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ETANCON, EN PARTICULIER POUR L'AFFAISSEMENT DES PIECES DE SOUTENEMENT
DE MINES.
La présente invention est relative à un étançon de mine ou à un élément porteur établi'selon le principe d'un tel étançon, permettant l'af- faissement, en particulier, des pièces de soutènement de mines, au fur et à mesure de l'augmentation de la poussée qu'elles subissent, selon une carac- téristique d'élasticité prédéterminable.
A cet effet, il était de pratique courante jusqu'à présent de faire supporter les pièces de soutènement, par exemple, dans le cas d'un sou- tènement polygonal, les poussards polygonaux, par des piliers en bois ou par des étangons élastiques, qui se compriment au fur et à mesure de l'aug- mentation de la poussée.
Toutefois, ces piliers en bois possèdent,d'une part, une élasti- cité non uniforme et exigent, d'autre part, surtout une forte consommation de bois. Quant aux étangons élastiques du type courant dans l'abattage, ils comportent une serrure de construction relativement compliquée et possèdent un trajet limité d'enfoncement ou d'affaissement. En général, ils ne convien- nent pas pour des pressions d'un ordre de grandeur dépassant 60 tonnes, alors que les pressions, .auxquelles il faut s'attendre dans le soutènement des ga- leries de mines, sont souvent beaucoup plus élevées.
Les étançons, qui ont également été proposés pour des buts simi- laires et qui comportent un remplissage, par exemple en sable ou en une masse plastique, qui, sous l'effet de la pression, est chassé graduellement à tra- vers une ouverture ménagée à la base du fût inférieur, n'ont pas fait leur preuve, car il ne peut être question, avec de tels étançons, de contrôler la caractéristique d'enfoncement. Il en est de même des étançons de construc- tion similaire, dans lesquels on fait usage, comme masse de remplissage, d'un métal à haute capacité de fluage, ainsi que d'autres étançons de structure connue, dans lesquels, lors de l'enfoncement du fût supérieur, un copeau est
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découpé, par l'extrémité, en forme de patin coupant, dudit fût supérieur, dans une bague en métal doux montée dans le fût inférieur.
La présente invention concerne un étançon élastique, dans lequel une masse de remplissage se trouve dans le fût inférieur, cet étançon possé= dant, toutefois, tout en ne présentant pas les divers inconvénients des cons- tructions connues, grâce à l'emploi d'une masse de remplissage à propriétés particulières et grâce à une conformation spéciale du fût supérieur, une caractéristique d'enfoncement excellente et contrôlable de manière méthodi- que.
Suivant l'invention,la masse de remplissage est constituée par un corps pratiquement non plastique, devant être considéré comme solide et non susceptible de se briser en éclats, dans lequel viennent s'engager, au cours du processus d'enfoncement, des couteaux répartis sur toute la section transversale du fût supérieur et montés sur une plaque perforée prévue à l'extrémité du fût supérieur creux, les couteaux en question décou- pant la masse de r.emplissage en fragments relativement petits, qui, à mesure que s'enfonce le fût supérieur, sont envoyés, à travers les intervalles en- tre les couteaux,dans l'espace creux ménagé à l'inférieur du fût supérieur.
Ainsi,il se produit, à condition que la masse de remplissage soit formée par un corps présentant des propriétés largement homogènes, un enfoncement parfaitement régulier du fût supérieur et ainsi de la pièce de soutènement portée par celui-ci, à mesure qu'augmente la poussée du terrain, cet enfon- cement s'effectuant d'une manière prédéterminable à volonté, grâce aux pro- priétés de la masse de remplissage et grâce à la conformation des couteaux, à leur nombre et aux intervalles qui les séparent.
