La présente invention est relative, de manière générale, à l'exploitation des mines et, plus particulièrement, à un procédé et un appareil d'abattage du charbon à l'aide de têtes d'abattage tournantes se recouvrant, expansibles laté- ralement et verticalement de manière à s'adapter à des lar- geurs différentes du front de taille et à des vaines de hauteurs différentes.
Dans certains bassins miniers, la veine est sensi- blement uniforme en dimension et est sensiblement horizontale, tandis que dans d'autres bassins, les veines de charbon varient
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beaucoup en hauteur et aussi en inclinaison dans un ou plusieurs sens. Après exploration par sondages à partir de la surface dans un bassin minier que l'on envisage d'exploi- ter, on peut accumuler des données détaillées en vue de compléter des cartes montrant les variations de la veine dans tout le bassin, ainsi que la nature du charbon. Ces , renseignements permettent à l'ingénieur des mines de dispo- ser convenablement et rapidement les puits principaux d'exploitation et ceux de ventilation ainsi que le programme
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complet d'ouverture et d'enlèvomonu du charbon do tout le bassin.
Pue l'exploration est faite A-3 manière détaillée, plus sera exact le plan dl e:JCl)loitat Lvl1 on es qui !úU'HJ:t'no l'emplacement et la dimension des puits et des chambras nécessaires pour élever le charbon suivant un mode d'exploi- tation particulier.
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La présente invention est r(laïj:i..vt3 à un procédé et un appareil permettant le développement durte mine par emploi tation continue progressive. Dans ce but, il est avantageux d'utiliser une machine continue pouvant abattre, le charbon
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suivant, une direction déterminée et perçut bant du modifier la largeur ainsi que la hauteur de à Ut) \.\1.-1..., furcn 1.1" pou- vant suivre également la pento et la d1 :'ür:.::ion lio la veine de charbon, lorsqu'elles changent.
La machine selon 1' invention Pl ;:',n.lt.l Ull(:t)l'ü un autre avantage très important con5;- '' c.'rs co 'ltt-' lf;,11r)ù... gement du mécanisme de coupe, latérale-mont ainsi que vertica-
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lement, permet de mieux manoeuvrer la Machine <km.:1 lit mine car la galerie creusée est plus ;'rand':: que .1.# machine, ec qui permet de creuser des chambrer, â ;'>1, .1 '.' dvult pav rapport aux galeries ce qui donne des support;;, plus robul3tli'!lJ et plus
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sûrs sans modifier les dimensions des galeries ou des chambres.
La machine comportant des têtes d'abattage tour- nantes pouvant reculer latéralement et verticalement peut manoeuvrer entre des montants ,et sous des chapeaux.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-dessous de certaines formes de réalisation pratiques données à titre d'exemples, sans que l'invention y soit limitée, description faite en se référant au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 est une vue de c8té de la partie avant d'une machine selon l'invention.
La figure 2 est une coupe verticale correspondante.
La figure 3 est une vue en élévation de cette machine.
La figure 4 est une coupe verticale faite suivant la ligne 4-4 de la figure 1.
La figure 5 est une vue en plan de cette machine.
La figure 6 est une vue en élévation de la machine, représentant un couteau à saillies du type tournant.
La figure 7 est une vue en élévation de coté, cor- respondant à la figure 6, certaines parties ayant été suppri- mé es.
La machine d'exploitation continue (figures 1 et 5) consiste en un châssis 1 fait de doux flasques 2 et 3 qui sont réunies par des éléments latéraux de manière à former un ensemble rigide. Cet ensemble porto dos galets fous supérieurs 4 et des galets inférieurs 5, ainsi que des rouos à dents d'extrémité 6 servant à porter et actionner les chenilles 7 et 8. Celles-ci sont actionnées de manière indépendante par
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des moteurs hydrauliques, non représentés, qui sont alimentés par une pompe 9 { figure 2) actionnée par un moteur électrique 10, de préférence à vitesse variable. Les moteurs actionnant les chenilles 7 et 8 peuvent également être commandés indépen- damment de manière à obtenir une possibilité de manoeuvre complète du châssis 1.
