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L'invention est relative à une installation minière mécanisée pour 1' abattage ou le transport avec des éléments de soutènement pour un couloir d'abat- tage, qui sont reliés entre eux mutuellement et répartis sur toute la longueur du front de taille tout en pouvant suivre celui-ci à mesure que se fait l'abatta- ge, ces éléments comportant des organes de soutien du toit, montés en porte-à- faux sur ces éléments et placés au-dessus d'un transporteur pour taille établi de- vant les éléments de soutènement, tout en pouvant être ripés par ceux-ci vers le front de taille, des parties du dispositif d'abattage étant guidées devant ce transporteur.
L'invention a pour but, surtout, de réaliser une installation d'abat- tage et de transport dans laquelle, même dans le cas où les couloirs d'abattage ont une grande longueur, qui soit reliée d'une manière particulièrement simple aux éléments de soutènement d'un couloir d'abattage et qui a un rendement élevé en ne nécessitant que des manoeuvres simples et une dépense d'énergie réduite.
Pour atteindre ce but, l'invention part de l'installation décrite plus haut et est caractérisée en ce que les organes de soutien supérieurs, engagés sous le toit et faisant partie d'éléments de soutènement voisins, sont reliés entre eux et maintenus à l'écartement voulu, le cas échéant indirectement, par les sections d'un rail de guidage supérieur, ces sections étant placées devant les extrémités libres desdits organes tout en étant articulées entre elles, pour des outils d' .-abattage coupants qui sont déplacés dans le sens de la longueur du couloir d' abattage, les sections dudit rail de guidage formant au moins un guide supérieur de grande longueur pour les outils, qui s'étend à peu près sur toute la longueur du couloir d'abattage ou devant l'ensemble des éléments de soutènement tout en étant réglable d'après la configuration du toit,
pour diriger les outils raboteurs ou haveurs, écartés les uns des autres et fixés sur le brin supérieur d'un organe de traction sans fin, alors que le brin inférieur de cet organe ou d'un autre or- gane de traction est guidé avec ces outils d'abattage qu'il supporte, de manière à pouvoir creuser à proximité du sol du couloir d'abattage, dans le sens de la longueur de celui-ci, par des sections d'un rail de guidage inférieur fixé devant le transporteur pour taille. De cette manière, les sections du rail de guidage supérieur maintiennent à la distance voulue les parties qui se trouvent le plus en avant des éléments de soutènement et constituent un guide mobile et de grande longueur pour les outils d'abattage.
Ce guide est capable de s'adapter à toutes les irrégularités pouvant se produire dans le couloir d'abattage, pour un front d'abattage ayant une longueur aussi grande et il ne gêne aucunement les réglages en hauteur qui sont nécessaires lors du déplacement des éléments de soutènement, ni la possibilité de coulissement relatif des différents éléments de soutènement.
Un autre avantage de l'installation faisant l'objet de l'invention réside dans le fait que les sections du rail de guidage supérieur, reliées aux organes de soutien placés sous le toit en faisant partie des éléments de soutène- ment, peuvent être utilisées, en supplément, comme parties du soutènement et, en quelque sorte, comme formant des solives ou poutres transversales qui soutiennent le toit jusqu'à proximité du front de taille.
Avec une installation d'abattage et de transport de ce genre, qui forme en même temps un soutènement fortement articulé permettant les mouvements indivi- duels des éléments de soutènement, les rails de guidage des outils, de même que ces derniers (c'est-à-dire les outils), peuvent être constitués de différentes manières. Il est également possible de' prévoir, à la place d'un seul organe de traction sans fin' muni d'outils, au moins deux de ces organes. Comme outils cou- pants conviennent tout particulièrement des petits rabots, chacun des brins de l'organe de traction pouvant comporter plusieurs de ces rabots écartés par exemple d'environ 10 mètres les uns des autres.
