Brevet FR2009534A1 — publié le 19700206

L'invention concerne une conduite de remblayage pneumatique d' exploitation minière présentant à des intervalles de préférence égaux , pour transporter pneumatiquement le remblai, des dispositifs de déversement disposés transversalement au sens longitudinal de la conduite et constitués d'un tuyau ou d'une cuiller de soufflage et d'une pièce de passage, ces deux pièces de chaque dispositif de déversement étant montées de manière à pouvoir pivoter sur au moins un axe fixé sur la conduite de soufflage sur le côté de celle-ci de manière telle qu'elles puissent basculer alternativement dans la conduite de soufflage et hors de celle-ci. De telles conduites de remblayage pneumatique ne font pas encore partie de ltétat de la technique. Par rapport aux conduites de remblayage pneumatique connues jusqu a présent, elles présentent 1 avantage, grâce aux caractéristiques particulières de leurs dispositifs de déversement, de fonctionner de façon fiable et de permettre le déversement latéral du remblai hors de la conduite et sur le quartier à remblayer, avantage qui constitue une condition, lorsqu'on utilise le soutènement marchant pour effectuer le remblayage pneumatique. C'est surtout quand on utilise de telles conduites de remblayage pneumatique dans des galeries avec soutènement marchant qu'il faut réaliser des puissances de soufflage très élevées, si le remblayage doit aller de pair avec la progression de la taille réalisable dans de telles galeries. Mais d'autre part, il faut que le remblai soit mis en place de façon compacte, ce qui est seulement possible, en règle générale, Si les dispositifs de déversement sont prévue à des intervalles relativement faibles sur la conduite. Dans ces conditions, le temps mis jusqu'à présent pour actionner les dispositifs de déversement doit être considéré comme un obstacle décisif à l'introduction ou au maintien du remblayage pneumatique dans les galeries à grande progression de la taille. L'invention réalise en premier lieu l'objet visant à actionner le dispositif de déversement sans travail manuel et à -créer la condition pour la commande à distance dudit dispositif, ce qui permet de prévoir un nombre quelconque de dispositifs de déversement sur une conduite de soufflage de longueur donnée et de les actionner avec une fréquence suffisante, ainsi que, le cas échéant, dans un Ordre déterminé. t Pour réaliser ledit objet, l'invention. propone tout d'abord de commander les deux pièces constituant le dispositif de déversement par un moteur sur un trajet de pivotement suffisant pour faire basculer les pièces dans la conduite et hors de celle-ci. Ces moteurs rendent le travail manuel superflu; de plus, leur mise en et hors circuit qui peut se faire, le cas échéant, à partir d'un point éloigné, rend superflu que du personnel se tienne près du dispositif de déversement. Par conséquent, l'actionnement des dispositifs de déversement et la mise en place du remblai peuvent. être automatisés dans une large mesure. Le moteur est conformé utilement en moteur pneumatique ou hydraulique. Cela n'a pas seulement pour but d'éviter les commandes électriques difficiles à pourvoir de coupe-circuit dans la conduite de soufflage et ainsi dans la galerie, l'utilisation d'un fluide de pression, en particulier d'air comprimé présente aussi l'avantage que le moteur fonctionne brusquement, les deux pièces constituant le dispositif de déversement pouvant ainsi pénétrer très rapidement dans la conduite et en sortir, ce qui, par conséquent, ne nécessite pas l'arrêt de la conduite de soufflage pour actionner les dispositifs de déversement. On gagne ainsi un precieux temps de service supplémentaire pour la conduite de soufflage. Un tel moteur peut être constitué d'une chambre de pression ayant la forme d'un secteur de cylindre dont l'angle d'arc correspond au trajet de pivotement, et dans laquelle peut pivoter une palette tournante divisant axialement la chambre de pression en deux chambres de travail pouvant être alimentées alternativement en fluide de pression. Dans un tel moteur, la longueur axiale de la chambre de pression détermine surtout la grandeur des surfaces recevant le- fluide de pression, et, par conséquent, la force ou la