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TUYAU D'AERAGE DE MINES ET COMPRIS SON PROCEDE DE FABRICATION ET
DE POSE .
La présente invention a pour objet un tuyau d'aérage de mines, bu buse, ainsi qu'un procédé pour sa fabrication et sa pose. Les tuyaux d'aéragesconnus sont généralement constitués par des tuyaux en fer galvani- sé de 250 à 700 mm de diamètre et de 2 m de long, telles entr'eux par des joints étanches. De tels tuyaux sont relativement coûteux et, en outre,très difficilement maniables pendant le transport et le montage au fond; mais d'autre-part, comme leurs parois intérieures sont lisses, ils n'opposent pas de grande résistance à l'écoulement de l'air de venti- lation qui les traverse.
On a déjà cherché à utiliser, pour faciliter le transport et le montage, des buses ou tuyaux d'aérage en matière pouvant être pliées et relativement légères, telles que la cellulose, un tissu ou le caoutchouc.
Toutefois; les tuyaux d'aérage en cellulose et en tissu n'ont pas donné. de bons résultats à cause de leur grand défaut d'étanchéité, car, lorsqu'on les utilise dans de longues galeries, les pertes d'air sont inadmissibles.
Quant aux tuyaux d'aérage en caoutchouc, ils sont en soi presque toujours encore plus coûteux que les tuyaux en fer galvanisé ; enoutre ils ne peu- vent pas résister aux fatigues causées par le service brutal du fond; c'est pourquoi ils n'ont pas pu s'implanter en pratique. On n'utilise des buses d'aérage en forte toile à voile imprégnée que dans des cas isolés, aux extrémités de longues conduies d'aérage en tôle, parce qu'il est relativement facile de les repousser en arrière lorsque l'on tire des coups de mine sur le front de taille. Toutefois, à cause de la rugosité de:-la toile à voile, elles ne conviennent que pour de très courtes galeries, parce qu'autrement la résistance qu'elles opposent à l'écoulement serait inadmissible.
Le tuyau d'aérage qui fait l'objet de l'invention n'a aucun de ces inconvénients. I1 est constitué par un tuyau souple dont la surface
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intérieure est lisse et qui est fait en feuilles souples de matière synthé- tique, notamment en fibres incombustibles de PCV, en feuilles de polyamide ou de chlorure de polyvinyle ou de matières analogues, comme celles qui sont connues sous les noms de nylon ou de perlon, et par des organes reliés au tuyau souple destinés à en maintenir le diamètre, tels que des ànneaux ou des hélices en fil métallique rendus résistants à la corrosion par une enveloppe en matière synthétique, des anneaux en matière synthétique ou en matière analogue, fixés à la surface extérieure du tuyau et répartis- de distance en distance sur la longueur de celui-ci.
On fait les tuyàux souples de préférence en soudant les feuilles souples de matière synthé- tique le long de leur bord longitudinal, et on soude les organes de main- tien dw diamètre sur les parois du tuyau souple par une application de cha- leur. A cet effet il convient que les organes de maintien du diamètre soient munis.d'une enveloppe en matières synthétiques pouvant être soudées, par une application de chaleur, sur la feuille de matière synthétique du tuyau souple du tuyau d'aérage.
Les avantages apportés par l'invention consistent en ce que l'on utilise des feuilles de matière;synthétique, souples et lisses, polies com- me une glace, par exemple des feuilles de polyamide, de chlorure de poly- vinyle ou de matières analogues, pour faire des corps de tuyaux d'aérage imperméàbles à l'air et qui, repliés et d'un poids relativement petit, sont sensiblement plus faciles à transporter et à monter que les tuyaux d'aérage en tôle qui sont actuellement les seuls tuyaux utilisés en pra- tique.
D'autres avantages sont la faible résistance opposée à l'écou- lement de l'air parce que les parois sont lisses, la possibilité de faire une soudure homogène entre les tronçons de tuyaux et les organes de main- tien du diamètre, une résistance particulièrement grande à l'arrachement en cas de chute de roches, ainsi que l'insensibilité aux eaux souterraines et par exemple aussi aux acides et aux alcalis. En outre, les différences de prix vis-à-vis des tuyaux d'âérage en tôle sont notables.
