Brevet FR2001265A1 — publié le 19690926

La présente invention a pour objet une machine d'abattage pour veines verticales ou presque verticales. Selon la présente invention, une machine d'abattage destinée à être utilisée sur des veines verticales ou voisines de la verticale comporte un corps de machine équipé de sabots susceptibles de venir au contact du front de taille, un couteau rotatif plus large que le corps de la machine et monté rotatif autour d'un axe horizontal à une extrémité de celle-ci, la position de ce couteau pouvant dtre réglée verticalement par rapport au corps de la machine, des patins de pression latéraux, pouvant étre commandés indépendam- ment et pouvant s'étendre latéralement, montés à raison d'au moins un sur chaque cbté du corps de la machine, et une commande de traction pour faire se déplacer la machine. Le couteau rotatif peut etre porté par un bras basculant à com- mande hydraulique monté pivotant à une extrémité du corps de la machine de façon à se déplacer dans un plan vertical. Le couteau rotatif peut etre agencé pour etre entraîné par une chatne de taille et il peut Qtre constitué par deux tambours coupants montés coaxialement de part et d'autre du bras basculant, une extrémité de la chine étant montée entre les tambours concentriquement à ses derniers et l'autre extrémité de la chaste étant montée concentriquement au support pivotant du bras basculant. Les patins de pression latéraux peuvent etre commandés par des vérins hydrauliques. En outre, à son extrémité opposée au couteau rotatif, la machine est équipée d'un sabot susceptible de venir au contact du front de taille et commandé hydrauliquement, dont le réglage vertical permet de lever ou d'abaisser à volonté cette extrémité opposée au tambour de taille. De préférence, la commande de traction comporte une channe de halage agencée pour etre -ancrée au sommet et à la base du front de minerai et pour Qtre entraînée autour des roues de channe d'un treuil incorporé dans le corps de machine. De préférence, la machine comporte des moyens de fixation d'un cible de sécurité qui sert à arrêter la descente de la machine sur le front de minerai dans le cas d'une rupture de la channe de traction. En variante, le câble de sécurité peut ventre commandé par un treuil à partir du haut de la veine pour faire monter et descendre la machine sur le front de minerai. En outre, il est prévu, selon l'inventiOn, de monter, sur le haut du front de minerai, un châssis ou portique mobile qui présente une rampe prolongeant le front de taille, l'agencement étant tel que la machine est supportée sur cette rampe à la fin de chaque montée le long du front de taille, tandis que le chassis est déplacé latéralement-pour permèttre le départ de la taille descendante suivante de la veine. À titre nullement limitatif, on a décrit ci-après une forme de réalisation de liinvention en se référant au dessin annexé, sur lequel : la fåg. I est une vue en plan de la machine la fig. 2 est une vue en élévation longitudinale de la machine se déplaçant vers le bas sur un front de taille incliné ; la fig. 3 est une vue en élévation longitudinale de la machine avec son couteau rotatif abaissé pour le trajet de retour vers le haut du front de taille incliné la fig. 4 est un schéma de l'agencement de l'appareil au sommet du front de taille ; et la fig. 5 est une autre- vue schématique de l'appareil au sommet du front de taille, mais tourné de 900. la méthode d'exploitation d'une veine verticale ou voisine de la verticale d'un minerai tel que du charbon est, selon l'invention, la suivante. Tout d'abord, on taille des galeries horizontales audessus et au-dessous de la veine, la galerie supérieure étant une galerie de service et la galerie inférieure étant une galérie de charge pour enlever le charbon qui est tombé par gravité du front de taille au fur et à mesure qu'il a été taillé par la haveuse de l'invention. On perce ensuite un forage vers le bas entre les galeries selon un angle d'environ 550 (mais jamais inférieur à 450). la haveuse se déplace alors vers le haut et vers le bas de la veine, en taillant dans celle-ci une tranche de charbon à la fois lors de son trajet vers le bas et de son trajet vers le haut. la haveuse glisse sur le mur 'ou le front qu'elle taille lors de son trajet vers le bas, ce front ou ce mur,étant taillé sous un angle prati- quement identique à celui du forage précité. En se référant-m'aintenant au dessin, on voit sur les figures 1 à 3 une haveuse à charbon se déplaçant vers le haut et vers le bas sur le front réel de charbon. la haveuse comporte un corps 1 à l'extrémité avant duquel est monté un couteau rotatif 2 porté par une fleche ou bras basculant 3 monté à une extrémité sur le corps t de la haveuse pivotant dans un plan vertical de façon à modifier le niveau de taille du couteau rotatif. La flèche basculante est montée dans le sens longitudinal de la haveuse sur un support pivotant et est relié au piston d'un vérin hydraulique à double effet 4 monté sur le corps 1 de la haveuse. Le couteau rotatif 2 est un couteau du type à tambour équipé de pics de taillage 5, ce couteau étant monté rotatif autour de son axe horizontal pour former le mur pour la haveuse. il faut noter que le montage horizontal du tambour de taille diffère de la pratique courante en ce que, dans celle-ci, ces tambours sont montés rotatifs autour d'un axe vertical. C'est la première fois qu'un tambour de taille est ainsi monté pour haver du charbon dans une veine verticale ou voisine de la