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La présente invention concerne un dispositif de soutènement mo- bile pour tailles, qui convient de préférence, toutefois sans limitation de ses possibilités d'application à cet usage, à son emploi dans des couches en dressant.
Alors que pour le dispositif de soutènement mobile pour tailles en plateure, il a déjà été proposé de nombreux procédés de soutènement, qui sont en partie également déjà soumis à des essais pratiques et qui permet- tent un déplacement mécanique du soutènement, on n'a jusqu'ici pas encore réussi, en raison des difficultés beaucoup plus grandes qui se présentent dans ce cas, à obtenir un dispositif de soutènement pouvant être déplacé mécaniquement en avant, qui convienne pour les conditions particulières rencontrées dans des couches en dressant.
On en est par suite essentielle- ment encore réduit, à l'heure actuelle, dans le cas des dressants, à savoir, aussi bien dans le cas-de l'exploitation dans une direction en montant que dans le cas de l'exploitation par tailles obliques, à l'emploi des an- ciens procédés de soutènement en bois (boisage), qui exigent une dépense élevée comme main-d'oeuvre et comme matériel.
L'impossibilité de réaliser le soutènement de manière mécanique, dans le cas de l'abatage mécanique au moyen de haveuses, de rabots à char- bon ou analogues, se fait sentir de façon particulièrement défavorable dans l'exploitation par tailles obliques, car elle empêche d'utiliser complète- ment la capacité de rendement de la machine d'abatage.
Les procédés de soutènement proposés pour le soutènement de tail- les dans des couches en plateure, - en utilisant des cadres de soutènement, consistant chacun en un chapeau supérieur (pour le toit) et une semelle (pour le lit) et en des étançons, reliant ceux-ci entre eux et reliés enre eux par des barres, cadres dont les chapeaux ou semelles consécutifs, sont en vue d'assurer un support constant du toit, repoussés alternativement en avant, le cas échéant par une commande hydraulique, après suppression de la pression sur les étançons, et sont ensuite à nouveau remis en place, - ne conviennent pas, dans leurs formes de réalisation connues, pour les condi- tions se présentant dans les couches en dressant, car dans ce cas les cadres de soutènement et leurs liaisons sont soumis à des efforts,
non seulement en direction vertical, mais aussi dans la direction de l'inclinaison des cou- ches, et on ne peut en outre réaliser le soutènement immédiat continu, né- cessaire dans le cas de l'abatage mécanique du charbon en direction descen- dante, par havage ou rabotage, - de l'espace devenu libre au-dessus de la machine d'abatage, à savoir, de tranches ou bandes d'une largeur désirée, déterminée par la nature du procédé d'abatage employé, en réalisant en même temps la sécurité irréprochable constante du front de remblayage.
La présente invention concerne, en se basant sur le principe des cadres de soutènement successifs reliés entre eux par des barres, comme on en a proposé dans le cas de couches en plateure, un dispositif de soutène- ment, convenant de façon particulière précisément pour les conditions ren- contrées dans les couches en dressant et tenant compte de tous ces points de vue.
La caractéristiques: fondamentale de ce dispositif de soutènement consiste en ce que les cadres de soutènement, disposés à la suite l'un de l'autre à des écartements appropriés, cadres dont l'ensemble 'constitue,.le dispositif de soutènement d'une taille et qui consistent en chapeaux (pour le toit) et en semelles (pour le lit), s'étendant sur toute la largeur de la taille, et en étançons reliant ceux-ci entre eux, pouvant être montés et démontés mécaniquement, de préférence par voie hydraulique, sont reliés en- tre eux alternativement par des barres rigides et par des barres à articu- lation, rivant pivoter, qui sont normalement disposées parallèlement à la direction du front de taille.
Ce mode de liaison des cadres de soutènement
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successifs entre eux permet, étant donné que chaque cadre n'est relié que sur l'un de ses côtés par des barres rigides à un cadre de soutènement voi- sin, de faire avancer les cadres, de façon correspondant à l'abatage conti- nuel, de la largeur donnée dans chaque cas particulier, en une succession continue, en les déplaçant temporairement parallèlement à eux-mêmes au cours de l'opération du mouvement pivotant.
Lors du mouvement pivotant des barres à savoir aussi bien des barres rigides que des barres en deux parties articulées entre elles, il se produit, lorsque celles-ci sont fixées en un endroit de la périphérie des étançons tubulaires hydrauliques, employés de préférence, des défauts de sta- bilité par suite de forces agissant sur les étançons dans un sens tendant à les faire tourner, car les barres supérieures, qui sont reliées aux pis- tons, et les barres inférieures, qui sont reliées aux corps dès cylindres de pression hydrauliques, qui constituent les étançons, ont tendant à faire tourner en sens inverse ces corps pouvant tourner l'un à l'intérieur de l'autre. A ces efforts s'ajoutent encore des efforts de traction et de compression, qui sont transmis par les points de liaison des barres également aux 'étançons.
