FR2610367A1 - Dispositif de survie pour galerie de mine - Google Patents

Abstract

L'INVENTION A TRAIT A UN DISPOSITIF DE SURVIE, UTILISE NOTAMMENT DANS DES GALERIES MINIERES, PERMETTANT DE PROTEGER LE PERSONNEL OPERANT DANS CES GALERIES CONTRE LA CHALEUR, LA POUSSIERE, LA FUMEE, LE GAZ ET LA SURPRESSION DUS A UNE DEFLAGRATION. CE DISPOSITIF DE SURVIE EST CARACTERISE EN CE QU'IL EST CONSTITUE D'UN CAISSON 2 PARALLELEPIPEDIQUE ETANCHE, DONT LES DIFFERENTS COTES SONT CONSTITUES D'ELEMENTS A DEMONTAGE ET REMONTAGE RAPIDES ET FACILES, POURVU D'UN ACCES ETANCHE 34, DE MOYENS DE PROTECTION CONTRE LA CHALEUR, DE MOYENS DE FILTRATION D'AIR, DE MOYENS DE PRESSURISATION DU CAISSON 2 ET D'AUTRES MOYENS DE SURVIE. L'INVENTION CONCERNE L'INDUSTRIE DE DISPOSITIFS DE SECURITE POUR LES EXPLOITATIONS MINIERES.

Description

L'invention concerne un dispositif de survie, utilisé notamment dans des galeries minières, permettant de protéger le personnel opérant dans ces galeries contre la chaleur, la poussière, la fumée, le gaz et la surpression dûs à une déflagration. Cette invention trouvera plus particulièrement son utilité dans le domaine de l'industrie d'exploitation minière.

L'exploitation d'une mine, notamment d'une mine de charbon, ne peut se faire sans risque d'autant plus que les incidents sont fréquents et parfaitement imprévisibles. En effet, pour certains de ces incidents, il n'existe que très peu ou pas du tout de moyens permettant de les détecter à l'avance et l'effet de surprise peut entraîner des accidents des plus graves. Il en est ainsi, par exemple, d'un accident, appelé communément le "coup de grisou", consistant en une déflagration d'un gaz contenu dans une poche souterraine et qui, mélangé avec l'air, explose au contact d'une flamme. Cette déflagration existe également dans le cadre d'un "coup de poussière".

Etant donné, que ces poches de gaz souterraines ne peuvent être détectées que très difficilement, la machine perforatrice ou haveuse, servant à creuser les galeries dans la mine dans le but d'en extraire le charbon, peut déboucher sur une de ces poches provoquant l'évacuation du gaz dans les galeries. Il est possible que les opérateurs ne constatent pas immédiatement cette fuite de gaz. Or, après un laps de temps relativement faible, la moindre étincelle due, par exemple, à la perforation de la pierre peut provoquer une explosion.

De ce fait, il est indispensable que les opérateurs puissent se réfugier rapidement sous un abri apte à les protéger à la fois de la chaleur, de la surpression et des fumées produites par une éventuelle déflagration.

Dans des exploitations minières récentes, les haveuses sont entièrement automatisées et il est très rare que des opérateurs se trouvent à proximité immédiate du lieu d'excavation. Dans ces conditions, la chaleur ne constitue pas un problème réel lors d'une explosion, par contre, il n'en reste pas moins que la fumée et la poussière produites par cette explosion peuvent gêner considérablement la respiration des opérateurs.

Une des protections habituellement utilisées, est le port d'un masque en cas d'incident. Chaque opérateur est censé porter un masque sur soi ou tout au moins doit pouvoir accéder rapidement et facilement à ces masques rangés dans des armoires situées à proximité des lieux de travail. Ces masques sont généralement pourvus d'une cartouche filtrante permettant de filtrer l'air inhalé par l'opérateur. Ce type de cartouche présente un inconvénient de taille. En effet, la poussière soulevée lors de l'explosion obstrue rapidement ces cartouches filtrantes et rend la respiration très difficile. Il convient donc de les changer souvent et il peut s' avérer nécessaire de les changer en cours d'utilisation des masques, ce qui n est pas sans poser de gros problèmes.En effet, l'opérateur devra trouver une nouvelle cartouche à proximité et, par ailleurs, le remplacement de cette cartouche devra se faire rapidement.

