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PROCEDE ET APPAREIL POUR L'ABATTAGE DE CHARBON OU D'AUTRES MINERAUX .
On a proposé des procédés pour l'abattage du charbon dans les- quels on pratique dans le front de taille des saignées .de havage, des trous de mine, et .. à l'aide de jets d'eau fins sortant'de tuyères a une pression de 30 kg/cm2, par exemple. Ces tuyères sont prévues à l'extrémité d'un tube dirigé à la main par un opérateur, et le recul est absorbé par un mandrin du tube, prévu à l'extrémité antérieure de celui-ci, et enfoncé dans le mur, ou par fixation du tube à un étai.
Ces procédés qui ont été proposés depuis plusieurs dizaines d'années, n'ont pu être adoptés pratiquement.Les' causes de l'aptitude défectueuse résident dans la nécessité de l'installation de tuyauteries hydrauliques à haute pression dans la taille, et dans l'impossi- bilité de l'utilisation d'une pression suffisamment élevée pour la taille de saignées d'une profondeur appréciable. Pour ce dernier motif, on a éga- lement proposé de faire pénétrer dans ces procédés connus les tuyères pro- gressivement dans la saignée ou dans les trous de mine du front de taille.
Un autre inconvénient de ces procédés connus provient de la grande consom- mation en eau sous pression, due à la pression trop faible et de la gêne qui en résulte.
Suivant la présente invention, on évite ces inconvénients par déplacement continu ou discontinu, le long du front de taille d'une machi- ne d'abattage équipée d'une pompe à haute pression, (notamment d'une pompe à huile) et sur laquelle prennasfe appui une ou plusieurs.tuyères de coupe.
Il devient ainsi inutile d'installer dans la taille une tuyauterie hydrauli- que à haute pression et, surtout, il devient possible d'utiliser des pressions quelconques, par exemple de 100 à 300 kg/cm étant donné que le recul est absorbé sans difficulté par la machine d'abattage elle-même à laquelle on donne, à cet effet, un poids approprié, et/ou qui peut se guider ou s'appuyer contre l'appareil d'extraction, le soutènement (par exemple les étais) ou le remblai, de la manière connue pour les machines d'abattage o- pérant avec des outils d'abattage purement mécaniques (telles que les ha-
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veuses, raboteuses).
La machine d'abattage suivant l'invention peut être essentiel- lement constituée par un chariot ou un traîneau sur lequel est montée une pompe à haute pression avec une ou plusieurs tuyères. Dans cet agencement, il est nécessaire de veiller à ce que les tuyères puissent s'appuyer vers l'arrière contre la machine, de façon qu'elles soient maintenues dans leur position de fonctionnement. Il est avantageux de monter une ou plusieurs tuyères de coupe sur la machine de façon qu'on puisse régler leur orienta- tion dans un plan vertical et/ou dans un plan horizontal, de préférence à l'aide d'une rotule. D'autre part, et dans de nombreux cas, on monte les tuyères et leur support dans une glissière verticale de fagon qu'il soit possible de les régler en hauteur et de les immobiliser dans toutes les positions.
Pour obtenir une saignée de havage ondulée ou sinueuse, on peut également prévoir un dispositif de commande par lequel les tuyères de coupe sont positivement animées d'un mouvement d'élévation et d'abaissement dans leur glissière au cours de la progression de la machine d'abattage le long du front de taille.
On peut, d'une manière connue en soi, monter deux ou plusieurs tuyères superposées avec des intervalles, pour produire simultanément plu- sieurs saignées de havage à des niveaux différents. Si le charbon est rous- si au niveau du toit, il convient de pratiquer au moins une saignée de ha- vage à proximité du toit. Dans certains cas il est avantageux de superposer plusieurs tuyères à jets fins très rapprochées les unes des autres, pour l'obtention d'une unique saignée de havage. Eventuellement, ces tuyères peuvent alors être réunies en un ensemble (tête à tuyères).
D'autre part, pour pratiquer une saignée on peut prévoir deux ou plusieurs tuyères (ou groupes de tuyères) étagées en profondeur, montées à la suite les unes des autres, mais au même niveau.' Le bac de sortie de la première tuyère (ou du premier groupe) peut être très rapproché du front de taille, tandis que les autres tuyères (ou groupes) pénètrent de plus en plus profondément dans la saignée de havage. Ce dernier procédé est particulièrement indiqué pour l'abattage d'un charbon ou de minéraux durs, ou encore pour l'obten- tion de saignées de profondeur relativement importante.
