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PROCEDE DE FORAGE DE TROUS BANS DES VEINES DE CHARBON ET ANALOGUES A FORTE
PENTE, ET OUTIL DE FORAGE POUR LA REALISATION DE CE PROCEDE.
Le forage de trous dans des veines de charbon à forte pente, par exemple de plus de 45 , à partir d'une voie de base à une voie de tête, surtout en faible ouverture, présente les inconvénients suivants : lo- l'outil quitte le charbon et entame le toit ou le daine de la veine;
2 - l'outil, tournant dans un sens déterminé (à droite ou à gauche), dévie dans ce sens dans le plan de la veine;
3Q- la ligne de tiges actionnant la tête porte-outil n'est pas assez, flexible pour suivre les ondulations de la veine, et ceci d'autant plus qu'une grande partie de cette flexibilité est prise par la déviation dans le plan de la veine.
La présente invention concerne un procédé de forage permettant d'obvier à ces inconvénients: il consiste à forer des trous dans la veine au moyen d'une di plusieurs paires de têtes porte-outils montées à l'extrémité de lignes de tiges parallèles, les têtes porte-outils de chaque paire tournant en sens inverse l'une de l'autre.
Chaque tête porte-outils comprend, de préférence, une tête proprement dite, garnie de pics ou outils analogues, travaillant par l'avant et suivie d'un corps, supportant des molettes, sensiblement cylindriques, garnies de dents et travaillant par leur périphérie.
Les têtes porte-outils de chaque paire sont supportées par un guide commun, constitué par deux manchons parallèles, reliés entre eux par un voile et convenablement centrés par des pattes ou analogues dans les deux trous, sensiblement tangents, creusés par les deux têtes porte-outils correspondantes, - ces manchons étant traversés par les arbres servant à entraîner ces deux têtes porte-outils dans des sens opposés ,
Deux lignes de tiges, disposées parallèlement l'une à l'autre
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relient les deux têtes porte-outils à des broches, actionnées par un bloc moteur-réducteur de vitesse, permettant d'inverser le sens de rotation des deux têtes porte-outils, qui est monté dans un berceau, reposant sur un bâti et pouvant recevoir un mouvement d'avance sur celui-ci.
Avec cette disposition, on peut forer les trous dans les veines à forte pente en évitant la pénétration dans le toit ou le daine et en évitant toute déviation, due au sens de rotation de l'outil, dans le plan de la veine; on peut en outre inverser le sens de rotation des outils de la paire, de telle manière que les outils, pendant ce mouvement de rotation, se rapprochant l'un de l'autre à la partie supérieure des cercles qu'ils décrivent-(pour le forage au voisinage du toit), ou se rapprochant l'un de l'autre à la partie inférieure des cercles qu'ils décrivent (pour le forage au voisinage du daine).
Les dessins ci-joints représentent à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe verticale, parties en vue extérieure, d'une foreuse selon l'invention en place pdur le forage dans une veine à forte pente;
La fig. 2 est une vue en plan de la foreuse;
La fig. 3 est une vue, à échelle agrandie, en coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la fig.l, pour le forage de trous au voisinage du daine;
La fig. 3a est une vue, correspondant à la fig. 3; pour le forage de trous au voisinage du toit;
La fig. 4 est une vue en coupe longitudinale axiale de l'un des outils de forage;
La fig. 5 en est une vue en élévation d'extrémitéde gauche sur la fig. 4.
La fig. 6 en est une vue en coupe transversale suivant la ligne 6-6 de la fig. 4;
La fig. 7 est une vue en plan du guide de la paire de têtes porte-outils, avec une partie en coupe horizontale;
La fig. 8 en est une vue partielle en élévation de côté, et la fig. 9 en est une vue en élévation d'extrémité.
Comme représenté sur les fig, l, 2 et 3, pour le forage de trous dans une veine de charbon a à forte pente, d'une voie de base b à une voie de tête (non représentée), on utilise une paire de têtes porte-outils c, c, montées à l'extrémité de lignes de tiges parallèles d, d, et tournant en sens inverse l'une de l'autre. Les lignes de tiges d, d, aboutissent à des broches e,e, actionnées par un bloc moteur-réducteur de vitesse, ! qui est monté dans un berceau, pouvant coulisser sur un bâti g (constitué par un châssis formé de profilés), pour recevoir un mouvement d'avance à mesure de la progression de l'opération de forage. Ce mouvement d'avance peut, comme représenté sur la fig. 2, être commandé, pour chaque broche e par un levier à main h, agissant par un système de roue à rochet et cliquet.
Le bloc moteur-réducteur de vitesse entraîne les deux broches e, e, et par suite les deux lignes de tiges d, d et les têtes porte-outils c, c, dans des sens de rotation opposés; il permet également d'inverser à volonté les sens de rotation des deux têtes porte-outils c. C'est ainsi que, dans le cas du forage près du daine (fig. 1 et 3), les deux têtes porte-outils seront entraînées dans des sens de rotation (opposés) tels que les outils s'écartent les uns des autres à la partie supérieure des cercles décrits par eux, et se rapprochent l'un de l'autre à la partie inférieure de ces cercles;
il en résulte une réaction qui tend à maintenir les outils aussi près que possible du daine Au contraire, pour le forage de trous au voisinage du toit, on fera tourner les têtes porte-outils.2, c (fig. 3à) dans des sens opposés tels que les outils se rapprochent les uns des autres à
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la partie supérieure des cercles décrits par eux, en tendant ainsi à main- tenir les outils aussi près que possible du toit. ,
Chaque tête porte-outils .± comprend (fig..4, '5 'et 6), à trayant une tête proprement dite,c1 de forme générale triangulaire, supportée par un corps, constitué par une âme trêflée c2 sur laquelle sont'montées deux flasques d'extrémité c3, c4.
