EP0181799B1 - Dispositif mécanisé comportant deux rabots pour l'abattage de minerai dans une taille - Google Patents

Dispositif mécanisé comportant deux rabots pour l'abattage de minerai dans une taille Download PDF

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EP0181799B1
EP0181799B1 EP85402033A EP85402033A EP0181799B1 EP 0181799 B1 EP0181799 B1 EP 0181799B1 EP 85402033 A EP85402033 A EP 85402033A EP 85402033 A EP85402033 A EP 85402033A EP 0181799 B1 EP0181799 B1 EP 0181799B1
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plate
plough
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metal plate
chock
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Henri David
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Charbonnages de France CDF
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/04—Structural features of the supporting construction, e.g. linking members between adjacent frames or sets of props; Means for counteracting lateral sliding on inclined floor

Definitions

  • the present invention relates to a mechanized device for the mining of ore in a cut. It is advantageously used for the mining of long pruned ore in a bedding layer.
  • the mining of long-cut ore is generally carried out either by a cutter or by a planer (see for example DE-C-1 175 629).
  • the shearers are made up of drums fitted with picks (see for example FR-A-2 303 155). These cutters generally carry out slaughtering over the entire height of the working face. This process is well suited as a layer of hard or semi-hard ore with good strength.
  • the planes are masses provided with knives which are moved back and forth controlled by guides parallel to the cutting face.
  • Such planers are for example described in the book Exploitation des Mines by Whatever Victor VIDAL, Tome 1 from page 283.
  • the planers are used to make a bleeding in the ore layer at the bottom. The bleeding obtained is sufficient to obtain a natural separation of the ore up to a well-determined level constituting the crown under which the caps of the walking support piles will bear. Planing is well suited for thin, heavily sloped layers and for not too hard ores.
  • the felling device used is associated with a series of walking support piles aligned in front of which, parallel to the cutting face, passes a conveyor which collects all the ore.
  • the mechanized device according to the present invention makes it possible to completely mechanize the felling and the retaining in size when the layer is deburring.
  • the subject of the present invention is a mechanized device for the mining of ore in a size, comprising at least one walking support stack, a serving conveyor, a first planer associated with this conveyor and a second planer, characterized in that it further comprises a set of elements forming a metal plate, located between the sole and the stack cap, at the front of said device, over the entire length of the waist, said second plane being disposed at the front of said plate, each of the elements forming the metal plate being connected to the sole which corresponds to it by means of at least one jack.
  • the cylinders are advantageously hydraulic.
  • the functions fulfilled by the device are: for the metal plate: block any landslides coming from the front of the extensions of the walking support caps,
  • Each plate is connected to the sole of the corresponding stack by at least one jack having a stroke preferably such that the metal plate can advance by the step of the walking support.
  • the device according to the invention is such that each plate is connected to the stack which corresponds to it, in addition to at least one jack, by a passive jack comprising, fixed to its outer casing, one end of a jack of rearing up the other end of which is fixed to said plate.
  • a passive jack comprising, fixed to its outer casing, one end of a jack of rearing up the other end of which is fixed to said plate.
  • the set of plates aligned parallel to the cutting face and forming the metal plate advantageously carries at the front a guide for the back-and-forth movement of the plane.
  • the planer used can be any planer of known type.
  • a turret planer is preferably used so that the ore can be cut down at the level of the caps.
  • each plate is rigid.
  • each plate is formed of 2 parts and articulated in the direction of the length so that the rear part can oscillate around a longitudinal axis.
  • the oscillation can for example be 20 up or down without changing the direction of the plane.
  • the rear part of each plate is preferably slightly bevelled so as to give a certain flexibility of articulation to the set of aligned plates forming the metal plate.
  • the second planer makes it possible to attack the front of the deposit whatever the hardness of the ore treated.
  • the metal plate retains the landslide which cannot reach the unstacking conveyor.
  • the rear part can be raised to retain the landslide by closing its outlet, or lower it to clear the ore outlet on the contrary without changing the inclination of the plane.
  • Figure 1 is a partially cutaway perspective view of an installation according to the present application.
  • Figure 2 is a vertical sectional view of an installation according to the present application.
  • FIG. 3 represents the particular embodiment in which the plate is articulated (FIG. 3a: top view; FIG. 3b and 3c: sections along AA 'and BB', respectively).
  • each stack consists of an arrow (2), a cap (3) having an extension (4), and two soles (5), (5').
  • the soles (5) and (5 ') are connected to the cap using jacks (6), (6'), (6 ") (6" ') supplied in a manner not shown by a hydraulic network.
  • the cap In the type of battery represented in FIG. 1, the cap consists of a rear shield provided with flaps (7) by which the charred coal can be collected, being the roof and the crown and which falls on the racking conveyor (8 ) ( Figure 2).