Les extrémités avant des flasques 2 et 3 comportent des chemins verticaux 11 et 11a, en forme de T faisant saillie au delà des extrémités des chenilles 7 et 8, comme on le voit sur la figure 5 et ils se logent dans des glissières complé- mentaires ménagées dans les pièces coulées centrales supé- rieure et inférieure 12 et 13, comme on le voit sur les figuras 2 à 4. Ces pièces 12 et 13 sont des boîtes à engrenages conte- nantle mécanisme tournant actionnant les têtes d'abattage montées en avant.
Tout l'ensemble de têtes d'abattage comporte quatre pièces coulées supplémentaires ou bottes à engrenages 14, 15, 16 et 17 qui représentent les boites à engrenages supérieures et inférieures des côtés gauche et droit, respec- tivement de la machine, en regardant les figures 2 et 4. Les glissières 18 et 19, complémentaires des chemins,de la face arrière des boîte;, supérieure et inférieure 12 et 13 oont gar- nies en vue de guider doucement le déplacement vertical de ces boîtes coulées les unes par rapport aux autres.
Comme on le voit sur la figure 5,les systèmes 20 de pistons et cylindres servent à soulever et Abaisser les boîtes 12 et 13 les unes par rapport aux autres. Les cylindres 21 servent à soulever et abaisser la boîte inférieure 13 par rapport au châssis 1. Comme on le volt sur la figure 2,le cylindre 20 est porté par des oreilles 22 situées à 1'arrière de la botte 12 et son piston est relié à l'oreille 23, dirigée
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vers l'arrière, de la boîte 13. Ainsi, en faisant sortir-ou rentrer le piston dans le cylindre 20, on peut déplacer les boîtes 12 et 13 l'une par rapport à l'autre.
Comme on le voit également sur la figure 2 dans le système 21 de cylindre et piston, le piston pivote sur l'avant du châssis 1 à l'aide des oreilles 24 voisines du haut de la machine et le bas du cylin- dre est fixé sur les oreilles 25, dirigées vers l'arrière et vers le bas, de la boîte inférieure 13. Ainsi, en faisant allonger ou raccourcir le système 21, on peut soulever ou abaisser la boîte inférieure 13, avec tous les organes asso- ciés, par rapport au châssis- 1 de la machine ou au sol sur lequel la machine se déplace.
Comme on le voit sur les figures 1 et 2, les coins en diagonale, supérieur et inférieur des boites à engrenages formant le système de têtes tournantes comportent des glissiè- res 26, 27, 28 et 29. Ces glissières sont fixées sur les boitas intermédiaires 12 et 13 respectivement et elles traversent les boites 14, 16 et 15, 17 pour leur permettre de se déplacer latéralement à l'extérieur des boites intermédiaires 12 et 13.
Comme on le voit sur les figures 1 et 5, les bottes d'extrémi- té supérieure et inférieure 16 et 17 comportent des systèmes à piston et cylindre 30 et les boîtes supérieure et inférieure 14 et 15 sont munies des systèmes 31 à cylindre et piston.Les cylindres de ces systèmes sont ouverts du côté du contre de la machine et leurs pistons sont fixés sur des o@@illes des boites intermédiaires, en 32.
Ainsi, en faisant allonger les systèmes de cylindres 30 ou 31, on peut faire reculer latéralement par rapport aux bottes intermédiaires 12 et 13 les boites d'extrémité 14,15, 16 et 17. Il est préférable d'avoir des commandes indépendan-
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tes pour les paires de pistons 30 et 31 pour permettre à un coté donné de s'éloigner d'une quantité donnée plutôt que d'avoir à éloigner simultanément toutes les boîtes d'extrémi- té. Toutefois, il est préférable que les boîtes supérieure et inférieure d'un même coté se déplacent latéralement en même temps.
Les têtes d'abattage 33 à 40 sont montées chacune sur un arbre portant le même nombre de référence avec adjonc- tion de la lettre a et chacun de ces arbres est port6 par des paliers ménagés dans' les parois avant et arrière de leurs boîtes respectives et la roue à vis sans fin, marquée b est montée sur l'arbre entre les paliers, comme on le voit sur la' figure 4. La roue à vis de chaque arbre engrène avec la vis, marquée ± , montée sur les arbres horizontaux supérieur et inférieur 41 et 42. Les vis 33c, 34c, 39c et 40c des boîtes d'extrémité sont montées chacune dans des paliers portant la lettre d et elles comportent des rainures servant à recevoir les parties portant des languettes des extrémités des arbres 41 et 42.
