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Lors de l'extraction mécanique de la houille, on s'efforce de Soutenir le toit de façon qu'après un faible affaissement du toit les étançons aient déjà atteint leur résistance maximum à l'enfoncement.
Ceci diminue considérablement le danger de rupture du toit le long du: front d'abattage, en sorte que l'emploi d'un front suffisamment large sans étançons est possible.
A cet effet, on utilise des étançons télescopies, dont la serrure renferme une clavette longitudinale qui, pendant l'enfoncement de l'étançon supérieur ,est entraînée par celui-ci en produisant ainsi une augmentation très rapide de la résistance à l'enfoncement, la clavette se calant lorsque la résistance maximum à l'enfoncement a été atteinte. A l'aide de dispositifs appropriés pour la pose d'étançons ou de chapeaux réglables à l'aide de clavettes ou d'un filet dé vis, on peut atteindre une pression initiale de 5 tonnes environ.
Cependant, pour atteindre la résistance à l'enfoncement exigée de 40 tonnes environ, il faut affaissement du toit correspondant à l'enfoncement de la'clavette (12 mm environ), augmenté de la déformation, produite par cette charge, des chapeaux et de la roche se trouvant en dessous et au-dessus de l'étançon et du bois de remblai éventuellement prévu entre les chapeaux et le toit. L'affaissement du toit, causé par cette déformation, est souvent tellement important que l'utilisation d'un front suffisamment large sans étançon est risqué.
C'est pourquoi, on a cherché une méthode pour monter les étançons de façon que la résistance à l'enfoncement et ,les. déformations susmentionnées du chapeau, de la roche et du bois ne.soient pas produites par l'affaissement du toit, mais bien par des moyens spéciaux.
On a déjà proposé de monter les étançons à l'aide d'un vérin hydraulique à disposer entre le toit ou le sol et l'étançon. Ce vérin est placé sous l'étançon, en soulevant celui-ci à l'aide dune. force à peu prêts égale à la résistance à l'enfoncement désirée. L'étangon supérieur s'enfonce à tel point que la clavette pénètre dans la serrure en y produisant la force de serrage nécessaire, tandis que l'espace subsistant encore entre le toit et le chapeau ainsi qu'entre la plaque de base de l'étançon et le sol est supprimé. L'espace formé entre le pied de l'étançon et la plaque de base ou le sol est ensuite comblé par des clavettes, après quoi le vérin est déchargé et enlevé.
L'étançon supporte alors le toit sous pleine charge sans que le toit ne soit affaissé.
Dans le dispositif connu, le pied ou la tête de l'étançon a la forme d'un portique afin de permettre le placement du vérin. Ceci affaiblit pourtant l'étançon, à moins que la construction ne soit spécialement alourdie, ce qui est également fâcheux. Dans une autre construction, un levier est commandé par un vérin, les extrémités du levier s'accrochant à des oreilles prévues à la partie inférieure de l'étançon.
Cette constructionproduit aussi des complications dans le dispositif pour la pose d'étalons et dans les étançons eux-mêmes.
La présente invention procure un dispositif permettant la nise sous tension préalable des étançons en évitant les désavantages susdits. Le dispositif selon l'invention se compose d'un support reliable à l'étançon, ce support étant pourvu, des deux côtés de l'étançon 3'un vérin hydraulique dont les cylindres sont reliés entre eux et ont un même diamètre, tandis que des moyens sont prévus pour mettre le Liquide sous pression dans les cylindres élévateurs. On obtient ainsi me construction simple, qui peut être rapidement reliée à tout étançon de mine et qui peut en être séparée rapidement après la pose, sans que L'on doive recourir à des structures de soutènement spéciales.
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Le support a de préférence la forme d'un U, tandis que les vérins y sont attachés de façon qu'après le montage du support sur l'étançon, l'axe de l'étançon et les aces des cylindres se trouvent dans un même plan. Ainsi, l'étangon est chargé centralement, les vérins s'accrochant directement en dessous du chapeau.
L'invention sera expliquée à l'aide des exemples de réalisation reproduits sur les dessins ci-annexés, dans lesquels : - les figures la et la inclusivement montrent comment s'opère la mise sous tension préalable d'un étangon de mine à l'aide du dispositif selon l'invention; - la figure 2a représente un dispositif selon l'invention pour la mise sous tension préalable d'un étangon, ce dispositif étant montré partiellement en coupe et partiellement de face; - la figure 2b est une coupe transversale du support; - la figure 3a montre une structure modifiée d'un dispositif de mise sous tension préalable, ce dispositif étant représenté partiellement en coupe et partiellement de face; - la figure 3b est une coupe transversale de ce dispositif, et - la figure 4 est une coupe longitudinale d'une autre forme de dispositif de mise sous tension.
