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L'invention est relative à un soutènement de mine formé par une com- binaison de chapeau et d'étançon.
Lorsqu'il s'agit d'un soutènement de mine connu, formé par étançon et chapeau, la force d'appui la plus importante de l'étançon contre le toit, res- pectivement contre le sol, se manifeste généralement dans le prolongement de l'axe de l'étançon. Les extrémités des chapeaux ne sont que peu ou pas chargées, de manière que la tâche du soutènement, à savoir de soutenir le toit sur une grande surface et avec une force d'appui uniforme, n'est qu'imparfaitement rem- plie. La raison doit en être recherchée dans le fait que les extrémités saillan- tes des chapeaux fléchissent en s'effaçant sous la charge du toit.
Toutefois la raison peut, avant tout, être également recherchée dans le fait que lors de la
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pose du soutènement, on ne veille pas avec suffisamment de soin que le chapeau soit appliqué dans sa position la plus avantageuse contre le toit. Lorsqu'il s'agit d'un soutènement de taille mécanisé, cette dernière possibilité n'existe pas de toute façon. Des inconvénients décrits découlent une détérioration du toit et un effondrement entre les étançons des couches du toit.
Afin d'empêcher les défauts mentionnés du soutènement, on a proposé que le chapeau soit exécuté de manière à présenter une flèche concave par rap- port à la surface d'appui, tandis que 1(étançon est posé sur le point le plus saillant de la flèche de façon que le chapeau puisse s'appliquer contre le toit au moyen de ses points extrêmes. Sous la pression du toit qui s'affaisse, le chapeau est déployé élastiquement et sa surface s'applique ainsi contre le toit.
Toutefois afin d'obtenir que les forces d'appui de l'étançon soient transmises sur le toit avec un maximum d'uniformité et sur une surface aussi grande que possible, il faut accepter ici un affaissement relativement important du toit.
'Cependant, afin de pouvoir apporter les meilleurs soins au toit et de pouvoir maîtriser ce dernier, il est d'une importance déterminante que le toit, mis à nu par l'abattage, soit soutenu efficacement le plus t8t possible afin d'empêcher au maximum un affaissement du toit. De ce fait, outre la nécessité de soutenir le toit uniformément par une surface d'un maximum de grandeur, il faut également que le soutènement soit posé de manière qu'une résistance élevée soit opposée immédiatement et dès le début au toit.
L'invention vise à perfectionner un soutènement formé par une combi- naison de chapeau et d'étançon et dans lequel le chapeau, à l'état non chargé, est incurvé d'une façon concave par rapport à la surface d'appui.
Suivant l'invention, la possibilité de charge du chapeau est adaptée à la capacité de charge de l'étançon de manière que lorsque la pré-charge de l'étançon, nécessaire à une bonne maîtrise du toit, est atteinte, le chapeau atteigne également tout son déploiement élastique et son application totale contre le toit.
L'accord mutuel entre le chapeau et l'étançon offre la possibilité d'appliquer toute la longueur du chapeau contre le toit, et ce, déjà pendant la pose de l'étançon, et d'obtenir, déjà pendant le processus de pose, une ré- partition uniforme de la charge sur une grande surface, de manière que le toit soit soutenu efficacement très t8t et que l'affaissement du toit puisse être largement empêché.
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Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés illustrant des ensembles de soutènement constitués par des chapeaux et des étançons et dans lesquels :
La fig. 1 représente une coupe transversale d'une taille soutenue par un cadre mécanisé avant la pose des étançons.
La fig. 2 représente la disposition de la fig. 1, toutefois après la pose des étançons.
La fig. 3 représente un cadre de soutènement à deux étançons et à double-chapeaux identiques articulés les uns aux autres.
La fige 4 représente une coupe suivant la ligne IV-IV du soutènement de la fige 3.
La fig. 5 représente un cadre de soutènement similaire à celui de la fige 3. toutefois muni d'une pièce intermédiaire et de traverses à grande portée.
La fig. 6 représente un cadre de soutènement à traverse commune con- tinue.
La fig. 7 représente une coupe suivant la ligne VII-VII du cadre de soutènement suivant la fig. 6.
La fige 8 représente un cadre de soutènement à chapeau continu et à traverses à grande portée.
La fig. 9 représente une coupe suivant la ligne IX-LX du cadre de soutènement de la fig. 8.
Un espace d'abattage délimité par le front de taille 1, le remblai 2, la toit 3 et le sol 4 contient un transporteur 5 installé à proximité du front de taille 1 exempt d'étançon. Un cadre de soutènement, constitué par une semelle 6, deux étançons 7 et 8 et un chapeau 9, soutient le toit 3 par rapport au sol 4.
De manière connue, la fixation des étançons 7 et 8 sur les pièces de soutènement 6 et 9 peut être élastique, rigide ou articulée. Le chapeau 9 s'étend jusqu'au front de taille 1, c'est-à-dire qu'il fait saillie par dessus le transporteur 5.
Vers l'arrière, le chapeau 9 fait saillie par dessus l'étançon 8 jusqu'à proxi- mité de la ligne de foudroyage 10.