L'arbre horizontal supérieur 41 est porté par les paliers centraux 43 et 44 de la boîte 12 et par les paliers d'extrémité 45 et 46. L'arbre inférieur 42 est porté de même par des paliers montés dans la boite intermédiaire 13, les paliers centraux 47 et 48 et les paliers extérieurs 49 et 50.
Ainsi, les arbres supérieur et inférieur 41 et 42 sont portas par des paliers contenus en totalité dans les boîtes inter- médiaires 12 et 13 et les extrémités do ces a@@es s'étendent au delà et sont canneléesde manière à coulisser dans l'ouver- ture rainurée des vis correspondantes 33c, 34c, 39c et 40c, comme on le voit sur la figure 4. Ainsi, lors d'un déplacement
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latéral des boites d'extrémité 14-15 et 16-17 par rapport aux boîtes intermédiaires 12 et 13, les arbres supérieur et in- férieur restent en contact avec leurs organes de commande.
Entre les paliers intermédiaires des arbres 41 et 42, se trouvent des roues dentées 51 et 52. Ces roues visibles également sur la figure 2, sont en prise avec les vis vertica- les 53 et 54 portées par l'arbre vertical 57. La vis 54 est portée à ses extrémités par les paliers 56 de la botte 13 et la vis 53 est fixée sur l'arbre 57, lequel à son tour est porté par les paliers 55 de la boite 12. L'extrémité infé- rieure de l'arbre 57 est cannelée et se loge dans l'ouverture rainurée de la vis 54. Ainsi, l'arbre vertical 57 permet aux boites supérieure et inférieure de s'écarter les unes des autres pour soulever ou abaisser la rangée supérieure de têtes par rapport à la rangée inférieure en vue de changer la hau- teur de taille suivant les changements de hauteur de la veine de charbon.
Sur l'extrémité supérieure de l'arbre vertical 57, est calé le pignon d'angle 58 en prise avec le pignon d'angle 59 porté par l'extrémité de l'arbre horizontal du moteur hy- draulique 60 fixé sur la face arrière de la boite intermédiaire supérieure 12. De même, l'extrémité supérieure de la vis 54 de la botte inférieure 13 porte le pignon d'angle 61 qui en- grène avec le pignon d'angle 62 porte par l'extrémité de l'arbre du moteur hydrauli qu e inférieur 63 fixé sur la face arrière de la boîte intermédiaire 13.
Ainsi, les rangées supérieure et inférieure de têtes de taille sbnt actionnées par des moteurs indépendants et elles sont maintenues en synchronisme par l'arbre vertical 57 qui est placé entre ces rangées. Chacun des moteurs hydrauliques
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60 et 63 est actionné par l'intermédiaire de commandes vou- lues à partir de la pompe hydraulique 9, comme représenté sur la figure 2.
Chacune des têtes de taille comporte une série de mèches avec dents d'attaque doubles, comme indiqué en 64, qui sont montées en alignement radial et vont en reculant vers l'arrière à partir de mèches pilotes disposées axialement 65.
Les mèches 64 sont à distance les unes des autres radialement et axialement et elles sont disposées de manière à tailler dans le charbon des entailles concentriques. Lorsque la machine avance, les-têtes tournantes avancent avec les dents des mèches suivant des hélices indépendantes dans le charbon et en le détachant de la veine.
La rangée supérieure de têtes de taille est disposée à l'arrière de la rangée inférieure afin de donner la place voulue pour que le charbon abattu par les têtes supérieures tombe à l'avant du transporteur, comme indiqué en 66. Les têtes des rangées supérieure et inférieure situées sur les cotés opposés du centre de la machine tournent dans le sens voulu pour ramener le charbon vers le centre de la machine d'où il.est pris par le transporteur et est emmené à partir du front de taille. Ainsi, les arbres 33a à 36a tournent en sens inverse des aiguilles d'une montre en regardant les fi- gures 3 et 4, tandis que les arbres 37a à 40a tournent dans le sens des aiguilles d'une montre.
