FR2545149A1 - Installation de rabotage pour l'extraction souterraine de mineraux utiles - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE L'EXTRACTION SOUTERRAINE DES MINERAUX UTILES. L'INSTALLATION FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST CARACTERISEE EN CE QUE LE MECANISME D'ENTRAINEMENT DU SYSTEME DE RABOTAGE EST DOTE D'UN GROUPE MOBILE DE VERINS HYDRAULIQUES 22 DISPOSES LE LONG DU BATI 1 DE L'INSTALLATION ET RELIES ENTRE EUX EN SERIE PAR DES ARTICULATIONS 23 FIXEES SUR DES COULISSEAUX 24, ET DES GUIDAGES LONGITUDINAUX SUPPLEMENTAIRES SUR LESQUELS SONT MONTES DE MANIERE MOBILE LES COULISSEAUX 24, L'UN DES VERINS HYDRAULIQUES 22 EXTREMES DU GROUPE MOBILE ETANT RELIE PAR ARTICULATION A L'ELEMENT MOBILE 29 DU VERIN HYDRAULIQUE FIXE 20, ET L'AUTRE AU SYSTEME DE RABOTAGE. L'INVENTION PEUT ETRE UTILISEE NOTAMMENT POUR L'EXTRACTION DE HOUILLE, DE SELS ET DE SCHISTES.
Description
La présente invention concerne l'équipement de mécanisation intégrale de l'extraction souterraine des minéraux utils, en particulier, de ceux gisant en coches minces, et a notamment pour objet une installation de rabotage destinée, de préférence, à l'extraction de houille, de sel et de schistes.
On connatt une installation de rabotage à rabots multiples comprenant un convoyeur portant des guidages, des rabots disposés sur ces guidages et reliés entre eux par des liens flexibles, un mécanisme d'entraSne- ment des rabots constitué par un ou deux vérins hydrauliques disposés le long du convoyeur du c3té de 11 espace exploité et destinés à entraSner les rabots, par l'in termédiaire dtune channe de traction passée sur des poulies terminales, en un mouvement de va-et-vient sur une longueur égale à la course de la tige d'un vérin hydraulique (cf. le brevet Grande-Bretagne nO 760508, cl. 68(1), publié en 1956).
Nais étant donné, comme on vient de le noter, que le mécanisme d'entraSnement des rabots ne permet de déplacer ceux ci que sur une longueur égale à la course de la tige du vérin hydraulique, on aura besoin, pour le travail dans une taille longue,' d'un grand nombre de rabots dont l'utilisation sera peu efficace, étant donné que le rendement à la taille sera limité par les conditions d'exploitation souterraine. En outre, pendant le fonctionnement régulier, chaque rabot n'utilise qutune partie de l'effort de traction fourni par le mécanisme d'entrainement, cette partie étant inversement proportionnelle au nombre de rabots.Les efforts de traction étant limités pour la raison ci dessus évoquée, les rabots ne sont capable de travailler qu'à une faible profondeur de coupe qui n'est pas de nature à améliorer notablement la granulométrie des produits ni de réduire la consommation d'énergie pour 72abattage et la formation de poussières, qui caractérisent avantageusement les rabots uniques.
Le fait que l'installation de rabotage soit muni d'un nombre notable de rabots complique éga- lement la solution des problèmes actuels relatifs à la commande à distance et à la commande automatisée des rabots en fonction de l'épaisseur exploitée de la couche, aussi bien qu'en fonction de l'hypsomé'srie du mur de la couche.
On connatt également une installation de rabotage comprenant un convoyeur de taille portant un guidage à section en auge, des rabots munis d'injecteurs dirigelant le liquide sous haute pression vers le front de taille, disposés de manière mobile sur le guidage et reliés entre eux par une channe de traction et une commande hydraulique pour former un système de rabotage, un mécanisme d'entrat-ne.ment des rabots réalisé sous forme d'un ou de deux vérins hydrauliques avec un circuit hydraulique d'alimentationp disposés de manière fixe sur le bgti du convoyeur et reliés par leur élément mobile au système de rabotage, pour entraîner celui-ci en mouvement de va-et-vient le long du front de taille sur une distance égale à la course de la tige du vérin hydraulique (cf. le brevet Etats-Unis d'inéflque n04198098, cl. 299/34).
Cette installation est toutefois analogue à l'installation de rabotage selon le brevet de Grande-Bretagne nO 760508 en ce qui concerne le mode de réalisation du mécanisme d'entrainement des rabots, leur emplacement sur le bti de l'installation et le mode dont les rabots sont réunis en un système de rabotage.
Elle en diffère en ce que, pour améliorer l'effi- cacité d'abattage, elle est munie d'un circuit hydraulique amenant du liquide sous haute pression aux injecteurs montés sur les organes exécuteurs des rabots et dirigeant des jets à haute pression vers le front de taille.
Bien que l'abattage hydraulique ait un effet favor able, il restreint notablement le domaine d'utilisation de l'installation de rabotage qui ne peut être mis en servic.e que dans les cas où les conditions minières et hygiéniques rendent l'exploitation hydraulique possible.