Au lieu d'utiliser un organe de traction sans fin qui se déplace toujours dans le même sens, il est avantageux, quand on a recours à de petits rabots,de déplacer ceux-ci le long de leurs rails de guidage suivant un mouvement de va-et-vient dont l'amplitude correspond à peu près à leur écartement. Les organes de traction sont, dans ce cas, reliés à des mécanismes
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d'entraînement dont le sens de marche peut être inversé.
En utilisant des chaînes à mouvement uniforme qui portent plusieurs ' petits outils de rabotage placés à de grandes distances les uns des autres, il est avantageux d'entraîner ces chaînes à une grande vitesse.
@ : D'autres particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description, donnée ci-dessous, de deux modes de réalisation de l'invention, mon- trés à titre d'exemples, sur les dessins ci-annexés.
Les figs. 1 et 2 montrent, respectivement en coupe longitudinale et en coupe transversale suivant II-II fig. 1 (à plus grande échelle), un couloir de mine dans lequel est établie selon l'invention une installation d'abattage uti- lisant des petits rabots.
La fig. 3 montre, en plan schématique, une partie plus longue du cou- loir d'abattage avec des éléments de soutènement analogues à ceux de la fig. 2, les rabots et leurs rails de guidage étant supprimés.
La fig. 4 correspond, en principe, à la fig. 1 mais avec une chaîne sans fin à mouvement uniforme, supportant les outils coupants.
La fig. 5 est une coupe selon V-V fig. 4.
Pour les deux modes de réalisation montrés, on établit, dans le cou- loir d'abattage% des éléments de soutènement 1 écartés latéralement les uns des autres et répartis sur toute la longueur du couloir, ces éléments comportant des organes de soutien 3 qui sont en porte-à-faux du côté du front de taille 2 et sont, en substance, constitués par des capuchons d'étançons. Pour l'exemple montré sur les fig. 1 à 3 on loge, dans les extrémités avant, des organes de soutien- des tiges 3a, en forme de bras extensibles dont l'extrémité arrière prend appui sur un organe de rappel élastique, par exemple sur un ressort 3b.
L'extrémité avant de chaque tige 3a est reliée, d'une manière détachable et par articulation, à une poutre de glissement et d'appui 3c qui, .par l'intermédiaire d'organes 3d, forme un support pour les sections d'un rail de guidage 6. La poutre d'appui 3c est constituée par des sections articulées les unes aux autres.
Sur les organes de soutien 3 et les tiges 3a, en forme de bras exten- sibles, est établi un transporteur pour taille 4, constitué par un transporteur à raclettes et à double chaîne 4 dont la face arrière est accouplée de manière telle aux organes de soutènement que, lorsque ceux-ci sont déplacés on obtienne également un ripage du transporteur ou, tout au moins, le déclenchement de ce ripage. Les parois avant de la poutre de glissement 3c et du transporteur 4 se trouvent à peu près dans le même plan vertical qui s'étend dans le sens de la lon- gueur du couloir d'abattage. Pour l'abattage du charbon, on utilisé des outils 5a, constitués par des petits rabots, qui sont fixés à un organe de traction sans fin 5, actionné, par exemple à proximité d'une extrémité du couloir, par un mécanis- me entraîneur (non montré).
A la place d'un organe de traction, on peut avoir re- cours à plusieurs de ces organes, par exemple à deux de ceux-ci.
Pour guider les outils 5a, en forme de rabot, et le cas échéant égale- ment l'organe de traction 5, on utilise des sections de rails de guidage 6 et 6a.
Les sections du rail 6 sont fixées sur la poutre de glissement et d'appui 3c a- lors que les sections de rail 6 et 6a sont montées sur la paroi latérale avant du transporteur pour taille 4. Les sections des rails 6a ont une longueur qui corres- pond en substance à celle des tronçons du transporteur 4. Les éléments de soute nement 1 ont également des écartements analogues, de sorte que la longueur des sections des rails de guidage correspond également, en substance, à l'écartement de ces éléments 1, ledit écartement étant mesuré d'axe en axe pour ces éléments.
