FR2573809A1 - PROCESS FOR REDUCING THE RISK OF FIRE STRIKES DURING THE OPERATION OF A TRIMMER FOR DRAWING - Google Patents
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Abstract
PROCEDE POUR DIMINUER LE RISQUE DES COUPS DE GRISOU LORS DU FONCTIONNEMENT D'UNE HAVEUSE POUR L'ABATTAGE EN TRACAGE POURVUE D'UN BRAS MONTANT ET DESCENDANT ET TOURNANT AUTOUR D'UN AXE VERTICAL ET D'AU MOINS UN TAMBOUR DE HAVAGE ARME D'AU MOINS 30PICS DE HAVAGE DONT LES EXTREMITES EXTERIEURES SE DEPLACENT A UNE VITESSE DE COUPE DE 2 A 3MSEC EN REALISANT, PAR L'ABATTAGE DES ROCHES, DES SAIGNEES DANS LE FRONT DE GALERIE, DES CONDUITS D'AMENEE DE REFRIGERANT 4 ET DES INJECTEURS 5 DE REFRIGERANT ETANT ASSOCIES A CHAQUE PIC DE HAVAGE EN UTILISANT COMME REFRIGERANT DE L'AIR COMPRIME ET DE L'EAU ET EN INJECTANT DANS LES DIFFERENTES SAIGNEES UN JET DE MELANGE 6 D'AIR ET D'EAU. POUR CHAQUE PIC DE HAVAGE, 0,25M A 1M D'AIR ET 0,2 A 0,5L D'EAU SONT INJECTES CHAQUE MINUTE, A SAVOIR A UNE VITESSE D'ECOULEMENT SUPERIEURE D'UN FACTEUR DIX ENVIRON A LA VITESSE D'AVANCEMENT. LE JET DE MELANGE EST DIRIGE, A PARTIR DE LA BASE DE FIXATION DES DIFFERENTS PICS DE HAVAGE ET SOUS UN ANGLE DE 40 A 70 PAR RAPPORT A UN RAYON DU CERCLE DE ROTATION DES DIFFERENTS PICS DE HAVAGE, DANS L'ANGLE FORME ENTRE LA POINTE DU PIC ET LA SAIGNEE.PROCESS FOR REDUCING THE RISK OF GRAY STROKES DURING THE OPERATION OF A TRACING FELLING MACHINE PROVIDED WITH A RISING AND LOWERING ARM ROTATING AROUND A VERTICAL AXIS AND AT LEAST A HAVING DRUM ARMED WITH AT LEAST 30 PEAKS OF HAVING OF WHICH THE EXTERIOR ENDS MOVE AT A CUTTING SPEED OF 2 TO 3MSEC BY FELLING THE ROCKS, BLEEDS IN THE FRONT OF THE GALLERY, THE REFRIGERANT SUPPLY DUCTS 4 AND INJECTORS 5 OF REFRIGERANT BEING ASSOCIATED WITH EACH PIC OF HAVING USING COMPRESSED AIR AND WATER AS REFRIGERANT AND INJECTING INTO THE VARIOUS BLEEDS A MIXTURE JET 6 OF AIR AND WATER. FOR EACH PEAK OF HAVING, 0.25M TO 1M OF AIR AND 0.2 TO 0.5L OF WATER ARE INJECTED EACH MINUTE, THAT IS AT A FLOW SPEED ABOUT A FACTOR TEN ABOVE THE SPEED OF ADVANCEMENT. THE MIXING JET IS DIRECTED, FROM THE BASE FOR FIXING THE VARIOUS HAVING PEAKS AND AT AN ANGLE OF 40 TO 70 WITH RESPECT TO A RADIUS OF THE ROTATION CIRCLE OF THE DIFFERENT HAVING PEAKS, IN THE ANGLE SHAPED BETWEEN THE TIP OF THE PIC AND THE SAIGNEE.
Description
L'invention concerne un procédé pour diminuer le risque des coups deThe invention relates to a method for reducing the risk of strokes.