En conséquence, le masque constitue une protection très faible et d'une utilité réduite. En effet, ce masque ne permettra pas de protéger les opérateurs, situés à proximité immédiate de l'explosion, contre la chaleur et la surpression des à cette dernière.

Un autre dispositif de protection habituellement utilisé consiste à réaliser, dans les parois latérales d'une galerie minière, des niches dans lesquelles les opérateurs peuvent venir se réfugier. Tout comme les galeries, ces niches sont creusées par l'intermédiaire d'une haveuse. Toutefois, la réalisation de ces niches cause de gros problèmes. En effet, ces niches étant disposées perpendiculairement aux galeries, il est nécessaire de conférer à la haveuse une rotation de quatre vingt dix degrés de manière à pouvoir creuser ces niches. Or, cette manoeuvre est très difficile en raison de la taille de la haveuse par rapport à la largeur des galeries.

En conséquence, ces niches sont d'un cot de réalisation prohibitif et on a tendance à réduire au minimum leur nombre dans une même galerie. De ce fait, on risque que la niche la plus proche du lieu de travail des opérateurs soit trop éloignée en cas d'incident. Par ailleurs, les niches situées dans des endroits inexploités ne sont plus d'aucune utilité.

Il est également à remarquer que ces niches ne protègent qu'en partie les opérateurs et ne les dispensent, en aucun cas, de l'utilisation du masque.

En effet, il est à considérer que les masques et les niches sont des dispositifs de protection complémentaire dont l'un permet la respiration dans un milieu chargé en gaz toxique et en poussière et dont l'autre sert à la protection contre la chaleur et la surpression des à l'explosion.

Le dispositif de survie faisant l'objet de la présente invention se propose de remédier à l'ensemble des inconvénients précités.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif de survie, utilisé notamment dans des galeries minières, permettant d'abriter le personnel contre la chaleur, la poussière, la fumée, le gaz et la surpression dus à une explosion, caractérisé en ce qu'il est constitue' d'un caisson parallélépipédique étanche, dont les différents côtés sont constitués d'éléments à démontage et remontage rapides et faciles, pourvu d'un accès étanche, de moyens de protection contre la chaleur, de moyens de filtration d'air, de moyens de pressurisation du caisson et autres moyens de survie.

Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ceci que le caisson constituant le dispositif de survie est démontable rapidement et, de ce fait, le dispositif de survie peut être déplacé au-furet-à-mesure de la progression des opérateurs dans une galerie. Par ailleurs, grâce à ce dispositif de survie, ces derniers peuvent être dispensés du port de masques.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue éclatée en perspective du caisson constituant le dispositif de survie.

- la figure 2 est une vue partielle et en perspective de deux profilés tubulaires constituant une partie de la structure du caisson.

- la figure 3 est une vue partielle et en perspective des éléments de fixation servant à solidariser les panneaux à la structure du caisson.

On se réfère à la figure 1.

Le dispositif de survie 1 est constitué, selon l'invention, d'un caisson 2, de forme parallélépipédique, composé d'éléments à démontage et remontage rapides et faciles. Ces derniers comportent une structure 3 réalisée par des profilés tubulaires 4 emboîtables et des panneaux 5 pourvus de moyens de fixation rapide sur la structure 3.

Avantageusement, le caisson 2 est du type modulable. En effet, il peut s' avérer très intéressant de pouvoir augmenter ou diminuer la taille du caisson 2 de manière à le rendre apte à abriter plus ou moins de personnes. Cette caractéristique de l'invention permet d'ajuster au mieux l'encombrement et le temps de montage du dispositif de survie 1 au nombre de personnes à abriter.

De ce fait, la structure 3 du caisson 2 peut être formée par un ensemble de modules de base 6 emboîtables les uns dans les autres.

Un module de base 6 de cette structure 3 est composé de profilés tubulaires 4 dans lesquels on distingue quatre poteaux 7, des longerons 8 et des traverses 9 formant un cadre inférieur 10 et un cadre supérieur 11. Ces profilés tubulaires 4 étant assemblés les uns aux autres, ils comportent, à leurs extrémités, des moyens d'emboîtement du type mâle-femelle. Ainsi, les traverses 9 présentent à leurs extrémités 12,13 un élément mâle 14 venant s'engager dans un élément femelle 15 disposé aux extrémités 16,17 des poteaux 7.