Une articulation des barres aux chapeaux et semelles, reliant les étançons entre eux dans la direction de la couche, articulation par la- quelle ces efforts pourraient être écartés des étançons, est désavantageu- se pour d'autres raisons et n'est d'ailleurs pas possible lorsque les cha- peaux et semelles consistent, comme il est préférable, en acier à ressorts pour pouvoir bien s'adapter aux irrégularités du toit.
Pour écarter des difficultés et en même temps créer les conditions nécessaires pour pouvoir effectuer le mouvement pivotant des barres et ré- aliser ainsi d'une manière complètement mécanique le mouvement d'avancement des cadres, on monte, conformément à une caractéristique additionnelle de l'invention, les barres sur les étançons de telle manière que leurs axes de rotations coïncident toujours avec l'axe longitudinal des étançons. Ceci est obtenu par le fait que les barres sont reliées à des anneaux, montés autour des étançons supérieurs et inférieurs et pouvant tourner librement autour de ces étançons, ces anneaux tournant de façon correspondant au mouvement pi- votant des barres.
On obtient ainsi la position, mentionnée ci-dessus et restant obligatoirement toujours la même, de l'axe du mouvement pivotant et'Lla suppression complète d'efforts agissant sur l'étançon ou sur ses deux parties de manière à les faire tourner dans des sens opposés ; en outre, l'écarte- ment entre les deux centres de rotation de chaque barre reste obligatoire- ment le même dans toutes les positions.
Pour fournir l'énergie, qui est nécessaire pour réaliser complè- tement le mouvement pivotant, qui s'effectue automatiquement après le dé- montage du cadre de soutènement, qui se déplace parallèlement à lui-même vers le bas, seulement jusqu'à la position du centre de gravité des barres, alors que dans le cas du cadre de soutènement se déplaçant d'abord vers le haut, les barres ont même tendance à pivoter, après démontage du cadre, sous l'action'de la gravité, en sens inverse du sens désiré du mouvement pivotant, on emploie, conformément à une caractéristique additionnelle de l'invention, un cylindre à fluide sous pression, ,de préférence mis en pla- ce de façon mobile successivement dans les cadres individuels, cylindre qui prend appui chaque fois contre un étançon d'un cadre fixe au moment donné,
- par le déplacement du piston, commandera la main, le cas échéant aussi automatiquement, - fournit l'énergie qui est nécessaire pour effectuer le mouvement pivotant complet.
Pour obtenir, dans le cas de l'emploi du dispositif de soutène- ment selon l'invention, que le toit soit, également du côté du remblai,
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supporté sur toute la largeur de l'espace ouvert de la taille, on donne avantageusement aux chapeaux (du toit), par construction, une longueur su- périeure, de la longueur résultant du talus du remblai, à la longueur des semelles (lit) et on dispose l'étançon, reliant entre eux, du côté du rem- blai, le chapeau et la semelle, dans une position inclinée correspondant au talus du.remblai. On obtient ainsi que le toit est supporté, également du côté du renblei, sur toute la largeur de l'espace ouvert de la taille.
On choisit de préférence la longueur des chapeaux de telle maniè- re que, dans la phase de leur position située le plus en arrière, ces cha- peaux s'étendent encore jusque dans la matière de remblayage, de sorte que, même dans leur position située le plus en avant, il ne reste qu'un espace relativement petit non supporté de façon sûre du côté du remblai. Pour rendre possible le déplacement temporaire des chapeaux, parallèlement à eux-mêmes, lors du mouvement d'avancement des cadres de soutènement, on donne de pré- férence aux chapeaux un profil plat, du genre de fers feuillards.
Le mécanisme de mise en action des chapeaux est avantageusement actionné par un réglage approprié du système hydraulique par lequel sont produites la suppression de la pression et la mise en action des étançons, de telle sorte que, lors de'la mise en action des étançons, il se produise un retard dans l'action de la pression de l'étançon, placé dans une position oblique du côté du remblaie par rapport aux étançons verticaux, car autre- ment la composante de pression, due à l'étançon oblique situé du côté du remblai, dans la direction de l'abatage, pourrait produire un déplacement additionnel indésirable de tout le cadre de soutènement dans cette direction.