On stest donc proposé de mettre au point une installation de rabotage à grand rendement pour la mécanisation intégrale de l'exploitation souterraine de gisements en couche, surtout de charbon, de schistes, de sels, dans laquelle le mécanisme d'entratnement du système de rabota ge serait perfectionné de manière à obtenir des efforts permettant d'abattre le massif de la couche par un organe de coupe, en enlevant des copeaux de grande section et avec un nombre minimum possible de rabots, permettant ainsi d'améliorer la granulométrie des produits, de réduire la formation de poussières, de réduire nettement la consommation d'énergie pour l'abattage et de simplifier la solu- tion du problème concernant la commande à distance et la commande automatisée des rabots en fonction de l'épaisseur de la couche et de l'hypsométrie du mur de la couche.
Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une installation de rabotage comprenant plusieurs rabots montés sur des guidages du bAti de 1'installation et reliés entre eux par des éléments de raccordement longitudinaux de manière à former un système de rabotage entraîné en mouve- ment de va-et-vient le long du front de taille par un mécanisme d'entrainement comprenant au moins un vérin hydrau lique avec un circuit hydraulique d'alimentation, monté de manière fixe sur le bâti de l'installation et relié par son élément mobile au système de rabotage, caractérisée, selon l'invention, en ce que le mécanisme d'entraînement est muni d'un groupe de vérins hydrauliques disposés le long du bâti de l'installation et reliés entre eux en série par des articulations fixées sur des coulisseaux et par des guidages longitudinaux supplé- mentaires montés sur le bye sur lesquels les coulisseaux sont montés de manière mobile, l'un des vérins hydrauliques extJnêmes du groupe mobile étant lié par articulation à l'élément mobile du vérin hydraulique fixe et l'autre vérin hydraulique extrtme étant relié au système de rabotage.
Le mécanisme d'entraRnement des rabots selon lsin- vention peut augmenter de plusieurs fois la course de travail des rabots le long du front de taille grâce à ce que la course des éléments mobiles du vérin hydraulique fixe et les courses de chacun des vérins hydrauliques du groupe mobile disposés le long du bâti de ltinstal- lation et reliés entre eux en série par des articulations, fixées sur les coulisseaux, s'additionnent. Les coulis seaux: montés de manière mobile sur les guidages fixés sur le bâti de l'installation permettent alors une transmission store des efforts d'un vérin hydraulique à l'autre pendant leur mouvement de va-et-vient.
L'augmentation de la course de chaque rabot permet de diminuer leur nombre nécessaire pour assurer l'abattage sur toute la longueur du front de taille. De ce fait, le mécanisme d'entratnement selon l'invention est capable d'assurer l'abattage dans un front de taille de n'importe quelle longueur à l'aide d'un système de rabotage comprenant trois rabots, ce qui permet, à son tour, premièrement, de concentrer les efforts sur chacun des rabots capables d'assurer l'abattage du massif d'une couche en enlevant des copeaux de grande section, d'où une amélioration de la granulométrie des produits extraits, une réduction de la formation de poussières et une diminution notable de la consommation d'énergie pourlliattage5 et deuxièmement, de simplifier la solution du problème de la commande à distance et de la commande automatisée des rabots en fonc- tion de l'épaisseur exploitée de la couche et de l'hvpso- métrie du mur de la couche.
Il est préférable que les éléments de raccordement longitudinaux de l'installation de rabotage soient réalisés sous forme de barres rigides reliées entre elles par articulations et pourvux d'appuis montés de manière mobile sur les guidages.
Ce mode de réalisation des éléments de raccordement longitudinaux permet de transmettre aux rabots, en fonction de leur sens de mouvement, aussi bien des efforts de traction que des efforts de poussée, ainsi que, contrairement aux modes de réalisation connus, par exemple aux charnels dont la résistance mécanique est limitée, d'aug- menter les efforts de travail des rabots par exemple jusqu'à 1500 kN ou plus, en vue d'augmenter la profondeur de coupe, par exemple, jusqu'à 200 mm ou plus, en améliorant en mbme temps la sécurité de fonctionnement et la sécurité du travail, surtout dans des couches à fort pendage.
Selon l'invention, le mécanisme d'entrainement des rabots peut comprendre un autre groupe mobile de vérins hydrauliques qui, ainsi que le vérin hydraulique fixe, est monte en opposition par rapport au premier groupe mobile de vérins hydrauliques.
Ce mode de réalisation du mécanisme dtentraînement permet d'augmenter les efforts agissant sur les rabots et d'obtenir un même niveau maximum possible de ces efforts pendant la marche aller et la marche de retour du système de rabotage. L'effet désire est obtenu par le fait que les efforts transmis aux rabots proviennent de deux groupes de vérins hydrauliques fonctionnant en mme temps, de sorte que, quel que soit le sens de mouvement des rabots, l'effort total maximal reste invariable, puisque l'opposition des groupes de vérins hydrauliques leur permet de fonctionner en même temps par les chambres différentes.
I1 est avantageux que deux groupes mobiles de vérins hydrauliques de l'installation de rabotage soient reliés entre eux par articulation au moyen d'un chariot monté de manière mobile sur les guidages, guidages et relié par articulations aux éléments de raccordement longitudinaux du système de rabotage.
Ce chariot prévu dans le mécanisme dt-entratnement deys rabots permet de transmettre les efforts des vérins hydrauliques des groupes mobiles au système de rabotage compre peut, de préférence, un nombre pair de rabots. On y parvient grâce à ce que le chariot basé de manière strie sur les guidages sert d'élément de liaison relié par articulations aux barres rigides du système de rabotage et aux vérins hydrauliques des groupes mobiles du mécanisme d'en traRnement des rabots.