La figure 2 représente un élément mâle 14 et un élément femelle 15 situés respectivement à l'extrémité 12 d'une traverse 9 et à l'extrémité 16 d'un poteau 7.

Selon 1 invention, l'élément mâle 14 est formé par un tronçon de profilé tubulaire de section carrée et rapporté perpendiculairement sur un des côtés de la traverse 9. Par ailleurs, l'élément femelle 15 est également formé par un tronçon de profilé tubulaire de section carrée 6 rapporté parallèlement au poteau 7 et dont les côtés inférieurs 18 sont de largeur légèrement supérieure à la largeur des côtés extérieurs 19 de l'élément mâle 14. De manière à éviter le déboîtement inopiné d'un élément mâle 14 et de l'élément femelle 15 correspondant, une goupille, une vis ou autres sont engagés horizontalement dans des perforations 20,21 réalisées respectivement dans l'élément mâle 14 et dans l'élément femelle 15. Lorsque ces deux derniers sont emboîtés verticalement les uns dans les autres, les perforations 20,21 sont situées dans le même alignement horizontal.

Par ailleurs, les longerons 8 comportent également à leurs extrémités 22, 23 des éléments mâles 14, comparables à ceux disposés aux extrémités 12,13 des traverses 9. Par contre, les éléments femelles correspondant aux éléments mâles 14 des longerons 8 sont formés, non pas par un tronçon de profilé tubulaire rapporté aux poteaux 7, mais directement par ces derniers. A cet effet, les poteaux 7 sont des profilés tubulaires de section carrée dont la largeur des côtés intérieurs 24 est égale à la largeur des côtés intérieurs 18 des tronçons de profilé tubulaire formant les éléments femelles 15. Ainsi, un élément mâle 14 d'un longeron 8 peut s'engager dans un poteau 7.Tout comme précédemment, pour éviter le déboîtement des éléments mâles 14 des poteaux 7, une goupille ou une vis est engagée horizontalement dans des perforations 20, 25 usinées respectivement dans l'élément mâle 14 et aux extrémités 16,17 des poteaux 7.

Selon un mode d'exécution préférentiel, les longerons 8 et les traverses 9 sont de longueur identique, ce qui a pour conséquence de permettre l'utilisation d'un longeron 8 en tant que traverse 9 et vice versa. Par ailleurs, les profilés tubulaires 4 formant les poteaux 7, les traverses 9 et les lon gerris 8 présentent une section de préférence carrée.

La configuration de ces profilés tubulaires 4 ainsi que des éléments mâles 14, des éléments femelles 15 et de la longueur identique des longerons 8 et des traverses 9 a pour but de faciliter considérablement le montage de la structure 3, de manière à ce que ce montage soit des plus rapides.

Il a été cité plus haut que la structure 3 peut être formée par plusieurs modules de base 6 et que ces derniers sont emboîtables les uns dans les autres. A cet effet, les poteaux 7 situés à l'arrière d'un module de base 6 présentent à chaque extrémité 16,17 deux éléments femelles 15, donnant à ces poteaux 7 une configuration d'un double "T" symétrique par rapport au plan médian horizontal des poteaux 7. Ainsi, les éléments mâles 14 des traverses 9 d'un second module de base, adjacent au module de base 6 initialement assemblé, viennent s'engager dans les éléments femelles 15 des poteaux 7, orientés vers l'arrière du caisson 2.

Le nombre de modules de base 6 ainsi emboîtés les uns dans les autres, est indéfini, toutefois, la taille du caisson 2 est limitée par les dimensions de la galerie minière.

On se réfère aux figures 1 et 3.

Sur la structure 3 du caisson 2 ainsi assemblé sont rapportés les panneaux 5 par l'intermédiaire de moyens de fixation rapide 26. Ces derniers sont composés d'une plaquette 27 présentant un bossage 28 dans lequel est réalisé un orifice 29 servant de passage à un organe de fixation 30, tel qu'une vis.