Les tuyaux souples peuvent être fabriqués en toutes grandeurs et en toutes longueurs. Des anneaux en fil d'acier de 2 mm d'épaisseur par exemple,¯servant à maintenir le diamètre du tuyau d'aérage même lorsque la pression de l'air est la plus petite, peuvent être soudés sur le tuyau à des distances d'environ 1 m. Ces anneaux permettent en même temps de suspendre les tuyaux aux parois de la galerie. Les tuyaux d'aérage souples peuvent être coudés sans difficulté suivant un angle quelconque, même à angle droit. Le tuyau d'aérage souple peut être fait en longueurs de 4 m.
L'assemblage des tuyaux d'aérage souples se fait par exemple au moyen d'un fermoir à serrage.
Les anneaux, de renforcement qui se trouvent aux extrémités du tuyau et qui sont de préférence en métal ou en matière synthétique dure - sont introduits de préférence dans les extrémités du tuyau et enveloppés dans. celles-ci, après quoi on peut les souder dans ces extrémités par une application de chaleur. Les organes de maintien du diamètre et les anneaux de renforcement;, ainsi que les dispositifs d'assemblage des diffé- rents tronçons du tuyau souple d'aérage, lorsque celui-ci est subdivisé, sont avantageusement munis d'organes de suspension, tels que des anneaux, des oeilletons à charnière, des dispositifs à pinces, ,etc., au moyen des- quels les tuyaux d'aérage sont suspendus aux parois des galeries.
Une enveloppe en matière synthétique pouvant être soudée'convient très bien aussi pour ces organes de suspension, parce que la fixation de ces or- ganes au tuyau d'aérage et aux dispositifs d'assemblage devient ainsi très simple et qu'il ne peut se produire aucune corrosion causée par des coups de grisou ou par l'humidité 'de la mine.
Les tuyaux d'aérage dits à aspiration, qui sont soumis à une forte aspiration et faits en feuilles souples de matière synthétique, peu- vent être munis intérieurement d'une hélice en fil métallique, qui maintient la section transversale même en cas d'efforts d'aspiration relativement intenses.
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- . Vautre part, pour la pose de tuyaux d'aérage en matières sou- ples, on a obtenu de bons résultats avec un procédé consistant à tendre des tuyaux d'aérage en matière synthétique souple entre des câbles de tension parallèles, puis à les relier à ces câbles de tension de telle manière que le tuyau d'aérage soit obligé, dans la position de.tension, de conserver toujours sa plus grande section trànsversale et reste toujours tendue, lorsque des efforts exercés par des ventilateurs agissent sur la paroi des feuilles minces.
Les câbles de tension peuvent aussi être rem- placés par des longerons, tels que des rails, des barres ou des tiges, dis- posés dans le sens de l'axe longitudinal, pouvant tre rentrés ou sortis comme les tubes d'une lunette et permettant d'effectuer une suspension et une tension comme dans le cas de rideaux accrochés à une tringle.
Dans la fabrication de tuyaux d'aérage souples, on a constaté qu'il convient d'appliquer, sur la surface extérieure des tuyaux souples, un ou plusieurs repères longitudinaux, constitués par exemple par des ins- criptions imprimées dans le sens de l'axe longitudinal, pour permettre de reconnaître, s'il y a lieu, les.torsions du tuyau pendant la posé de tron- çons de tuyaux d'aérage. Ces repères permettent toujours de reconnaître' si le tuyau a subi;.une torsion en soi, ce qui peut donner lieu à des tour- billons d'air qui dépensent de la force. Il importe notamment d'appliquer des repères sur les coudes des tuyaux pour déterminer l'axe longitudinal et l'axe transversal et respectivement la direction du {coude.
Pour la confection de joints amovibles en vue de faire des tronçons de tuyaux d'aérage relativement longs, ilest avantageux d'insé- rer les anneaux en métal, caoutchouc ou autre matière soudés aux extrémités des tronçons, en même temps que l'anneau du trongon adjacent, dans un anneau de tension ouvert d'un côté, puis d'effectuer un assembage imperméa- ble à l'air entre les tronçons de tuyaux par un serrage dans des guides de l'anneau de tension.