  • the coal coming from the working face is collected on a serving conveyor (9) placed in front of the supporting piles (1,1 ', 1 ", ...) parallel to the working face.
  • This conveyor (9) carries guides (10) for the first planer (11).
  • a plate (12) carrying at the front a guide (13) for the second planer (14), is connected by the cylinders (15), (16), (17), (18) with flanges (5) and (5 ').
  • the cylinders (16) and (17) are thrust cylinders.
  • the cylinder (15) is not not active, it is in fact a simple slide which, with the jack (18), is used to tilt the chainring.
  • the triangulation constituted by the jacks (15) and (18) is essential if one wishes to be able to pitch up the platform and stiffen the assembly.
  • the tray-second planer + jacks system only rests on the coal at the front of the tray and on the stack bridges (points marked A and B in Figure 2).
  • the plate is articulated and comprises a box (19) and a flat part (20) joined together so as to be able to pivot with the aid of a jack (21).
  • the device according to the present invention is implemented in the following way:
  • a bleeding is practiced using the second planer carried by the plate in front of the stack slightly below the level of the hat.
  • a second phase we extend the hat extensions above the board.
  • the base is tapped with the first planer and then the racking conveyor is advanced. The entire stack can then advance one step towards the face. If the pile caps do not have extensions, the second phase can be omitted, the front end of the pile cap then making its place in the charcoal felled at the time of the shifting of the pile.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif mécanisé pour l'abattage de minerai dans une taille. Il est avantageusement utilisé pour l'abattage de minerai en longue taille en couche ébouleuse.
  • L'abattage du minerai en longue taille est généralement effectué soit par une haveuse, soit par un rabot (voir par exemple DE-C-1 175 629).
  • Les haveuses sont constituées de tambours munis de pics (voir par exemple FR-A-2 303 155). Ces haveuses effectuent en général l'abattage sur toute la hauteur du front de taille. Ce procédé convient bien en couche de minerai dur ou mi-dur ayant une bonne tenue.
  • Les rabots sont des masses munies de couteaux qui sont animées d'un mouvement de va-et-vient contrôlé par des guides parallèles au front de taille. De tels rabots sont par exemple décrits dans l'ouvrage Exploitation des Mines de Monsieur Victor VIDAL, Tome 1 à partir de la page 283. Les rabots sont utilisés pour pratiquer une saignée dans la couche de minerai à la sole. La saignée obtenue suffit pour obtenir un décollement naturel du minerai jusqu'à un niveau bien déterminé constituant la couronne sous laquelle prendront appui les chapeaux des piles de soutènement marchant. Le rabotage est bien adapté pour les couches minces, fortement pentées et pour les minerais pas trop durs.
  • Dans la pratique, le dispositif d'abattage utilisé est associé à une série de piles de soutènement marchant alignées devant lesquelles, parallèlement au front de taille, passe un convoyeur qui recueille la totalité du minerai.
  • Ces deux procédés sont mis en défaut lorsque le front ou la couronne ont tendance à s'ébouler en avant de la pile de soutènement. C'est par exemple souvent le cas pour des couches puissantes de charbon traitées par soutirage. Dans ces couches, les éboulements affectent plus particulièrement la couronne et ont tendance à se propager jusqu'au toit de la couche de minerai. Pour exploiter de telles couches, on est amené à poser manuellement des cadres en bois de soutien en avant des piles de soutènement marchant. Cette opération demande que l'on dégage soit au marteau piqueur, soit par explosif, l'emplacement des bois et de l'étançon de soutien. Seule, une partie de la couche peut donc être abattue au rabot ou par haveuse. Cette opération de boisage non mécanisée entraîne une forte baisse de la productivité par rapport à celle obtenue en zone saine non ébouleuse. De plus, elle est pénible et dangereuse.
  • Pour remédier automatiquement aux risques d'éboulis incontrôlés à front de taille, il a été proposé et essayé de donner au front de taille au moment de la coupe ou de lui laisser prendre par allongement des chapeaux une pente autostabili- satrice telle que aucune coulée de matériau pulvérulent venant du front ou de la couronne en avant de la partie soutenue par les chapeaux ne puisse déborder en l'absence du passage de la haveuse ou du rabot de sole dans le convoyeur blindé de dépilage situé devant les piles de soutènement.
  • Les essais pratiques de ce procédé ont été des échecs en couche ébouleuse. La pente de talu- tage naturel est susceptible de descendre au voisinage de 35° pour du charbon pulvérulent. De plus, il faut tenir compte, pour la géométrie du système, de la pente longitudinale de la taille et de la pente, éventuellement montante, dans le sens de progression du front de taille. L'allongement des chapeaux nécessaire pour obtenir l'autostabilité réelle des talus d'éboulement serait tel que les piles risqueraient de basculer et qu'elles n'auraient plus une résistance mécanique suffisante.
  • Le même type de problème a parfois été résolu dans les creusements de galeries souterraines en milieu ébouleux en fractionnant en deux parties sensiblement égales la hauteur du talus.au moyen d'un plateau construit à front au fur et à mesure de l'avancement du chantier. On peut ainsi obtenir, sans allongement démesuré du porte à faux des chapeaux de soutènement de la couronne deux demi-talus à pente autostabilisée.
  • Le dispositif mécanisé selon la présente invention permet de mécaniser totalement l'abattage et le soutènement en taille quand la couche est ébouleuse.
  • La présente invention a pour objet un dispositif mécanisé pour l'abattage de minerai dans une taille, comprenant au moins une pile de soutènement marchant, un convoyeur de desserte, un premier rabot associé à ce convoyeur et un second rabot, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ensemble d'éléments formant un plateau métallique, situé entre la semelle et le chapeau de la pile, à l'avant dudit dispositif, sur toute la longueur de la taille, ledit second rabot étant disposé à l'avant dudit plateau, chacun des éléments formant le plateau métallique étant relié à la semelle qui lui correspond au moyen d'au moins un vérin.
