitudinale 8 avec laquelle engrènent des
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Pages : pignons droits montés sur le cylindre 2. et qui peuvent être entraînés dans un mouvement de rotation, depuis l'arbre 10, par l'intermédiaire d'un renvoi 11 à pignons coniques et de l'arbre 12.
Par la manoeuvre des pignons , on peut déplacer le cylindre sur les longerons 1 et 2 dans un sens et dans l'autre transversalement et parallèlement.
Dans la forme d'exécution selon la fig. 1, il a été disposé sur le cylindre 7 un autre cylindre 13 qui peut être déplacé dans le sens transversal avec le cylindre 7.
Dans chacun des cylindres 1 et 13 est prévu un pis- ton 14 qui peut être déplacé, dans un sens et dans l'autre, à l'aide d'un agent sous pression, par exemple de l'air compri- mé. La tige de piston 15 porte à son extrémité qui fait sail- lie à l'extérieur un marteau 16 à commande par force motrice, qui peut également être influencé par de l'air comprimé et qui agit sur un corps 17 à ciseaux.
Dans la fig. 1, les deux corps à ciseaux 17 forment un tranchant continu. Dans la forme d'exécution de la fig. 3, les corps de ciseaux 18 opèrent au contraire à une certaine distance l'un de l'autre d'une façon analogue aux marteaux d'abatage connus. Il est prévu en plus un tranchant fixe 19 qui se déplace vers l'avant, avec les corps à ciseaux 18, lors de l'avancement du piston et de la tige de piston, mais qui n'est pas influencé par un marteau actionné par une force motrice. Sur les cprps à ciseaux, on peut prévoir, en outre, sur le côté, des tranchants 20 au moyen desquels on facilite le détachement du charbon ou du minerai.
A l'autre extrémité, le cylindre 1 et, le cas é- chéant, également le cylindre 13 sont munis d'un dispositif de blocage qui se compose d'un piston plongeur 21 actionné par un agent sous pression, et d'un cylindre 22, et qui peut comporter éventuellement un piston auxiliaire 23 agissant con
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Pages : tre le sol. Ainsi que le montre la fig. 1, l'appareil peut être bloqué entre toit et mur de la galerie, par la manoeu- vre des pistons 21 et 23, par exemple par de l'air comprimé.
L'appareil est muni, en outre, d'un treuil 24 ac- tionné par exemple par une manivelle 25, et d'un organe de guidage 26 semblable à un traineau pour prendre appui et as- surer le guidage contre les étançons de mine au cours du tra- vail. Dans,la fig. 1, on a supprimé l'organe 26, afin de ren- dre le dessin plus clair.
La voie de déplacement formée par les longerons 1 et ¯2. pour les cylindres 7 et 13 peut, lorsque ci est. nécessai- re, être prolongée, comme cela est indiqué par les traits mix tes 27 de la fig. 2.
L'utilisation de l'appareil est représentée dans la fig. 5 pour le cas de l'extraction de charbon dans un chan- tier de mine souterrain dont on a représenté deux galeries 40 et 41 qui coupent la couche 42 qui, dans ce cas, est inclinée La partie exploitée 43 de la veine est maintenue par des étan çons 44 qu'on retire dans la mesure où l'abatage du charbon progresse et qu'on remplace par un remblayage, comme cela est indiqué en .il.
Dans le cas représenté, l'appareil d'abatage a une largeur telle qu'il puisse passer entre les rangées voisines d'étançons. Son bâti se compose, par conséquent, comme l'in- dique également la fig. 1, d'une partie principale 49 et d'un prolongement 46, mais quand la largeur du champ est plus gran de, il faut, naturellement, utiliser un prolongement supplé- mentaire. Par la barre de guidage 26, le bâti s'appuie contre l'une des rangées d'étançons, tandis que de l'autre côté il pousse contre la taille de charbon par un pied 47 actionné é- ventuellement par de l'air comprimé, ce qui fixe la position de l'appareil latéralement.
Le bâti est accroché, au moyen
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Pages : d'un organe de traction 48, formé d'un câble métallique qui passe par dessus le treuil 24, à l'un des étançons 44 et peut être descendu par la manoeuvre de la manivelle 25 lorsqu'il faut changer la position de travail.
La fig. 5 représente le fonctionnement de l'appa- reil à un instant où le marteau 16 actionné par force motrice a été retiré avec son ciseau 17 Par la manoeuvre du cylindre 7 à air comprimé, après que le champ partiel désigné par I a été abattu. On desserre alors la colonne de blocage 22, puis on déplace le cylindre 7 dans le sens transversal sur les longerons du bâti 49 jusqu'à ce que le tranchant 17 des ciseaux soit parvenu à peu près dans la position dans laquel- le il correspond à la limite entre les champs II et III.