Dans les tailles d'abattage dont la longueur n'est pas exces- sive et avec un fluide hydraulique d'une pression appropriée, il est pos- sible de monter sur la machine d'abattage un réservoir à huile ou un autre fluide d'une capacité telle, que le contenu suffise au moins pour une cour- se d'abattage de cette machine. On peut alors procéder au remplissage à l'aide d'un réservoir plus grand, installé dans la galerie. liais il est également possible d'installer dans la taille une tuyauterie à basse pres- sion pour l'adduction du fluide hydraulique, cette tuyauterie étant alors raccordée en permanence à la tubulure d'aspiration de la pompe, ou compor- tant de place en place des raccords pour le remplissage du réservoir monté sur la machine d'abattage.
Dans de nombreux cas, il est avantageux d'utili- ser une machine d'abattage équipée à la fois de tuyères de coupe et d'ou- tils d'abattage mécaniques (couteaux de rabotage, chaînes de havage, barres de havage, etc... ) Les tuyères peuvent alors être placées avant ou après les outils d'abattage. Lorsqu'elles sont placées à la suite des outils, on peut les agencer de telle manière que le bloc de charbon sous-havé ou dé- coupé par un cadre soit divisé en morceaux se prêtant au chargement. Rien ne s'oppose alors à la combinaison de la machine d'abattage avec un extrac- teur transversal monté à la suite, à la manière des haveuses-chargeuses.
Dans un autre mode de réalisation de l'objet de l'invention, on peut agencer les tuyères de coupe de telle manière qu'elles assurent le sous-havage ou l'établissement de saignées pour un ou plusieurs panneaux d'abattage, pendant que les outils mécaniques opèrent dans un autre pan- neau d'abattage. Cette manière d'opérer facilite le travail des outils mé- caniques d'abattage. Pour les machines d'abattage exclusivement équipées d'outils mécaniques, on a déjà proposé de sous-caver le panneau voisin du panneau en voie d'abattage.
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Lorsqu'on utilise une haveuse, on peut prévoir à l'extrémité libre du bras ou de la barre de havage une ou plusieurs tuyères de coupe, produisant un jet dirigé vers le haut en vue du dépouillement du panneau sous- cave. A cet effet, on a jusqu'ici utilisé des bras ou des barres'. de havage spéciaux, ou des bras de havage coudés.
Tous les dispositifs précédemment décrits, en l'espèce les tuyères agencées et constituées de la manière indiquée, peuvent être égale- ment utilisés sur des machines d'abattage qui comportent par ailleurs des outils d'abattage mécaniquesd'un genre quelconque.
L'invention présente l'avantage de permettre l'application de la taille hydraulique sur presque toutes les machines connues, équipées d'ou tils d'abattage mécaniques, sans qu'il soit nécessaire d'en modifier considé- rablement la constitution (raboteuses, râcloirs d'abattage, haveuses, etc..)
La consommation d'huile est tellement faible que l'économie du procédé est assurée et qu'il n'en résulte aucune gêne pour le personnel de la taille. Par ailleurs, l'huile injectée sous pression retient avanta- geusement la poussière de charbon.
La pompe à haute pression peut être d'une construction connue quelconque. En général, il suffit d'utiliser une pompe à étage unique, mais dans certains cas, il peut être indiqué d'utiliser une pompe à deux ou plusieurs étages, par exemple lorsque le charbon est relativement dur et lorsqu'il faut appliquer des pressions de coupe plus élevées.
Quelques modes de réalisation de l'objet de l'invention ont été représentés sur le dessin annexé à titre d'exemple. Dans le mode de réali- sation que montrent les figures 1 et 2, le bâti 1 de la machine d'abattage, en forme de traîneau, porte une pompe à haute pression 2 avec un réservoir 3, à laquelle est raccordée une tuyère de coupe 4., dont le dos s'appuie con- tre la machine. Le jet de fluide à haute pression, sortant de cette tuyère, pratique dans le front de taille 6 une saignée de havage 5, pendant que la machine est déplacée le long du front de taille, par un câble 7 et des treuils 8, tantôt dans un sens et tantôt dans l'autre. La machine elle-même s'appuie à l'arrière contre des étais 9.
Ensuite, le charbon sous-cavé peut être abattu de la manière connue, à l'aide du marteau piqueur ou de la pioche, pour être amené sur le transporteur de taille 10, qui le charge sur le trans- porteur de galerie 11 ou dans les wagonnets.