Le toit 1 doit être supporté de façon à réduire au minimum son affaissement. A cet effet, on place sur le sol 2 un étangon de mine télescopique 3, dont la partie supérieure 4 se prolonge à tel point que le chapeau 5 monté le long du toit prend appui sur la tête réglable 6 de l'étançon. Les deux parties de l'étangon sont ensuite serrées l'une par rapport à l'autre par enfoncement de la clavette 7 (figure la.)
Ensuite, le dispositif de mise sous tension préalable 8 est placé sous la tête 6 de la partie supérieure de l'étançon (figure 1b) et est relié à une pompe à huile ou à un réservoir à liquide, dans lequel le liquide est maintenu sous pression. Le dispositif de mise sous tension préalable peut être pourvu aussi d'un appareil, par exemple une pompe, pour mettre le liquide sous pression dans les cylindres élévateurs 9.
Les vérins 10 montés dans les cylindres élévateurs sont ensuite poussés vers le haut sous l'effet d'une force égale à la résis- tance voulue à l'enfoncemento Ainsi, la partie supérieure de l'étançon s'enfonce dans une mesure telle qu'il apparaît dans la serrure une force de serrage qui' est on équilibre avec la force précitée, tandis que le chapeau est poussé par cette force contre le toit. La tête 6 se détache alors du chapeau ( figure le).
A l'aide d'une clavette ou d'une tige filetée, la tête réglable est poussée vers le haut jusqu'à ce qu'elle fasse contact avec le chapeau (figure ld), après quoi les vérins sont déchargés, en ouvrant une soupape ou d'une autre façon, et le dispositif de mise sous tension préalable est enlevé (figure le). L'étançon supporte alors le toit avec toute sa force portante, avant que le toit ait pu s'affaisser. Ceci diminue le risque de rupture du toit, tandis que le nombre d'étançons dans une taille peut être réduit par un meilleur emploi de leur force portante.
Le dispositif de mise sous tension préalable se compose d'un support en U 11, qui peut se glisser sur le col 12 de la partie supérieure de l'étançon. Dans ce cas, les deux cylindres 9 se trouvent des deux côtés de l'étançon, leurs axes se trouvant dans le même plan que l'axe de l'étançon. Les cylindres 9 sont reliés entre eux par une conduite 13.
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Les cylindres sont reliés, d'une part, à un dispositif pour le soulèvement rapide des vérins 10, de la position montrée à la figure lb à la position montrée à la figure 1c, ce soulèvement n'exigeant pas d'effort appréciable, et, d'autre part, à un dispositif qui, après le soulèvement des vérins, augmente la pression dans les cylindres, de fagon que la position montrée à la figure ld soit atteinte.
Dans l'exemple de réalisation selon les figures 2a et 2b le cylindre
9' est prolongé vers le bas, la partie prolongée renfermant un piston
14 qui peut se mouvoir dans le cylindre grâce à une tige filetée 15.
A l'aide de ce piston, on peut placer les vérins contre le chapeau.
L'autre cylindre 9" est pourvu d'un raccord pour une conduite 16 qui est reliée à un dispositif élévateur de pression 17. Celui-ei se compo- se d'un grand cylindre 18, dans lequel peut se mouvoir un grand piston 19.
L'introduction d'air comprimé ou d'eau sous pression peut se faire par une conduite 20. Par cette introduction, le piston 19 monte et commande un petit piston 22 disposé au bout de la tige de piston 21 dans un cylindre 23. L'huile se trouvant dans ce cylindre 23 monte alors, sous l'effet de la pression élevée laquelle elle est soumise, vers les cylindres élévateurs 9. La tête 6 de l'étançon présente une tige filetée, par exemple, comme décrit dans le brevet belge n 501. 934, en sorte qu'après élévation du chapeau par les vérins et enfoncement de la partie supérieure de l'étançon, la tête 6 peut être rapidement mise en contact 'avec le chapeau.
Dans l'exemple de réalisation selon les figures 3a et 3b, le support présente une chambre à;liquide 24 qui est reliée, par des conduites 13, aux cylindres. Les cylindres sont élevés en vissant un corps de déplacement ou piston 25 dans la douille 26. Dans le corps de déplacement 25 est prévu un second corps de déplacement ou piston 27, qui peut être vissé lui aussi vers-l'intérieur à l'aide d'un filet de vis.Comme le diamètre de ce second corps est petit,ce corp, peut exercer la force nécessaire. Le vissage du corps de déplacement s'effectue, de préférence, à l'aide d'une clef de tension, en sorte que la force de pose peut être ajustée exactement d'avance.
