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"Dispositif pour l'imprégnation d'une veine de charbon ou d'un minéral. "
Le brevet principal n 627 554, déposé le 25 janvier 1963, a pour objet un dispositif pour abattre un front de taille à l'aide d'eau sous pression et d'air comprimé. A cet effet, on utilise une tige tubulaire formant un tube d'explosion qui comporte, à proximité de son extrémité interne, un corps de rupture qui peut être détruit par une pression élevée de l'air, ce tube .étant entouré d'un tronçon de tuyau flexible servant de tube d'imprégnation et étant serré avec ce tuyau dans un trou de sonde d'une manière
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étanohe par rapport à l'entrée de ce trou en étant relié à cet ef- fet en amont de cette entrée,
à un récipient à haute pression destiné à former un accumulateur d'air comprimé.
L'invention concerne un développement supplémentaire du dispo- sitif faisantl'objet-du brevet principal et est caractérisée en ce que le tube d'explosion, qui sert à diriger le fluide gaze= 4 haute pression et qui peut se déplacer longitudinalement dans le tuyau d'imprégnation flexible et gonflable, sert de support à un dispositif de retenue vers l'arrière du tube d'explosion, oe dispositif pouvant coulisser sur ledit tube et pouvant prendre appui sur l'extrémité frontale interne du tuyau d'imprégnation.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention concerne la constitution d'un dispositif de retenue d'un genre spécial qui peut servir à renforcer l'effet de l'explosion et à influencer la sortie de 3.'eau sous pression. Ce dispositif de retenue du tube d'explosion est indépendant de la constitution de la paroi du trou de sonde. Le tube l'explosion, qui est toujours disponible en ayant une constitution qui reste uniformément bonne, assure, pendant son mouvement de recul, le serrage du dispositif de retenue, de sorte que ce tube s'arrête immédiatement. Le tube d'explosion a tendanoe, par l'effet de l'eau sous pression, à glisser ou à reculer vers l'arrière, d'autant plus qu'il peut coulisser dans le tuyau d'imprégnation.
Ce tuyau, qui peut être serré dans le trou de sonde, forme une butée certaine qui ne dépend pas d'une constitution particu- lièrement bonne de la paroi du trou de sonde. De cette façon on obtient toujours des conditions uniformes en ce qui concerne le maintien certain du tube d'explosion dans le trou de sonde. Quand le tube d'explosion a tendance à reculer par l'effet de l'eau sous pression, le dispositif de retenue vers l'arrière peut produire un effet de réglage sur la fente par laquelle se fait la sortie de l'eau hors du tube d'imprégnation.
De cette manière on utilise éga- lement la force de l'eau sous pression pour aider à la production de l'effort de serrage du dispositif de retenue vers l'arrière et, par ailleurs, on augmente, par la résistance produite à la tuyère, l'effet de rupture obtenu par le tuyau d'imprégnation flexible.
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Ces effets aident à la retenue certaine du tube d'imprégnation et une obturation étanche de l'entrée du trou de sonde est réalisée.
Ces effets sont aidés par une autre disposition suivant laquelle on fixe, par vissage sur l'extrémité arrière du tuyau flexible qui se trouve en dehors du trou de sonde, un manchon de serrage subdivisé dans le sens de sa longueur et muni de nervures d'étan- chéité annulaires, ce manchon étant empêché par ses sections séparées par les nervures, exception faite d'un petit jeu, de se déplacer axialement sur le corps d'amenée du liquide en forme de douille.
Pour le dispositif, faisant l'objet de l'invention, il s'agit d'obtenir, à un degré élevé, une fixation certaine de l'extrémité arrière du tuyau flexible formant ce tube l'imprégnation dans le manchon d'étanchéité métallique dans lequel le tube d'explosion peut coulisser longitudinalement. Ce manchon, qui se trouve en dehors du trou de sonde, doit, autant que possible, avoir une longueur axiale relativement faible afin que, sans que ce tube ait une longueur excessive, on puisse l'engager presque complètement dans le trou de sonde, même dans le cas où celui-ci a une grande profondeur.