Il s'est révélé particulièrement avantageux d'utiliser, comme masse de remplissage, une masse stratifiée en direction horizontale, par exem- ple un corps constitué par des couches superposées de plaques en fibres de bois ou mieux encore en une matière imprégnée de bitume, telle qu'un cardon bitumé épais, des précautions étant cependant prises pour éviter, autant que possible, que les couches superposées ne viennent adhérer fermement l'une à l'autre sous l'influence de la pression. A cet effet, dans le cas cité en dernier lieu, on peut avantageusement sabler le carton bitumé ou analogue des deux côtés. On peut aussi insérer entre les diverses couches, des cou- ches intercalaires indépendantes, formées par du sable ou une autre matière granulaire, bien que ceci offre des difficultés lors de l'introduction de la masse de remplissage dans le fût inférieur.
Le corps de remplissage avan- tageusement stratifié est, de préférence, fabriqué indépendamment et placé dans l'espace creux ménagé dans le fût inférieur.
Par le fait aussi que ce corps acquiert une capacité de résistan- ce variable éventuellement par sections, vis-a vis de l'action de découpage des couteaux, on peut faire varier à volonté la caractéristique de reprise de la poussée, de l'étançon. '
Lors de l'enfoncement du fût supérieur, les tranchants des cou- teaux découpent des plaquettes dans les différentes couches du corps de rem- plissage, lesquelles plaquettes¯sont, au cours de la suite de l'enfoncement, repoussées vers le haut et arrivent ainsi dans l'espace creux ménagé à l'in- térieur du fût supérieur, ou elles restent sous forme d'une masse "lâche" ou "meuble", qui peut aisément être enlevée, lorsque l'étang'on n'est plus en service.
Il est recommandable de choisir une masse, qui ne soit pas trop cassante et qui, de préférence, ne se brise pas en éclats ou fragments, car sinon il pourrait se produire des bouchages et des déplacements dans le fût supérieur, ce qui rendrait l'enlèvement de la matière déchiquetée, difficile.
Toutefois, la résistance à l'enfoncement que présente un corps, qui se fragmente dans la direction ou s'effectue l'action des couteaux, n'est pas contrôlable et est minime et il se forme alors, au lieu de petits corps en forme de plaques pouvant aisément être enlevés du fût supérieur, de longs fragments, qui ne se séparent pas du coprs restant; dans le fût inférieur et qui peuvent se coincer l'un contre l'autre.
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Le nouvel étançon peut être utilisé de nombreuses manières, non seulement comme étançon élastique, par exemple comme étançon latéral d'un @ soutènement polygonale mais également comme traverse polygonale élastique ou com- me cintre élastique d'une telle traverse, ou encore comme bêle élastique en elle- même, par exemple dans le soutènement en fort pendage ou dressant. En bref, l'étangon suivant l'invention peut être employé, en général, dans tous les cas ou il est fait usage d'éléments de soutènement de mine élastiques.
Dans les dessins annexés au présent mémoire, on a représenté, à titre d'exemple, une forme d'exécution du nouvel étançon élastique. Dans ces dessins : - la figure 1 est une coupe verticale du nouvel étançon; - la figure 2 est, à plus grande échelle, une coupe de la tête, pourvue de couteaux, du fût supérieur - la figure 3 montre cette même tête vue de dessous, et -les figures 4 et 5 montrent des formes d'exécution exemplatives d'un soutènement pour galeries, dans lequel on fait usage du nouvel étançon.
Dans les figures 1 à 3, a désigne le fût inférieur et b le fût supérieur, réalisé sous la forme d'un piston pouvant coulisser dans le fût inférieur. Dans la forme d'exécution représentée, la tête du fût supérieur se termine dans une partie d'une articulation à deux parties c, d, par l'in- termédiaire de laquelle un cintre e est, par exemple, raccordé à l'étançon.
A l'intérieur du fût inférieur se trouve, selon une forme d'exé- cution de l'invention, une masse de remplissage f, constituée par une plu- ralité de couches de carton bitumé fort, par exemple d'une épaisseur de 1 mm, laquelle masse de remplissage, après avoir été déchiquetée par la tête cou- pante ±, lors de l'enfoncement du fût supérieur dans le fût inférieur, se .présente sous la forme d'un tas meuble h dans l'espace creux ménagé à l'in- térieur du fût supérieur.