Ainsi, après la mise en place des panneaux 5, la plaquette 27 est appliquée sur les bords extérieurs de deux panneaux 5 adjacents, la vis 30 est engagée dans l'orifice 29 et dans un orifice 31 réalisé dans un profilé tubulaire 4.

Cette vis 30 coopérant avec un écrou 32, accessible depuis l'intérieur du caisson 2, permet de fixer les panneaux 5.

Il est important que les différents panneaux 5, venant recouvrir la structure 3 du caisson 2, garantissent une parfaite étanchéité de ce dernier. A cet effet, ces panneaux 5 présentent, sur chacun de leurs bords et du côté intérieur au caisson 2, un joint 33 venant s'appliquer et se comprimer contre les profilés tubulaires 4 pour garantir une parfaite étanchéité.

Les panneaux 5 seront protégés extérieurement contre la chaleur par un enduit ignifuge. Par ailleurs, ces panneaux 5 sont de préférence du type isolant.

Il est également à remarquer que le caisson 2 est pourvu d'un accès étanche 34 réalisé par une porte étanche 35 située sur le panneau 5 formant la face avant 36 du caisson 2. Tout comme pour les panneaux 5, la porte 35 présente sur ses bords et du côté orienté vers l'intérieur du caisson 2 un joint permettant de garantir cette étanchéité.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le caisson 2 comporte des moyens de filtration d'air. Ainsi, l'air extérieur toxique est filtré avant de pénétrer dans le caisson 2, ce qui évite le port du masque. Avantageusement, un des profilés tubulaires 4 peut servir de tuyau d'alimentation en air.

Tout comme pour l'arrivée d'air, un autre profilé tubulaire 4 peut servir d'alimentation en eau, nécessaire à la survie du personnel enfermé dans le caisson 2. A cet effet, ce profilé tubulaire 4 présente des moyens de branchement sur un réseau d'eau extérieur et un robinet intérieur. Selon un autre mode de réalisation, le caisson 2 peut renfermer un réservoir d'eau.

Par ailleurs, le caisson 2 comporte des moyens de pressurisation permettant de maintenir une surpression à l'intérieur. Ces moyens de pressurisation ont pour but d'éviter l'entrée de gaz ou de fumée à l'intérieur du caisson 2 en cas de défaillance de l'étanchéité soit au niveau de la porte 35, soit au niveau des panneaux 5. Ces moyens de pressurisation ont également pour fonction d'empêcher les entrées de gaz au travers de l'ouverture de la porte lorsque le personnel ouvre cette dernière pour venir se réfugier à l'intérieur du caisson 2. Celui-ci est également pourvu d'un éclairage intérieur et surtout d'un éclairage extérieur pour permettre au personnel de trouver l'entrée du caisson 2 dans une éventuelle obscurité. Par ailleurs, le caisson 2 peut comporter des moyens de signalisation optiques ou sonores permettant de mieux localiser le dispositif de survie en cas d'incident.

Ce dispositif de survie 1 étant aisément démontable et remontable, il peut être placé constamment à proximité immédiate du lieu de travail des opérateurs et, de ce fait, il est accessible rapidement. Toutefois, il peut s' avérer judicieux d'éviter les montages et démontages successifs pour déplacer ce dispositif de survie 1 au-fur-et-à-mesure de la progression des opérateurs dans une même galerie. A cet effet, le caisson 2 est monté sur un châssis rigide pourvu de skis. Etant donné que les matériaux utilisés pour la réalisation du caisson2 peuvent être relativement légers, les opérateurs peuvent déplacer le dispositif de survie 1 par simple glissement sur le sol.

Il est possible qu'une explosion de gaz soit suffisamment importante pour renverser le caisson 2. Pour remédier à cet inconvénient, le caisson 2 ou le châssis rigide présentent des moyens d'ancrage au sol. Ces moyens d'ancrage seront de préférence de type élastique permettant d'absorber, en grande partie, les effets de choc dûs à une explosion.

Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention.

Claims (13)

Revendications

1. Dispositif de survie, utilisé notamment dans des galeries minières, permettant d'abriter le personnel contre la chaleur, la poussière, la fumée, le gaz et la surpression dûs à une explosion, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un caisson (2) parallélépipédique étanche, dont les différents côtés sont constitués d'éléments à démontage et remontage rapides et faciles, pourvu d'un accès étanche (34), de moyens de protection contre la chaleur, de moyens de filtration d'air, de moyens de pressurisation du caisson (2) et d'autres moyens de survie.