Pour la constitution constructive du manchon d'étanchéité on fait abstraction de toute partie filetée, On utilise uniquement un manchon de serrage en deux pièces, muni de nervures d'étanchéité, les deux coquilles du manchon étant maintenues en place l'aide d'un rebord terminal interne engagé dans une gorge annulaire de la douille d'étanchéité et étant serrées à l'aide de vis ou boulons latéraux. L'extrémité du tube d'imprégnation, sur laquelle est fixé le tuyau flexible, n'a pas besoin d'avoir une section diminuée.
On peut ainsi obtenir un meilleur serrage et, en plus d'un maintien certain, une meilleure stabilité du tuyau. Les chocs axiaux, transmis à l'endroit de liaison, agissent directement sur la gorge annulaire du manchon d'étanchéité. Il est important, a cet effet, que le manchon d'étanchéité ait une longueur axiale réduite ce manchon restant en dehors du trou de sonde.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que la partie terminale avant du tube d'étanchéité gonflable est constituée par un manchon renforcé qui est appliqué sur le tube
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d'explosion avec serrage radial, ce manchon réglant lui-même la fente de sortie du liquide en dépendance de la pression. De cette maniera on peut éliminer l'usage d'éléments métalliques spéciaux montés sur le tube pour le réglage de la fente susdite ou de la tuyère.
Des tuyaux flexibles gonflables pour des tubes d'imprégnation ' sont déjà connus en soi, par l'état de la technique et il est également cornu d'armer ou de renforcer les extrémités du tuyau mais ceci uniquement pour obtenir un serrage certain des extrémités du tuyau sur un tube métallique servant à l'imprégnation et pour lequel la sortie du liquide se fait à proximité de l'extrémité fron- tale libre de ce tube métallique
Pour le mode de construction selon l'invention, le renforcement sert à la formation d'une tuyère annulaire entre l'extrémité du tuyau flexible et le tube d'explosion, la pression de l'eau dans le tuyau gonflable pouvant être influencée par le serrage radial du renforcement.
Ce mode de constitution de la tuyère annulaire, qui se règle automatiquement, coopère avantageusement avec le dispositif de retenue vers l'arrière qui peut être serré par le tube d'explosion et peut prendre appui sur la partie frontale du tube d'imprégnation. De cette manière la fente annulaire de la tuyère est modifiée en ce sens que, lorsque la pression augmente dans le trou de sonde, on oppose à la sortie de l'eau d'imprégnation du tuyau une résistance plus grande qui se manifeste par un serrage renforcé de la paroi du tube d'imprégnation contre la paroi du trou de sonde.
On connaît des dispositifs de retenue vers l'arrière mais ceuxci sont constitués par des éléments, en forme de crochets, montés sur l'extrémité avant du tube d'explosion. Ces appuis, qui s'écartent les uns des autres, nécessitent 1'existence d'une paroi de trou de sonde aussi bonne que possible et dépendant, en ce qui ooncerne leur fonction, de la position exacte dans laquelle le tube d'explosion est logé dans ledit trou.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
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La figure 1 montre, en coupe longitudinale schématique, un tube d'explosion y compris le tube d'imprégnation et les organes additionnels établis conformément à l'invention.
La figure 2 montre, semblablement mais à plus grande échelle, l'extrémité arrière du tube d'imprégnation et sa fixation sur le manohon d'étanchéité.
Les figures 3 et 4 montrent, respectivement en vue en bout et en plan, le. dispositif de serrage pour l'extrémité arrière du tube d'imprégnation.
La figure 5 montre, en coupe longitudinale, le montage du dispositif de retenue vers l'arrière et la constitution de l'extré- mité avant du tube d'imprégnation.
La figure 6 est une ooupo suivant VI-VI figure 5.
Le dispositif, montré sur la figure 1 et destiné à abattre le front de taille avec l'eau sous pression et do l'air comprimé à l'aide d'un tube d'explosion 1 de grande longueur, est destiné à être introduit dans des trous de sonde ayant une profondeur importante. L'extrémité arrière dece tube 1 porte un récipient 9 contenant de l'air sous pression élevée auquel de l'air comprima est fourri par un. passage étranglé 12 dopuis un générateur ou accu- mulateur d'air comprimé.
L'extrémité avant du tube d'explosion 1 comporte une tête 2 dans laquelle est logé un corps de rupture 3 dans lequel est placée une goupille à cisaillement transversal et qui sert d'appui à un organe obturateur 4, en forme de piston, placé en regard de trous 5 par lesquels l'air comprimé peut s'échapper après la destruction de la goupille 3.