La conformation de la tête coupante g apparaît, en particulier, aux figures 2 et 3. Dans la forme d'exécution représentée, cete tête comporte une pluralité de couteaux i s'étendant radialement à partir du centre de la tête, lesquels couteaux 1 sont, à leur tour, réunis entre eux par d'autres couteaux k disposés en arcs de cercle, en sorte que les intervalles ménagés entre les couteaux affectent, en substance, une section trapézoïdale. Comme le montre la figure 2, les couteaux vont en s'élargissant vers le haut à par- tir de leurs tranchants. Toutefois, comme on le voit en}!, cet élargissement est faible, en sorte que les intervalles entre les couteaux,tout au moins dans la partie centrale, ne subissent, en réalité, qu'un faible rétrécisse- ment, tandis que dans les parties périphériques il peut y avoir un rétrécis- sement conique.
Les fragments découpés de la masse de remplissage stratifiée traversent les intervalles entre les couteaux et viennent se rassembler dans l'espace creux prévu au-dessus de la tête coupante dans le fût supérieur.
L'enfoncement du fût supérieur se produit selon la caractéristique de résis- tance donnée par la qualité de la masse de remplissage, à tel point qu'il ,se produit, de manière avantageuse, une compresssion graduelle de la masse de remplissage restant dans le fût inférieur et ainsi une augmentation cor- respondante de sa résistance, c'est-à-dire que la résistance de l'étangon coulissant va en augmentant à mesure que croît la charge à supporter par cet étangon.
Les figures 4 et 5 montrent, à titre d'exemples seulement, quelques possibilités d'utilisation du nouvel étançon, pour lesquelles cet étançon convient particulièrement en raison de son excellente caractéristi- que d'élasticité.
Dans le soutènement polygonal représenté à la figure 4, un des étançons latéraux est réalisé sous la forme d'un étançon élastique pendant l'invention. Il en est de même de celui des deux étançons polygonaux formant le cintre, qui se trouve à l'opposé dudit étançon élastique latéral. Les étançons sont reliés entre eux par des articulations rigides, par exemple
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du type à clavette. Cette forme d'exécution convient, par exempledans le cas d'un pendage semi-raide, dans lequel les endroits susceptibles de céder sous la charge, du soutènement sont à reporter à l'endroit où l'on perce la veine.-
Le nouvel étangon convient également pour le soutènement, montré à la figure 5, en pendage fort.
Il va de soi que la forme d'exécution des couteaux et de la tête coupante, qui, comme le montre la figure 2, est montée, par un épaùlemént marginal, sur et dans l'extrémité inférieure du fût supérieur, n'est donnée qu'à titre d'exemple, de nombreuses modifications pouvant être apportées dans la disposition et la forme des couteaux, sans que l'on s'écarte du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Etançon de mine en deux parties, en particulier pour l'affais- sement élastique de pièces de soutènement de mines., dans lequel une masse de remplissage se trouve dans l'espace creux ménagé dans le fût inférieur, caractérisé en ce que la masse de remplissage consiste en une matière prati- quement solide et non susceptible de se briser en éclats ou fragments, dans laquelle s'engagent, au cours du processus d'affaissement ou d'enfoncement, des couteaux répartis sur toute la section transversale du fût supérieur et montés sur une plaque perforée prévue à une extrémité du fût supérieur creux, lesquels couteaux fragmentent la masse de remplissage en corps relativement petits, qui, à mesure que s'enfonce le fût supérieur, sont chassés à tra - vers les intervalles ménagés entre les couteaux,
jusque dans l'espace creux ménagé dans le fût supérieur.
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WATERPROOFING, IN PARTICULAR FOR THE SAGENING OF SUPPORT PARTS
OF MINES.