grisou lors du fonctionnement d'une haveuse pour l'abattage en traçage pourvue d'un bras montant et descendant et tournant autour d'un axe vertical lequel est équipé d'au moins un tambour de havage armé d'au moins pics de havage dont les extrémités extérieures se déplacent à une vitesse de coupe de 2 à 3 m/sec en réalisant, par l'abattage des roches, des saignées dans le front de galerie, des conduits d'amenée de réfrigérant et des injecteurs de firedamp during the operation of a trimming cutter for tracing provided with an up and down arm rotating around a vertical axis which is equipped with at least one cutting drum armed with at least cutting peaks, the outer ends move at a cutting speed of 2 to 3 m / sec by making, by the felling of the rocks, grooves in the gallery front, refrigerant supply conduits and injectors of
réfrigérant étant associés à chaque pic de havage en utili- refrigerant being associated with each peak of cutting in use
sant comme réfrigérant de l'air comprimé et de l'eau et en injectant dans les différentes saignées un jet de mélange d'air et d'eau. Des tambours de havage de ce genre présentent en général un diamètre maximum d'environ 450 à 900 mm pour sant as a coolant for compressed air and water and by injecting a jet of air and water mixture into the various grooves. Such cutting drums generally have a maximum diameter of about 450 to 900 mm for
une longueur axiale armée de pics de havage de 500 à 1000 mm. an axial length armed with cutting peaks of 500 to 1000 mm.
En général, les pics de havage sont disposés le long d'une hélice sur une nervure adéquate. Le tambour de havage peut être monté sur le bras mobile en quelque sorte en tant que champignon et coaxialement au bras mobile ou bien, son axe étant orienté orthogonalement par rapport à l'axe du bras In general, the cutting peaks are arranged along a helix on a suitable rib. The lifting drum can be mounted on the movable arm in a way as a mushroom and coaxially with the movable arm or else, its axis being oriented orthogonally to the axis of the arm.
mobile, il peut faire saillie de part et d'autre de l'extré- mobile, it can project from either side of the
mité dudit bras. Le jet de mélange peut sortir des injecteurs de réfrigérant pendant tout le parcours de rotation ou bien le réfrigérant peut être amené uniquement lorsque les pics mite said arm. The mixing jet can come out of the refrigerant injectors during the entire rotation path or else the refrigerant can only be brought in when the peaks
de havage abattent la rQche au front de galerie. of havage slaughter the rche at the gallery front.
Dans le cadre des mesures bien connues (EP-A 00 10 534, introduction), on cherche à obtenir un refroidissement des pics et de la surface des saignées et on utilise pour cela en premier lieu de l'eau comme réfrigérant. L'air sert à la pulvérisation de l'eau. Cela ne permet pas d'empêcher avec une sécurité suffisante l'inflammation du grisou lors du In the context of well-known measures (EP-A 00 10 534, introduction), it is sought to obtain cooling of the peaks and of the surface of the grooves and, for this, water is used first as a coolant. Air is used to spray water. This does not prevent with sufficient security the ignition of firedamp during the
fonctionnement des haveuses à tambour décrites, en particu- operation of the drum cutters described, in particular
lier en cas de dégagement du grisou des "souffleurs", ce qui arrive fréquemment dans des couches géologiques contenant du grisou. Des paramètres particuliers empêchant une telle inflammation avec une sécurité suffisante n'ont pas été proposés dans le cadre des mesures bien connues. En effet, l'inflammation du grisou lors du fonctionnement d'une haveuse à tambour du genre précité constitue un phénomène complexe qui a été étudié souvent et de manière approfondie, mais sans résultat en ce qui concerne une prévention fiable des coups de grisou lors de l'utilisation pratique d'une telle machine (cf. "Gl1ckauf- Forschungshefte", 1980, p. 17 à 21). Il va de soi qu'une inflammation ne se produit qu'en présence d'un mélange inflammable et qu'il faut introduire dans le mélange inflammable une énergie correspondant au moins à l'énergie d'inflammation nécessaire pour la mise à bind in case of release of firedamp from the "blowers", which frequently occurs in geological layers containing firedamp. Particular parameters preventing such ignition with sufficient safety have not been proposed in the context of well-known measures. In fact, the inflammation of firedamp during the operation of a drum cutter of the aforementioned kind constitutes a complex phenomenon which has been studied often and in depth, but without result as regards a reliable prevention of blows of firedamp during the practical use of such a machine (cf. "Gl1ckauf- Forschungshefte", 1980, p. 17 to 21). It goes without saying that an ignition occurs only in the presence of a flammable mixture and that it is necessary to introduce into the flammable mixture an energy corresponding at least to the ignition energy necessary for setting
feu. Par ailleurs, l'inflammabilité du mélange dépend cepen- fire. Furthermore, the flammability of the mixture depends
dant de paramètres thermodynamiques, tels que la pression et la température, et d'un concours de ces paramètres qui est thermodynamic parameters, such as pressure and temperature, and a combination of these parameters which is
prédéterminé par les potentiels thermodynamiques correspon- predetermined by the corresponding thermodynamic potentials
dants lesquels contrôlent la mise à feu. De plus, il faut which control the firing. In addition, it is necessary
tenir compte des conditions marginales géométriques et ther- take into account the geometric and thermal marginal conditions
modynamiques ainsi que des conditions aérodynamiques qui règnent au voisinage du mélange inflammable ou qui déterminent le comportement aérodynamique du mélange inflammable. A cela s'ajoutent la surface des particules incandescentes libérées lors du fonctionnement de la haveuse à tambour de ce genre et la trajectoire de ces particules. Il est donc facile à comprendre que jusqu'à présent aucune indication n'a été donnée pour permettre une action technique en vue d'empêcher avec une sécurité suffisante, pour les procédés considérés, modynamic as well as aerodynamic conditions which prevail in the vicinity of the flammable mixture or which determine the aerodynamic behavior of the flammable mixture. In addition, the surface of the incandescent particles released during the operation of this type of drum cutter and the trajectory of these particles. It is therefore easy to understand that hitherto no indication has been given to allow technical action to prevent with sufficient safety, for the processes considered,
une inflammation du grisou.inflammation of the firedamp.