Comme on le voit sur les figures 1 à 3, une plaque 67 est fixée sur le bord inférieur avant de la boite 13 ainsi que sur des bras pendants 68 qui sont fixés sous la boîte 13 au voisinage, de ses extrémités, confie on le voit sur la figu- re 3. La partie centrale de la plaque 67 est découpée en 70
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pour recevoir l'avant du transporteur 66. Le bord inférieur de la plaque 67 est muni d'une lame râcleuse 71 disposée hori- zontalement. Ceci racle et abat les saillies qui se sont for- mées entre les têtes d'abattage tournantes comme on le voit sur la figure 3,en donnant ainsi un mur lisse sur lequel opère la machine.
Les bras 68 portent aussi la plaque trans- versale inférieure 72' formant poche pour supporter l'extrémité avant du transporteur 66 à partir du système de têtes d'abat- tag e.
Le transporteur consiste en une chaîne d'entraîne- ment sans fin 73 fonctionnant sur les surfaces d e transporteur supérieure et inférieure 74 et 75 lesquelles sont rigidement. fixées sur les cotés 76 et 77 ( figures 1 à 3). Cette auge de transporteur s'étend vers l'arrière sous la botte 13, puis remonte sur la partie supérieure du châssis de la machine (figure 5) et va vers l'arrière à une extrémité de décharge où le brin supérieur du transporteur tourne sur une roue à dents d'entraînement et revient vers l'avant de la machine en formant le brin inférieur. Comme on le voit sur la figure 5, le trans- porteur est fait de trois chaînes 73 comportant chacune des ailettes latérales d'entraînement 78.
Co transporteur est actionné à son extrémité de décharge par un moteur hydraulique non représenté, alimenté par la pompe 9.
Afin d'enlever les trois saillies interméd@aires laissées entre la rangée supérieures de têtes d'abattage, la boîte intermédiaire supérieure 12 est munie d'un organe articu- lé 80 portant la lame râcleuse supérieure 81 qui peut titre soulevée et abaissée au moyen de;; cylindres 82. En actionnant le3 pistons des cylindres 82, on peut soulever ou abaisser la lame 81 pour abattre toute partie des dites saillies en don-
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nant ainsi une galerie avec un toit et un @ur lisses.
En commandant de manière appropriée les cylindres hydrauliques, on peut soulever la rangée supérieure de têtes d'abattage par rapport à la rangée inférieure et placer les têtes extérieures des deux rangées à distance voulue des têtes intermédiaires afin d'augmenter la hauteur et la largeur de la galerie creusée par ces têtes. Les mèches de chacune des têtes effectuent des déplacements concentriques qui recouvrent les déplacements concentriques des mèches des têtes voisines.
Lorsque les têbes sont écartées verticalement et horizontale- ment, la partie de recouvrement diminue.
Dans la variante des figures 6 et 7, les couteaux de taille des saillies sont montés sur des excentriques 33e, 35e, 37e et 39e qui les actionnent. Chacun de ces excentriques est calé sur son arbre respectif au moyen des clavettes 83 qui sont placées de telle sorte que le plus grand rayon de l'excentrique est dirigé vers le bas lorsque les têtes sont repliées ou placées à l'intérieur des dimensions des boites* Chacun des excentriques présente sur son pourtour une rainure annulaire dont un côté est une bague amovible 85 afin de permettre d'y monter l'ouverture des plaques 86, 87, 88 et 89.
Des bagues d'usure sont montées sur les parties de l'excentri- que pour éviter l'usure des pièces.
Les plaques 86 et 89 comportent chacune des jeux verticaux de dents 90 et 91 de taille de:,; saillies. La série simple de dents 92 est portée par la pl que 87, tandis que les couteaux de coup. des saillies 93 et 94 sont tous deux portés par la plaqua 88. Chacun des jeux de ces couteaux a la forme dû dents qui Dont incurvées dans le sons où elles taillent et elles sont montées dans des douilles, en étant
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maintenues en place par la plaque de serrage 95.