The present invention relates to a mine prop or to a supporting element established according to the principle of such a prop, allowing the collapse, in particular, of the supporting pieces of mines, as and when they are installed. increase in the thrust which they undergo, according to a predeterminable elasticity characteristic.
For this purpose, it has been common practice until now to support the retaining pieces, for example, in the case of a polygonal support, the polygonal push-buttons, by wooden pillars or by elastic ponds, which compress as the thrust increases.
However, these wooden pillars have, on the one hand, a non-uniform elasticity and, on the other hand, above all require a high consumption of wood. As for the elastic ponds of the type common in slaughter, they have a lock of relatively complicated construction and have a limited path of sinking or sagging. In general, they are not suitable for pressures of the order of magnitude exceeding 60 tonnes, whereas pressures, which are to be expected in the support of mine galleries, are often much higher.
The props, which have also been proposed for similar purposes and which include a filling, for example of sand or of a plastic mass, which, under the effect of the pressure, is gradually driven out through an opening made at the base of the lower shaft, have not been proven, because there can be no question, with such props, of controlling the driving characteristic. The same is true of props of similar construction, in which use is made, as the filler, of a metal with a high creep capacity, as well as other props of known structure, in which, when filling, sinking of the upper barrel, a chip is
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cut, by the end, in the form of a cutting shoe, of said upper barrel, in a soft metal ring mounted in the lower barrel.
The present invention relates to an elastic prop, in which a filling mass is located in the lower barrel, this prop having, however, while not having the various drawbacks of known constructions, thanks to the use of a filling mass with particular properties and thanks to a special conformation of the upper barrel, an excellent driving characteristic which can be controlled in a methodical way.
According to the invention, the filling mass is constituted by a practically non-plastic body, to be considered as solid and not liable to break into fragments, in which come to engage, during the driving process, distributed knives. over the entire cross section of the upper barrel and mounted on a perforated plate provided at the end of the hollow upper barrel, the knives in question cutting the filling mass into relatively small fragments, which, as it sinks the upper barrel, are sent, through the intervals between the knives, into the hollow space provided at the bottom of the upper barrel.
Thus, provided that the filler mass is formed by a body exhibiting largely homogeneous properties, there occurs a perfectly regular depression of the upper barrel and thus of the supporting part carried by it, as the load increases. thrust of the ground, this sinking taking place in a predetermined manner at will, thanks to the properties of the filling mass and thanks to the conformation of the knives, their number and the intervals which separate them.
It has been found to be particularly advantageous to use, as filler, a mass laminated in the horizontal direction, for example a body consisting of superimposed layers of wood fiber boards or better still of a material impregnated with bitumen, such as a thick asphalted cardboard, precautions being however taken to avoid, as far as possible, that the superimposed layers do not adhere firmly to one another under the influence of pressure. For this purpose, in the last mentioned case, the roofing felt or the like can advantageously be sanded on both sides. It is also possible to insert between the various layers, independent intermediate layers, formed by sand or other granular material, although this presents difficulties when introducing the filling mass into the lower barrel.
The advantageously laminated filling body is preferably manufactured independently and placed in the hollow space provided in the lower barrel.
Also by the fact that this body acquires a variable resistance capacity, possibly by sections, with respect to the cutting action of the knives, the characteristic of resumption of thrust, of the prop can be varied at will. . '
When driving in the upper barrel, the cutting edges of the knives cut out plates in the different layers of the filling body, which plates ¯ are, during the further insertion, pushed upwards and arrive thus in the hollow space provided inside the upper barrel, or they remain in the form of a "loose" or "loose" mass, which can easily be removed, when the pond is no longer. in service.
It is advisable to choose a mass, which is not too brittle and which, preferably, does not break into shards or fragments, because otherwise blockages and displacements in the upper barrel could occur, which would make the removal of shredded material, difficult.
However, the resistance to sinking that presents a body, which fragments in the direction in which the action of the knives takes place, is not controllable and is minimal and it is then formed, instead of small shaped bodies plates easily removable from the upper barrel, long fragments, which do not separate from the remaining body; in the lower barrel and which can get stuck together.