On actionne alors de nouveau la colonne 22 à serra- ge et on hloque par ce moyen le cylindre solidement entre le toit et le mur de la taille chassante. On fait alors avancer le marteau à commande par force motrice contre la taille et on met en action en même temps le marteau, de sorte que le corps à ciseau pénètre dans la taille et détache le champ dé- signé par il. de la veine. Le charbon détaché glisse latérale- ment jusque dans la galerie d'évacuation 41. L'opération se renouvelle pour les champs III et IV. On ramène ensuite le cylindre dans la position de départ représentée dans la fig. 5 puis on fait descendre l'ensemble du bâti, en relâchant le câ ble, par la manoeuvre du treuil 24, dans une mesure telle que la nouvelle taille parvienne dans la zone d'action dit corps à ciseaux.
Après blocage du bâti et du cylindre 7, l'exploi-\ tation du charbon peut continuer.
Au lieu d'être équipé de patins fixes de glissement l'appareil peut aussi être muni éventuellement de chenilles, par exemple lorsque le charbon doit être extrait d'une veine horizontale.
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Les marteaux d'abatage et ciseaux peuvent être dis- posés de façon à être répartis sur la hauteur de la veine, mais, de préférence, avec un certain retrait dans le haut par rapport à ceux qui se trouvent vis-à-vis du mur.
Un agencement de ce genre est représenté dans la fig. 4. Dans cet exemple, on a disposé sur le cylindre 13, qui est exécuté et placé comme le cylindre 13 des figs 1 et 2, un cylindre 50 dans lequel est prévu un piston influencé par un agent sous pression et dont la tige porte à l'exté- rieur le marteau 52 à air comprimé, qui agit sur le corps à ciseaux. Le cylindre 50 est monté sur le prolongement 51 du cylindre 13 de façon à pouvoir tourner et pivoter, de sorte que,lorsque c'est nécessaire, le cylindre 50 peut être amené à l'aide de la poignée 54 dans la position de travail désirée.
Pour maintenir le cylindre 13 dans la position de travail, il a été prévu sur le cylindre 13 un autre prolongement 55.
Ainsi qu'on le voit dans la fig. 1, le tranchant du ciseau 53 est placé en retrait par rapport au tranchant du corps à ciseaux 16 qui est disposé sur la tige de piston du cylindre 13. Lors de l'utilisation d'un appareil exécuté de cet Le façon, on détache d'abord le charbon ou le minerai dans la zone voisine du sol de la galerie ou du bâti de la machi- ne. Le corps 33 supplémentaire à ciseaux n'a plus ensuite à détacher que le charbon ou minerai qui adhère éventuellement encore au toit après abatage des couches inférieures.
Quand on actionne l'appareil par de l'air comprimé, il est avantageux de prévoir des moyens d'évacuation de l'air d'échappement hors de la région de la taille de charbon, par exemple des tubes ou tuyaux d'échappement, afin d'empêcher la formation de poussière et le soulèvement de la poussière. L' rivée de l'air comprimé aux marteaux actionnés par force mo- trice, qui agissent sur les ciseaux d'abatage, se fait avec
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Pages : avantage par la ige de pistes ou une tige de guidage spécia- le disposée éventuellement en-dessous ou au-dessus de cette tige de piston et parallèle à celle-ci et qui empêche un coin cernent des ciseaux et marteaux quand on ne prévoit qu'une seu le tige de piston.
On peut également faire arriver l'air com- primé par l'une des tiges de piston et l'évacuer vers l'arric re par une autre ou par la tige de guidage précitée.
Pour le déplacement transversal ou le translation transversale du cylindre, on utilise une clé ou un enclique- tage qu'on monte sur le bout carré de l'arbre 10. Toutefois, on peut aussi provoquer mécaniquement le déplacement du cy- lindre, par exemple par un moteur qui coopère avec l'arbre 10
REVENDICATIONS @
1) Procédé d'abatage mécanique du charbon ou mine- rai dans les chantiers souterrains des mines, en particulier dans les couches ou veines à fort pendage, caractérisé par le fait qu'on détache le charbon de la taille par échelons dans le sens de la longueur du front d'abatage et par plusieurs couches de la largeur du champ de fonctionnement de l'appa- reil, au moyen d'un corps à ciseaux disposé sur un bâti mobi- le,
pouvant être poussé mécaniquement contre la taille et ê- tre déplacé dans le sens de la largeur du champ de fonction- nement de l'appareil, ce corps à ciseaux étant soumis à l'ac- tion d'un marteau actionné par une force motrice.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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METHOD AND APPARATUS FOR MECHANICAL COAL BLASTING
AND ORE
The present invention relates to the mechanical blasting of coal and ore in underground mine workings, in particular for high-grade deposits.