Dans l'exemple représenté, la taille comporte une tuyauterie à l'huile de basse pression 12, partant d'une tuyauterie 13 de la galerie, ou d'un réservoir de grande capacité. Sur cette tuyauterie sont prévus de pla- ce en place des raccords de remplissage 14, auxquels on peut raccorder les réservoirs 3 de la pompe 2, munis à cet effet d'un robinet de remplissage 15.
Les figures 3 à 6 montrent un autre mode de réalisation de l'objet de l'invention. Sur un châssis de guidage 16, rigidement relié à la machine,sont montées deux ou plusieurs tuyères 4 réglables en hauteur, qui sont raccordées la pompe 2 par des tuyaux souples métalliques de faible longueur 17. Ainsi que l'indique la figure 3 on peut obtenir de cette maniè- re deux ou plusieurs saignées de havage, parallèles entre elles, ou formant un angle entre elles.
Ainsi que le montrent les figures 4 à 6, les tuyères 4 peuvent être montées à rotule, et disposées entre des mâchoires de serrage 18 de conformation appropriée, dont l'ensemble constitue un bloc de coulissement.
Le serrage et le desserrage sont effectués par la manoeuvre d'une came 20, munie à cet effet d'un levier 19. Pour le maintien des tuyères de coupe au niveau désiré, on fait passer des broches 21 dans les mâchoires de ser- rage 18 et le châssis de guidage 16.
L'agencement d'un dispositif de commande approprié, produi- sant un mouvement deva-et-vient continu des tuyères dans le sens de la hauteur, au cours du' déplacement de la machine d'abattage le long du front
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de taille, permet de donner à la saignée de havage une forme ondulée ou si- nueuse, telle que le montrent en pointillé les figures 7 et 8. Bien entendu il est également possible de pratiquer complémentairement une ou plusieurs saignées de havage rectilignes.
La figure 9 montre schématiquement l'application de l'invention au cas d'un gisement abrupt. Pour l'agencement et le guidage des tuyères, on peut alors utiliser l'un quelconque des modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 8.
Le mode de réalisation indiqué par les figures 10 et 11 compor- te une haveuse 22 équipée d'un bras à chaîne de havage 23, qui taille de la manière connue la saignée de havage 24. Cette machine est complémentaire- ment équipée d'une pompe à haute pression 2 et d'un réservoir à huile 3. Les tuyères de coupe sont montées de la manière indiquée sur la figure 3 et pla- cées devant le bras de havage. La figure 10 montre que les jets de coupe sont orientés obliquement vers l' arrière. Mais il ressort de la figure 11 que les jets des tuyères peuvent également être orientés horizontalement ou obliquement vers le haut ou vers le bas.
Bien entendu,les tuyères de coupe peuvent être placées à la suite du bras à chaîne de havage, du châssis de havage ou de la barre de ha- vage.
Dans le mode de réalisation que montre la figure 12, l'extré- mité libre du bras de havage 23 porte une tuyère 4a., qui est raccordée à la pompe à haute pression 2 par un conduit 17a, incorporé au bras de hava- ge. Cette tuyère 4a est agencée de telle manière que le jet de coupe soit orienté vers le haut, et qu'il dépouille le panneau du front de taille sous-cavé par le bras de havage. La tuyère 4 peut produire complémentai- rement une saignée de havage 5, de préférence à proximité du toit.
Les figures 13 et 14 montrent la combinaison d'une raboteuse avec des tuyères de coupe suivant l'invention. Dans les deux modes de réa- lisation,la pompe à haute pression 2 est logée dans le porte-outils 25, c'est-à-dire dans le corps de la raboteuse, muni de couteaux de rabotage 25 et,éventuellement, de couteaux de front 27. Au corps sont fixés de ma- nière connue, et de part et d'autre, des bras en porte-à-faux 28, auxquels est fixé de câble 7 destiné au déplacement de la raboteuse. Ces bras 28, qui s'appuient vers l'arrière contre le transporteur de taille 10 (par exemple un transporteur à raclettes), sont munis de plans directeurs 29 s'élevant de la semelle jusqu'au transporteur 10, et sur lesquels le char- bon abattu glisse en direction du transporteur 10.