Les sections sont articulées les unes aux autres ou reliées entre elles par des articulations. Les rails de guidage, 6 et 6a, forment chacun un guide articulé de grande longueur pour les outils et ils peuvent s'adapter, aussi bien dans le plan horizontal que dans le plan vertical, aux emplacements du transporteur et du
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soutènement.. Les sections du rail de guidage supérieur 6, portées par les tiges 3a des organes de soutien 3, maintiennent, en même temps, à l'écartement voulu des extrémités avant des éléments de soutènement adjacents.
Les éléments de sou- tènement portent donc le rail de guidage supérieur des outils, alors que le rail de guidage inférieur est fixé sur le devant du transporteur qui est lui-même, pendant le ripage, soumis à l'action des éléments de soutènement quand on fait avancer ceux-ci. Les deux rails 6 et 6a, qui guident les outils, forment malgré celà un guide complet pour les outils portés par un organe de traction sans fin.
Les différentes articulations, reliant les sections des rails de guidage 6 et 6a, sont constituées de manière telle que tous les mouvements pivotants dans le plan horizontal et dans le plan vertical soient rendus possibles.
Comme visible sur la fig. 2, on constitue et on dimensionne les rabots du brin inférieur de l'organe de traction 14, de manière telle qu'ils pénètrent plus profondément dans le front de taille que les rabots montés sur le brin supé- rieur. Cet agencement des rabots présente l'avantage que le charbon, qui se trouve au-dessus des rabots inférieurs, peut être abattu plus aisément par les rabots du brin supérieur. A cause de l'interposition des organes élastiques 3b, soumis à une compression préalable, les rabots supérieurs sont toujours maintenus en con- tact certain avec le front de taille. Pendant le travail, les petits rabots peu- vent suivre systématiquement le front de taille, la présence des organes élasti- ques empêchant les coincements ou les blocages.
Pour l'exemple montré sur la fig. l, on monte sur le brin supérieur et sur le brin inférieur de l'organe de traction, plusieurs rabots 5a qui sont écartés par exemple d'environ 10 mètres les uns des autres. Ces rabots sont dépla- cés suivant un mouvement de va-et-vient sur leurs rails de guidage respectifs 6 et 6a, avec une amplitude correspondant à peu près à leur écartement. Le mécanis- me d'entraînement de cet organe de traction est, par conséquent, constitué de ma- nière telle que son sens de marche puisse être inversé. A la place d'un seul or- gane de traction sans fin, auquel sont fixés tous les rabots, on pourrait égale- ment utiliser deux organes de traction et, dans ce cas, un brin de chaque organe de traction comporterait seulement les outils 5a.
Un de ces organes actionnerait alors les rabots du brin supérieur et l'autre ceux du brin inférieur. Cette dis- position permet d'adapter à un degré élevé la vitesse de travail et le sens du mouvement des rabots aux conditions à envisager.
Dans ce cas, les deux organes de traction peuvent être actionnés dans des sens opposés.
Pour guider les rabots, on donne aux sections du rail 6 une forme telle, en coupe transversale, qu'un guidage sans risque de basculement des rabots soit rendu possible, et, surtout, qu'elles procurent aux rabots, entraînés par le brin supérieur, un bon appui. Les rails de guidage des rabots des brins supé- rieur et inférieur sont constitués de manière à avoir la même forme. Les rabots 5a comportent un talon de guidage 11 qui est surtout très avantageux pour les ra- bots entraînés par le brin supérieur, car ce talon 11 procure un bon appui et un bon guidage le long de la poutre de glissement ou d'appui 3c.
Les rails de guidage 6 et 6a prévus respectivement pour le brin supé- rieur et pour le brin inférieur ont une section transversale ouverte vers le bas, en forme d'épingle à cheveux, la branche 12, qui se trouve du côté de la poutre d'appui 3c ou du transporteur 4 étant plus longue et comportant un rebord 13 re- plié vers l'arrière, qui est fixé à la partie latérale du transporteur en passant sous une pièce intermédiaire 13a, D'une manière analogue on intercale entre la branche 12 du rail de guidage supérieur 6 et chaque-organe de soutien 3 une pièce intermédiaire 3d qui se trouve sous le rebord 13.
