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Machine perfectionnée pour l'exploitation de mines.
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On connaît deux méthodes générales pour l'exploitation à la machine des mines de charbon. Selon la première, on coupe le front d'abatage du charbon par une baveuse mécanique sur une longueur donnée de façon à l'affaiblir et à le rendre propre à l'abatage par l'emploi d'agents explosifs ou de movens de rupture équivalents. Selon la seconde méthode, on utilise une baveuse mé- canique qui coupe le charbon de telle façon que le charbon soit abattu à mesure qu'il est coupé. Selon la pratiaue actuelle, les machines pour réaliser la seconde méthode sont construites pour faire de multiples saignées dans le charbon, c'est-à-dire des saignées simultanées dans différents plans, en utilisant des couteaux qui agissent avec une action de sciage ou une action abrasive.
Une de ces saignées, appelée communément saignée de rouillure, est faite dans un plan sensiblement parallèle au front d'abatage.
L'invention a pour objet l'établissement d'une machine perfectionnée pour haver le charbon de façon qu'il soit abattu à mesure qu'il est havéet telle que le nombre de saignées puisse être réduit.
On a proposéune machine pour l'exploitation de mines comprenant une tête en forme de coin destinée à pratiquer des rouillures dans le gisement de charbon et poussée, par pression hydraulique, dans le charbon dans un plan parallèle au front d'abatage du charbon, la pression hydraulique réagissant contre un système à vérin pour assurer le coincement entre le toit et le sol de la mine. Apres chaque course de havage, le système à vrin est avancé pour être prêt pour la course suivante. Ce n'est que dans des conditions de gisement exceptionnelles qu'une telle ma- chine peut être utilisée et on a proposé d'ajouter à cette machi- ne une chaîne porte-couteaux sans fin fonctionnant horizontale- ment.
On a proposé de plus d'établir une machine comprenant une chaîne porte-couteaux sans fin fonctionnant horizontalement, une chaîne porte-couteaux rouilleuse fonctionnant verticalement et une tête en forme de coin. Les machines comprenant les deux premières de ces éléments sont bien connues, les deux cha.ines étant elles-mêmes suffisantes pour abattre le charbon. Dans cette autre machine, la tête doit agir surtout comme une cuiller pour dévier le charbon latéralement, la partie avant de la tête étant située sur le c8té du circuit de la chaîne rouilleuse.
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Selon l'invention, on établit pour l'exploitation de .nines, une machine comprenant une tête de fendage en forme de coin et une chaîne porte-couteaux sans fin, et une seulement, disposée comme un haveur de rouillure et se déplaçant d'un bloc avec la tête mais en avant d'elle de façon à faire dans le gisement une incision verticale (ou saignée de rouillure), dans laquelle la tête pénètre en fendant le charbon pour l'écarter du gisement, la partie avant de la tête étant située à l'intérieur du circuit de la chaîne porte-couteaux de façon à pénétrer dans l'incision derrière la chaine porte-couteaux.
Dans la réalisation pratique de l'invention, l'élément coupeur pratiquant des rouillures peut être constitué par une chaine porte-couteaux sans fin tournant sur un cadre qui est de construction ouverte pour recevoir la partie avant de la tête qui est disposée à l'intérieur de ce cadre derrière la partie avant active de la chaîne porte-couteaux.
La machine peut comporter un système à vérins destiné à assurer le coincement entre le toit et le sol et un système de poussée à pression de fluide (ou des systèmes de poussée) reliant la tête au système à vérins, la disposition étant telle que la machine puisse avancer elle-même pas à pas le long du gisement de charbon par extension et contraction alternées du ou des systèmes de poussée.
Il peut y avoir deux vérins (ou deux groupes de vérins) avec deux éléments de poussée hydraulique reliant les vérins (ou groupes de vérins) séparément à la tête, la disposition étant telle que chaque vérin (ou chaque groupe de vérins) puisse être coincé en position alternativement pour supporter la réaction de la poussée d'avancement de son élément de poussée en faisant avancer la tête, tandis que l'autre vérin est tiré'en avant avec la tête pour préparer son coincement en place et lui permettre ensuite de supporter la réaction de son élément de poussée pendant que le premier vérin sera libéré et tiré en avant à son tour, et ainsi de suite. Ces deux éléments de poussée hydrauliques peuvent être disposés coaxialement.
On décrira maintenant ci-après une machine selon l'invention pour l'exploitation de mines en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en élévation d'un exemple de réalisation; la figure 2 est une vue en plan correspondante; et les figures 3 et 4 sont des vues en bout correspondantes, la figure 4 étant en coupe.
La machine représentée au dessin comporte une tête A qui repose sur le sol B de la mine, un système de poussée hydraulique C à l'extrémité avant duquel est fixée la tête A, un couple avant de vérins hydrauliques D, un couple arrière de vérins hydrauliques E et un dispositif pour pratiquer des rouillures du type à chaine porte-couteaux F port^ par la tête et se déplaçant avec elle.
Les couples avant et arrière de vérins sont montés sur des socles séparés 1 et 2 reposant sur le sol et ils sont sépa- rément reliés à la tête de la machine par l'intermédiaire du système hydraulique de poussée.
Le système hydraulique de poussée se compose de deux dis- positifs coaxiaux, celui qui est à l'extérieur coopérant avec le
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couple avant de vérins, tandis que celui de l'intérieur coopère avec le couple arrière de vérins. Ainsi il y a deux cylindres coaxiaux 3 et 4, tous deux fixes à leur extrémité avant à la tête A. Entre les cylindres est dispos' un manchon coulissant 5 avec une fermeture annulaire 6 à l'extrémité arrière d'où part vers l'arrière une tige de piston tubulaire 7 s'étendant jusqu'au système des vérins avant. Le cylindre extérieur 3 comporte deux faces 8 et 9 exposées à la pression et le manchon 5 comporte deux faces de pression 22 et 23.