Dans le mode de réalisation que montre la figure 13 la partie centrale du porte-outils 25 est équipée d'une ou de plusieurs tuyères de coupe 4, agencées de telle manière qu'elles sous-cavent un ou plusieurs panneaux suivant le panneau à raboter, -ayant la largeur x.
Ainsi que l'indique également la figure 13, on peut monter sur les bras 28 des tuyères de coupe 4 b, 4 Sa 4 d prévues au même niveau, mais étagées à des profondeurs différentes.
La tuyère d b est disposée dans le plan du front de taille, tandis que les tuyères suivantes 4 c et 4 d pénètrent de plus en plus dans la saignée de havage. On peut substituer ces tuyères étagées 4b- 4d à la tuyère 4 que montre la figure 13, ou les combiner avec celle-ci. De plus, au lieu de prévoir des tuyères 4b, 4 c, 4 d isolées, on peut également uti- liser des groupes de tuyères superposées, pour obtenir ainsi une saignée de havage unique de plus grande largeur, ou plusieurs saignées séparées.
Ainsi que l'indique la figure 14, on peut également prévoir les tuyères de coupe 4 à l'endroit des couteaux de rabotage 26, pour ob- tenir un effet similaire à celui que produisent les tuyères 4 de la figure 13.
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La figure 15 montre l'abattage à l'aide d'un racloir 30,c'est- a-dire d'une henne de raclage comportant des couteaux 31 qui, lorsque le racloir est déplacé le long du front de taille à l'aide du câble 7, raclent une bande X de faible profondeur. Le charbon ainsi abattu est recueilli par la benne, qui est vidée à l'extrémité de la taille. La pompe à haute pression 2 est montée sur le dessus de la benne, et elle est raccordée à une ou plu- sieurs tuyères de coupe 4. Celles-ci pratiquent une ou plusieurs saignées de havage à la hauteur désirée.
Dans de nombreux cas, le mélange d'huile (ou d'un autre fluide hydraulique) et de débris de havage est expulsé de la saignée par la pres- sion du fluide hydraulique.Mais rien ne s'oppose à évacuer les débris de havage par d'autres moyens, si c'est nécessaire, notamment par des moyens mécaniques faisant suite aux tuyères de coups,
Au lieu d'être déplacée par dessables, la machine d'abattage suivant l'invention peut également comporter un dispositif de propulsion propre, par exemple des chenilles.
Il est indiqué, mais non pas nécessaire, dans tous les cas, que le déplacement de la machine d'abattage soit continu. Elle peut cepen- dant se déplacer d'une manière discontinue. Pendant les arrêts de la ma- chine, les tuyères déplaçables verticalement, horizontalement ou oblique- ment, interviennent alors pour tailler des saignées correspondantes.
REVENDICATIONS.
1) Procédé d'abattage du charbon ou d'autres minéraux, à l'ai- de de saignées de havage produites par des jets d'un fluide hydraulique sortant de tuyères de coupe, caractérisé en ce qu'une machine d'abattage, équipée d'une pompe à haute pression (notamment d'une pompe à huile), est déplacée d'une manière continue ou discontinue le long du front de taille, et comporte une ou plusieurs tuyères de coupe prenant appui sur la machine dans leur position de travail.
2) On utilise une pression hydraulique de 100 à 300 kg/cm2.
3) Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé compor- te un ensemble formé par la pompe à haute pression, un réservoir pour le fluide hydraulique, et une ou plusieurs tuyères de coupe, montés sur un chariot ou un traîneau.
4) Le chariot ou le traîneau de la machine d'abattage compor- te des surfaces d'appui de grande longueur pour le guidage contre le sou- tènement ou le transporteur, par exemple.
5) Les tuyères, raccordées à la pompe par des tuyaux souples, sont réglables en hauteur et peuvent être immobilisées dans toutes les positions.
6) Les tuyères sont orientables dans un plan horizontal et/ou dans un plan vertical, de préférence à l'aide d'une rotule ou d'une arti- culation à cardan.
7) Pendant l'opération de coupe, une ou plusieurs tuyères sont déplacées verticalement, à l'aide d'un dispositif de commande, éventuelle- ment avec un mouvement de va-et-vient.
8) Le mouvement de va-et-vient positif des tuyères de coupe, au cours du déplacement de la machine d'abattage le long du front de taille a lieu de telle manière qu'il en résulte une ou plusieurs saignées ondulées ou sinueuses.
9) Au moins deux tuyères de coupe sont superposées sur une glissière commune et sont de préférence séparément réglables.
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