puissance du moteur. On peut ainsi donner à la chambre de pression une forme allongée, ce qui, eu égard à l'économie de place, est extrêmement souhaitable. Sur une forme de réalisation pratique de l'invention, la chambre de pression est disposée avec la palette tournante sur l'axe fixé latéralement sur la conduite de soufflage. Le fait de pouvoir supprimer les raccords de tuyaux destinés à assembler les pièces du dispositif de déversement introduites dans la conduite de soufflage contribue essentiellement à simplifier 1' actionnement du dispositif de déversement. Il est vrai que, dans ce cas, il est nécessaire d'actionner le moteur de manière quil aligne exactement axialement les pièces du dispositif de déversement à faire basculer dans la conduite de soufflage sur celle-ci. A cet effet, l'invention propose un dispositif de blocage destiné à fixer les points extrêmes de l'arc de pivotement et pouvant être actionné de préférence au moyen du fluide de pression commandant le moteur. Le dispositif de blocage et le moteur peuvent évidemment être commandés de préférence à distance à l'aide d'un montage approprié et dans un ordre positivement prédéterminé et, de ce faits sans erreur possible. Les dispositifs de déversement décrits jusqu'à présent sont mécanisés par la commande motrice en particulier sous forme de con mandes pneumatiques par poussée QU à pistons rotatifs et ils peu- vent ainsi atre commandés à distance. les moteurs pneumatiques sont particulièrement recommandés, parce qu'ils permettent un basculement brusque des pièces de conduite dans la conduite de soufflage et hors de celle-ci et évitent de eette façon un arrêt de la conduite de soufflage lors du basculement des pièces.On obtient ainsi, en plus de la mécanisation des travaux qu'il a fallu effectuer manuellement jusqu'à présent, l'effet d'un service de soufflage continu permettant une puissance de soufflage nettement supérieure Dans la pratique, la vitesse du piston réalisable est toutefois fréquemment insuffisante à cet effet.Dans la plupart des cas, l'effet d'étranglement dans la conduite d'alimentation de la chambre du piston du moteur est manifestement trop g}ando Il vient s'y ajouter, dans certains cas, que la force nacessaire pour faire pivo- ter les élUments de conduite varie pendant le service9 soit qu'elle augaGr.te dgD9 la plupart plup%- des cas; les frottements dans les paliers et les salissures du dispositif de déversement y jouent un role es- sentiel. L'invention prévoit de précontraindre le piston dans son sens de travail par une charge lui donnant à la mise en marche du moteur une accélération initiale de grandeur correspondante permettant d1 obtenir lé basculement brusque désiré des éléments de conduite. On l'obtient, conformément à l'invention, en ce qu'on constitue, en vue du basculemenides éléments de conduite, dans le cylindre à 1' avant du piston tout d'abord bloqué du moteur pneumatique un matras de gaz comprimé et en levant le blocage du piston après la constitution du matelas de gaz comprime, l'expansion du matelas de gaz accélérant les éléments de conduite pour effectuer le mouvement de basculement. La pression et le volume de ce matelas de gaz comprimé peuvent être choisis dans chaque cas particulier en fonction des conditions de service à escompter. I1 en résulte alors une onduite de souffla- ge exempte d'entretien dans une large mesure et permettant d'obtenir des puissances de soufflage très élevées. On peut faire l'économie d'un blocage spécial du piston dans le moteur pneumatique, si 110n a recours à cet effet au verrouillage pneumatique desserrable des éléments de conduite dji décrit Il Il est alors possible de bloquer le piston à 1' aide de ce verrouillage, le déverrouillage pouvant être actionné automatituement par le matelas de gaz comprimé. Pour appliquer ce procéd4, on a besoin d'un moteur pneumatique pouvant être actionné et disposé sur le dispositif de dverse- ment. Sur ce moteur, les chambres entre le piston et l'organe i'ac- tionnement sont conformées en chambres d'accumulation en vue de constituer le matelas de gaz comprimé; en outre, le piston du moteur est bloqué par un blocage en fonction du temps. C'est en particulier en utilisant des commandes par vérins qu' il est recommandé