A l'intérieur du cylindre intérieur 4 se trouve un piston intérieur 10 avec faces de pression 11 et 12 à l'avant et à l'arrière. Une tige de piston 13 s'étend vers l'arrière à partir du piston 10 à travers la tige de piston tu- bulaire 7 et est rendue solidaire du système des vérins arrière.
A la face inférieure de chacun des systèmes de vérins sont arti- culées des béquilles ou dents 14 destinées à venir en prise avec le sol. Chacun des vérins comporte à son extrémité supérieure une partie 15 en forme de rotule qui supporte une couronne 16 desti- née à venir en prise avec le toit, le montage à rotule réalisant un certain degré de liberté pour l'oscillation de la couronne.
La tte de la machine est en forme de coin avec deux branches superposées 17 dont les bords avant sont en alignement vertical, et au-dessous des branches est disposée une pelle ou cuiller 18. Le dispositif pratiquant des rouillures comporte une chaîne porte-couteaux sans fin avec pics couteaux tournant sur un cadre ouvert et la. pointe du coin est placée à l'intérieur de ce cadre juste derrière la partie avant active de la chaîne porte-couteaux rouilleuse. Le dispositif de rouillure est entrain! par un moteur logé dans la machine et ce moteur comporte aussi une pompe destinée à fournir de l'huile sous pression aux disposi- tifs hydrauliques de poussée et aux vérins hydrauliques.
Au dessin,on a indiqua en H la daignée de rouillure et en J le charbon en cours d'abatage. K désigne le front d'abatage du charbon et M est un transporteur de front disposé tout près et le long du front d'abatage entre ce front d'abatage et une rangée de chandelles N.
En fonctionnement, la machine commence le travail à un endroit où l'extrémité du gisement de charbon est miseà nu, par exemple à une galerie de desserte ou à un endroit où on a ménagé un retrait pour la machine dans le front d'abatage du charbon.
Les parties de la machine sont dans les positions relatives des figures 1 et 2, c'est-à-dire que les deux couples de vérins sont voisins l'un de l'autre et immédiatement derrière les cylindres
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hydraullaues 3 et 4.
On envoie de l'huile sous pression au couple arrière de vérins de façon à les coincer entre le toit et le sol, le couple avant de vérins étant mis au repos. La chaîne porte-couteaux est mise en marche et de l'huile sous pression est envoyée contre la face de pression 11 du piston intérieur 10, ce qui fait que, poussée sur le système de vérins arrière, les cylindres 3 et 4, la tête A et le dispositif de rouillure F se déplacent en avant.
La chaîne porte-couteaux fait l'incision H et la tête en forme de coin pénètre dans l'incision et fend le charbon en l'écartant sur le plan de la saignée de rouillure sans qu'aucune autre sai- gnée soit nécessaire. Par suite de la poussée vers l'arrière sur le système de vérins arrière, les dents 14 s'enfoncent dans le sol et aident au maintient du système. L'avance de la tête con- tinue jusqu'à ce que toute la course du dispositif hydraulique ait été rattrapée. Quand la tête avance, elle emmène avec elle le système de vérins avant qui reste juste derrière les cylindres.
Quand la limite de course a été atteinte, le système de vérins arrière est mis au repos par l'évacuation de l'huile et l'huile
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sous pression est fournie au système de vérins avant, de sorte que celui-ci est coincé en position, prêt à supporter la poussée d'avance du dispositif hydraulique. On envoie alors l'huile sous pression entre les faces 22 et 9, ce qui fait que les deux cylin- dres et la tête de la machine sont poussés en avant par rapport au système de vérins avant.
En même temps, on envoie de l'huile sous pression à la face de pression arrière 12 du piston intérieur 10, ce qui fait avancer la tige du piston intérieur 13 et, avec elle, le système de vérins arrière, de sorte que celui-ci est ramené près du système de vérins avant pendant l'accomplissement de cette se- conde course du dispositif de poussée. L'admission d'huile sous pression entre les faces 8 et 23 sert à faire avancer le système de vérins avant. On voit que la course prévue pour le piston inté- rieur 10 est double de celle-prévue pour le manchon 5 et, dans l'avance suivante de la machine, on utilise seulement la moitié arrière de la course du piston 10.
Ainsi, en fixant alternative- ment les deux systèmes de vérins et en avançant le système de vérins inactif, on peut obtenir une avance pratiquement continue de la tête de la machine. Dès que la traction d'avance est exercée sur les systèmes de vérins, les dents 14 cessent de mordre dans le sol. Ces opérations, c'est-à-dire l'admission et l'évacuation convenable de l'huile sous pression pour les cylindres du dispo- sitif de pousspe et pour les vérins hydrauliques, peuvent être effectuées automatiquement. La figure 3 est une vue de l'extrémi- té arrière de la machine montrant les vérins arrière en action, tandis que la figure 4 est une coupe entre les deux systèmes de vérins et contre le couple avant de vérins en position de repos.
Quand la tête avance et que le charbon est abattu, il est recueilli par la cuiller 18 et déchargé latéralement sur le transporteur M.
On voit d'après la figure 2 aue la partie antérieure de la tête, quand ellepénètre dans l'incision, porte à la fois contre l'avant et l'arrière de l'incision et exerce une forte ac- tion de rupture.