Le dispositif de mixe sous tension préalable selon les figures 3a et 3b peut être dépourvu de pompes spéciales ou de raccordements à des conduites de' fluide sous pression avec les soupapes nécessaires dans ces raccordements.
L'enlèvement des étançons s'effectue en dévissant le corps de déplacement ou piston 25. Le piston 27 se déplace également, en sorte que les vérins descendent rapidement.
Dans l'exemple de réalisation selon la figure 4, on peut mouvoir un piston 28 dans la chambre à liquide 24, à l'aide d'un levier 30 monté sur un piston 29. Par un canal 31 et une soupape d'aspiration 32, la chambre à liquide 24 est reliée à un réservoir à liquide 33 prévu dans le support. De plus, la chambre 24 est reliée par une soupape de pression 34 et un canal 35 au canal 13 de liaison des deux cylindres.
Le dégagement du dispositif de pose d'étançon peut se réaliser en pressant le bouton 36 à l'aide d'un levier non représenté, de façon à lever les soupapes 32 et 34.
Bien entendu, il est possible de disposer les dispositifs de mise sous tension préalable au pied de 1'étançon. Dans ce cas, le pied de l'étangon doit être réglable, tandis que, sous le pied, on dispose une plaque de base sur laquelle les vérins prennent appui.
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During the mechanical extraction of coal, efforts are made to support the roof in such a way that after a slight sag of the roof the props have already reached their maximum resistance to sinking.
This considerably reduces the danger of the roof breaking along the felling face, so that the use of a sufficiently wide front without props is possible.
For this purpose, telescopic props are used, the lock of which contains a longitudinal key which, while the upper prop is being pushed in, is driven by it, thus producing a very rapid increase in resistance to penetration, the key wedging when the maximum resistance to sinking has been reached. By means of suitable devices for the installation of props or adjustable caps with the help of keys or a screw thread, an initial pressure of about 5 tonnes can be reached.
However, to achieve the required resistance to sinking of about 40 tonnes, the roof must have sag corresponding to the sag of the key (about 12 mm), increased by the deformation, produced by this load, of the caps and the rock below and above the stanchion and any fill wood provided between the caps and the roof. The sagging of the roof, caused by this deformation, is often so great that it is risky to use a sufficiently wide front without a prop.
Therefore, we sought a method to mount the props so that the resistance to sinking and. The aforementioned deformations of the cap, rock and wood are not produced by the sagging of the roof, but by special means.
It has already been proposed to mount the props using a hydraulic jack to be placed between the roof or the ground and the prop. This jack is placed under the prop, lifting it using a dune. force roughly equal to the resistance to the desired sag. The upper lug sinks to such an extent that the key penetrates the lock producing the necessary clamping force therein, while the space still remaining between the roof and the bonnet as well as between the base plate of the prop and the ground is removed. The space formed between the foot of the prop and the base plate or the ground is then filled with wedges, after which the cylinder is unloaded and removed.
The prop then supports the roof under full load without the roof sagging.
In the known device, the foot or the head of the prop has the form of a gantry in order to allow the placement of the jack. This weakens the prop, however, unless the construction is especially heavy, which is also unfortunate. In another construction, a lever is controlled by a jack, the ends of the lever hooking onto lugs provided at the lower part of the prop.
This construction also produces complications in the stallion setting device and in the props themselves.
The present invention provides a device which allows the props to be tensioned beforehand while avoiding the aforementioned disadvantages. The device according to the invention consists of a support that can be connected to the prop, this support being provided, on both sides of the prop 3 ', with a hydraulic cylinder, the cylinders of which are interconnected and have the same diameter, while means are provided to put the liquid under pressure in the lifting cylinders. This results in a simple construction, which can be quickly connected to any mine prop and which can be separated from it quickly after installation, without having to resort to special support structures.
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The support is preferably U-shaped, while the jacks are attached to it so that after mounting the support on the strut, the strut axis and the cylinder aces are in the same plan. Thus, the pond is loaded centrally, the jacks hooking directly below the cap.
The invention will be explained with the aid of the exemplary embodiments reproduced in the accompanying drawings, in which: - Figures la and la inclusively show how the prior tensioning of a mine pond to the aid of the device according to the invention; - Figure 2a shows a device according to the invention for the prior tensioning of a pond, this device being shown partially in section and partially from the front; - Figure 2b is a cross section of the support; FIG. 3a shows a modified structure of a pre-tensioning device, this device being shown partially in section and partially from the front; - Figure 3b is a cross section of this device, and - Figure 4 is a longitudinal section of another form of tensioning device.