de former des chambres d'accumulation entre les couvercles du cylindre et le piston. Les détails de l'invention sont expliqués ci-dessous à l'aide de formes de réalisation représentées à titre d'exemples, et plus particulièrement la fig.l est une vue latérale en représentation partiellement rompue d'un dispositif de déversement conforme à l'invention, la fig.2 est une coupe suivant la ligne C-C de la fig.l de 1' objet qui y est représenté, la fig.3 montre les deux pièces constituant le dispositif de déversement, la fig.4 est une vue- latérale d'un dispositif de déversement conforme à l'invention, la fig~5 est une vue de face en coupe partielle du dispositif de déversement suivant la fig.4, la fig.6 est une vue en plan de-l'objet de la fig.4, la fig.7 montre en représentation correspondant à la-fig.4 une forme de réalisation modifiée du dispositif de déversement, la fig.8 montre le dispositif de déversement suivant la fig.7 en représentation correspondant à la fig.5, et la fig.9 est une vue en plan de l'objet de la fig.7. Seule une partie d'une conduite de remblayage pneumatique d'es ploitation minière est représentée-à la fig.l, il est vrai qutil s' agit de la partie de la dite conduite qui présente un dispositif de déversement 1 servant à souffler le remblai dans le sens longitudinal de la conduite Ce dispositif de déversement 1 possède à ses deux extrémité deux éléments de tuyaux droits courts 2 avec des brides 3 relises entre elles à l'aide de trois axes 4, 5 et 6 disposés sur le côté de la-conduite de remblayage pneumatique.- Sur la forme de réalisation représentée à titre d'exemple, le dispositif de déversement lui-même est constitué d'une part d'une pièce de passage 7 introduite, dans la position représentée à-la fig. 1, dans la conduite de soufflage, et d'un élément de- demi-tuyau 8 courbé comme une- cuiller de soufflage. Les deux pièces sont reliées l'une à l'autre par-une entretoise 9 et une bride- en forme de lunette. De plus, ces deux pièces sont raccordées au moyen d'éléments profilés 11 etl 2 à l'axe 6 fixé latéralement au dispositif de déversement 1 sur la conduite de soufflage. Elles sont montées mobiles à rotation sur ledit axe de manière à pquvoir être basculées alternativement dans la conduite de soufflage et hors de celle-ci. Les deux pièces 7 et 8 constituant le dispositif de déversement sont commandées par un moteur 14 sur un trajet defyivotement en forme d'arc, l'arc étant le trajet d pivotement nécessaire pour faire basculer les pièces 7 et 8 dans la-- conduite de soufflage et hors de celle-ci. Sur la forme de réalisation représentée å titre d'exemple, le moteur est une commande à actionner pneumatiquement ou hydrauliquement. I1 est constitué d'une chambre' -de pression 15 en forme de sec- teur de cylindre dont 1 'angle d'arc correspond au trajet de pivoter ment nécessaire pour basculer les pièces-7 où 8 dans la conduite de soufflage et hors de celle-ci. Ce trajet de pivotement- est'-- in diqué par &alpha; à la fig.2. Une palette tournante 16 divise la chambre de pression--en deux chambres de travail 17 et 18 pouvant être alimentées alternative- ment en fluide de pression et comportant des conduites d'alimenta tion 19 et 20. Si le moteur reçoit du fluide de pression, par exemple à tra vers un raccordement 19 et si la chambre de travail 18 est simulta- nément déchargée, la chambrede pression 15 tourne et-fait a1e,,rs- pivoter les deux pièces 7 et 8 du dispositif de- déversement. la piè- ce de passage droite 7 bascule alors hors de la conduite et la piè- ce 8 en forme de cuiller bascule à sa place dans la conduite - En utilisant l'air comprimé, la disposition peut être ri- sée de manière que le changement des deux pièces s'effectue brusque ment et qu'on ne soit pas obligé d'arrêter la conduite. Un dispositif de verrouillage sert à limiter lettrajet de pivo- tement et à bloquer les deux éléments de tuyaux 7 et 8. Il est con- stitué d'un boulon à pression 22 mû par un puissant ressort--21 et pouvant s'engager dans des évidements 23 ou 24 ménagés sur la lunet- - te 10. Le boulon est dégagé par un petit vérin 26 actionné en parti- culier au moyen du même fluide servant aussi à actionner le motc'ur-? 