Sur le tube d'explosion est engagé un tube d'imprégnation formé par un tronçon de tuyau flexible ayant une longueur notablement moindre que celle du tube 1, cette longueur dépendant de l'effet d'étanchéité voulu. Ce tube d'imprégnation 14 a un diamètre plus petit que celui du trou de sonde, de sorte qu'il peut au début être engagé facilement dans celui-ci. L'extrémité du tube d'imprégnation a la forme d'un manchon 30 (fig. 5) qui est serré radialement contre le tube d'explosion 1. Par l'effet de pression, produit par l'eau sous pression admise en 23, il se forme entre le manchon
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renforcé susdit et la paroi du tube d'explosion une fente 31, en forme de tuyère, qui s'amincit ou se ferme quand la pression diminue.
On obtient ainsi que le tube d'imprégnation 14 est d'abord gonflé et serré dans le trou de sonde de sorte que l'on est certain de l'obturation convenable de oe trou, Le tube d'imprégnation oomporte des armatures en tissu.
L'extrémité arrière du tube d'imprégnation 14 est serrée entre un prolongement, en forme de douille, du manohon d'étanohéité 21 et deu:: segments 32 en forme de coquilles, qui constituent un manohon do serrage. Ces ooquilles comportent un rebord périphérique qui pénètre dans une gorge annulaire 34, ayant une longueur axiale ré- duite, du manchon d'étanchéité 21. Les deux coquilles 32 sont serrées fortement l'une contre l'autre par des brides externes 35 et des boulons 36. L'extrémité arrière du tube d'imprégnation, formé par un tuyau flexible, peut ainsi conserver une épaisseur de paroi plus grande ot être retenue avec plus de certitude.
Le manohon de serrage peut avoir une longueur axiale relativement faible. De môme, l'ensemble du manchon d'étanchéité peut être court et peut être limitd à la partie de serrage susdite et au raocord pour l'eau sous pression. Les doux coquilles du manohon de serrage comportent, sur leur face interne, des nervures d'étanohéité semi-ciroulaires.
Quand la tube d'explosion est introduit dans le trou de sonde, le dispositif d'imprégnation, glissé vers l'avant, repose d'abord par la face frontale du manchon de serrage sur le bord de l'entrée de ce trou. Le choc qui se produit ainsi est transmis directement par le rebord 33 au bord de la gorge 34 et, par conséquent, au man- chon d'étanchéité, de sorte qu'entre la douille de oe manchon et le manchon de serrage ne peuvent pas se produire de mouvements axiaux relatifs qui pourraient produire des dégâts à l'endroit de raccordement.
Dans l'extrémité avant du tube d'imprégnation 14. constituée sous la forme d'un manchon renforcé par des fils métalliques ou des matières textiles ou plastiques, peut coulisser un dispositif de retenue vers l'arriére. Ce dispositif peut, comme visible sur les figu es 5 et 6, être constitué par plusieurs segments 38en for-
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me de coin, qui sont logés dans une douille conique 39 et sont maintenues en place par une bague 40. L'inclinaison ou pente des coins est choisie de manière telle que, lorsque le tube d'imprégnation recule, les segments 38 soient entraînés par frottement avec le tube 14, de sorte qu'il sont ainsi serrés dans la douille 39. Le tube est ainsi arrêté rapidement. Le mouvement de recul du tube d'imprégnation se produit généralement quand la pression de l'eau augmente.
A ce moment le tube 14 est déjà gonflé et obture d'une manière étanche le trou de sonde. Le dispositif de retenue vers l'arrière 37, serré sur le tube 1 , est ainsi refoulé, à l'aide de la pression de l'eau, contre la face frontale du tube d'imprégnation, de sorte que la sortie de l'eau rencontre une résistance plus grande , oe qui augmente l'effet du gonflement. Il est évident que, lorsque la pression de l'eau augmenrs, le tube d'explosion est engagé plus profondément dans le trou de sonde, de sorte que la sortie de l'eau ne peut jamais être complètement interrompue.
Quand la pression de l'eau diminue, il se produit toutefois une auto-obturation du fait de la fermeture automatique de la tuyère, ce qui est aidé par l'appui frontal du dispositif de retenue, de sorte que l'eau, introduite sous pression dans le trou de sonde, ne peut pas s'écouler vers l'arrière.