Roof 1 must be supported in such a way as to minimize sagging. For this purpose, a telescopic mine pond 3 is placed on the ground 2, the upper part 4 of which extends to such an extent that the cap 5 mounted along the roof rests on the adjustable head 6 of the prop. The two parts of the pond are then tightened with respect to each other by driving in the key 7 (figure la.)
Then, the pre-tensioning device 8 is placed under the head 6 of the upper part of the prop (figure 1b) and is connected to an oil pump or to a liquid tank, in which the liquid is kept under pressure. The pre-tensioning device may also be provided with an apparatus, for example a pump, for putting the liquid under pressure in the lifting cylinders 9.
The jacks 10 mounted in the lifting cylinders are then pushed upwards under the effect of a force equal to the desired resistance to the sinking. Thus, the upper part of the prop sinks to such an extent that 'a clamping force appears in the lock which is balanced with the aforementioned force, while the cap is pushed by this force against the roof. The head 6 is then detached from the cap (figure le).
Using a key or threaded rod, the adjustable head is pushed upwards until it makes contact with the bonnet (figure ld), after which the cylinders are unloaded, opening a valve or otherwise, and the pre-tensioning device is removed (figure le). The strut then supports the roof with all its load-bearing force, before the roof can collapse. This decreases the risk of the roof breaking, while the number of props in a size can be reduced by better use of their load bearing capacity.
The pre-tensioning device consists of a U-shaped support 11, which can slide over the neck 12 of the upper part of the prop. In this case, the two cylinders 9 are located on both sides of the prop, their axes being in the same plane as the axis of the prop. The cylinders 9 are interconnected by a pipe 13.
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The cylinders are connected, on the one hand, to a device for the rapid lifting of the jacks 10, from the position shown in FIG. 1b to the position shown in FIG. 1c, this lifting requiring no appreciable effort, and , on the other hand, to a device which, after the lifting of the cylinders, increases the pressure in the cylinders, so that the position shown in FIG. 1d is reached.
In the embodiment according to Figures 2a and 2b the cylinder
9 'is extended downwards, the extended part containing a piston
14 which can move in the cylinder thanks to a threaded rod 15.
With the help of this piston, the jacks can be placed against the bonnet.
The other cylinder 9 "is provided with a connection for a pipe 16 which is connected to a pressure-lifting device 17. This consists of a large cylinder 18, in which a large piston 19 can move. .
The introduction of compressed air or pressurized water can be done through a pipe 20. By this introduction, the piston 19 rises and controls a small piston 22 disposed at the end of the piston rod 21 in a cylinder 23. L the oil in this cylinder 23 then rises, under the effect of the high pressure to which it is subjected, to the lifting cylinders 9. The head 6 of the prop has a threaded rod, for example, as described in the patent Belgian No. 501. 934, so that after raising the cap by the jacks and driving in the upper part of the prop, the head 6 can be quickly brought into contact with the cap.
In the embodiment according to Figures 3a and 3b, the support has a liquid chamber 24 which is connected, by pipes 13, to the cylinders. The cylinders are raised by screwing a displacement body or piston 25 into the sleeve 26. In the displacement body 25 is provided a second displacement body or piston 27, which can also be screwed inwardly using the cylinder. As the diameter of this second body is small, this body can exert the necessary force. The screwing of the displacement body is preferably carried out with the aid of a tension wrench, so that the setting force can be adjusted exactly in advance.
The pre-tensioned mixing device according to Figures 3a and 3b may be devoid of special pumps or connections to pressurized fluid lines with the necessary valves in these connections.
The props are removed by unscrewing the displacement body or piston 25. The piston 27 also moves, so that the jacks descend rapidly.
In the embodiment according to FIG. 4, a piston 28 can be moved in the liquid chamber 24, using a lever 30 mounted on a piston 29. Via a channel 31 and a suction valve 32 , the liquid chamber 24 is connected to a liquid reservoir 33 provided in the support. In addition, the chamber 24 is connected by a pressure valve 34 and a channel 35 to the channel 13 connecting the two cylinders.
The release of the prop setting device can be achieved by pressing the button 36 using a lever not shown, so as to lift the valves 32 and 34.
Of course, it is possible to place the prior tensioning devices at the foot of the stanchion. In this case, the foot of the pond must be adjustable, while, under the foot, there is a base plate on which the jacks rest.