14., Le moteur 14 peut être commandé à distance. L'actionnement du, dispositif de blocage décrit peut intervenir positivement et dans un ordre prédéterm-iné avec celui du moteur. Les dispositifs de déverse ment prévus à des intervalles égaux sur la conduite-peuvent être re- liés à l'aide d'une commande à distance par des interrupteurs à dia tance des moteurs 14. Les mêmes références désignent aux dessins les pièces corres- -pondant entre elles. Les dispositifs de déversement des formes de réalisation repré sentées à titre d'exemples aux-fig. 4 à 9 possèdent des tuyaux-d'ex- trémité 102;. ceux-ci sont reliés à laide de-brides emmanchées 101 à- --des plateaux 103. Les plateaux sont maintenus à un écartement fixe entre eux par des longerons 104, 105 et 106 parallèles à l'axe. Tandis que lesbngerons lC4et 105 sont disposés dans le plan du mur, le longeron 106 est place au-dessus de ce plan au milieu entre les longerons 104 et 105. Entre les tuyaux d'extrémité 102 on peut faire basculer dans la conduite de soufflage ou hors de celle-ci soit une pièce de passage 107 comportant des collets 108, soit une cuiller de soufflage 109 comportant un élément de cuiller 110 en équerre. À cet effet, le longeron 105 possède un bras 112. Les dispositifs de déversement sont montés de manière que leur bras 112 soient dirigés vert le front de taille. À l'extrémité supérieure du bras est monté un support pivotant 113 d'une console 114 d'un cylindre 115 d'une commande par vérin pneumatique, Un piston de poussée 116 agit par-une tige de piston 117 sur un bras 118. le bras 118 constitue lune des pièces d'un levier à deux bras dont un autre bras est désigné par 120. Les deux bras sont montés sur une boite 119 entourant le longeron 106.Sur le bras 120 sont fixés une bride de la pince de passage 107 et un boulon 111 disposé sur 1' élément de cuil ler 110 de la cuiller de soufflage 109. Âux deux positions extrOmes que le piston de poussée 116 peut occuper dans le cylindre 115 se trouve raccordée à la conduite soit la cuiller de soufflage 109, soit la pièce de passage 107. Sur la forme de rValisation représentée à titre d'exemple aux fig.7 à 9, le cylindre 115 de la commande par vérin est monté à côté de l'un des deux tuyaux d'extrémité 102 et, en outre, l'axe du cylindre 115 est disposé obliquement. Le bras est donc nettement plus court que sur la forme de réalisation représentée à titre d'exemple aux fig.4 à 6. la boite 119 constituant avec le longeron 106 le palier pivotant pour le mouvement de rotation lors du basculement de la pièce de passage ou de la cuiller de soufflage dans la conduite de soufflage et hors de celle-ci est nettement plus longue. Dans les deux cas, les chambres du cylindre à l'avant de la face pleine et à l'avant de la face annulaire du piston sont conformées en chambres d'accumulation de l'air comprimé. La partie essentielle des chambres d'accumulation se situe entre les couvercles du cylindre et le piston. Une très petite partie des chambres d'accumulation se situe dans des conduites 136 et 137 conduisant à un organe commutateur non représenté et à l'aide duquel on peut admettre ou couper l'arrivée d'air comprimé dans les deux chambres du piston. 'est pas représenté un verrouillage qui, la pièce de as- sage 107 étant introduite, bloque les collets 108 de celle-ci avec les tuyaux d'extrémité 102, ou relie un collet de la pièce 109 de la cuiller de soufflage, collet correspondant au collet 108, à l'ex- trémité 102 associée. Ce verrouillage peut être dégagé pneumatiquement. Le verrouillage peut être provoqué par des ressorts. Pour faire basculer les éléments de conduite, on constitue dans la chambre d'accumulation correspondante du cylindre 115 un matelas de gaz comprimé à l'avant du piston tout d'abord bloqué par le verrouillage. La pression et le volume dudit matelas sont choisis de manière que l'expansion du matelas de gaz ait pour effet d'accd rer les éléments de conduite pour effectuer le mouvement de basculement. Le blocage du piston n'est donc supprimé qu'après la constitution du matelas de gaz comprimé, en dégageant le verrouillage. La réalisation pneumatique du verrouillage permet d'obtenir le retardement nécessaire dans le temps du déverrouillage par étranglement dans les conduites pneumatiques vers les cylindres de déverrouillage. Le déverrouillage peut ainsi être commandé par la constitution du matelas de gaz comprimé. REVENDICATIONS 1.