Il convient que l'anneau de tension soit un anneau en forme de bande, ouvert d'un côté, présentant des logements de support disposés dans la section transversale pour 1'insertion.des anneaux d'extrémités des tronçons, et une rangée de dents d'un côté du point de séparation, ainsi qu'un levier tournant sur lequel est articulé un levier de traction excen- trique par rapport à l'axe de rotationspartielle, de l'autre côté du point de séparation, le levier de traction pouvant présenter une tête d'accrocha- ge destinée à s'accrocher aux anneaux de tension. Ce fermoir réglable à ge- nouillère peut être immobilisé dans sa position de tension au moyen d'une goupille ou d'une cheville.
Il-convient en outre que l'anneau sont muni d'oeilletons de serrage ou d'autres'dispositifde suspension à charnières répartis sur son pourtouro
Les dessins ci-joints feront mieux comprendre l'invention. Ils-re- présentent des exemples de réalisation d'objets obtenus par le procédé de l'invention.
Dans ces dessins :
Fig. 1 est une coupe d'un tuyau d'aérage souple muni d'un organe de maintien du diamètre; .Fig. 2 est une coupe d'un assemblage de tronçons de tuyau d'aé- rage souple,
Fig. 3 montre la suspension d'un tronçon de tuyau d'aérage munie d'un dispositif de tension dans le puits,
Figo 4 est une vue d'un anneau de tension dans la position de serrage,
Fig. 5 est une vue de profil d'un anneau de tension ouvert,
Fig. 5a est une coupe suivant la ligne A-B de la figure 5,
Fig. 6 est une vue de profil d'oeilletons à charnière adaptés à l'anneau de tension,
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Fig. 7 est une coupé montrant la fixation d'un organe de main- tien du diamètre sur le tuyau d'aérage, et
Fige 8 est une vue d'un tronçon de tuyau d'aérage à aspiration suspendu dans une galerie.
Les deux tuyaux souples-1 et 2 obtenus par une soudure longitu- dinale,suivant la largeur des feuilles de matière synthétique, sont soudés l'un sur l'autre à l'endroit du joint à recouvrement par une soudure trans- - vérsale 3, un fil d'acier 8 servant à maintenir le diamètre étant noyé et soudé hermétiquement dans le recouvrement. Un trou pratiqué dans larche- mise du tuyau extérieur à l'endroit,'du joint-,permet de suspendre le tuyau d'aérage par l'anneau d'acier 8 soudé à l'intérieur.
La fig. 2 est une vue d'un joint d'assemblage amovible constitué par un tronçon de tuyau 4 et les deux tuyaux d'aérage 5 et 6 emmanchés sur ce tronçon 4. Une courroie 7 munie d'une boucle à rouleau 9 est soudée sur l'un des tuyaux 5 ou 6 et permet de serrer les deux tronçons de tuyau d'aérage hermétiquement entre eux et sur le tronçon 4.
Pour obtenir une surface intérieure aussi continue et aussi lisse que possible du tuyau d'aérage et respectivement du trongon de tuyau 1, on peut aussi fixer sur la face extérieure du tuyau souple les anneaux 8 qui aervent à maintenir le diamètre (fig. 7). Dans ce cas, les anneaux 8 sont munis d'une enveloppe 20 en matière synthétique, ce qui, d'une part, les met à l'abri des corrosions et permet, d'autre part, de les souder avec la matière 1 du tuyau d'aérage sur toute leur surface d'application par leur face extérieure,de sorte que le tuyau d'aérage ne présente, sur sa face intérieure, ni saillies ni creux capables d'influencer le courant d'air.
