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"Méthode et machine perfectionnées pour l'abatage du charbon dans les mines".
Cette invention concerne une méthode d'abatage du charbon et d'autres minéraux et une machine d'abatage d'un type proposé précédemment dans laquelle l'abatage du charbon ou d'un autre minéral est effectué par un cisaillement direct ou une action en quelque sorte de burinage appliquée par un découpeur en forme de coin dans une direction horizontale derrière le front de la veine minérale de façon à détacher de la veine des blocs du minéral.
La présente invention comprend une méthodepour arracher à la veine minérale du charbon ou d'autres minéraux; cette méthode consiste à arracher d'abord sur une certaine longueur du front de la veine un bloc de minéral à un niveau supérieur,
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à effectuer ensuite une opération intermédiaire (ou plus d'une opération intermédiaire) consistant à arracher sur la même longueur un bloc de minéral à un niveau inférieur et aussi un bloc au niveau supérieur mais à une plus grande profondeur à partir du front de la veine, et finalement à arracher au niveau inférieur un bloc de minéral formant un banckn saillie sur ladite longueur.
L'invention comprend aussi une machine d'abatage du type indiqué qui avance de position en position le long du front de la veine minérale, la machine comportant un découpeur multiple comprenant un groupe d'au moins quatre découpeurs simples en forme de coin qui sont disposés les uns au-dessus des autres et côte à côte et sont munis de vérins hydrauliques pour les faire pénétrer en avant dans la veine dans un ordre déterminé de façon à arracher le minéral bloc par bloc du front de la veine.
Le découpeur multiple peut comprendre un découpeur in- férieur incliné pour arracher le minéral du sol de la mine et pour le soulever à la manière d'une pelle.
La machine se déplace elle-même ; peut avancer de position en position, et dans chaque position elle exécute l'arrachage initial et une ou plusieurs opérations intermédiaire d'arrachage, après quoi on l'avance jusqu'à une nouvelle posi- tion pour attaquer une nouvelle longueur de la veine. L'arracha- ge final peut être effectué pendant chaque avance de la machine.
Une machine à abattre le charbon réalisant l'invention est représentée à titre d'exemple dans les dessins ci-joints.
Dans ces dessins: - la figure 1 est une vue latérale en élévation de la machine; - la figure 2 est une vue en plan de la machine; - la figure 3 est une élévation latérale dessinée à une échelle plus grande que celle des figures 1 et 2 et montrant
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seulement la partie centrale de la machine qui peut être consi- dérée comme la structure du système de propulsion de la machine; - la figure 4 est une vue schématique, coupée en partie, montrant l'un des découpeurs en forme de coin, la coupe étant faite approximativement suivant la ligne IV-IV de la figure 1.
La machine représentée est double, c'est-à-dire qu'elle comporte un découpeur multiple à chaque extrémité, de façon qu'elle puisse travailler aussi bien vers la droite que vers la gauche, en la regardant sur les figures 1 et 2.
La structure du système de propulsion de la machine sui- vant la figure 3 porte les deux découpeurs multiples qui font saillie de chaque côté de ladite structure dans des directions opposées.
Dans les dessins, le sol de la mine est représenté par A, la plafond par B et la veine de charbon par C. Dans la figure 2, la machine se trouve placée dans un plan préparé spécialement pour elle et ménagé au-delà de l'extrémité gauche de la veine ; est appliquée contre une face D qui se trouve dans le même plan que la nouvelle face que doit former la machine derrière la face précédemment formée E de la veine C et parallèlement à cette face.
Les deux découpeurs multiples de la machine sont iden- tiques. Dans l'exemple donné, chacun de ces deux découpeurs comprend un groupe de dix découpeurs simples disposés pour former une rangée supérieure de cinq découpeurs 1,3,5 et 2 et une rangée inférieure de cinq découpeurs 2, 4, 6,8 et 10, chacun de ces derniers se trouvant sous un découpeur supérieur.
Dans l'exemple donné, la structure du système de pro- pulsion de la machine est un châssis 11 équipé de chenilles 12 munies de semelles en caoutchouc 12 A pour augmenter l'adhérent sur le sol de la mine A. Le fonctionnement des chenilles 12 est contrôlé au moyen d'une poignée 13.Une charpente 14 portas
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les deux groupes de dix découpeurs et montée sur le châssis 11 s'étend dans des directions opposées.
Chaque découpeur est fixé au cylindre mobile 15 de l'un des dix vérins hydrauliques d'un groupe; ces vérins sont dispo- sés en batterie compacte. Le piston plongeur 16 de chacun de ces vérins est une pièce fixe montée sur la charpente 14 et est muni d'ouvertures d'admission et de refoulement 17 et 18.