Le chapeau 9 est incurvé d'une manière concave par rapport à l'orien- tation du toit 3. Ici la semelle 6 est également incurvée d'une manière concave par rapport à la surface d'appui, à savoir le sol 4. Il est évident qu'il est également possible d'utiliser une semelle d'exécution connue, sans flèche. Afin
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de faciliter l'avancement du cadre, les extrémités du coté abattage du chapeau 9 et de la semelle 6 sont repliées vers le haut en forme de patin.
La capacité de charge des étançons 7 et 8 et les propriétés de charge ou de résistance du chapeau 9 sont mis en concordance les uns par rapport aux autres de manière telle que lorsque les étançons atteignent la pré-charge, né- cessaire à une bonne mattrise du toit, le chapeau atteigne tout son déploiement élastique et son application contre le toit. Ceci est également vrai pour la semelle 6, Sous le terme "pré-charge" il faut comprendre ici la charge avec la- quelle, lors de leur pose, les étançons sont serrés entre le'chapeau, s'appli- quant contre le toit, et la semelle, s'appliquant contre le sol.
Lors de la pose des étançons 7 et 8 au cours de laquelle les étançons intérieurs Il sortent, par exemple hydrauliquement, des étançons extérieurs 12, le chapeau 9 et la semelle 6 se déploient progressivement jusqu'à la forme repré- sentée à la fig. 2. En imaginant des conditions idéales, les forces locales, re- présentées par des flèches à la fig. 2, doivent être identiques, c'est-à-dire que les forces d'appui des étançons 7 et 8 doivent être transmises uniformément sur le toit sur toute la longueur du chapeau 9 et de la semelle 6.
D'une manière connue en soi, il est possible que le chapeau ou la semelle soit exécuté comme supports à résistance identique.
Les figs, 3 à 9 représentent d'autres formes d'exécution avantggeuses de cadres de soutènement dont les chapeaux et, éventuellement, les semelles sont incurvés d'une manière concave par rapport à la surface d'appui. La disposition des chapeaux à l'intérieur des cadres de soutènement et leur raccordement aux étançons sont exécutés ici de manière particulièrement avantageuse. Les têtes d'étançon sont sphériques. Les poches sphériques correspondantes ne sont pas représentées aux dessins schématiques des figs. 3 à 9. Les semelles 6 sont re- présentées ici sous la forme de supports en U droits. Il est évident qu'elles peuvent recevoir tout forme et exécution appropriées pour le but envisagé, par exemple une exécution correspondant à celle des chapeaux.
Aux figs. 3 et 4, une traverse 13 est disposée sur chaque tête d'étan- çon de manière à être articulée de tous c8tés. Deux chapeaux 14, disposés à c8- té des têtes d'étançon, sont reliés aux traverses au moyen des boulons 15. Les extrémités des double-chapeaux des deux étançons sont reliées les unes aux autres par une articulation 16.
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En divisant les chapeaux dans le sens longitudinal, en intercalant une traverse entre l'étançon et le chapeau et en raison du palier sphérique des tra- verses, on obtient une meilleure adaptation des chapeaux à l'orientation, géné- ralement irrégulière, du toit. L'utilisation d'un double-chaoeau présente égale- ment l'avantage d'un soutien sur une plus grande surface du toit. En outre, de ce fait chacun des chapeaux peut être plus léger, plus élastique et d'un encom- brement moindre.
De la fig. 3 il ressort que l'extrémité du chapeau, orientée vers 1e front d'abattage, soutient le toit même si ce dernier est irrégulier, ce qui est illustré en tant qu'exemple par la voûture 17,
A la fig. 5, la portée des traverses 18 est plus grande que celle des traverses 13 de la fige 3. En outre, les double-chapeaux 19 ne sont pas reliés directement l'un à l'autre, mais au moyen d'une pièce intermédiaire 20, ce qui permet d'obtenir un pouvoir d'adaptation accru par rapport à l'orientation du toit.
Aux figs. 6 et 7, les deux élançons 7 et 8 sont reliés l'un à l'autre au moyen d'une traverse 21. En outre, les double-chapeaux 22 sont plus courts et sont reliés à une pièce intermédiaire 23. Dans cette disposition, la force d'appui des étançons 7 et 8 est dirigée principalement vers les extrémités des chapeaux, orientées vers le front d'abattage et le remblai.
Aux figs. 8 et 9 on utilise un chapeau 24, sans pièce d'anticulation , et correspondant aux figs. 1 et 2. Toutefois ce chapeau est soutenu par des tra- verses 25 à grande portée. Un entraîneur 26, disposé à l'extrémité avant du cha- peau 24, sert à entraîner le chapeau lors de son déploiement. Dans cette forme d'exécution également, les forces d'appui de l'étançon sont transmises, de pré- férence, sur les extrémités du chapeau. Il est évident qu'ici également on peut disposer deux chapeaux continus 24, analogues à ceux des figs. 4 et 5, à c8té des têtes d'étançon.
L'invention peut être mise en oeuvre dans tout soutènement de mine constitué par une combinaison d'étançons et de chapeaux.