BE470368A

BE470368A - Dispositif de minage perfectionne et ses applications

Info

Publication number: BE470368A
Authority: BE
Inventors: Edward Whitworth
Original assignee: Ici Ltd.
Priority date: 1946-01-07
Filing date: 1947-01-07
Publication date: 1947-07-07

Description


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  Dispositif de minage perfectionné et ses applications 
La présente invention se rapporte à un dispositif de minage perfectionné du genre comportant un récipient métallique à pression pour une charge de fluide comprimé, un dispositif per- mettant l'admission de fluide dans ce réservoir, et des moyens susceptibles, lorsqu'une pression suffisante s'est développée, de provoquer l'évacuation de la charge de fluide dans une tête de décharge, d'où les gaz s'échappent dans un trou de mine à l'inté- rieur duquel une partie au moins de l'appareil est enfoncée, de manière à produire un effet d'éclatement. Les appareils de mina- ge du genre décrit sont employés principalement pour l'abatage du charbon, spécialement dans les mines grisouteuses ou   poussié-   reuses. 



   Jusqu'ici, dans les appareils du genre décrit, le fluide introduit dans le récipient à pression était soit de 1' anhydride carbonique, qui est un gaz facilement liquéfiable, par   @   

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 pression, auquel cas   une composition   extrêmement combustible et une amorce pour enflammer cette composition font ordinairement partie de la charge dans le but de gazéifier le liquide,soit de l'air qui est un gaz permanent.

   Bien que le minage à l'acide carbonique liquéfié ait donné de bons résultats en pratique, des cartouches de chauffage spéciales et des amorces électriques ain- si qu'une installation pour charger le récipient d'anhydride car- bonique comprimé sont indispensables, et dans le cas où il est fait usage d'air comprimé des difficultés surgissent du fait que pour obtenir une pression suffisante pour produire l'éclatement il est nécessaire d'avoir recours à un compresseur capable de traiter un grand volume d'air, au voisinage du front d'abatage, ce qui est habituellement très incommode. En outre, il est diffi- cile de comprimer de l'air à une pression suffisamment élevée pour le minage au moyen d'un compresseur d'air. 



   Dans l'appareil établi suivant la présente invention, le récipient peut être rempli en n'importe quel endroit désiré d'une charge d'air ou autre gaz permanent comprimé sous une pres- sion notable qui, toutefois, est encore sensiblement inférieure à celle à laquelle la fermeture du récipient peut laisser   échap-   per son contenu, et après que l'appareil ainsi partiellement chargé a été introduit dans le trou de mine au front d'abatage, on provoque une augmentation de la pression dans le récipient par l'injection d'un liquide sensiblement incompressible tel que de l'eau, jusqu'à ce que le gaz qui y est contenu ait été encore comprimé suffisamment pour forcer la. fermeture et produire ainsi l'éclatement. 



   Suivant la présente invention, l'appareil de minage comporte un récipient métallique à pression, -séparé à son extré- mité avant d'une tête de décharge par une membrane susceptible de céder et d'établir ainsi la communication'avec cette tête de 

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 décharge lorsqu'une pression prédéterminée a été atteinte, et fermée à son extrémité arrière au moyen d'un organe obturateur dans lequel est pratiqué un conduit d'admission defluide qui mène à l'intérieur du récipient, ce conduit étant interrompu par une soupape de retenue et par une soupape d'arrêt manoeuvrable à.la main placée dans la partie du conduit entre la soupape de retenue et l'extrémité arrière de l'appareil, la tête de déchar- ge,

   le récipient à pression et une partie au moins de l'organe obturateur ayant une forme ghéralement cylindrique et le même diamètre maximum. 



   L'organe obturateur arrière peut avantageusement être exécuté en deux parties dont celle d'avant renferme la soupape de retenue à ressort, qui comprend avantageusement une série de bil- les à ressort reposant sur des épaulements dont le   diamètre,aug-   mente d'arrière en avant,tandis que la partie arrière reçoit la tige de la soupape manoeuvrable à la main, dont le siège peut être formé à la jonction entre ces parties avant et arrière. La partie qui   se trouve   tout à fait à l'extrémité de cette partie arrière peut avantageusement présenter un plus grand diamètre pour permettre d'y monter la tubulure d'admission du fluide com- primé ainsi que l'organe de commande de la soupape manoeuvrable à la main, et une coiffe pour protéger la soupape peut aussi être prévue.