Ces ouvertures communiquent avec des tubulures 12 et 20 qui amènent le liquide hydraulique sous le contrôle d'un distributeur 21 incorporé dans un système hydraulique comprenant comme d'habitude une pompe à haute pression 22 entraînée par un moteur électrique 23 alimenté par un câble flexible 24 et commandé par un levier de démarrage 25. C'est ce moteur 23 qui fournit la puissance aux chenilles 12. Ces chenilles sont entraînées sous le contrôle d'une poignée de commande 13, par le moteur et par l'intermédiaire d'engrenages comprenant un couple de pignons coniques 26, des couples de pignons cylindriques 27 entraînés par les pignons coniques, et des roues à tétons 28 fixées à l'arbre 281 du second groupe de ces pignons cylindriques.
Ces roues à têtons engrènent avec des roues à chaîne 30 qui sont montées sur un arbre 29 et portent les chenilles 12 à une extré- mité du châssis 11.
Le système hydraulique comprend aussi un réservoir 31 pour le liquide hydraulique. La pompe 22 aspire le liquide du réservoir 31 et le refoule à haute pression, à l'endroit indiqué conventionnellement par 32 sur la figure 4, à travers des canali sations 33 jusqu'au distributeur 21. La canalisation de retour du distributeur 21 au réservoir 31 est indiquée en 34.
Dans l'exemple représenté, pour plus de simplicité, le distributeur à valves 21 comporte six valves indépendantes ma- noeuvrées chacune par une des six poignées 211 à 21 (voir figur- 3). Chacune de quatre de ces valves, c'est-à-dire les valves
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commandées par les poignées 212 à 215,contrôle deux vérins hy- drauliques lit 16 à chaque extrémité de la machine, c'est-à-dire les vérins commandant l'une des quatre paires suivantes de dé- coupeurs : 2 et 3, 4: et 5, 6 et 7,8 et 9.
Les découpeurs extrê- mes de chaque groupe de dix, c'est-à-dire les découpeurs 1 et 10, ont leurs vérins 15, 16 commandés individuellement par les valves correspondant aux poignées 211 et 216.Dans la figure 4, les canalisations 19 et 20 sont représentées; elles correspondent à deux vérins, un à chaque extrémité de la machine, et elles sont commandées par une poignée unique 211.On voit aussi sur la figure 4 que les canalisations 19, 20 communiquant avec le piston 16 du découpeur 2 se prolongent par des canalisations 19A, 20A communiquant avec le piston du découpeur 3 (non représer té sur la figure 4) qui fonctionne simultanément avec le décou- peur 2.
Au contraire, les canalisations 19 et 20 correspondant aux découpeurs extrêmes 1 et 10 ne comportent pas ces canalisa- tions de prolongement, ce qui montre bien que ces découpeurs opèrent individuellement.
Les découpeurs 1 à 10 en forme de coin (figures 2 et 4) sont disposés de façon que, quand ils sont tous complètement effacés en position arrière, ils présentent une face avant in- clinée vers l'extérieur et vers l'arrière pour fournir un effet de coin d'ensemble. Dans la figure 1 on voit les découpeurs 4 et 2 en position avancée, tandis que la figure 2 représente les deux découpeurs supérieurs 3 et 2 en position avancée, les autres se trouvant complètement effacés à la position arrière.
Le groupe des découpeurs repose sur un découpeur de base 35 dont la face avant est inclinée de la même façon.
Une rampe de déflexion du charbon fixée sur le côté extérieur de la machine à chacune de ses extrémités s'incline vers le haut en partant du découpeur de base ; est située le long du niveau inférieur du front de taille du charbon.
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Dans l'exemple donné, la largeur totale du découpeur multiple est de 1 m 50 de façon que chaque découpeur soit conçu pour abattre un bloc de charbon d'une profondeur de 30 cm., comptée perpendiculairement au plan de la face E. La course de chaque vérin est de 45 cm. de telle sorte que dans chaque posi- tion de la machine celle-ci arrache du front de taille une masse de charbon d'une longueur de 45 cm sur une profondeur de 1 m 50.
Pour faire fonctionner la machine, on découpe un emplace- ment pour celle-ci à l'extrémité de départ c'est-à-dire à l'ex- trémité gauche de la veine C, et on place la machine en position comme on la voit sur la figure 2. Supposons que les découpeurs de l'extrémité droite sont complètement effacés et qu'ils vienner plus ou moins au contact de l'extrémité gauche de la veine C.
L'opérateur tourne la poignée 211 pour faire fonctionner seulement le premier découpeur 1, ce découpeur se trouvant dans la rangée supérieure à l'extrémité extérieure du groupe de dix découpeurs.
Ce découpeur 1 arrache de la veine C un bloc supérieur de charbon jusqu'à une profondeur de 30 cm. à partir du front de la veine E.
Après avoir fait avancer complètement le découpeur, la poignée 211 est tournée de façon que le découpeur se retire vivement.