La présente invention a pour objet d'indiquer une manière de conduire le procédé du genre précité pour empêcher, dans toutes les conditions de service de la haveuse à tambour du genre précité et avec une sécurité suffisante, The object of the present invention is to indicate a way of carrying out the process of the aforementioned kind to prevent, under all operating conditions of the drum cutter of the aforementioned kind and with sufficient safety,
l'inflammation du grisou.inflammation of the firedamp.
Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que chaque minute 0,25 m3 à 1,0 m3 d'air et 0,2 à 0,5 1 d'eau sont injectés pour chaque pic sous forme de Jet de mélange dans la saignée associée, à savoir à une vitesse d'écoulement supérieure d'un facteur dix environ à la vitesse d'avancement indiquée, et que le Jet de mélange est dirigé, à partir de la base de fixation des différents pics de havage et sous un angle de 40 à 70 par rapport à un rayon du cercle de rotation des différents pics de havage, dans l'angle formé entre la pointe du pic et la saignée réalisée. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le debit par minute est d'environ 0,4 m3 d'air et de 0,3 1 According to the invention, this object is achieved by the fact that each minute 0.25 m3 to 1.0 m3 of air and 0.2 to 0.5 1 of water are injected for each peak in the form of a mixing jet. in the associated tapping, namely at a flow speed approximately tenfold higher than the indicated forward speed, and the mixing jet is directed, from the fixing base of the different cutting peaks and at an angle of 40 to 70 relative to a radius of the circle of rotation of the different cutting peaks, in the angle formed between the tip of the peak and the tapping made. In a preferred embodiment of the invention, the flow rate per minute is approximately 0.4 m3 of air and 0.3 1
d'eau par pic de havage.of water per peak of havage.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le Jet de mélange est envoyé à une vitesse d'écoulement de à 35 m/sec, de préférence de 30 m/sec environ, dans la saignée respectivement associée, à savoir de préférence sous un angle d'environ 50 par rapport à un rayon du cercle de rotation. On entend par vitesse d'écoulement du jet de mélange, la vitesse d'écoulement de l'air du jet de mélange à la sortie des injecteurs de réfrigérant. En général, l'eau dispersée en gouttes entraînée dans cette zone est animée de la même vitesse, mais il est également possible que des gouttes individuelles se déplacent plus lentement. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les gouttes d'eau contenues dans le jet de mélange présentent une masse suffisamment grande pour parvenir, grâce à des forces d'inertie, à la surface de la saignée, et cela indépendamment de la diffusion de la composante d'air du jet de mélange en In a preferred embodiment of the invention, the mixing jet is sent at a flow rate of from 35 m / sec, preferably approximately 30 m / sec, into the respective associated groove, namely preferably under an angle of about 50 relative to a radius of the circle of rotation. The flow speed of the mixing jet is understood to mean the speed of the air flow of the mixing jet at the outlet of the refrigerant injectors. In general, the water dispersed in drops entrained in this area has the same speed, but it is also possible that individual drops move more slowly. In a preferred embodiment of the invention, the drops of water contained in the mixing jet have a mass large enough to reach, thanks to inertial forces, the surface of the groove, and this independently of the diffusion of the air component of the mixing jet in
avant de la saignée.before bleeding.
Les mesures technologiques décrites sont très faciles à réaliser, à maintenir et à conduire lorsque le jet de mélange sort de l'injecteur avec un diamètre d'environ mm. Dans ce cas, l'air du jet de mélange peut:être prélevé dans une conduite d'air comprimé qui présente une surpression The technological measures described are very easy to carry out, to maintain and to carry out when the jet of mixture leaves the injector with a diameter of approximately mm. In this case, the air from the mixing jet can: be taken in a compressed air line which has an overpressure
de i à 2 bars par rapport à l'atmosphère. from i to 2 bars compared to the atmosphere.