Il est préférable de prévoir un socle d'appui disposé sur le bâti de l'installation de rabotage, le long de ce bâti et du c8té opposé au système de rabotage, et de monter, sur ce socle, des dispositifs d'entretoisement et des guidagesaipplémentaires du mécanisme d'entraînement des rabots.
Ce mode de réalisation permet de retenir de manière store l'installation de rabotage contre les déplacements sous l'effet des forces de réaction créées par le mécanisme d'entrainement et par les rabots en action, ainsi que sous l'action de son propre poids et du poids du soutèna- ment mécanisé dans les couches à fort pendage.
L'installation de rabotage et les piles de soutène ment mécanisé sont retenues contre les déplacements in tempestifs par les forces de frottement engendrées par le serrage du socle d'appui contre le mur de la couche, et des semelles des piles, contre le toit à l'aide des dispositifs d'entretoisement fixés sur le socle d'appui suivant un mode connu choisi en fonction du type de soutènement.
Pour simplifier le circuit hydraulique d'alimentation en liquide moteur des vérins hydrauliques du meca- nisme d'entrainement des rabots et assurer la.télécom- mande de l'ensemble de l'installation de rabotage, il est préférable que les vérins hydrauliques soient mis en communication avec le circuit hydraulique d'alimen tation par l'intermédiaire du vérin hydraulique fixe et liés entre eux par une canalisation hydraulique commune formée par les chambres de travail des vérins hydrauliques, par des canaux pratiqués dans les tiges des vérins et par des conduits disposés aux emplacements des joints articulés des vérins hydrauliques.
Ce mode de réalisation du circuit hydraulique permet d'amener, de la manière la plus store et la plus simple, le liquide moteur à tous les vérins hydrauliques des groupes mobiles du mécanisme d'entrainement des rabots et de créer des conditions favorables pour l'alimentation des vérins hydrauliques de commande montés sur les rabots et pour leur commande à distance Il est alors préférable que les rabots munis des vérins hydrauliques de commande des têtes coupantes communiquent hydrauliquement avec le circuit hydraulique d'alimentation par la canalisation hydraulique commune du groupe mobile de vérins hydrauliques et par des conduits montés sur les éléments de raccordement longitudinaux du système de rabotage.
Dans les installations de rabotage connues, la commande à distance des tttes coupantes du rabot est très difficile à cause des difficultés de l'amenée d'énergie aux moyens de commande montés sur les rabots mobiles.
Le mode de réalisation, selon l'invention, du circuit hydraulique d'alimentation en liquide moteur des vérins hydrauliques de commande des têtes coupantes des rabots permet de résoudre ce problème de manière stre et simple grâce au fait que le liquide moteur contenu dans les vérins hydrauliques mobiles est amené aux rabots mobiles par les conduits montés sur les éléments de raccordement longitudinaux du système de rabotage qui se déplacent avec les rabots.
Il est avantageux, selon l'invention, que les groupes mobiles de vérins hydral11iques de l'installation de rabotage et les vérins hydrauliques de commande des têtes coupantes des rabots communiquent Bydraullquement entre eux selon un mode connu de telle sorte que l'engagement et le dégagement-des têtes coupantes se fassent alternativement conformément au sens de mouvement du système de rabotage.
La corrélation nécessaire entre le sens de mouvement du rabot et l'engagement dans la taille du jeu correspondant de couteaux de la tête coupante orientable est assurée automatiqemert à l'aide des schémas connus convenables de connexion hydraulique entre les canalisations hydrauliques des vérins du mécanisme dent nement des rabots et les conduits des verins Bydraalliques de commande des têtes coupantes montés sur les éléments de raccordement longitudinaux du système de rabotage. On peut le faire pour diffé rents modes de fonctionnement des rabots du système de rabotage suivant le front de taille, les têtes coupantes de tous les rabots peuvent Entre mises en action simultanément.Est également possible un mode de fonc- tionnement selon lequel une couche de charbon est entez vée à la profondeur voulue sur la longueur du front de taille en deux ou plusieurs passes du système de rabotage, de sorte que, à chaque passe, seulement une partie des rabots participent à l t abattage, alors que les autres rabots du système de rabotage assurent le boutage. Cette mise en jeu alternée des rabots permet d'obtenir aux rabots en action une concentration élevée des efforts nécessaires pour un abattage efficace par les couteaux du massif d'un minéral ayant une grande résistance à la coupe.