   Cette partie élargie ne doit pas nécessairement être en- foncée dans le trou de mine. Les joints entre l'organe obtura- teur arrière et le récipient, et entre les parties arrière et avant de l'organe obturateur arrière peuvent être des joints à filet de vis, et la membrane entre le réservoir et la tête de décharge peut être maintenue en place sur un épaulement au moyen d'un joint fileté entre ces deux parties. La membrane proprement dite peut avantageusement consister en une garniture en métal doux. La tête de décharge présente de préférence une forme telle que la résis- tance à l'échappement des gaz par ses ouvertures dans le trou de 

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 mine tend à la repousser plus profondément à l'intérieur de ce- lui-ci. Elle peut avantageusement être du genre décrit et reven- diqué dans le brevet anglais n  436.860. 



   L'invention est représentée sur le dessin schématique annexé, dont la Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil suivant l'invention, tandis que les Figures 2 et 3 sont des vues en plan prises respectivement des extrémités arrière et avant de l'appareil. 



   Sur ce dessin, 1 désigne un tube en acier de grande ré- sistance dont les deux bouts sont filetés intérieurement et pour- vus d'un épaulement et dont la partie la plus faible de la paroi est susceptible de résister à une pression sensiblement plus éle- vée que celle nécessaire pour provoquer la rupture du disque de fermeture en acier 2, dont   une   garniture en métal doux 3 est maintenue appliquée sur l'épaulement rodé avec précision à l'extré- mité avant du tube 1, de manière à former une fermeture étanche aux gaz avec l'extrémité ouverte d'une tête de décharge métallique 4, vissée à fond dans l'extrémité avant du tube 1.

   Le disque 2 est susceptible de céder sous une pression prédéterminée suffi- sante pour produire un effet d'éclatement lorsque la charge de fluide du tube 1 s'échappe dans le trou de mine; cette pression prédéterminée pour provoquer la rupture peut avantageusement être d'au moins 5 tonnes par pouce   carré.(environ   800 Kgs. par   cm2.)   L'alésage de la tête de décharge 4, qui est fermée à son extrémité par un bouton 22 est de même diamètre que la partie nécessairement un peu rétrécie de l'alésage du tube 1 immédiatement derrière l'é- paulement avant de celui-ci.

   Des rangées de lumières 5, incli- nées vers l'arrière dans la paroi de la tête de décharge 4, per- mettent au fluide qui jaillit dans la tête de décharge 4, lorsque la pression à l'intérieur du tube 1 devient suffisante pour pro- voquer la rupture du disque 2, d'avoir accès dans le trou de mine. 



  La réaction due à l'échappement du fluide à travers les lumières 5 

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 tend à enfoncer l'appareil plus profondément à l'intérieur du trou de mine, de telle sorte qu'il n'a pas besoin d'être calé. 



   Une soupape de retenue 6 est vissée dans le bout ar- rière taraudédu tube. 1,de manière à former un joint étanche au gaz avec une rondelle 7. Une douille taraudée à l'extrémité arrière du bloc de soupape de retenue 6 communique avec un con- duit axial d'alimentation de fluide qui y est pratiqué longitu- dinalement et présente plusieurs étages de diamètres croissants de l'arrière vers l'avant, de manière à former des épaulements constituant des sièges sur lesquels les billes 8 et 9 de la sou- pape d'arrêt sont appliquées par le ressort 10 reposant sur la bille 9 et le ressort 11 reposant sur la vis tubulaire 21.

   Les soupapes de retenue ainsi constituées permettent de refouler le fluide, sans possibilité de retour, sous pression à l'intérieur du tube.1 au moyen d'un compresseur ou d'une pompe, qui peut pro- duire une impulsion intermittente* 
Un bloc perforé pour soupape à pointeau 13 est vissé à l'intérieur de la douille à l'extrémité arrière du bloc de soupape de retenue 6 pour former un joint étanche aux gaz par 1' intermédiaire d'une rondelle 23. L'extrémité arrière du conduit d'admission du bloc de soupape dé retenue 6 est usinée de manière à former le siège de la soupape à pointeau, dont le pointeau est indiqué en 12, la botte à bourrage en 14 et la tête du boulon de manoeuvre en 16.

   L'extrémité arrière du bloc 13 est plus large que la partie avant et est pourvue à côté du presse-étoupe 15 et du boulon de   manoeuvre,16,,   d'un accouplement 18 pour recevoir un tuyau d'alimentation de fluide 19 venant de l'extérieur de l'appa- reil et présente un conduit d'admission de fluide 17 débouchant à l'intérieur du conduit, le long duquel le pointeau 12 peut se dé- placer, en un point situé en avant du bourrage 14. Cette extrémi- té élargie du bloc de soupape à pointeau 13 présente de préférence un diamètre dépassant celui du trou de mine.

   Elle est filetée ex- térieurement et est pourvue d'une coiffe protectrice 20 qui y est   issée   et dont le fond est ouvert pour permettre d'avoir accès de 

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 l'extérieur à la tête de boulon 16 et à l'accouplement 18 lors- que l'appareil est introduit aussi loin qu'on le peut à l'inté- rieur du trou de mine, ce qui se fera normalement jusqu'à l'é- paulement de l'extrémité du bloc 13. 