Les couteaux 90, 91, 92 et 94'pour.les saillies latérales et de bout peu- vent comporter plusx de dents car les têtes formant ces s ail- lies- peuvent être-écartées verticalement et latéralement.
Toutefois, si la machine est faite de telle sorte que l'espacement entre toutes les têtes soit le même lorsqu'elles sont écartées, tous les couteaux seraient identiques. La longueur de chaque couteau est déterminée par le maximum de la distance entre centres des têtes voisines, soit verticale- ment, soit latéralement.
Les plaques de bout,$6 et 89 comportent des onglets 96 qui s'adaptent et coulissent dans des glissières parallèles 97 des plaques 87 et 88 respectivement. Le seul moment où il ' y a déplacement relatif entre ces glissières et ces onglets est celui pendant lequel les têtes sont écartées ou rapprochées les unes par rapport aux autres pour modifier leur distance entre centres.
Les excentriques 33e et 35e tournent dans le mène sens et les excentriques 37e et 39e tournent dans le mène sens', mais qui est l'opposé du précédent. Les plaques 86 et 87 tour- noient ainsi en sens inverse des aiguilles d'une montre et les plaques 88 et 89 dans le sens des aiguilles d'une montre.
Après un quart de tour à partir de la position représentée sur la figure 6, les plaques 87 et 88 sont au point où elles sont le plus près l'une de l'autre. Ces plaques doivent tailler suivant les lignes 98 et 99 pour éviter toute interférence l'une avec l'autre.
La rotation des arbres fait ainsi tournoyer les pla- ques et les dents suivant de petits cercles qui sont représen- tés en trait fin. Ce mode de taille des saillies nécessite
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sensiblement moins de force que dans le cas des lames 81 des figures 1 et 2.
Alors que, pour la clarté des explications, on a représenté et décrit certaines formes de réalisation préfé- rées de l'invention, il est bien entendu que celle-ci est susceptible de nombreuses modifications et que certaines parties peuvent être utilisées sans en utiliser d'autres, tout en restant dans le cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1 ) Machine d'exploitation minière continue, caractérisée par le fait qu'elle comporte un châssis mobile, plusieurs boîtes à engrenages montées à l'avant de ce châssis de manière à pouvoir se déplacer latéralement les unes par rapport aux autres, des têtes d'abattage tournantes portées par ces boîtes actionnées simultanément de manière à forer une galerie plus grande que le châssis, des commandes montées entre ces boîtes faisant tourner ces têtes, des moteurs agis- sant sur ces boîtes en vue de modifier l'écartement entre les axes de rotation de ces têtes afin de modifier la dimension latérale de la section transversale de la galerie, tout en laissant subsister les liaisons de commande.
2 ) Machine d'exploitation minière continue suivant la revendication 1 ), caractériséepar le fait que le châssis porte à l'avant un jeu de glissières verticales sur lesquelles coulissent une boite à engrenages supérieure et une inférieu- re, un vérin supportant et déplaçant une de ces boîtes par rapport au châssis, un vérin supportant et déplaçant la deuxième boîte par rapport à la première, des glissières fai- sant saillie latéralement à partir de chaque côté de chacune de ces boîbos, une boite à engrenages mobile sur chacune de ces glissières, un vérin déplaçant ces boîtes par rapport à la première et à la deuxième, toutes ces boites portant les têtes tournantes.
3 ) Le parcours de chacune des dites têtes tournan- tes recouvre en partie celui de chacune des têtes voisines et cela quelle que soit la position relative des boîtes les unes par rapport au:: autres.
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4 ) Les dispositifs de commande comportent des excentriques actionnant des plaques abattant les saillies existant entre les cercles de coupe, quelle que soit la relation de recouvrement, des glissières reliant les plaques portées par des excentriques voisins dont les axes se déplacent les uns par rapport aux autres.
5 ) Des moteurs déplacent les boites sans interrom- pre leur liaison de commande, afin de modifier la relation de recouvrement des cercles de taille des têtes tournantes et, par suite, la dimension de la galerie creusée, sans inter- rompre le fonctionnement de la commande.
6 ) Ces moteurs déplacent les boites à la fois dans les rangées verticales et dans les rangées horizontales.
7 ) Des moteurs soulèvent et abaissent les boites par rapport au châssis