Ainsi donc l'installation de rabotage selon 1OBn- vention est une installation à grand rendement et à sécurité élevée destinée à la mécanisation intégrale de l'exploitation souterraine des gisements en couche à faible et à fort pendage, surtout de charbon, de schistes, de sels de n'importe quelle dureté, capable d'abattre le massif d'une couche à l'aide d'un organe exécutif coupant, en enlevant des copeaux de section constante avec une profondeur de coupe, par exemple, de 200 mm ou plus.Cette installation permet d'améliorer la granulométrie des produits extraits, de réduire nettement la formation de poussières et de diminuer notablement la consommation d'énergie pour l'abattage, ainsi que de créer des conditions favorables pour la commande à distance et automatisée des procédés de travail dans la taille, pour dis- penser le personnel de la présence permanente dans la taille.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative détaillée qui va suivre de différentes modes de réalisation donnes uni quement à titre d'exemples non limitatifs, avec réf é- rences aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels::
la figure 1 est une section transversale de 11les tallation de rabotage placée dans la taille, selon l'in vention;
- la figure 2 représente schématiquement, en vue de dessus, une installation de rabotage comprenant un système de rabotage composé de trois rabots et se trouvant en position de départ, et un mécanisme d'entranement du système de rabotage comprenant un groupe mobile de vérins hydrauliques, selon l'invention,
- la figure 3 représente une installation analogue à celle de la figure 2, avec le système de rabotage se trouvant en position de fin de course, selon l'invention;
- la figure 4 est une coupe suivant IV-IV de la figure 2, tournée de 90C, selon l'invention;;
- la figure 5 représente schématiquement le circuit hydraulique de l'installation de rabotage dont le mécanisme d'entranement du système de rabotage comprend deux groupes mobiles de vérins hydrauliques et un chariot, selon l'invention;
- la figure 6 représente schématiquement, en vue de dessus, l'installation de rabotage dont le mécanisme d'en- tra::tnement du système de rabotage comprend deux groupes mobiles de vérins hydrauliques montés en opposition par rapport au point de fixation des vérins hydrauliques fixes se trouvant en position de départ, selon l'invention;
- la figure 7 représente la mAme installation que la figure 6, avec le système de rabotage se trouvant en position de fin de course, selon lVinve-Ssion;
- la figure 8 représente schématiquement, en vue de dessus, l'installation de rabotage dont le mécanisme d'en tratnement du système de rabotage comprend deux groupes mobiles de vérins hydrauliques montés en opposition et reliés entre eux par un chariot se trouvant en position de départ, selon l'invention;;
- la figure 9 représente la même installation que la figure 8, avec le système de rabotage se trouvant en position de fin de course, selon l'invention;
- la figure 10 est une coupe suivant X-X de la figure 8, tournée de 900, selon l'invention;
- les figures 11,12,13,14 représentent des schémas de rabotage d'un front de taille par un système de rabotage comprenant quatre rabots mis en action par groupes de deux, les figures Il et 12 représentant respectivement la position de départ et la position de fin de course du groupe gauche de rabots, et les figures 13 et 14, celles du groupe droit de rabots, selon l'invention.
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L'installation de rabotage faisant l'objet de l'invention comprend un bâti (figure 1) servant de base d'appui et de guidage de l'installation, un système de rabotage et un mécanisme d'entraRnement en va-et-vient du systèmè de rabotage le long du front de taille, qui sont décrits en détail dans le texte qui suit.
Le bâti 1 est le bâti d'un dispositif connu pour le transport des produits extraits, par exemple (selon le pendage de la couche exploitée), d'un convoyeur de taille, comme représenté sur la figure 1, ou d'un couloir (non représenté sur la figure 1). Sur les c8tés latéraux du bâti 1 sont fixés en position longitudinale un soc rama sseur 2 et des guidages tubulaires 3 et 4.
Les rabots 5 sont montés sur les guidages tubulaires 3 et 4 de manière mobile dans le sens longitudinal à
I:aide des appuis 6 et 7 de configuration emboitante Le corps 8 de chaque rabot 5 présente un évidement 9 par lequel passe le produit extrait, transporté par le convoyeur de taille.
I:aide des appuis 6 et 7 de configuration emboitante Le corps 8 de chaque rabot 5 présente un évidement 9 par lequel passe le produit extrait, transporté par le convoyeur de taille.
Les rabots 5 (figures 2 et 3) sont réunis en un système de rabotage par des éléments de raccordement longitudinaux réalisés sous forme de barres rigides Il et 12 reliées l'une à l'autre par des articulations 10 et disposées en alternance. Les barres 12 sont munies de deux appuis 13 (figure 4) montés de manière mobile dans le sens longitudinal sur le guidage tubulaire 4 et sur le guidage plat 14 fixé sur le c3té latéral du bâti 1.Les appuis 13, dont la surface curviligne de travail 15 emboîte le guidage tubulaire 4 et dont la griffe 16 est engagée sur le guidage plat 14, permettent aux barres 12 de ne se déplacer librement que le long des guidages, pour assurer ainsi de manière sûre la transmission des efforts de traction et des efforts de poussée d'une barre à une autre et aux rabots.
Chaque rabot 5 (figure 5) est doté d'une tête coupante orientable articulée 17 munie d'un ou de deux groupes de couteaux 18 selon le mode de fonctionnement des rabots (dans un seul ou dans les deux sens). L'engagement des couteaux 18 dans le front de taille et leur dégagement s'effectuent en faisant tourner la tête de coupe 17 à l'aide du vérin hydraulique 19.
Le mécanisme dtentraRnement du système de rabotage, tel qu'il est représenté sur les figures 2 et 3, comprend au moins un vérin hydraulique 20 avec un circuit hydraulique d'alimentation 21, monté de manière fixe à l'extrémité du bâti 1(au point "au'), et un groupe mobile de vérins hydrauliques 23 disposés le long du bâti 1 entre les points "b" et "c" et reliés entre eux en série par des articulations 23 fixées sur des coulisseaux 24, et des guidages longitudinaux supplémentaires 25 et 26 (figure 1) sur lesquels sont montés de manière mobile les coulisseaux 24 et dont l'un (25) est tubulaire, et l'autre (26), plat.Les guidages supplémentaires 25 et 26 sont montés sur un socle d'appui 27 placé sur le mur de la couche et fixé sur le bâti 1 de l'installation le long de ce bâti et du c8té opposé à l'emplacement du système de rabotage. Les guidages plats 14 et 26 sont pratiqués dans un corps commun 28.