Ensuite, la poignée 212 est manoeuvrée de façon que le premier découpeur inférieur et le second découpeur supérieur 2 et .1 avancent simultanément et se retirent ensuite. Puis, la poignée 213 est manoeuvrée de façon que le second découpeur inférieur et le troisième découpeur supérieur, 4 et 5, avancent puis se retirent simultanément. On continue à appliquer cette méthode.
Il arrive un moment où tous les découpeurs ont été actionnés sauf le cinquième découpeur inférieur 10; on manoeuvre alors la poignée 216 de façon que le découpeur 10 entre en action tout seul ou simultanément avec l'avance suivante de la machine qui s'opère en mettant en mouvement les chenilles 12 sous le contrôle de la poignée 1 jusqu'au moment où la machine atteint sa nouvel-
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le position après avoir avancé de 45 cm. Au cours de l'avance de la machine, le découpeur de base 35, qui fait partie du dé- coupeur multiple, arrache et soulève, comme le ferait une pelle, le lit de charbon laissé sur le plancher A par les découpeurs inférieurs 2 à 10, et la tête entière du découpeur multiple refoule vers l'extérieur sur la rampe 36 le charbon tombé sur le sol.
Le cycle complet du fonctionnement peut être conçu de façon à s'étendre sur une minute environ. Ainsi on voit que la machine progresse par avances successives le long de la veine de charbon, arrachant le charbon jusqu'à une profondeur d'environ 1 m 50 après chaque avance, la longueur de l'avance étant d'environ 45 cm.
Le charbon au-dessus du niveau de la rangée supérieure de découpeurs peut être abattu du plafond à la main sans diffi- culté.
Lorsque la machine atteint l'extrémité droite de la veine de charbon, on la place de nouveau dans une position préparée à cette extrémité, position qui se trouve 1 m 50 plus loin vers l'intérieur de la veine de charbon ; on con- duit la machine en sens inverse en progressant toujours par avances successives. Pendant ce mouvement de retour, les décou- peurs 1 à 10 situés à l'extrémité gauche de la machine entrent en action avant chaque progression dans l'ordre déjà expliqué par la manoeuvre de leurs poignées de valves 211 à 216.
Cette méthode d'abatage du charbon est facilitée par l'emploi d'un transporteur disposé le long de la veine, entre celle-ci et une rangée d'étançons de plafond ; transporteur reçoit de la machine le charbon qu'elle abat au fur et à mesure qu'elle avance le long du front de la veine.
On voit que la machine réalise la méthode suivante d'abatage du charbon, étape par étape, en partant du front de taille C, c'est-à-dire : tout d'abord le découpeur 1 arrache
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à un niveau supérieur un bloc de minéral sur une certaine lon- gueur du front de taille; ensuite, les paires de découpeurs 2 et 3,4 et 5. etc..., agissant successivement, exécutent une série intermédiaire d'opérations consistant chacune à arracher sur ladite longueur un bloc de charbon à un niveau inférieur et en même temps un autre bloc de charbon à un niveau supérieur, mais à une profondeur plus grande à partir du front de la veine;
enfin, le découpeur 10 arrache à un niveau inférieur le bloc de charbon qui fait saillie en forme de banc sur ladite longueur
Dans l'exemple représenté, la machine possède un groupe de cinq découpeurs inférieurs et de cinq découpeurs supérieurs à chaque extrémité. Cependant, on peut avoir dans cette machine un nombre différent quelconque de découpeurs. Dans le cas le plus simple, on aurait deux découpeurs supérieurs et deux décou- peurs inférieurs. Dans l'utilisation d'une machine de ce dernier type, on aurait seulement une paire de découpeurs supérieur et inférieur agissant simultanément, et par conséquent une seule opération intermédiaire d'arrachage d'un bloc à un niveau infé- rieur et simultanément d'un bloc à un niveau supérieur et à une plus grande profondeur.
Dans l'exemple choisi, la machine se propulse elle-même à l'aide de chenilles. On peut avoir tout autre système de pro- pulsion ou de remorquage, et le système employé peut comporter des moyens tels que des vérins pour caler la machine entre le sol et le plafond dans chaque position de travail.
La machine elle-même peut comporter des moyens pour arracher le charbon du plafond. Par exemple, un découpeur de plafond s'étendant horizontalement peut être relié à ou incorpo- ré dans la partie supérieure du découpeur multiple en forme de coin.
Quoique dans l'exemple choisi les vérins hydrauliques des découpeurs soient mis en action dans l'ordre de succession
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convenable en manoeuvrant à la main les poignées de valves 211 à 216 on peut imaginer aussi que les valves soient commandées dans l'ordre convenable et au moment voulu par un mécanisme de distribution quelconque entraîné par le moteur 23.