On choisit l'écartement des cadres individuels l'un par rapport à l'autre selon des raisons d'opportunité. Cet écartement est, dans l'aba- tage par havage, en général de 1 m environ* Dans le cas .de l'abatage au ra- bot, on peut le réduire pour atteindre des avances plus petites. L'écarte- ment des étançons des cadres individuels l'un par rapport à l'autre dépend également des conditions de terrain et variera en général entre 0,8 m et 1,6m Le nombre des étançons variera également. On prévoit avantageusement, pour chaque cadre, trois étançons verticaux et un étançon oblique du côté du rem- blai. La commande de l'opération de déplacement des cadres a lieu de préfé- rence par des dispositifs de poussée hydrauliques connus en eux-mêmes.
Le nouveau dispositif de soutènement pour tailles et son mode de travail fondamental sont décrits ci-après de façon détaillée en référence aux dessins ci-joints, sur lesquels :
Les fig. 1 à 3 représentent, en une vue en plan sur une taille en dressant, différentes phases'du procédé du soutènement.
La fig. 4 est une vue en coupe, suivant-la ligne A-B sur la fig.1 à travers la taille dans la phase du procédé de soutènement représentée sur la fig, 1, qui montre plus particulièrement le cadre de soutènement ;
La fig. 5 est une vue en coupe correspondante suivant la ligne C-D sur la fig. 2 qui montre la phase de soutènement représentée sur la fi.2 ;
La fig. 6 représente en une vue dans le plan de la couche, la taille avec le mode de montage préféré des barres sur les étançons.
La fig. 7 est une vue en coupe suivant la ligne A'-B' sur la fig. 6 et
La fig. 8 représente à plus grande échelle l'anneau servant à la liaison des barres à l'étançon.
La fig. 1 représente l'état initial après l'abatage d'un panneau
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d'exploitation entier, abatage qui, selon l'exemple de réalisation considé- ré, s'effectue mécaniquement par une haveuse k (fig. 2), ainsi que la mise en place de la matière de :--remblayage jusqu'aux étançons obliques du dispo- sitif de 'soutènement, situés du côté du remblai. a' a", a"', etc.. désignent les cadres du soutènement successifs en allant du haut vers le bas, dont chacun est constitué par le chapeau b (pour le toit), s'étendant jusque dans le remblai (fig. 4), consistant en un fer profilé plat en acier à ressorts, et par la semelle.±..
(pour le mur) qui sont reliés entre eux, selon l'exemple de réalisation considéré, par trois étançons hydrauliques verticaux b', b", b"' et par l'étançon oblique e situé du côté du remblai.
L'ensemble du dispositif constitue un tout essentiellement rigi- de, auquel sont raccordées de manière appropriée les conduites f f', f" nécessaires pour le montage et le démontage des étançons.
Les étançons de chaque premier, troisième, cinquième, etc.. cadre a' a"', a ""', etc... sont reliés par des 'barres rigides ?, aux étançons cor- respondants des cadres a", a"", a """, etc.. qui les suivent, et les élan- çons de ces derniers cadres sont reliés aux étançons des cadres qui les sui- vent a"', a""', etc.. par des barres non-rigides, à articulation, de préfé- rence en deux parties, ho
A la partie supérieure de la fig. 1, il est représenté en traits interrompus, dans la région du front de taille, la nouvelle position des cadres de soutènement a', a" et des barres correspondantes, position dans laquelle ces cadres sont successivement amenés, dès que le charbon situé au niveau de ces cadres a été abattu.
Pour le déplacement successif des cadres dans la nouvelle posi- tion, on démonte d'abord tous les étançons d, dit, dit' du cadre supérieur a', après quoi par un mouvement pivotant autour des barres g, montées .sur le ca- dre a" de façon à pouvoir tourner librement et dont les points d'articula- tion au cadre a' décrivent les cercles indiqués sur la fig.
1, ce cadre par- vient, par un déplacement simultané temporaire parallèlement à lui-même, au moyen de dispositifs appropriés reliés à ce cadre et de préférence à commande hydraulique, dans-la position représentée en traits interrompus, dans laquel- le les barres , sont dorénavant situées (comme indiqué en traits interrompus) à peu près à angle droit par rapport à leur position initiale, après quoi on remet en place les étançons de ce cadre.
Le mouvement pivotant du cadre 2:.1, etc.. peut également avoir lieu de façon graduelle, par étapes, dans le cas où il est nécessaire d'assurer de suite un support pour le front de:taille.
