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ETANCON, EN PARTICULIER POUR L'AFFAISSEMENT DES PIECES DE SOUTENEMENT
DE MINES.
La présente invention est relative à un étançon de mine ou à un élément porteur établi'selon le principe d'un tel étançon, permettant l'af- faissement, en particulier, des pièces de soutènement de mines, au fur et à mesure de l'augmentation de la poussée qu'elles subissent, selon une carac- téristique d'élasticité prédéterminable.
A cet effet, il était de pratique courante jusqu'à présent de faire supporter les pièces de soutènement, par exemple, dans le cas d'un sou- tènement polygonal, les poussards polygonaux, par des piliers en bois ou par des étangons élastiques, qui se compriment au fur et à mesure de l'aug- mentation de la poussée.
Toutefois, ces piliers en bois possèdent,d'une part, une élasti- cité non uniforme et exigent, d'autre part, surtout une forte consommation de bois. Quant aux étangons élastiques du type courant dans l'abattage, ils comportent une serrure de construction relativement compliquée et possèdent un trajet limité d'enfoncement ou d'affaissement. En général, ils ne convien- nent pas pour des pressions d'un ordre de grandeur dépassant 60 tonnes, alors que les pressions, .auxquelles il faut s'attendre dans le soutènement des ga- leries de mines, sont souvent beaucoup plus élevées.
Les étançons, qui ont également été proposés pour des buts simi- laires et qui comportent un remplissage, par exemple en sable ou en une masse plastique, qui, sous l'effet de la pression, est chassé graduellement à tra- vers une ouverture ménagée à la base du fût inférieur, n'ont pas fait leur preuve, car il ne peut être question, avec de tels étançons, de contrôler la caractéristique d'enfoncement. Il en est de même des étançons de construc- tion similaire, dans lesquels on fait usage, comme masse de remplissage, d'un métal à haute capacité de fluage, ainsi que d'autres étançons de structure connue, dans lesquels, lors de l'enfoncement du fût supérieur, un copeau est
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découpé, par l'extrémité, en forme de patin coupant, dudit fût supérieur, dans une bague en métal doux montée dans le fût inférieur.
La présente invention concerne un étançon élastique, dans lequel une masse de remplissage se trouve dans le fût inférieur, cet étançon possé= dant, toutefois, tout en ne présentant pas les divers inconvénients des cons- tructions connues, grâce à l'emploi d'une masse de remplissage à propriétés particulières et grâce à une conformation spéciale du fût supérieur, une caractéristique d'enfoncement excellente et contrôlable de manière méthodi- que.
Suivant l'invention,la masse de remplissage est constituée par un corps pratiquement non plastique, devant être considéré comme solide et non susceptible de se briser en éclats, dans lequel viennent s'engager, au cours du processus d'enfoncement, des couteaux répartis sur toute la section transversale du fût supérieur et montés sur une plaque perforée prévue à l'extrémité du fût supérieur creux, les couteaux en question décou- pant la masse de r.emplissage en fragments relativement petits, qui, à mesure que s'enfonce le fût supérieur, sont envoyés, à travers les intervalles en- tre les couteaux,dans l'espace creux ménagé à l'inférieur du fût supérieur.
Ainsi,il se produit, à condition que la masse de remplissage soit formée par un corps présentant des propriétés largement homogènes, un enfoncement parfaitement régulier du fût supérieur et ainsi de la pièce de soutènement portée par celui-ci, à mesure qu'augmente la poussée du terrain, cet enfon- cement s'effectuant d'une manière prédéterminable à volonté, grâce aux pro- priétés de la masse de remplissage et grâce à la conformation des couteaux, à leur nombre et aux intervalles qui les séparent.
Il s'est révélé particulièrement avantageux d'utiliser, comme masse de remplissage, une masse stratifiée en direction horizontale, par exem- ple un corps constitué par des couches superposées de plaques en fibres de bois ou mieux encore en une matière imprégnée de bitume, telle qu'un cardon bitumé épais, des précautions étant cependant prises pour éviter, autant que possible, que les couches superposées ne viennent adhérer fermement l'une à l'autre sous l'influence de la pression. A cet effet, dans le cas cité en dernier lieu, on peut avantageusement sabler le carton bitumé ou analogue des deux côtés. On peut aussi insérer entre les diverses couches, des cou- ches intercalaires indépendantes, formées par du sable ou une autre matière granulaire, bien que ceci offre des difficultés lors de l'introduction de la masse de remplissage dans le fût inférieur.
Le corps de remplissage avan- tageusement stratifié est, de préférence, fabriqué indépendamment et placé dans l'espace creux ménagé dans le fût inférieur.
Par le fait aussi que ce corps acquiert une capacité de résistan- ce variable éventuellement par sections, vis-a vis de l'action de découpage des couteaux, on peut faire varier à volonté la caractéristique de reprise de la poussée, de l'étançon. '
Lors de l'enfoncement du fût supérieur, les tranchants des cou- teaux découpent des plaquettes dans les différentes couches du corps de rem- plissage, lesquelles plaquettes¯sont, au cours de la suite de l'enfoncement, repoussées vers le haut et arrivent ainsi dans l'espace creux ménagé à l'in- térieur du fût supérieur, ou elles restent sous forme d'une masse "lâche" ou "meuble", qui peut aisément être enlevée, lorsque l'étang'on n'est plus en service.
Il est recommandable de choisir une masse, qui ne soit pas trop cassante et qui, de préférence, ne se brise pas en éclats ou fragments, car sinon il pourrait se produire des bouchages et des déplacements dans le fût supérieur, ce qui rendrait l'enlèvement de la matière déchiquetée, difficile.