Pour l'exemple montré sur les figs..4 et 5, on établit, devant les organes de soutien 3 et le transporteur 4, des rails de guidage 6 et 6a, respec- tivement pour les brins supérieur et inférieur, les sections transversales de ces rails ayant également la même forme. Dans ces rails 6 et 6a des brins supérieur
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et inférieur, est guidée une chaîne sans fin 5 sur laquelle sont montés des ra-¯ bots 5a très écartés les uns des autres. Cette chaîne peut être entraînée de ma- nière à se déplacer constamment dans le même sens.
Le transporteur 4 et le rail 6a ont à peu près la même hauteur et les outils sont, en outre, fixés de manière telle sur la chaîne que, dans le front de taille, soit creusée une entaille, dans laquelle, le rail 6a et le transporteur 4 peuvent s'engager sans coincement. Pour l'exemple montré sur la fig. 5, le rail 6 a une hauteur plus petite que les orga- nes de soutien 3, mais il est également possible de donner aux parties 3 et 6 à peu près la même hauteur afin que les organes de soutien puissent pénétrer dans 1 entaille supérieure creusée dans le front de taille.
Les organes de soutien 3 peuvent servir pour refouler vers le bas de charbon sous lequel on a creusé une entaille, ce qui facilite donc l'abattage de la veine de charbon. Le montage du rail 6 sur les organes de soutien 3 peut, en outre, se faire de manière telle que le rail soit directement en contact avec le toit et soutienne donc également celui-ci. De cette manière, le toit est sup- porté par le rail 6 jusqu'à proximité immédiate du front de taille.
Pour l'exemple montré sur la fig. 5,la liaison entre le rail supé- , rieur 6 et les organes de soutien 3 a'lieu par des leviers à deux bras 7, 9, qui) peuvent pivoter, perpendiculairement par rapport au toit, autour d'axes 8 montés sur les organes de soutien. L'extrémité 9, écartée du front de taille, de ces leviers est placée entre des ressorts 10 et des éléments élastiques ayant un ef- fet analogue, afin que le rail 6 puisse céder élastiquement quand le toit présente , des irrégularités.
A la place d'un moteur spécial, servant à l'actionnement de la chaîne 5, établi à une extrémité du couloir d'abattage, on peut assurer le mouvement continu de la chaîne par le mécanisme moteur du transporteur avec interposition d'une transmission multiplicatrice ou d'autres organes de commande et de trans- mission, le cas échéant également à l'aide d'embrayages.
Pour l'exemple montré sur les figs. 4 et 5, on serre des étançons, de longueur réglable et actionnés, par exemple hydrauliquement, entre des véhi- cules à chenilles, le véhicule supérieur formant les organes de soutien 3, en forme de capuchon, dont question plus haut. L'autre véhicule, notablement plus court, forme le socle d'un élément de soutènement. A l'aide d'un mécanisme mo- teur, logé dans cet élément, on peut actionner les chenilles de la manière vou- lue pour obtenir un avancement intermittent ou continu de l'élément de soutène- ment et,' par conséquent, du transporteur et de la chaîne. Les axes de pivotement 8 des leviers 7,9 peuvent, pour ces véhicules à chenille, être formés par l'es- sieu de la zône de renvoi avant de la chenille.
Pour l'exemple montré sur les figs. 1 et 2, on utilise un élément de soutènement formé par des pièces reliées entre elles qui peuvent coulisser les unes par rapport aux autres dans le sens de l'avancement. Cet élément de soutè- nement comporte des étançons 19 et 20 portant des capuchons 23 et 24 qui peuvent pivoter dans le sens vertical autour d'axes horizontaux 25 montés sur les étan- gons. Chaque étançon porte deux capuchons écartés latéralement l'un de l'autre.