Dans le cadre de l'invention, l'air comprimé d'une part et l'eau d'autre part peuvent sortir par l'intermédiaire d'injecteurs de réfrigérant séparés, puis être réunis en un jet de mélange. Mais il est également possible de réaliser déjà cette réunion à l'intérieur des conduits d'amienée de réfrigérant. Dans ce contexte, un mode de réalisation éprouvé de l'invention est caractérisé par le fait que, au moins dans la zone des injecteurs de réfrigérant, l'air comprimé et l'eau sont amenésconjointement dans le conduit d'amenée de réfrigérant et que l'eau est dispersée en gouttes sur des arêtes de décollement dans le conduit d'amenée de réfrigérant, en amont de l'injecteur. L'eau peut être additionnée d'un agent mouillant, et l'air peut être In the context of the invention, the compressed air on the one hand and the water on the other hand can exit via separate refrigerant injectors, then be combined in a mixing jet. But it is also possible to already perform this meeting inside the refrigerant supply conduits. In this context, a proven embodiment of the invention is characterized in that, at least in the area of the refrigerant injectors, the compressed air and the water are brought together in the refrigerant supply pipe and that the water is dispersed in drops on detachment edges in the coolant supply pipe, upstream of the injector. Water can be added with a wetting agent, and air can be
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mélangé avec un gaz inerte, par exemple avec de l'azote. mixed with an inert gas, for example with nitrogen.
Les avantages obtenus résident dans le fait qu'en cas de réalisation de l'enseignement de l'invention, une The advantages obtained reside in the fact that if the teaching of the invention is carried out, a
mise à feu du grisou est empêchée avec une sécurité suffi- firing of firedamp is prevented with sufficient security
sante lors du fonctionnement d'une haveuse à tambour pour le traçage de galerie du genre décrit. L'invention repose alors sur la découverte que l'empêchement de cette inflammation nécessite des mesures séparées qui coopèrent cependant en une fusion fonctionnelle, à savoir d'une part avec amenée d'une quantité d'air suffisante dans l'espace susceptible de contenir un mélange inflammable d'air et de grisou et, d'autre part avec amenée de cette quantité d'air avec une énergie cinétique suffisante laquelle dépend de la vitesse de coupe des pics de havage et est égale à environ dix fois la vitesse de coupe. Complémentairement, il est nécessaire de mélanger au jet d'air une quantité d'eau suffisante mais pas trop grande. La quantité d'eau doit être assez grande pour assurer un refroidissement suffisant de la surface de la saignée. Mais la quantité d'eau ne doit pas être trop grande health during the operation of a drum cutter for tracing galleries of the kind described. The invention is then based on the discovery that preventing this inflammation requires separate measures which, however, cooperate in a functional fusion, namely on the one hand with the supply of a sufficient quantity of air into the space capable of containing a flammable mixture of air and firedamp and, on the other hand, with this quantity of air supplied with sufficient kinetic energy which depends on the cutting speed of the cutting peaks and is equal to approximately ten times the cutting speed . In addition, it is necessary to mix with the air jet a sufficient quantity of water, but not too large. The quantity of water must be large enough to ensure sufficient cooling of the surface of the groove. But the amount of water should not be too large
sous peine de compromettre l'effet de la circulation d'air. otherwise the effect of the air circulation will be compromised.
Les gouttes ne doivent pas être trop petites pour être certain qu'elles parviennent réellement de la manière décrite, grâce aux forces d'inertie, à la surface de la saignée, ce qui peut être obtenu et assuré sans difficulté en veillant à ce que, en plus du contrôle de la taille des gouttes, le jet de mélange soit dirigé, sous l'angle indiqué, dans l'angle formé entre la pointe du pic de havage et la saignée. Toutefois, cet angle est en même temps important pour l'influence de l'air amené-sur l'empêchement de la mise The drops should not be too small to be certain that they actually arrive in the manner described, thanks to the forces of inertia, on the surface of the groove, which can be obtained and ensured without difficulty by ensuring that, in addition to controlling the size of the drops, the mixing jet is directed, at the angle indicated, into the angle formed between the tip of the cutting peak and the bleeding. However, this angle is at the same time important for the influence of the air supplied-on the prevention of setting
à feu du grisou.over the firedamp.