   Lorsqu'on fait usage de l'appareil, on serre les joints à fond et on ouvre la soupape à pointeau en faisant tourner la tête de boulon 16. On fixe alors l'accouplement 18 à un tuyau d'air venant d'un compresseur et on refoule de l'air dans le tube 1 jusqu'à ce que la pression atteigne une valeur de un sixième à la moitié de celle nécessaire pour rompre le disque 2. Cette opération peut être exécutée en tout endroit convenable, notamment au jour. On ferme ensuite la soupape à pointeau et on détache l'accouplement 18. On porte alors l'ap- pareil devant le front d'abatage et on l'introduit dans le trou de minage. La fermeture de la soupape à pointeau empêche toute pos- sibilité de fuite, même si les billes 8 et 9 étaient repoussées de leurs sièges sous l'effet des secousses ou ne s'ajustaient pas exactement sur leurs sièges. 



   On fixe ensuite l'accouplement 18 à un raccordement venant d'une pompe à eau à une distance suffisante du trou de mine pour satisfaire aux conditions de sécurité et on ouvre de nouveau la soupape à pointeau. On pompe ensuite de l'eau dans l'appareil jusqu'à ce que l'air à l'intérieur du tube soit com- primé suffisamment pour rompre le disque 2 et faire ainsi sauter la mine. On retire l'appareil des débris et on peut le réutili- ser après y avoir mis un nouveau disque de fermeture. 



   REVENDICATIONS. 

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Claims

@ 1. Dispositif de minage comportant un récipient métalli- que à pression séparé à son extrémité avant d'une tête de déchar- ge au moyen d'une membrane susceptible de céder et d'établir ainsi la communication avec la tête de décharge lorsqu'une pres- <Desc/Clms Page number 7> -sion prédéterminée a été crée, et fermé à son extrémité arrière au moyen d'un organe obturateur dans lequel est prévu un conduit d'admission de fluide s'ouvrant à l'intérieur du récipient, ce conduit étant interrompu par une soupape de retenue pour l'admis- sion du fluide comprimé et par une soupape d'arrêt manoeuvrable à la main, placée dans la partie du conduit entre la soupape de retenue et l'extrémité arrière de l'appareil, cette tête de dé- charge,

le récipient et une partie au moins de l'organe obturateur présentant une forme généralement cylindrique et un même diamètre maximum.

2. Dispositif de minage suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que l'organe obturateur arrière est fait en deux par- ties, dont celle d'avant renferme une soupape de retenue soumise à l'action d'un ressort tandis que la partie arrière reçoit la tige ' d'une soupape manoeuvrable à la main.

3. Dispositif de minage suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que la soupape de retenue à ressort comprend une série de billes soumises à l'action de ressorts et appliquées sur des épaulements de diamètres différents augmentant de l'arrière vers l'avant.

4. Dispositif de minage suivant les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le siège de la soupape manoeuvrable à la main est établi à la jonction entre ces parties avant et arrière.

5. Dispositif de minage suivant l'une ou l'autre desieven- dications précédentes, caractérisé en ce que la partie qui se trou- ve tout à fait à l'extrémité de la partie arrière présente un dia- mètre plus grand pour permettre d'y monter le raccord pour l'admis- sion du fluide sous pression ainsi que l'organe de manoeuvre de la soupape manoeuvrable à la main. <Desc/Clms Page number 8>

6. Dispositif de minage suivant l'une ou l'autre des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape est pourvue d'une coiffe protectrice.

7. Dispositif de minage suivant l'une ou-l'autre des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les joints entre l'organe obturateur arrière et le récipient sont des joints fi- letés.

8. Dispositif de minage suivant l'une ou l'autre des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les joints entre les parties avant et arrière de l'organe obturateur sont des joints filetés.

9. Dispositif de minage suivant l'une ou l'autre des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la membrane entre le récipient et la tête de décharge est maintenue en place sur un épaulement au moyen d'un joint fileté entre ces deux pièces.

10. Dispositif de minage suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que la membrane est cons- tituée par une garniture en métal doux.

11. Dispositif de minage suivant l'une ou l'autre des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la tête de déchar- ge présente une forme telle que la réaction d'échappement des gaz par ses ouvertures à l'intérieur du trou de mine tend à l'enfoncer plus profondément dans le trou de mine.

12. Dispositif de minage suivant la revendication 11, carac- térisé en ce que la tête de décharge est du genre décrit et revendi- qué dans le Brevet anglais n 436.860.

13. Appareil de minage en substance comme ci-dessus décrit et comme représenté sur le dessin schématique annexé.