According to the present invention, the felling is carried out by attacking the size in steps, in the direction of the length of the felling front, and in several successive layers, in the direction of the width of the stope by means of one or more scissor bodies arranged on a movable frame and able to be applied under pressure against the waist, and movable within the extent of the width of the site, this or these scissor bodies being subjected to the action one or more hammers actuated by a motive force.
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By the present invention a method of felling is obtained which considerably improves the felling of steeply dipping coal over the methods in use heretofore. Above all, it is now possible to mechanize the felling, also in the event of a steep dip, which has not been done effectively until now.
The present invention preferably uses for. the new method of felling, an apparatus in which one or more advancement cylinders, the piston rods of which carry a heavy abrading hammer, are placed on a frame c movable frame, but can be blocked, so that they can be moved across the width of the site.
There are known per se devices for cutting coal or similar materials in which a felling hammer is arranged so as to be able to undergo a translational movement in the transverse direction, by means of a cylinder dre d advancement, on a mobile frame. However, in this case it is practically and simply a support for a felling hammer, in order to unload the miner who operates the hammer and reduce his fatigue, but not a device for felling. mechanical.
According to another important characteristic of the present invention, is blocked between the roof and the wall, independently of the frame or frame, the advancement cylinder which carries the felling hammer on its piston rod, for example at the bottom. using a blocking column of known type, arranged at the rear end of the advancement cylinder. By this means, a substantial reduction in the load imposed on the frame or frame by the recoil of the felling hammer is obtained, so that hammers can be put into service with motive force of an impermissible impact force up to 'here.
Several advancement cylinders each comprising
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Pages: a felling hammer according to the invention can be arranged movably simultaneously and one above the other 'on the frame or frame, so that the apparatus can be adapted to the momentary power of the vein , layer or vein.
Finally, the present invention extends further to the fact that the width of the frame or frame or of its guideways is variable lengthwise, so that the apparatus can easily be adapted to the width of the site. requested.
Other characteristics of the invention will emerge from the description which follows with reference to the accompanying drawings which represent, by way of example, various embodiments.
In these drawings: FIG. 1 is a side view of a slaughter apparatus according to the present invention.
Fig. 2 is a plan view of said apparatus.
Fig. 3 shows another embodiment of the scissor body.
Fig. 4 is a partial side view of another embodiment of the apparatus.
Fig. 5 schematically shows how the blasting process according to the invention is practically implemented in a bottom mine site.
The frame or mobile frame of the device is formed by the side members 1 and 2 which are fixed to the soles 3 and
4. On the outer edge, the side members 1 and 2 each comprise a strip 2 around which passes the guide shoe ge 6. The guide shoes are arranged in pairs on the body 1 of the cylinder. In each of the side members 1 and 2 is provided a longitudinal toothing 8 with which meshing
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Pages: spur gears mounted on cylinder 2 and which can be driven in a rotational movement from the shaft 10 by means of a gear 11 with bevel gears and the shaft 12.
By maneuvering the pinions, the cylinder can be moved on the side members 1 and 2 in one direction and in the other transversely and parallel.
In the embodiment according to FIG. 1, a further cylinder 13 has been placed on cylinder 7 which can be moved transversely with cylinder 7.
In each of the cylinders 1 and 13 there is provided a piston 14 which can be moved in one direction and the other with the aid of a pressurized medium, for example compressed air. The piston rod 15 carries at its end which projects outwards a hammer 16 actuated by a motive force, which can also be influenced by compressed air and which acts on a scissor body 17.
In fig. 1, the two scissor bodies 17 form a continuous cutting edge. In the embodiment of FIG. 3, the scissor bodies 18, on the contrary, operate at a distance from each other in a manner analogous to known felling hammers. In addition, a fixed cutting edge 19 is provided which moves forwards, with the scissor bodies 18, during the advancement of the piston and the piston rod, but which is not influenced by a hammer actuated by the piston. a driving force. Cutting edges 20 can also be provided on the scissor cutters at the side, by means of which the detachment of coal or ore is facilitated.
At the other end, cylinder 1 and, where appropriate, also cylinder 13 are provided with a locking device which consists of a plunger 21 actuated by a pressurized agent, and a cylinder 22, and which may optionally include an auxiliary piston 23 acting as
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Pages: be the ground. As shown in fig. 1, the device can be blocked between the roof and the wall of the gallery, by operating the pistons 21 and 23, for example by compressed air.
The apparatus is furthermore provided with a winch 24 actuated for example by a crank 25, and a guide member 26 similar to a sled for resting and guiding against the mine props. during work. In, fig. 1, the member 26 has been omitted in order to make the drawing clearer.