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The new strut can be used in many ways, not only as an elastic strut, for example as a lateral strut for a polygonal support, but also as an elastic polygonal cross member or as an elastic hanger for such a cross member, or even as an elastic bell. in itself, for example in steeply dipping or upright support. Briefly, the pond according to the invention can be employed, in general, in all cases where use is made of resilient mine supports.
In the drawings appended hereto, there is shown, by way of example, an embodiment of the new elastic strut. In these drawings: - Figure 1 is a vertical section of the new prop; - Figure 2 is, on a larger scale, a section of the head, provided with knives, of the upper barrel - Figure 3 shows this same head seen from below, and - Figures 4 and 5 show exemplary embodiments a support for galleries, in which the new prop is used.
In Figures 1 to 3, a designates the lower barrel and b the upper barrel, produced in the form of a piston which can slide in the lower barrel. In the embodiment shown, the head of the upper shank ends in a part of a two-part joint c, d, through which a hanger e is, for example, connected to the prop. .
Inside the lower barrel is, according to one embodiment of the invention, a filler material f, consisting of a plurality of layers of strong bitumen cardboard, for example with a thickness of 1 mm, which filling mass, after having been shredded by the cutting head ±, when the upper barrel is driven into the lower barrel, is in the form of a loose pile h in the hollow space provided inside the upper barrel.
The conformation of the cutting head g appears, in particular, in Figures 2 and 3. In the embodiment shown, this head comprises a plurality of knives i extending radially from the center of the head, which knives 1 are , in turn, joined together by other knives k arranged in arcs of a circle, so that the intervals formed between the knives affect, in substance, a trapezoidal section. As shown in Figure 2, the knives widen upward from their cutting edges. However, as can be seen in} !, this widening is slight, so that the intervals between the knives, at least in the central part, in reality only undergo a slight narrowing, while in the peripheral parts there may be a conical narrowing.
The cut fragments of the layered filler mass pass through the gaps between the knives and come together in the hollow space provided above the cutting head in the upper barrel.
The sinking of the upper barrel takes place according to the resistance characteristic given by the quality of the filling mass, to such an extent that, advantageously, there occurs a gradual compression of the filling mass remaining in the tank. lower barrel and thus a corresponding increase in its resistance, that is to say that the resistance of the sliding pond increases as the load to be supported by this pond increases.
Figures 4 and 5 show, by way of example only, some possible uses of the new prop, for which this prop is particularly suitable because of its excellent elasticity characteristic.
In the polygonal support shown in Figure 4, one of the side props is made in the form of an elastic prop during the invention. The same applies to that of the two polygonal props forming the hanger, which is located opposite said lateral elastic prop. The props are connected to each other by rigid joints, for example
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of the keyed type. This embodiment is suitable, for example in the case of a semi-steep dip, in which the places liable to give way under the load, of the support are to be transferred to the place where the vein is pierced.
The new pond is also suitable for the support, shown in figure 5, in a steep dip.
It goes without saying that the embodiment of the knives and of the cutting head, which, as shown in figure 2, is mounted, by a marginal shoulder, on and in the lower end of the upper shank, is not given that by way of example, numerous modifications can be made in the arrangement and the shape of the knives, without departing from the scope of the invention.
CLAIMS.
1. Two-part mine prop, in particular for the elastic collapse of mine supports., In which a filling mass is located in the hollow space in the lower barrel, characterized in that the filling mass consists of a substance which is practically solid and not liable to shattering into splinters or fragments, in which, during the sagging or sinking process, knives are engaged, distributed over the entire transverse section of the barrel upper and mounted on a perforated plate provided at one end of the hollow upper barrel, which knives break up the filling mass into relatively small bodies, which, as the upper barrel sinks, are driven out through the intervals between knives,
up to the hollow space in the upper barrel.