La tête c2 peut être rapportée sur le corps c2,c3, c4, par soudure, (comme représenté) ou par montage mécanique ou élastique ; elle est garnie de pics c5, engagés dans des logements de la tête triangulaire c1 et immobilisés par des vis à tête noyée c6.
Les flasques d'extrémité c3 c4 du corps de la tête porte-outils supportent des axes parallèles c7, sur lesquels peuvent tourner des molettes c8 ces dernières sont disposées à 120 l'une de l'autre et sont constituées par des cylindres, dont les extrémités sont légèrement coniques, afin de fa- ciliter leur engagement;leur surface extérieure est garnie de dents tail- lées droites ou hélicoïdales et étudiées pour broyer le charbon et refuser la roche. Le diamètre de la partie du corps portant les molettes c8 est de préférence légèrement plus grand que celui du travail des picy c5. ces der- niers sont disposés (fig. 5) de manière à décrire des cercles concentriques, suivant des trajectoires différentes.
Ils sont également disposés de maniè- re à permettre aux pics extérieurs (voir fig. Il,.) de travailler en retrait par rapport aux pics voisins du centre, afin de compenser dans une certaine mesure l'usure résultant d'une vitesse circonférentielle plus grande.
Sur le dessin, il est représenté à titre d'exemple 9 pics; il est bien entendu que ce nombre n'est pas limitatif. La flasque arrière.2.4 du corps comprend une partie tubulaire rapportée c9, formant manchon, pour l'accouplement de la tête porte-outils à l'arbre d'entraînement correspon- dant. Les deux têtes porte-outils c décrites ci-dessus, qui sont portées et actionnées par les deux lignes de tiges d, d, disposées parallèlement l'une à l'autre,et qui coupent, l'une à droite et l'autre à gauche, exé- cutent dans la veine de charbon a deux trous tangents ou sensiblement tangents (voir fig. 3 et 3a). Ces deux têtes porte-outils sont supportées par un guide 1, disposé à faible distance de ces têtes (fig. 1);ce guide (voir les fig. 7, 8 et 9) est constitué par deux manchons il, il, reliés par un voile i2.
Chacun de ces manchons ¯il est constitué par un tube, qui peut être cylindrique (comme représenté) ou non et qui est centré dans le trou creusé par la tête porte-outils .± correspondante, travaillant à l'avant de ce guide i, par des pattes i3 i3, ménagées longitudinalement sur la plus grande partie de la face supérieure ét de la face inférieure de chaque manchon. Ces pattes i 3 présentent la forme de socs, de dimensions décroissantes à partir du milieu du manchon vers ses extrémités (fig. 8),pour assurer un bon "décrottage" du toit ou du daine et pour permettre en même temps, par un certain jeu de bascule, la réaction des outils au contact des épontes.
Le voil i2, reliant les'deux manchons i1, i1 du guide, pré- sente extérieurement des dents de scie i4 et i5, pour agrandir son passage suivant la génératrice commune aux deux trous tangents creusés.par les têtes porté¯=outils c.
Chacun des manchons ou tubes i1,i1 est traversé par un ar- bre j servant à l'entraînement de la tête porte-outils correspondante (a gauche sur la fig. 7); cet arbre.! se termine (à droite sur la fig. 7) par un manchon i1 pour son accouplement à la ligne de tiges correspondante .si; cet arbre 1 est maintenu en position dans le tube ou manchon par un tube-entretoise i2 et par deux roulements à billes i3; ceux-ci sont, de leur c8té, maintenus par dès bagues filetées i4, vissées aux extrémités du manchon i et immobilisées par des écrous i5 et des rondelles i6. Les arbres,j, sont munis de filetages, à droite pour l'un, à gauche pour l'autre.
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Comme les têtes porte-outils c, c et leur guide i ont un plan de symétrie, il est possible de les utiliser en les faisant tourner dans l' un ou l'autre sens, mais toujours avec les deux têtes de la paire tournant dans des sens opposés, suivant que l'on cherche à maintenir le contact au daine (fig. 3) ou au toit (fig. 3a), comme expliqué ci-dessus.
La foreuse peut, au lieu d'une seule paire de têtes porte-outils en comprendre un plus grand nombre, actionnées deux à deux dans des sens de rotation opposés par des arbres d'entraînement et des lignes de tiges parallèles,avec un guide commun pour l'ensemble de ces organes .
Comme mentionné, ci-dessus, le bloc moteur-réducteur de vitesse-inverseur du sens de rotation, actionnant les broches et les têtes porteoutils, peut présenter toute construction appropriée de même que le dispositif d'avance de la foreuse sur le bâti de support g,
REVENDICATIONS 1. Procédé de forage de trous dans des veines de charbon ou analogues à forte pente, - ce procédé consistant à forer au moyen d'une ou plusieurs paires de têtes porte-outils montées à l'extrémité de lignés de tiges parallèles, les têtes porte-outils de chaque paire tournant en sens inverse l'une de l'autre.
2. Outil de forage pour la mise en oeuvre du procédé selon 1 caractérisé en ce qu'il consiste en une paire ôu plusieurs paires de têtes porte-outils, les têtes porte-outils de chaque paire étant animées d'un mouvement de rotation dans des sens opposés.