The path of movement formed by the side members 1 and ¯2. for cylinders 7 and 13 can, where ci is. necessary, be extended, as indicated by the dot-matrix lines 27 in fig. 2.
The use of the device is shown in fig. 5 for the case of coal extraction in an underground mine site of which two galleries 40 and 41 have been shown which cut the layer 42 which, in this case, is inclined The exploited part 43 of the vein is maintained by bolts 44 which are removed as the mining of the coal progresses and which are replaced by backfilling, as indicated in .il.
In the case shown, the felling apparatus has a width such that it can pass between the neighboring rows of props. Its frame is therefore composed, as also shown in fig. 1, a main part 49 and an extension 46, but when the width of the field is larger, it is of course necessary to use an additional extension. By the guide bar 26, the frame rests against one of the rows of props, while on the other side it pushes against the size of coal by a foot 47 possibly actuated by compressed air. , which fixes the position of the device laterally.
The frame is hooked, by means
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Pages: from a traction member 48, formed of a metal cable which passes over the winch 24, to one of the props 44 and can be lowered by the operation of the crank 25 when it is necessary to change the position of job.
Fig. 5 shows the operation of the apparatus at a time when the motive power operated hammer 16 has been removed with its chisel 17 by the operation of the compressed air cylinder 7, after the partial field designated by I has been knocked out. The locking column 22 is then loosened, then the cylinder 7 is moved in the transverse direction on the frame members 49 until the cutting edge 17 of the scissors has reached approximately the position in which it corresponds to the boundary between fields II and III.
The clamping column 22 is then actuated again and by this means the cylinder is locked firmly between the roof and the wall of the driving waist. The driving force hammer is then advanced against the waist and the hammer is actuated at the same time, so that the chisel body penetrates the waist and detaches the field designated by it. in the vein. The loose coal slides sideways into the discharge gallery 41. The operation is repeated for fields III and IV. The cylinder is then returned to the starting position shown in FIG. 5 then the entire frame is lowered, by releasing the cable, by the operation of the winch 24, to such an extent that the new size reaches the action zone called the scissor body.
After blocking the frame and cylinder 7, coal mining can continue.
Instead of being equipped with fixed sliding shoes, the device can also optionally be equipped with tracks, for example when the coal is to be extracted from a horizontal vein.
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The felling hammers and chisels can be arranged so that they are distributed over the height of the vein, but preferably with some setback at the top from those opposite the wall. .
An arrangement of this kind is shown in FIG. 4. In this example, there is arranged on the cylinder 13, which is executed and placed like the cylinder 13 of figs 1 and 2, a cylinder 50 in which is provided a piston influenced by a pressurized agent and whose rod bears to the compressed air hammer 52 on the outside, which acts on the scissor body. The cylinder 50 is mounted on the extension 51 of the cylinder 13 so that it can be rotated and pivoted, so that, when necessary, the cylinder 50 can be brought with the aid of the handle 54 into the desired working position. .
To keep the cylinder 13 in the working position, another extension 55 has been provided on the cylinder 13.
As can be seen in fig. 1, the cutting edge of the chisel 53 is set back from the cutting edge of the scissor body 16 which is disposed on the piston rod of the cylinder 13. When using an apparatus executed in this way, one detaches 'first coal or ore in the area adjacent to the gallery floor or machine frame. The additional scissor body 33 then only has to detach the coal or ore which may still adhere to the roof after breaking down the lower layers.
When the apparatus is operated by compressed air, it is advantageous to provide means for discharging the exhaust air out of the coal-sized region, for example exhaust pipes or pipes, in order to prevent dust formation and dust lifting. The rivet of the compressed air to the hammers actuated by motive force, which act on the felling scissors, is done with
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Pages: advantage by the rod of tracks or a special guide rod arranged possibly below or above this piston rod and parallel to this one and which prevents a wedge encircling chisels and hammers when one does not foresee only the piston rod.
It is also possible to bring in the compressed air via one of the piston rods and to evacuate it towards the rear via another or via the aforementioned guide rod.
For the transverse displacement or the transverse translation of the cylinder, one uses a key or a snap which is mounted on the square end of the shaft 10. However, one can also mechanically cause the displacement of the cylinder, for example. by a motor which cooperates with the shaft 10
CLAIMS @
1) Process for mechanical mining of coal or ore in underground mine workings, in particular in steeply dipping layers or veins, characterized by the fact that the coal is detached from the size in steps in the direction of the length of the felling front and by several layers of the width of the working field of the apparatus, by means of a scissor body placed on a movable frame,
being able to be mechanically pushed against the waist and to be moved in the direction of the width of the field of operation of the apparatus, this scissor body being subjected to the action of a hammer actuated by a motive force .
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