Toutefois, la résistance à l'enfoncement que présente un corps, qui se fragmente dans la direction ou s'effectue l'action des couteaux, n'est pas contrôlable et est minime et il se forme alors, au lieu de petits corps en forme de plaques pouvant aisément être enlevés du fût supérieur, de longs fragments, qui ne se séparent pas du coprs restant; dans le fût inférieur et qui peuvent se coincer l'un contre l'autre.
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Le nouvel étançon peut être utilisé de nombreuses manières, non seulement comme étançon élastique, par exemple comme étançon latéral d'un @ soutènement polygonale mais également comme traverse polygonale élastique ou com- me cintre élastique d'une telle traverse, ou encore comme bêle élastique en elle- même, par exemple dans le soutènement en fort pendage ou dressant. En bref, l'étangon suivant l'invention peut être employé, en général, dans tous les cas ou il est fait usage d'éléments de soutènement de mine élastiques.
Dans les dessins annexés au présent mémoire, on a représenté, à titre d'exemple, une forme d'exécution du nouvel étançon élastique. Dans ces dessins : - la figure 1 est une coupe verticale du nouvel étançon; - la figure 2 est, à plus grande échelle, une coupe de la tête, pourvue de couteaux, du fût supérieur - la figure 3 montre cette même tête vue de dessous, et -les figures 4 et 5 montrent des formes d'exécution exemplatives d'un soutènement pour galeries, dans lequel on fait usage du nouvel étançon.
Dans les figures 1 à 3, a désigne le fût inférieur et b le fût supérieur, réalisé sous la forme d'un piston pouvant coulisser dans le fût inférieur. Dans la forme d'exécution représentée, la tête du fût supérieur se termine dans une partie d'une articulation à deux parties c, d, par l'in- termédiaire de laquelle un cintre e est, par exemple, raccordé à l'étançon.
A l'intérieur du fût inférieur se trouve, selon une forme d'exé- cution de l'invention, une masse de remplissage f, constituée par une plu- ralité de couches de carton bitumé fort, par exemple d'une épaisseur de 1 mm, laquelle masse de remplissage, après avoir été déchiquetée par la tête cou- pante ±, lors de l'enfoncement du fût supérieur dans le fût inférieur, se .présente sous la forme d'un tas meuble h dans l'espace creux ménagé à l'in- térieur du fût supérieur.
La conformation de la tête coupante g apparaît, en particulier, aux figures 2 et 3. Dans la forme d'exécution représentée, cete tête comporte une pluralité de couteaux i s'étendant radialement à partir du centre de la tête, lesquels couteaux 1 sont, à leur tour, réunis entre eux par d'autres couteaux k disposés en arcs de cercle, en sorte que les intervalles ménagés entre les couteaux affectent, en substance, une section trapézoïdale. Comme le montre la figure 2, les couteaux vont en s'élargissant vers le haut à par- tir de leurs tranchants. Toutefois, comme on le voit en}!, cet élargissement est faible, en sorte que les intervalles entre les couteaux,tout au moins dans la partie centrale, ne subissent, en réalité, qu'un faible rétrécisse- ment, tandis que dans les parties périphériques il peut y avoir un rétrécis- sement conique.
Les fragments découpés de la masse de remplissage stratifiée traversent les intervalles entre les couteaux et viennent se rassembler dans l'espace creux prévu au-dessus de la tête coupante dans le fût supérieur.
L'enfoncement du fût supérieur se produit selon la caractéristique de résis- tance donnée par la qualité de la masse de remplissage, à tel point qu'il ,se produit, de manière avantageuse, une compresssion graduelle de la masse de remplissage restant dans le fût inférieur et ainsi une augmentation cor- respondante de sa résistance, c'est-à-dire que la résistance de l'étangon coulissant va en augmentant à mesure que croît la charge à supporter par cet étangon.
Les figures 4 et 5 montrent, à titre d'exemples seulement, quelques possibilités d'utilisation du nouvel étançon, pour lesquelles cet étançon convient particulièrement en raison de son excellente caractéristi- que d'élasticité.
Dans le soutènement polygonal représenté à la figure 4, un des étançons latéraux est réalisé sous la forme d'un étançon élastique pendant l'invention. Il en est de même de celui des deux étançons polygonaux formant le cintre, qui se trouve à l'opposé dudit étançon élastique latéral. Les étançons sont reliés entre eux par des articulations rigides, par exemple
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du type à clavette. Cette forme d'exécution convient, par exempledans le cas d'un pendage semi-raide, dans lequel les endroits susceptibles de céder sous la charge, du soutènement sont à reporter à l'endroit où l'on perce la veine.-
Le nouvel étangon convient également pour le soutènement, montré à la figure 5, en pendage fort.
Il va de soi que la forme d'exécution des couteaux et de la tête coupante, qui, comme le montre la figure 2, est montée, par un épaùlemént marginal, sur et dans l'extrémité inférieure du fût supérieur, n'est donnée qu'à titre d'exemple, de nombreuses modifications pouvant être apportées dans la disposition et la forme des couteaux, sans que l'on s'écarte du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Etançon de mine en deux parties, en particulier pour l'affais- sement élastique de pièces de soutènement de mines., dans lequel une masse de remplissage se trouve dans l'espace creux ménagé dans le fût inférieur, caractérisé en ce que la masse de remplissage consiste en une matière prati- quement solide et non susceptible de se briser en éclats ou fragments, dans laquelle s'engagent, au cours du processus d'affaissement ou d'enfoncement, des couteaux répartis sur toute la section transversale du fût supérieur et montés sur une plaque perforée prévue à une extrémité du fût supérieur creux, lesquels couteaux fragmentent la masse de remplissage en corps relativement petits, qui, à mesure que s'enfonce le fût supérieur, sont chassés à tra - vers les intervalles ménagés entre les couteaux,
jusque dans l'espace creux ménagé dans le fût supérieur.