Ces organes de maintien du diamètre sont disposés de distance en distance sur la longueur du tronçon-de tuyau d'aérage et portent des anneaux de suspension 21 répartis sur leur pourtour, résistant également à la corro- sion et constitués par une matière synthétique, le cas échéant avec une garniture intérieure annulaire en acier. Des anneaux d'acier sont noyés dans la matière et soudés avec celle-ci à l'extrémité de chaque tronçon de tuyau d'âérage souple. Aux joints entre les tronçons, les anneaux sont insérés dans des anneaux de tension 25 de telle manière que deux anneaux soient juxtaposés.
L'anneau de tension entoure les anneaux de joint et il est pourvue comme on peut le voir par la fig. 5, d'un côté du joint, d'une -rangée de dents 26 et,de l'autre côté du joint, d'un levier de fermeture articulé 27, sur lequel un levier de traction 28 est articulé excentrique- ment par rapport à l'axe de rotation partielle, ce dernier levier portant une tête 29 qui peut s'accrocher aux dents 10, ce qui permet de serrer l'an- neau de tension d'une façon variable en faisant tourner le levier 27.
L'anneau de tension porte en outre des oeilletons à charnière 11, comme le montrent les fig. 6 et 4.
Lorsque les tuyaux d'aérage sont suspendus verticalement, on tend deux câbles métalliques 12 et 13. On rabat les oelletons 11 autour de ces cables métalliques, puis on tend la longueur de tuyau d'aérage, qui est ensuite ancré sur le cable métallique au moyen de cosses 13a, de sorte que le tuyau d'aérage suspendu est tendu. Dans le cas d'un montage horizontal, comme dans la fig. 8, les tuyaux d'aérage sont suspendus au moyen des anneaux 21 et d'organes de traction 14. Dans ce cas, les oeil- letons 11 peuvent également servir de dispositifs de tension, une tension de la longueur de tuyau 1 étant également possible.. On peut utiliser aus- si des barresren série ou d'autres longerons.
Les tuyaux d'aérage à aspiration qui sont soumis à une forte aspiration peuvent encore.être munis d'une hélice 15 qui peut ..être soudée extérieurement sur le pourtour de la même manière que les organes de main- tien du diamètre, mais qui est aussi pincée librement à l'intérieur du tuyau, parce que cette hélice'15 peut se dilater librement sur la surface intérieu- re, qui est lisse. Dans la fig. 6, l'oeilleton 11 est représenté à une plus grande échelle. On voit comment la partie fixe 16 de l'oeilleton, qui est fixée sur l'anneau de tension, est pourvue d'une pièce de serrage
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18 articulée au moyen de la cheville 17 et pouvant être appliquée par exemple autour du cable 12 pour pincer celui-ci.
La position de serrage doit être assurée au moyen de,la goupille 19.
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Dans les organes à grandes tailles ou à galeries on tend, suivant les' conditions, un ou deux cables métalliques légers jusqu'en avant du front de taille, ces cables servent de cables de guidage et'de tension lorsque la possibilité de fixation est mauvaise. Une longueur de tuyau d'aérage ayant été choisie, on la relie hermétiquement au tuyau précédent, au moyen de la fermeture rapide, en insérant lès anneaux de jonction dans l'anneau de fermeture rapide. Chaque tuyau ajouté est fortement tendu et immobilisé, après avoir été bien tendu, au moyen d'une pince de cable. Cette tension et cet ancrage au moyen d'une pince de ca- ble sur deux câbles métalliques tendus convient particulièrement bien pour les tuyaux à aspiration.
Les avantages particuliers des tuyaux d'aérage décrits sont l'in- sensibilité vis-à-vis des corrosions, la présente d'un canal d'écoulement lisse et poli comme une glace par suite de la soudure extérieure des organes de maintien du diamètre, l'innflammibilité des feuilles minces, la flexibilité et la résistance de ces feuilles à l'usure par frottement, ainsi qu'une grande résistance à l'arrachement, leur poids propre extrême- ment faible, la commodité du transport des tuyaux repliés, de préférence dans des¯emballages appropriés, en matière plastique, la rapidité et la facilité du montage, ainsi qué la possibilité de faire des joints amovibles et hermétiques, ce tuyau d'aérage pouvant parfaitement être utilisé, au moyen de supports,
au lieu des tuyaux d'aérage en tôle.