Dès que le charbon a ensuite été abattu jusqu'au cadre suivant a", on détache les étançons du cadre a" et on fait avancer celui-ci, de la même manière que le cadre a dans la direction du front de taille, le déplacement temporaire de ce cadre, parallèlement à lui-même, exigé par les barres g, s'effectue cette fois dans la direction du bas, et est rendu possible par les barres à articulation h. qui relient ce cadre a" au cadre a"'.Les barres g du premier cadre ont désormais occupé à nouveau leur direction initiale, en avançant d'un panneau d'exploitation, tandis que les barres h se trouvent dans la direction que les barres e avaient précédemment occupée.
Dans le déplacement subséquentenavant du cadre a"'avec mouve- ment pivotant des barres rigides g, qui relient ce cadre au cadre a"", il se produit à nouveau le même déplacement, sous l'action des barres à arti- culation h, situées entre les cadres a" et a"', seulement avec la différence que le déplacement temporaire du cadre a"', parallèlement à lui-même, s'ef-
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fectue dans la direction du haut.
Les barres rigides assurent ainsi toujours l'écartement entre des cadres successifs, mais sans que le mouvement d'avancement des cadres faisant partie du dispositif de soutènement de toute la taille, dont les ca- dres sont tous reliés entre eux, en soit gêné.
La fig. 2 représente l'état qui est obtenu après le déhouillage de la moitié environ de la longueur de la taille et qui, appès achèvement de l'abatage, devient celui représenté par la fig. 3, selon laquelle le panneau rendu livre n'est pas encore rempli de matière de remblayage, ce qui sera le cas en règle générale.
Selon les fig. 6 ét 7, qui représentent le dispositif dans le cas de la réalisation entièrement mécanique du mouvement d'avance du dispositif de soutènement, les barres rigides g, qui relient le cadre a' au cadre a", de même que les barres à articulation h, qui relient le cadre a" au cadre a"', - à savoir, aussi bien celles situées près du toit, reliant entre eux les étançons supérieurs, constitués par les pistons des cylindres de pression hydrauliques, de cadres voisins, que cellés situées près du mur, reliant en- tre eux les étançons inférieurs, constitués par les cylindres, de pression, - sont reliées par l'intermédiaire d'anneaux k, entourant librement les corps des étançons (cylindre ou piston) et pouvant tourner librement autour de ces corps,
ces anneaux tournant autour des étançons de façon correspondant au mouvement pivotant des barres, de sorte qu'il n'existe pas de liàison rigide entre étançons et barres.
L'énergie, nécessaire pour la réalisation complètement mécanique du mouvement pivotant, est fournie par le cylindre de pression l, constitu- ant une partie autonome, qui comporte latéralement sur le corps de cylindre une griffe m ét sur le fond de cylindre une griffe n et dont la tige de pis- ton 0 se termine également par une griffe p.
Pour mieux expliquer le mode d'action de ce cylindre de pression, il y a d'abord lieu de mentionner que la fig. 6 représente en traits pleins l'état, à partir duquel le cadre a', par le mouvement pivotant des barres autour des centres de rotation, donnés par les axes des étançons k, sur le cadre a", est d'abord avancé, par un déplacement parallèlement à lui-même vers le haut et ensuite vers le bas, dans la position représentée en traits interrompus, après quoi, dans la phase suivante, le cadre a", par le mouve- ment pivotant, avec pliage des bielles h, autour des centres de rotation sur le cadre a"' et le mouvement pivotant des bielles autour des centres de rotation sur le cadre a'qui a déjà été- avancé, en se- déplaçant parallèlement à lui-même, est avancé d'abord-vers le:
bas et ensuite vers le haut.
Dans la premièrede ces phases (mouvement pivotant d'avancement du cadre a'), on place le cylindre 1 par sa griffe inférieure n sur l'étan- çon médian du cadre a", de sorte que la griffe ± du piston de ce cylindre prenne appui contre l'étançon situé le plus en avant du cadre a'. On supprime ensuite la pression sur le cadre a', et la barre est, par le déplacement du piston sortant du cylindre, avec un déplacement simultané en avant et un mou- vement pivotant du cylindre ¯1 autour de son point d'appui sur le cadre a", relevée dans la deuxième position représentée sur le dessin jusqu'au sommet de l'arc du mouvement pivotant. Après avoir dépassé ce sommet, le cadre a' retombe, sous l'influence de la gravité, de lui-même dans sa position finale représentée en traits interrompus.
On peut alors à nouveau enlever le cylindre de pression 1, pour le mettre en place pour le mouvement pivotant suivant le cadre a". A cet effet,
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on détache d'abord ce cadr-, de sorte que, comme indiqué par le cercle du mouvement pivotant, il tombe juste dans sa position la plus basse, corres- pondant à la position du centre de gravité des barres situées par dessous.