L'un des vérins hydrauliques extr8mes 22 (figure 2 et 3) du groupe mobile est relié par articulation à lté- lément mobile 29 (à la tige) du vérin hydraulique monté de manière fixe au point "aPs, alors que l'autre vérin hydraulique extrême 22 du groupe mobile est relié par articulation au rabot 5 du système de rabotage au point "c" .
La jonction par articulation des vérins hydrauliques 22 entre eux peut être réalisée selon des modes différents, y compris celui représenté sur la figure 5.
Le mécanisme d'entraSnement du système de rabotage selon l'invention assure le déplacement du système de rabotage sur une longueur égale à la course totale de sortie des tiges de tous les vérins hydrauliques 22 (figures 2 et 3) du groupe mobile, disposés entre les points "b" et "cet, et de la tige du vérin hydraulique fixe 20, ce déplacement étant effectué dans un sens par les efforts de poussée de ces vérins hydrauliques 20 et 22, et dans l'autre sens, par les efforts de traction de ces mêmes vérins hydrauliques.
Pour rendre sûre la transmission des efforts d'un vérin hydraulique à l'autre et au système de rabotage, surtout en cas de rabotage dans les deux sens, les coulisseaux 24 et les articulations 23 montées sur eux sont disposés de manière mobile sur le guidage tubulaire supplémentaire 25 à l'aide d'un appui 30 (figure 1) de configuration emboitante et du appui 31 disposé dans une rainure formée par la surface "d" du socle d'appui 27 et par la surface "e" du guidage supplé- mentaire plat 26.
Dans des couches de grande épaisseur, les coulisseaux 24 peuvent être dotés d'appuis à roulement.
Pour augmenter les efforts aux rabots et assurer l'égalité du niveau maximal possible des efforts pendant la marche aller et la marche de retour du système de rabotage, le mécanisme d'entratnement peut comprendre deux groupes mobiles de vérins hydrauliques 22 montés en opposition ltun par rapport à l'autres comme indiqué sur les figures 6 et 7, chaque groupe mobile de vérins hydrauliques 22 étant relié par articulation à l'élément mobile 29 du vérin hydraulique fixe 20 correspondant monté sur le bEti 1. La position tridimentionnelle des vérins hydrauliques fixes 20 peut être variée.Par exemple, comme indiqué sur les figures 6 et 7, les vérins hydrauliques 20 sont disposés au milieu du bâti 1 et fixés par articulations an point "f", tandis que les vérins hydrauliques extrêmes 22 du groupe mobile sont reliés aux points "g" et "h2' aux rabots extrêmes 5 du système de rabotage.
Tels qu'ils sont représentés sur les figures 8 et 9, les vérins hydrauliques fixes 20 sont disposés aux extrémités du bâti 1 et fixés par articulations sur celui-ci aux points "m" et "n", les vérins hydrauliques extrêmes 22 des groupes mobiles étant reliés entre eux par articulation aux points "o" et "p" à l'aide du chariot 32 monté, de manière analogue aux barres 12, sur le guidage tubulaire 4 et sur le guidage plat 14 (figure 4) et relié par articulation, aux points "q" (figures 8 et 9) et "r", aux barres Il du système de rabotage.
Selon le mode de réalisation du chariot 32 représenté sur la figure 10, il s'appuie sur les guidages tubulaires 4 et 25.
Le fait de disposer en opposition les deux groupes devisons hydrauliques 22 formant le mécanisme d'entratnement des rabots et disposés entre les points "g" - "f" et "" "h" selon la figure 6, ou entre les points "m" - ?lolo et p - t'n" selon la figure 8, permet de faire fonctionner simultanément les deux groupes de vérins hydrauliques, dont les chambres différentes (chambres côté tige et chambres côté piston) se mettent alternativement en action. De ce fait, la surface travaillante totale des vérins hydrauliques fournissant les efforts reste invariable pour les deux sens de mouvement des rabots.
Les vérins hydrauliques 20 et 22 du mécanisme d'en tratnement du système de rabotage peuvent btre-à un seul ou à plusieurs degrés d'extension.
Le nombre de vérins hydrauliques du mécanisme d'en- tratnement est choisi de manière à pouvoir raboter le front de taille avec un nombre minimal dé rabots. Conformément aux schémas représentés sur les figures 2, 6 et 8, lorsque chaque rabot est déplacé sur une longueur égale à la course totale de tous les vérins hydrauliques d'un groupe et que ceux-ci sont à simple extension, le nombre de rabots peut être de 3 à 5 dans les tailles de n'importe quelle longueur, ce qui permet de concentrer, sur ces rabots, les efforts nécessaires à l'abattage efficace du charbon, par exemple en enlevant des copeaux d'une profondeur de 200 mm ou plus.