- Conduite de remblayage pneumatique d'exploitation minière présentant à des intervalles de préférence égaux, pour transporter pneumatiquement le remblai, des dispositifs de déversement disposés transversalement au sens longitudinal de la conduite et constitués d'un tuyau coudé ou d'une cuiller de soufflage et d'une pièce de passage, ces deux pièces de chaque dispositif de déversement étant montées de manière à pouvoir pivoter sur au moins un axe fixé sur la conduite de soufflage sur le côté de celle-ci de manière telle qu' elles puissent basculer alternativement dans la conduite de soufflage et hors de celle-ci, ladite conduite de remblayage étant caractérisée en ce que les deux pièces constituant le dispositif de déversement sont commandées par un moteur sur un trajet de pivotement suffisant pour faire basculer les pièces dans la conduite et hors de celle-ci. 2.- Conduite de remblayage pneumatique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur est un moteur hydraulique ou pneumatique. 3.- Conduite de remblayage pneumatique suivant les revendications 1 et 2, caractSrisée en ce que le moteur est constitué d'une chambre de pression ayant la forme d'un secteur de cylindre dont 1' angle d'arc correspond au trajet de pivotement, et dans laquelle peut pivoter une palette tournante divisant axialement la chambre de pression en deux chambres de travail pouvant être alimentées alternativement en fluide de pression. 4.- Conduite de remblayage pneumatique suivant les revendica tions 1 à 3, caractérisée en ce que la chambre de pression et la palette tournante sont disposées sur l'axe fixé latéralement sur la conduite de soufflage. 5.- Conduite de remblayage Pneumatique suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un dispositif de blocage pouvant être actionné de préférence au moyen du fluide commandant le moteur est destiné à fixer les points extrêmes du trajet de pivotement. 6.- Procédé pour faire basculer alternativement dans la conduite de soufflage et hors de celle-ci un tuyau coudé ou une cuiller de soufflage et une pièce de passage d'un dispositif de déversement, dans lequel ces éléments de conduite peuvent pivoter autour d'un axe latéral à laide d'un moteur pneumatique, plusieurs des dits dispositifs de déversement étant montés de préférence à des intervalles égaux sur une conduite de soufflage d'exploitation minière suivant la revendication 1 pour le soufflage transversal du remblai, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on constitue, en vue du basculement des éléments de conduite, dans le cylindre à l'avant du piston tout d'abord bloqué du moteur pneumatique, un matelas de gaz comprimé et en levant le blocage du piston après la constitution du matelas de gaz comprimé, l'expansion du matelas de gaz accélérant les éléments de conduite pour effectuer le mouvement de basculement0 7.- Procédé suivant la revendication 6 comportant un verrouillage desserrable pneumatiquement des éléments de conduite, caract- risé en ce que le piston est bloqué à l'aide de ce verrouillage et que le déverrouillage est actionné automatiquement par le matelas de gaz comprimé. 8. Dispositif de déversement pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 6 comportant un moteur pneumatique pouvant être commandé, ce dispositif étant caractérisé en ce que les chambres entre le piston et liorgane dsactionnement sont conformées en chambres d'accumulation pour constituer le matelas de gaz comprimé et que le piston est bloqué par un dispositif de blocage en fonction du temps 90- Dispositif de déversement suivant la revendication 8, caractérise en ce que des chambres d'accumulation sont ménagées entre les couvercles du cylindre et le piston d'une commande par vérin. 10.- Dispositif de déversement suivant la revendication 9, ca ractdrisé en ce que le cylindre peut pivoter dans un plan vertical par rapport à la conduite de soufflage et qu 1i1 agit sur un bras faisant pivoter les éléments de conduite. 11.- Dispositif de déversement suivant la revendication 9, ca -ractérisé en ce que le palier pivotant du cylindre est monté sur un bras dressé obliquement vers le haut