Les capuchons 23 et 24, qui font partie d'un élément de soutènement, ne sont pas reliés entre eux. Les parties terminales voisines des capuchons sont placées l'une à côté de l'autre. La position des capuchons peut ne pas se modifier ou d'une manière très faible dans le sens de l'avancement de l'élément de soutène- ment, de sorte que ces éléments conservent une position prédéterminée pendant l'avancement en maintenant également les rabots dans une position convenable par rapport au front de taille. Les extrémités inférieures des étançons sont reliées entre elles par des tringles de guidage empêchant leur rotation.
A côté de l'extrémité inférieure d'un étançon 20 est placé un cylindre 22 destiné à assurer l'avancement de celui-ci pour qu'il puisse suivre le front de taille. La tige de piston de ce cylindre est reliée, par un système à leviers,
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à l'autre partie (par exemple l'étançon 19) de l'élément de soutènement. Ce cy- lindre 22 peut fonctionner hydrauliquement ou pneumatiquement. L'étançon 20 agit, avec interposition d'un organe 21 à tension préalable ; exemple un res- sort, un cylindre ou tout autre organe approprié, sur le transporteur 4, de sorte que tous les outils, qui se trouvent devant ce transporteur, sont serrés continuel- lement contre le front de taille et celà indépendamment des opérations nécessaires pour obtenir le déplacement relatif entre les étançons 19 et 20.
Au lieu d'établir un cylindre 22 entre les étançons 19,20, on pourrait également utiliser un dispositif de refoulement commun pour les deux étançons 19 et 20, ce dispositif étant placé derrière l'étançon 19.
Pour l'exemple montré sur les figs. 4 et 5, les parties terminales 14 de l'organe de traction sans fin se trouvent encore dans le couloir d'abattage.
Ces parties terminales forment des sections de l'organe de traction muni d'outils; de sorte qu'en ces endroits se produit également un abattage du front de taille:, Le dispositif, montré sur la fig. 4 convient plus particulièrement pour une ex- ploitation minière en chambres puisque, dans ce cas, le front de taille n'est pas délimité à ses extrémités par des galeries latérales.
Pour l'exemple montré sur la fig. 1, les rouleaux de renvoi et les rouleaux entraîneurs pour l'organe de traction sans fin sont établis dans les galeries latérales. De plus, les rouleaux de renvoi 14a sont montés sur un sup- port 15 dont la position est réglable dans le plan vertical. Ces supports peuvent être commandés par des cylindres hydrauliques. On peut également prévoir une com- mande mécanique pour déplacer chacun de ces supports. Les supports sont inclinés.
Ils peuvent être montés en commun avec les commandes du transporteur et de 1' organe de traction sans fin 5 sur des socles 17 agencés de manière à pouvoir glisser sur le sol des galeries latérales tout en prenant appui, à l'aide d'un ou plusieurs cylindres de retenue 18 contenant un fluide sous pression, sur la paroi de la galerie qui se trouve du côté du couloir en contrebas par rapport au sol de celui-ci.
Pour effectuer le déplacement vers des éléments de soutènement éta- blis dans un couloir et dont chacun est désigné ci-après par "groupe de soutien" on adopte, avantageusement, une méthode spéciale. Ce déplacement systématique de l'ensemble du soutènement a pour effet que tous les rabots restent en contact avec le front de taille et participent au travail d'abattage. C'est ainsi qu'en se basant sur la représentation schématique de la fig. 3 (en utilisant des élé- ments de soutènement analogues à ceux de la fige 2) on provoque, en premier lieu, l'avancement du premier groupe de soutien (c'est-à-dire de l'élément de soutène- ment qui se trouve à l'entrée du couloir) par un distributeur manoeuvré à la main qui est établi dans la galerie latérale, à la sortie du couloir ou sur la première rangée de soutien.
Toutes les autres opérations se succèdent ensuite automatiquement en dépendance les unes des autres, c'est-à-dire que l'opération suivante n'a lieu que lorsque la précédente est complètement terminée. Ci-après, on décrit la manière dont a lieu un avancement de l'ensemble de soutènement:
1) déclenchement du mouvement d'un groupe de soutien par une impul- sion provenant de l'extérieur (manoeuvre du distributeur actionné à la main).
2) desserrage de l'étançon avant 20 et alimentation simultanée du cylindre d'avancement 22 pour faire avancer cet étançon.