Le liquide moteur provenant du circuit hydraulique d'alimentation 21 comprenant des pompes et des canalisations hydrauliques est amené (figures 5 et 8) au vérin hydraulique 20 disposé de manière fixe au point "m". Les vérins hydrauliques 22 du groupe mobile disposés entre les points "b" et "o" communiquent avec le circuit hy draulique d'alimentation par lrintermédiaire du vérin 20, et entre eux, par une canalisation hydraulique commune formée par les chambres côté tige "s" (figure 5) et les chambres c8té piston "t" des vérins 22, par les canaux 33 et 34 pratiqués dans les tiges 35 et par les conduits 36 et 37 disposés aux points d'emplacement des as*ticula- tions 23 des vérins hydrauliques 22.Les canaux 33 et les conduits 36 relient entre elles les chambres à tige "s" des vérins hydrauliques 20 et 22, tandis que les canaux 34 et les conduits 37 relient entre elles les chambres côté piston "t".
Tel qu'il est représenté sur la figure 8, le mécanisme d'entratnement comprend un antre groupe mobile de vérins hydrauliques disposé entre les points llpil et "n"- et hydrauliquement relié au premier groupe disposé entre les points "m" et "o", par les conduits 38 (figure 5) et 39 montés sur le chariot 32.
Pour synchroniser le fonctionnement des vérins hydrauliques des deux groupes mobiles, le conduit 38 relie les chambres côté piston des vérins du premier groupe aux chambres côté tige des vérins de l'autre groupe, alors que le conduit 39 relie respectivement les chambres c8té tige aux chambres à piston des vérins hydrauliques de ces groupes. il en résulte que, selon le sens de mouvement du système de rabotage, l'un des groupes de vérins hydrauliques du mécanisme fournit des efforts de traction, et lautre des efforts de poussée.
Les chambres conté piston "t" et les chambres c8té tige "s" des vérins hydrauliques 19 de commande des ces coupantes 17 des rabots 5 communiquent entre elles respec vivement par les conduits 40 et 41 montés selon un mode connu sur les éléments de raccordement longitudinaux Il et 12 et sur le chariot 32 (figure 10) du système de rabotage. Les conduits 40 et 41 (figure 5) communiquent avec le circuit hydraulique d1alimentation 21 par les conduits 42 et 43 montés sur le chariot 32 ou sur l'un des rabots 5 (ces conduits ne sont pas représentés sur le dessin) et par les canalisations hydrauliques 38 et 39 des groupes mobiles des vérins hydrauliques 22.
Les groupes mobiles des vérins hydrauliques 22 et les vérins hydrauliques 19 de commande des têtes coupantes 17 des rabots 5 communiquent hydrauliqueRent entre eux, selon un mode connu, d'une telle façon que l'engagement dans la taille et le dégagement des groupes de couteaux 18 se fassent atomatiquement en fonction du sens de mouvement du système dn rabotage.
Dans le mode de réalisation représenté à titre d'ex- emple sur la figure 5, on y parvient par le fait que les chambres à piston "t" des vérins hydrauliques mobiles 22 disposés entre les points "b" et "o sont reliées aux chambres c8té piston t des vérins hydrauliques de commande 19 par les conduits 38, 42 et 40 et que les chambres côté tige "s" de ces vérins hydrauliques sont reliées entre elles par les conduits 39, 43 et 41.Lorsque le liquide moteur arrive, par exemple, aux chambres côté piston"t" des vérins 20, 22 et 19, le système de rabotage se déplace vers la droite (dans le plan du dessin) et les têtes coupantes orientables 17 des rabots 5 sont place'es par les tiges 44 des vérins hydrauliques 19 dans la position de travail (tournées dans le sens inverse des aiguilles d'une montre) correspondant au sens de mouvement des rabots.
Il va de soi que l'installation de rabotage selon l'inventlon est utilisée dans l'e=ploitation souterraine avec d'autres mécanismes connus do < vat la nature est évidente à tout spécialiste, par exemple avec un soutè- nement mécanisé se composant de piles 45 (figure 1) reliées au bâti 1 par des tirants 46, et avec des dispositifs d'entretoisement 47 disposes le long de la taille sur le socle d'appui 27.
La figure 1 représente à titre exemple le schéma d'organisation d'un dispositif d'entretoisement connu 47 relié à la pile 45 de soutènement mécanisé et destiné à serrer le bâti 1 contre le mur au moyen d'un étançon hydraulique 48, pour éviter les déplacements du bâti dans des couches inclinées ou des couches de fort pendage sous l'action des fo-rces de réaction créées par le mécanisme d'entraRnement et les rabots et sous action du propre poids de l'installation. En outre, l'étançon hydraulique 48 permet, au moyen de la visière 49 reliée à la semelle 50 de la pile de soutènement 45, et du levier 51 articulé sur la visière 49 et sur le support 52, d'assurer le soutien du toit dans l'allée du front de taille, d'éviter.
le glissement des piles de soutènement dans les couches inclinées ou de fort pendage et de les guider au cours du déplacement.
Dans des tailles très longues, on peut utiliser plusieurs systèmes de rabotage actionnés par des mécanismes d'entraînement selon l'invention, ou bien un seul système de rabotage avec plusieurs mécanismes d'entratne- ment selon l'invention.
Le fonctionnement de l'installation de rabotage est le suivant.
Dans le cas général, l'abattage du minéral est effectué simultanément par tous les rabots qui assu- rent l'abattage dans leur secteur suivant le schéma de va-et-vient.