La description qui va suivre, en regard des dessins The following description, next to the drawings
annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien appended by way of nonlimiting example, will make it possible
comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. understand how the invention can be put into practice.
La figure 1 représente une vue de côté d'un pic de havage monté dans le support de pic d'une haveuse a tambour de la structure décrite, La figure 2 représente, en coupe et à une échelle plus grande par rapport à la figure 1, le détail A de l'objet Figure 1 shows a side view of a cutting peak mounted in the peak support of a drum cutter of the structure described, Figure 2 shows, in section and on a larger scale compared to Figure 1 , detail A of the object
de la figure 1.of figure 1.
Les figures se rapportant à une haveuse pour l'abattage en traçage pourvue d'un bras montant et descendant et tournant autour d'un axe vertical représentent une partie du tambour de havage 1 auquel est rattaché un support dit de pics 2 comprenant un pic de havage 3. Au pic de havage 3 The figures relating to a trimming cutter with a rising and falling arm rotating around a vertical axis represent a part of the cutting drum 1 to which is attached a support called peaks 2 comprising a peak havage 3. At the peak of havage 3
est associé un conduit d'amenée de réfrigérant 4 qui se ter- associated with a refrigerant supply pipe 4 which is
mine par l'injecteur 5. Comme réfrigérant, on utilise de l'air comprimé et de l'eau. Un jet de mélange 6 sort de la manière indiquée de l'injecteur 5 et pénètre dans l'angle mine by injector 5. As refrigerant, compressed air and water are used. A mixture jet 6 comes out as indicated from the injector 5 and enters the corner
formé entre la pointe 7 du pic de havage et la saignée 8. formed between the point 7 of the cutting peak and the groove 8.
Dans la figure 1, cette saignée 8 a été indiquée, de même que le sens de rotation. Pour chaque pic de havage 3, environ 0,25 m3 à 1,0 m3 d'air et 0,2 à 0,5 1 d'eau sont injectés chaque-minute. La disposition a été choisie de telle façon que le jet de mélange 6 sort de l'injecteur 5 à une vitesse d'écoulement supérieure d'un facteur dix environ à la vitesse d'avancement. L'angle du jet a se situe à l'intérieur d'une plage de 40 à 70 , dans l'exemple de réalisation assez exactement à 50 , mesuré par rapport au rayon r du cercle In Figure 1, this groove 8 has been indicated, as well as the direction of rotation. For each cutting peak 3, approximately 0.25 m3 to 1.0 m3 of air and 0.2 to 0.5 1 of water are injected every minute. The arrangement was chosen in such a way that the mixing jet 6 leaves the injector 5 at a flow speed approximately a factor of ten greater than the forward speed. The angle of the jet a is within a range of 40 to 70, in the embodiment fairly exactly 50, measured relative to the radius r of the circle
de rotation du pic de havage individuel 3. of rotation of the individual cutting peak 3.
Dans l'exemple de réalisation et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'air comprimé et l'eau sont conduits conjointement dans le conduit d'amenée de In the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention, the compressed air and the water are led together in the supply duct of
réfrigérant, à savoir au moins dans la zone de l'injecteur 5. refrigerant, i.e. at least in the injector area 5.
La figure 2 montre une arête de décollement 9. Celle-ci per- Figure 2 shows a detachment edge 9. This per-
met d'obtenir, à l'intérieur du conduit d'amenée de réfrigé- puts to get, inside the refrigeration supply duct
rant, immédiatement avant la sortie 10, la dispersion de rant, immediately before exit 10, the dispersion of
l'eau en gouttes dont la taille n'est pas trop importante. water in drops whose size is not too large.
En conclusion, le procédé fonctionne avec des gouttes d'eau dans le jet de mélange 6 dont la masse est suffisamment grande pour qu'elles parviennent à la surface de la saignée 8, et cela indépendamment de la diffusion de la composante In conclusion, the process works with drops of water in the mixing jet 6 whose mass is large enough for them to reach the surface of the groove 8, and this independently of the diffusion of the component
d'air du jet de mélange 6.air from the mixing jet 6.
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DE3332257C1 (en) * | 1983-09-07 | 1984-10-31 | Friedrich Wilhelm 4230 Wesel Paurat | Arrangement for cutting rock in underground mining operations |
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1984
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- 1985-11-20 FR FR8517144A patent/FR2573809B1/en not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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GL]CKAUF-FORSCHUNGSHEFTE, vol. 41, no. 1, 1980, pages 17-21; K. SCHRIEVER et al.: "Verminderung der Z}ndgefahr von Grubengas beim Arbeiten mit Teilschnitt-Vortriebsmaschinen" * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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