2. Dispositif de survie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments à démontage et remontage rapides et faciles comportent une structure (3) réalisée par des profilés tubulaires (4) emboîtables, de section carrée ou rectangulaire, et des panneaux (5) pourvus de moyens de fixation rapide (26) sur la structure (3).

3. Dispositif de survie selon la revendication 2, caractérisé en ce que la structure (3) est formée par un ou plusieurs modules de base (6) emboîtables les uns dans les autres.

4. Dispositif de survie selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un module de base (6) est composé de profilés tubulaires (4) dans lesquels on distingue quatre poteaux (7), des longerons (8) et des traverses (9), formant un cadre inférieur 10 et un cadre supérieur 11, chacun de ces profilés tubulaires (4) comportant à leurs extrémités des moyens d'emboîtement du type mâle-femelle.

5. Dispositif de survie selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'emboîtement sont constitués par des éléments femelles (15) formés par un tronçon de profilé tubulaire de section carrée rapporté parallèlement aux extrémités (16,17) des poteaux (7) et coopérant avec des éléments mâles (14) formés par un tronçon de profilé tubulaire de section carrée rapporté perpendiculairement sur un des côtés et aux extrémités (12,13) et (22,23) respectivement des traverses (9) et des longerons (8).

6. Dispositif de survie selon la revendication 5, caractérisé en ce que la largeur des côtés intérieurs (18) d'un élément femelle (15) est légèrement supérieure à la largeur d'un côté extérieur (19) d'un élément mâle (14).

7. Dispositif de survie selon la revendication 4, caractérisé en ce que les poteaux (7) sont des profilés tubulaires de section carrée dont la largeur des côtés intérieurs (24) est égale à la largeur des côtés intérieurs (1? des tronçons de profilé tubulaire formant les éléments femelles (15), ces poteaux (7) constituant les éléments femelles (15) dans lesquels sont engages les éléments mâles (14) des longerons (8).

8. Dispositif de survie selon les revendications 5 et 7, caractérisé en ce que les éléments mâles (14), les éléments femelles (15) et les extrémités (16,17) des poteaux (7) présentent une perforation horizontale respectivement (20,21) et (25) servant au passage à une goupille, vis ou autres, pour éviter le déboîtement des éléments mâles (14) des éléments femelles (15) ou des poteaux (7), ces perforations (20) et (21) ou (20) et (25) étant situées dans le même alignement horizontal lorsque les éléments mâles (14) sont engagés dans les éléments femelles (15) ou dans les poteaux (7).

9. Dispositif de survie selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que les poteaux (7), situés à l'arrière d'un module de base (6), présentent à chaque extrémité (16,17) deux éléments femelles (15), donnant à ces poteaux (7) une configuration d'un double "T" symétrique par rapport au plan médian horizontal des poteaux (7), pour permettre l'emboîtement des modules de base (6) les uns dans les autres.

10. Dispositif de survie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation rapide (26) sont composés d'une plaquette (27) présentant un bossage (28) dans lequel est réalisé un orifice (29) servant de passage à un organe de fixation (30) tel qu'une vis, cet organe de fixation (30) venant s'engager dans un orifice (31) réalisé dans les profilés tubulaires (4) et coopère avec un écrou (32) accessible depuis l'intérieur du caisson (2).

11. Dispositif de survie selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des joints (33) sont disposés sur les bords des panneaux (5) et d'une porte (35), formant l'accès étanche (34), ces joints (33) venant s'appliquer contre les profilés tubulaires (4) ou le cadre dormant de la porte (35) pour garantir l'étanchéité du caisson (2).

12. Dispositif de survie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le caisson (2) est un caisson déplaçable et monté sur un châssis rigide pourvu de skis.

13. Dispositif de survie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de survie sont une alimentation en air, une alimentation en eau, ces dernières étant logées dans des profilés tubulaires (4), un réservoir d'eau, un éclairage intérieur, un éclairage extérieur et des moyens de signalisation optiques ou sonores permettant de localiser le dispositif de survie 1 en cas d'incident.