Au commencement de la taille, le rabot extrême 5 se trouve en position de départ représentée sur les figures 2, 6, 8, 11, 13 et les autres rabots sont régulièrement espacés à des distances égales déter- minées par les éléments de raccordement (par les barres Il et 12).
Lorsque le liquide moteur est amené aux vérins hydrauliques d'entratnement, les groupes de couteaux 18 de tous les rabots 5 sont automatiquement mis en action en fonction du sens de mouvement des rabots, ces groupes étant tournés à la position de travail par les vérins hydrauliques 19 de commande des têtes coupantes 17. Cette commande est assurée par le fait que les vérins 19 sont hydrauliquement reliés aux vérins 22 du mécanisme dtentraSnement suivant le schéma représenté sur la figure 5.
Le mécanisme 'entraînement du système de rabotage déplace les rabots 5 sur une longueur égale à la course totale de sortie des tiges 35 de tous les vérins hydrauliques 22 du groupe mobile et de la tige 29 du vérin hydraulique fixe 20, ce déplacement se faisant dans un sens par les efforts de poussée fournis par les chambres côté piston des vérins hydrauliques, et dans le sens inverse, par les efforts de traction fournis par les chambres côté tige des vérins hydrauliques.
L'addition des courses des tiges de tous les vérins hydrauliques du mécanisme d'entranement se produit en commençant par le vérin 20 monte de manière fixe au point "a". Chaque vérin hydraulique 22 du groupe mobile est avancé sous l'effet de la sortie des tiges des vérins précédents et provoque l'avancement dans le m8me sens des vérins hydrauliques suivants, cet avancement se faisant de la mme course plus la course de sortie de la propre tige de ce vérin. La course de déplacement est maximale au point "C", OÙ le dernier vérin hydraulique 22 du groupe mobile est relié au système de rabotage.
Si le mécanisme d'entranement du système de rabotage est réalisé comme indiqué sur la figure 6, les vérins hydrauliques disposés entre les points "g"-"f" et lBfll h (entre les points "m"-"o" et O'p'"-"n'" selon la figure 8) fonctionnent par les chambres différentes en même temps: alternativement par les chambres cté tige et les chambres côté piston, selon le sens de déplacement des rabots. De ce fait, la surface totale travaillante des vérins hydrauliques du mécanisme d'eiftratnement fournissant les efforts reste le même quel que soit le sens de mouvement des rabots.
Des efforts de poussée et de traction sont alors transmis en même temps au système de rabotage
Chaque rabot enlevant en une passe un copeau de minéral se déplace le long du front de taille d'une course prédéterminée t2 qui est légèrement supérieure (de 0,5 à 1 m) au pas t1 d'espacement des rabots dans le système (voir figures Il et 12).
Chaque rabot enlevant en une passe un copeau de minéral se déplace le long du front de taille d'une course prédéterminée t2 qui est légèrement supérieure (de 0,5 à 1 m) au pas t1 d'espacement des rabots dans le système (voir figures Il et 12).
Le chargement du produit abattu sur le convoyeur de taille,si celui-ci est utilisé, est effectué suivant un procédé connu.
Au moment de l'inversion du sens de mouvement du système de rabotage, le bâti 1 est avancé vers le front de taille d'une course égale à la profondeur de coupe prédéterminée, cet avancement se faisant par un procédé connu, par exemple à l'aide des vérins hydrauliques des piles 45 de soutènement mécanisé.
Il est possible de réaliser un schéma de fonctionnement utilisant des groupes de rabots, selon lequel l'enlèvement de la couche de minéral à la profondeur voulue sur la longueur du front de taille se fait en plusieurs passes du système de rabotageS le nombre de ces passes étant égal au nombre de groupes de rabots dont se compose le système de rabotage. En ce cas, à chaque passe, l'abattage est assure seulement par une partie des rabots formant le système de rabotage, alors que les autres rabots assurent le boutage du front de taille. Cette utilisation différentielle des rabots permet d'obtenir sur les rabots en coupe une concentration elevée des forces nécessaires pour un abattement efficace par les couteaux du massif d'un minéral présentant une haute résistance à la coupe.
Les figures 11, 12, 13 et 14 représentent à titre d'exemple des schémas de rabotage d'une taille d'une longueur Q par un système de rabotage composé de 4 rabots utilisés par groupes de deux.
Les figures Il et 12 représentent respe,ctivement la position de départ et la position de fin de la bourse de travail du groupe gauche (dans le plan du dessin) de rabots, et les figures 13 et 14, les positions du groupe droit de rabots.
Le schéma de rabotage d'un front de taille selon les figures 11, 12, 13 et 14 permet également dleffec- tuer un avancement frontal continu du bâti de l'installation de rabotage à une vitesse assurant la profondeur de coupe voulue constante.
Le toit de l'allée du front de taille est soutenu par les visières 49 (figure 1) avancées vers le front de taille avec le bâti 1 et par les semelles 50 des piles de soutènement 45 espacées le long du front de taille. Les piles de soutènement sont avancées par un procédé connu sur tout le front de taille à l'aide de systèmes connus de commande à distance.