3) avancement de l'étançon avant 20 de l'amplitude voulue et manoeuvre d'un distributeur coulissant.
4) serrage de l'étançon avant 20 et manoeuvre du distributeur pour l'opération suivante.
5) desserrage de l'étançon arrière 19 et alimentation simultanée du cylindre d'avancement 22 pour attirer cet étançon arrière 19.
6) actionnement préalable du groupe de soutien suivant (première par-
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tie de l'impulsion ou impulsion préalable).
7) rapprochement par attraction de l'étançon arrière 19 et manoeuvre' du distributeur coulissant susdit.
8) serrage de l'étançon arrière 19 et manoeuvre du distributeur cou- lissant pour qu'il puisse faire agir l'impulsion.
9) déclenchement du mouvement du groupe de soutien suivant par l'ef- fet de la deuxième partie de l'impulsion.
Ces opérations se répètent alors continuellement d'un groupe de sou- tien au suivant car l'onde d'avancement, déclenchée en premier lieu par la manoeu- vre manuelle, se propage jusqu'à ce que le dernier groupe de soutien soit atteint.
Depuis ce dernier groupe, on transmet ensuite une impulsion au premier groupe de soutien.
Selon les conditions locales ou l'avancement possible de l'abattage, on peut déclencher un nombre quelconque voulu "d'ondes d'avancement". Chaque onde est renvoyée au premier groupe de soutien quand le dernier groupe, établi dans le couloir, est atteint. Le déclenchement de plusieurs de ces ondes d'avancement peut se faire de diverses manières.
Après avoir déclenché la première onde d'avancement, on peut, par une nouvelle manoeuvre du distributeur actionné à la main, provoquer l'entrée en jeu d'une nouvelle onde d'avancement. Quand l'exécution de l'avancement d'un pas d'un groupe de soutien dure, par exemple une minute, une nouvelle onde d'avancement peut être déclenchée après quatre à cinq minutes par exemple.
Entretemps, la première onde d'avancement a atteint le cinquième ou sixième groupe de soutien. Toutefois, on adjoint avantageusement, à chaque groupe de soutien, un distributeur manoeuvré à la main permettant le déclenchement d'une onde d'avan- cement à partir de chaque groupe de soutien. Ceci permet, après le début de la première onde d'avancement, à un homme se déplaçant dans le couloir, de manoeuvrer à la main le distributeur du cinquième ou sixième groupe de soutien pour déclen- cher une autre onde d'avancement qui précède la première.
D'une manière analogue, on peut faire débuter encore d'autres ondes d'avancement qui précèdent celle ou celles déjà en cours. Chaque onde fournit, quand le der- nier groupe de soutien d'un couloir est atteint, une impulsion'au premier groupe de soutien du couloir et déclenche ainsi la production d'une nouvelle ondeo On - fait remarquer, en outre, que la transmission d'une impulsion depuis un groupe de soutien au suivant, n'a lieu qu'après que le groupe en question a exécuté complètement l'opération par laquelle le deuxième étançon est attiré et que cet étançon est venu se serrer contre le toit.
Plus le nombre des ondes d'avancement qui se transmettent simultanément dans le couloir, est grand, moins l'écartement
L (Fig. 3) entre les ondes est petit, et plus souvent chaque groupe de soutien- est sollicité pour exécuter son pas d'avancement. De cette manière, on améliore le ripage de l'ensemble de soutènement.
La longueur [alpha] (fig. 3) du pas exécuté par les groupes de soutien, est réglable à l'aide d'un dispositif adjoint à chaque groupe. Par un choix judicieux de l'écartement L des ondes et de la longueur [alpha] du pas, on peut adapter, à un degré élevé, l'ensemble du soutènement au mouvement de la machine d'abattage et aux conditions locales.
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Sur la fig. 3 on désigne par 1 les groupes de soutien, par 2 le front de taille, par 4 le transporteur, par R le remblai, par L l'écartement des ondes et'par [alpha] la longueur du pas d'avancement.