  • Les vérins sont avantageusement hydrauliques.
  • Les fonctions remplies par le dispositif sont : pour le plateau métallique : bloquer les éboulements éventuels venant de l'avant des prolonges des chapeaux du soutènement marchant,
  • pour le second rabot : permettre au plateau métallique d'avancer sous la poussée des vérins même si le minerai à front est dur.
  • Chaque plateau est relié à la semelle de la pile correspondante par au moins un vérin ayant une course de préférence telle que le plateau métallique puisse avancer du pas du soutènement marchant.
  • Avantageusement, le dispositif selon l'invention est tel que chaque plateau est relié à la pile qui lui correspond, en plus d'au moins un vérin, par un vérin passif comportant, fixée sur son enveloppe extérieure, une extrémité d'un vérin de cabrage dont l'autre extrémité est fixée audit plateau. Cette disposition permet de modifier l'angle formé entre le plateau métallique et l'horizontale, et donc de modifier l'angle d'attaque du second rabot.
  • L'ensemble des plateaux alignés parallèlement au front de taille et formant le plateau métallique porte avantageusement à l'avant un guide pour le mouvement de va-et-vient du rabot. Le rabot utilisé peut être tout rabot de type connu. On utilise de préférence un rabot à tourelle de façon à pouvoir abattre le minerai au niveau des chapeaux.
  • Selon la description qui précède, chaque plateau est rigide. Avantageusement, et selon une particularité de l'invention, chaque plateau est formé de 2 parties et articulé dans le sens de la longueur de façon que la partie arrière puisse osciller autour d'un axe longitudinal. L'oscillation peut par exemple être de 20 vers le haut ou vers le bas sans que la direction du rabot soit modifiée. La partie arrière de chaque plateau est de préférence légèrement biseautée de façon à donner une certaine souplesse d'articulation à l'ensemble des plateaux alignés formant le plateau métallique.
  • Le dispositif selon la présente invention fonctionne de la façon suivante : le second rabot permet d'attaquer le front du gisement quelle que soit la dureté du minerai traité. Lorsque la couche de minerai est ébouleuse, le plateau métallique retient l'éboulement qui ne peut pas atteindre le convoyeur de dépilage. Lorsque chaque plateau est articulé, on peut relever la partie arrière pour retenir l'éboulement en fermant sa sortie, ou l'abaisser pour dégager au contraire la sortie du minerai sans changer l'inclinaison du rabot.
  • On a noté qu'il n'y avait pratiquement pas d'éboulement dans la partie du front de taille située entre le plateau et la sole. C'est pour cette raison que l'on peut mettre le plateau près du chapeau de la pile.
  • Les figures en annexe permettront.de mieux comprendre l'invention.
  • La figure 1 est une vue en perspective partiellement arrachée d'une installation selon la présente demande.
  • La figure 2 est une vue en coupe verticale d'une installation selon la présente demande.
  • La figure 3 représente le mode particulier de réalisation dans laquelle le plateau est articulé (figure 3a : vue de dessus ; figure 3b et 3c : coupes selon AA'et BB', respectivement).
  • Sur la figure 1, l'installation comporte plusieurs piles de soutènement marchant alignées le long du front de taille. On voit sur la pile (1') que chaque pile est constituée d'une flèche (2), d'un chapeau (3) comportant une prolonge (4), et de deux semelles (5),(5'). Les semelles (5) et (5') sont reliées au chapeau à l'aide de vérins (6), (6'), (6") (6"') alimentés de façon non représentée par un réseau hydraulique.
  • Dans le type de pile représenté sur la figure 1, le chapeau se compose d'un bouclier arrière muni de volets (7) par lesquels on peut recueillir le charbon soutiré être le toit et la couronne et qui tombe sur le convoyeur de soutirage (8) (figure 2). Le charbon provenant du front de taille est recueilli sur un cohvoyeur de desserte (9) placé devant les piles de soutènement (1,1', 1", ...) parallèlement au front de taille. Ce convoyeur (9) porte des guides (10) pour le premier rabot (11). Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, un plateau (12), portant à l'avant un guide (13) pour le second rabot (14), est relié par les vérins (15), (16), (17), (18) aux semelles (5) et (5'). Les vérins (16) et (17) sont des vérins de poussée. Le vérin (15) n'est pas actif. C'est en fait une simple glissière qui, avec le vérin (18), sert au cabrage du plateau.
  • Il faut remarquer qu'il est possible de disposer autrement les vérins de poussée. Mais la triangulation constituée par les vérins (15) et (18) est indispensable si l'on souhaite pouvoir cabrer le plateau et raidir l'ensemble. En effet, le système plateau-second rabot + vérins ne repose que sur le charbon à l'avant du plateau et sur les ponts de pile (points marqués A et B sur la figure 2).
  • Selon la figure 3 le plateau est articulé et comporte un caisson (19) et une partie plane (20) réunis de façon à pouvoir pivoter à l'aide d'un vérin (21).
  • Le dispositif selon la présente invention est mis en oeuvre de la façon suivante :
  • Dans une première étape, on pratique une saignée à l'aide du second rabot porté par le plateau en avant de la pile peu au-dessous du niveau du chapeau. Dans une seconde phase, on sort les prolonges du chapeau au-dessus du plateau. On fait ensuite une saignée à la sole avec le premier rabot puis on fait avancer le convoyeur de soutirage. L'ensemble de la pile peut alors avancer d'un pas vers le front de taille. Si les chapeaux de pile ne comportent pas de prolonges, la seconde phase peut être supprimée, l'extrémité avant du chapeau de pile faisant alors sa place dans le charbon abattu au moment du ripage de la pile.