Les caractéristiques de la construction et de la fabrication de 17installation de rabotage faisant ltobjet de l'invention créent des conditions favorables pour la oommslde à distance et la commande automatisée des procédés d'exploitation souterraine des couches de minéraux utiles, sans que le personnel soit obligé d'être présent en permanence dans la taille. Le mécanisme d'entratnement permet de concentrer sur les tiges coupantes des rabots des efforts capables d'abattre le massif de la couche exploitée en enlevant des copeaux de grande section (200 mm ou plus), ce qui permet d'améliorer 1a granulométrie des produits extraits, du charbon par exemple, de réduire la formation de poussières et de diminuer nettement la consommation d'énergie pour l'abattage.
Claims (8)
1. Installation de rabotage comprenant-plusieurs rabots (5) montés sur les guidages (3 et 4) du bâti (1) de l'installation et réunis entre eux par des éléments de raccordement longitudinaux en un système de rabotage entraîné en mouvement de va-et-vient le long du front de taille par un mécanisme d'entrarnement comprenant au moins un vérin hydraulique (20) avec un circuit hydraulique d'alimentation (21), monté de manière fixe sur le bâti (1) de l'installation et relié par son élément mobile au système de rabotage, caractérisée en ce que le mécanisme d'entraRnement du système de rabotage est doté d'un groupe mobile de vérins hydrauliques (22) disposés le long du bâti (1) de l'installation et reliés entre eux en série par des articulations (23) fixées sur des coulisseaux (24), et des guidages longitudinaux supplémentaires (25 et 26) sur lesquels sont montés de manière mobile les coulisseaux (24), l'un des vérins hydrauliques (22) extrêmes du groupe mobile étant relié par articula tion à l'élément mobile (29) du vérin hydraulique fixe (20), et l'autre,au système de rabotage.
2. Installation de rabotage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de raccordement longitudinaux du système de rabotage sont formés par des barres rigides (11 et 12) reliées entre elles par articulations et munie d'appuis (13) montés de manière mobile sur les guidages (4 et 14).
3. Installation de rabotage selon l'une des revendications 1 et 2,caractérisée en ce que le mécanisme d'en traînement comprend un autre groupe mobile de vérins hydrauliques (22j qui7 avec le vérin hydraulique fixe (20), est monté en opposition par rapport au premier groupe mobile de vérins hydrauliques (22).
4. Installation de rabotage selon la revendication 3, caractérisée en ce que les groupes mobiles des vérins hydrauliques (22) sont articules entre eux au moyen d'un chariot (32) monté de manière mobile sur les guidages (4 et 25) et articulé aux éléments de raccordement longitudinaux du système de rabotage.
5. Installation de rabotage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un socle d'appui (27) est monté sur le bâti (1) le long de celui-ci et du c8té opposé au système de rabotage, et en ce que sur ledit socle d'appui sont montés des guidages supplémentaires (25 et 26) du mécanisme d'entratnement et des dispositifs d1entretoi- sement (47) d'un type connu.
6. Installation de rabotage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les vérins hydrauliques (22) du groupe mobile sont reliés au circuit hydraulique d'alimentation (21) par lintoeédiaire du vérin hydraulique fixe (20) et reliés entre eux par une canalisation hydraulique commune formée par les chambres de travail des vérins hydrauliques (22), par des canaux (33 et 34) pratiqués dans les tiges (35), et par des conduits (56 et 37) disposés aux points d'emplacement des articulations des vérins hydrauliques (22 et 20).
7. Installation de rabotage selon la revendication 6, caractérisée en ce que les rabots (5) munis des vérins hydrauliques (19) de commande des têtes coupantes (17) sont hydrauliquement reliés au circuit hydraulique d'alimentation (21) par la canalisation hydraulique commune du groupe mobile des vérins hydrauliques (22) et par des conduits (40 et 41) montés sur les éléments de raccordement longitudinaux du système de rabotage.
8. Installation de rabotage selon la revendication 7, caractérisée en ce que les groupes de vérins hydrauliques mobiles (22) et les vérins hydrauliques (19) de commande des têtes coupantes (17) des rabots (5) communiquent hydrauliquement entre eux selon un mode connu, de telle façon que l'engagement des êtes coupantes (17) dans la taille et leur dégagement se fasstålternativement selon le sens de mouvement du système de rabotage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8307050A FR2545149B1 (fr) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | Installation de rabotage pour l'extraction souterraine de mineraux utiles |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8307050A FR2545149B1 (fr) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | Installation de rabotage pour l'extraction souterraine de mineraux utiles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2545149A1 true FR2545149A1 (fr) | 1984-11-02 |
| FR2545149B1 FR2545149B1 (fr) | 1985-08-23 |
Family
ID=9288341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR8307050A Expired FR2545149B1 (fr) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | Installation de rabotage pour l'extraction souterraine de mineraux utiles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2545149B1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB760508A (en) * | 1954-03-23 | 1956-10-31 | Charles Patrick Maccarthy | Improvements in and relating to coal getting machinery |
| DE977589C (de) * | 1940-11-26 | 1967-06-08 | Hans Joachim Von Dr-Ing Hippel | Verfahren zur Kohlengewinnung mittels mehrerer durch ein Zugmittel am Abbaustoss entlangbewegter Gewinnungsgeraete |
| DE2551199A1 (de) * | 1975-11-14 | 1977-05-26 | Philipp Hartmann Inh Helmut Ge | Einschlag- bzw. eindrueckbare halteklammer zum verbinden duennwandiger materialien |
-
1983
- 1983-04-28 FR FR8307050A patent/FR2545149B1/fr not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2545149B1 (fr) | 1985-08-23 |
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