Dans cette position, on accroche le cylindre de pression 1 par sa griffe latérale m à l'étançon médian du cadre a"'; ce cylindre repousse alors, dès que se produit l'admission du fluide sous pression, en prenant appui sur cet étançon, le, cadre a" surle reste -de' sontrajet jusque dans la positionvoisi- ne du front de taille. Lors du mouvement pivotant subséquent du cadre a"', on emploie le cylindre de pression 1 de la même manière que dans le cas de cadre a', et ainsi de suite.
Outre les avantages déjà précédemment mentionnés, un avantage particulier du procédé selon l'invention consiste dans la possibilité, qui est ainsi créée, d'abattre du charbon et de mettre en même temps en place les matières stériles de remblayage. Jusqu'ici, dans le cas de couches en dressant, l'évacuation du charbon s'effectuait sur le talus du remblai, garni à cet effet dans tous les cas de tôles formant couloirs.
La présente invention permet, de manière très simple, d'effectuer l'évacuation du charbon au voisinage immédiat du front de taille et l'amenée simultanée des matières de remblayage dans la région correspondant au remblai, par le fait qu'on dispose sur les cadres de soutènement un couloir, composé de viroles, i reliées entre elles à articulation, qui consistent par exemple en simples tôles courtes coudées en équerre, qui sont, selon les besoins, po- sées sur les étançons de la deuxième ou de la troisième rangée et qui peu- vent participer au mouvement pivotant des cadres de soutènement.
On obtient ainsi un dispositif transporteur, avançant automatique- ment avec le dispositif de soutènement et dont le déplacement ne donne aucu- nement lieu à un travail additionnel. Pour régler la vitesse, à laquelle le charbon glisse dans ce couloir et pour freiner cette vitesse en cas de besoin, les tôles peuvent être munies de dispositifs de freinage, ou des gradins peu- vent être ménagés en des endroits appropriés dans le couloir.
Selon le principe fondamentalement le même que le couloir, les conduites, qui doivent être entraînées à travers la taille, ne sont pas de construction rigide, mais sont de préférence construites sous forme de tuyaux en caoutchouc et sont suspendues au dispositif de soutènement de telle maniè- re qu'elles participent au mouvement d'avancement du dispositif de soutène- ment.
De la même manière, on peut disposer, sur les cadres, du côté du remblai, un revêtement, en une matière à coefficient de dilatation élevée, recouvrant le panneau de remblayage, qui est avantageusement fixé, seulement à chaque deuxième cadre, pour éviter des angles de pliage trop grands au cours du mouvement d'avancement du dispositif de soutènement.
Dans le cas de l'abatage mécanique, la machine d'abatage qui est une haveuse dans l'exemple de réalisation considéré, est guidée de manière ap- propriée sur les étançons de soutènement situés du côté du front de taille.
Il n'en résulte pas danger, en raison dè la pression d'application élevée des étançons, qui s'apportent facilement la charge due à la machine d'abatage.
Les avantages du nouveau procédé de soutènement se font sentir, il est vrai, en particulier dans le cas de l'abatage en dressant, que ce soit à la main ou par abatage mécanique ; toutefois l'application de son principe donne lieu à des avantages correspondants également dans le cas d'autres con- ditions de gisement.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés sur les dessins ci-joints, mais qu'on
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peut apporter de nombreuses modifications à ces exemples sans s'écarter du principe ni du cadre de l'invention. C'est ainsi, par exemple, que les cy- lindres de pression selon les fig. 6 et 7 peuvent également fonctionner au- trement qu'à l'air comprimé et peuvent, dans les opérations de mouvement pivotant, également être disposés dans une direction opposée.
REVENDICATIONS. l.- Dispositif de soutènement mobile pour tailles, de préférence pour l'exploitation dans des couches en dressant, en utilisant des cadres de soutènement constitués par des chapeaux (pour le toit) et des semelles (pour le mur) et par des étançons reliant ceux-ci, caractérisée en ce que les cadres de soutènement consécutifs sont reliés entre eux alternativement par des barres rigides et par des barres non-rigides, à articulation, pou- vant pivoter et disposées normalement parallèlement à la direction du front de taille, et en ce que le mouvement d'avancement des cadres de soutènement dans le nouveau panneau d'abatage peut avoir lieu, par un déplacement tempo- raire parallèlement à eux-mêmes, de façon correspondant aux cercles du mouve- ment pivotant des barres rigides, librement grâce aux barres à articulation,
reliant ces cadres aux autres cadres voisins.