Claims (8)

1. Dispositif mécanisé pour l'abattage de minerai dans une taille, comprenant au moins une pile (1, 1, 1") de soutènement marchant, un convoyeur de desserte (9), un premier rabot (11) associé à ce convoyeur (9) et un second rabot (14), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ensemble d'éléments formant un plateau métallique (12), situé entre la semelle (5, 5') et le chapeau (3) de la pile (1, 1', 1"), à l'avant dudit dispositif, sur toute la longueur de la taille, ledit second rabot (14) étant disposé à l'avant dudit plateau (12), et chacun des plateaux (12) formant le plateau métallique étant relié à la semelle (5, 5') qui lui correspond au moyen d'au moins un vérin (15-18).
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la course du vérin (15-18) est telle que chaque plateau (12) puisse avancer du pas du soutènement marchant.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que chaque plateau (12) est relié à la pile (1,1', 1") qui lui correspond, en plus d'au moins un vérin (15-18), par un vérin (15) passif comportant, fixée sur son enveloppe extérieure, une extrémité d'un vérin (18) de cabrage dont l'autre extrémité est fixée audit plateau (12).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le plateau métallique (12) porte, à l'avant, un guide (13) destiné à recevoir le second rabot (14).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le second rabot (14) est un rabot à tourelle.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chaque plateau est formé de 2 parties (19, 20) et articulé dans le sens de la longueur de façon à pouvoir osciller.
. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que le mouvement d'oscillation est commandé par au moins un vérin (21) reliant les 2 parties (19, 20) du plateau.
8. Dispositif selon .l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le plateau métallique est disposé près du chapeau (3) de chaque pile (1, 1', 1") de soutènement marchant.
EP85402033A 1984-10-24 1985-10-21 Dispositif mécanisé comportant deux rabots pour l'abattage de minerai dans une taille Expired EP0181799B1 (fr)

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