verticale, le rejeter du front et lui permettre de tomber par gravité et former en meme temps le mur sur lequel se déplace la haveuse. Le tambour de taille 2 est entraîné par une chaîne à couteaux 6 portée par la flèche, laquelle flèche est, comme il a été dit, montée pivotante, à son extrémité opposée du tambour, la roue d'entrainement de la channe étant montée concentriquement au support pivotant de la flèche. Le couteau rotatif 2 est en fait constitué de deux tambours de taille montés coaxialement de part et d'autre de la flèche 3, la channe de taille 6 étant située entre les tambours. Cet agencement est le plus approprié pour garantir que le corps de la haveuse se trouve à ltintérieur de la zone délimitée par la largeur du couteau rotatif, car une telle machine ne peut pas être entrainée à partir du côté. Comme il a été dit précédemment, la haveuse glisse vers le haut et vers le bas sur le front incliné de charbon 7, sa masse s t appli- quant vers le bas sur le front de charbon qui est en fait également le mur sur lequel se déplace cette machine. Le déplacement de la haveuse vers le haut et vers le bas du front de charbon est comman- dé par l'action d'un treuil 8 (porté et situé à l'arrière de la haveuse) sur une chaine statique de traction 9 s1 étendant vers le bas du front de charbon et fixée en haut et en bas de celui-ci. Comme on peut le voir sur le dessin, la channe 9 est entrainée aw- tour des roues de cbaSne commandées du treuil 8. La channe de traction 9 peut etre doublée par un câble de sécurité (non représenté) qui est fixé à l'arrière de la-haveuse et qui sort de la galerie supérieure. Le cible de sécurité n'encaisse que le poids de la haveuse alors que celle-ci se déplace vers le haut et vers le bas du front sous l'action de la commande de traction de telle sorte que, en cas de rupture de la channe de traction, la haveuse est maintenue par le cible de sécurité. En variante, une disposition peut etre prévue dans laquelle on n'utilise pas de channe de traction. Un treuil situé dans la galerie supérieure peut etre utilisé pour laisser se dérouler et ramener un cable de sécurité fixé à la haveuse. Toutefois, on préfère beaucoup la com bwinaison d'une channe de traction et d'un cable de sécurité individuels. La figure 2 représente une haveuse descendant sur un mur formé en avant par le couteau 2. Lorsque la haveuse atteint la galerie inférieure, la flèche 3 est abaissée pour amener le couteau 2 à un nouveau niveau et la haveuse remonte alors sur le meme mur que celui précédemment abattu. La figure 3 montre la haveuse avec la fleche abaissée pour tailler une tranche de charbon lors de la montée. te vérin hydraulique 4 du couteau 2 sert à deux fins. Tout d'abord, il permet de tailler des tranches dans des sens opposés, alors que la haveuse se déplace vers le haut et vers le bas sur le meme mur. En deuxième lieu, il sert à manoeuvrer la haveuse en ce qu'il permet de maintenir une profondeur constante de taille lorsque l'angle du front varie ; en d'autres termes, il maintien une relation correcte entre les pics de taille 5 du couteau 2 et le niveau de la plaque de base. La haveuse est équipée d'une base de sabots fixes 10 avec un cinquième sabot 11 réglable de façon indépendante à l'arrière de la haveuse. Quatre patins de pression latéraux 12 peuvent etre commandés indépendamment et sont agencés pour titre déplacés par des vérins hydrauliques et assurer un guidage latéral afin de tenir compte des déviations sur le parcours ; par exemple, si le front présente une courbe, les patins servent à dégager la haveuse du mur et du toit. La paire avant de patins de pression latéraux est montée aussi près que possible du tambour de taille et ces patins sont réglables par rapport à l'alignement de l'élément de taille. La deuxième paire de patins de pression est montée à l'arrière de la machine et peut, comme il a été dit précédemment, & re comman- dée indépendamment. Dans le cas où la veine s'écarte de la verticale, le poids de la haveuse s'applique vers le mur ; aussi, l'ac- tion de cap et de coin, comme elle est appelée, se prend en manoeuvrant les patins de pression diagonalement opposés. L'un de ces patins est utilisé comme pivot et le patin diagonalement oppo sé est réglé pour éviter au nez de la haveuse de s'appuyer sur le mur. Dans un autre mode de fonctionnement, les patins avant peuvent titre utilisés comme pivots et les patins arrière réglés pour redresser la haveuse, ou vice versa. On peut voir sur la figure 1 du dessin que les deux patins de pression avant 12 sont réalisés et sont montés différemment sur le corps de la machine. La raison en est que, alors que le patin droit plus petit peut & re facilement monté sur le corps rigide de la haveuse, le patin gauche plus grand doit etre monté de façon qu'il dégage la chatte de taille 6 et sa roue d'entrainement. Le vérin hydraulique 13 du patin gauche est en conséquence situé à l'arrière de la roue de channe entourée par la chape de taille 6 et le patin gauche lui-même est de plus grandes dimensions pour pouvoir être aussi près que possible du couteau 2. Les quatre patins de pression latéraux 12 de la haveuse représentée sur les figures 1 à 3 sont situés à mi-hauteur de lamachi- ne . Dans une variante, chaque patin de pression tel qu'il est représenté peut être remplacé par une paire de patins écartés, un patin supérieur et un patin inférieur, de façon à en donner huit au total. Ces huit patins peuvent etre agencés pour etre commandés de façon indépendante, ou bien les patins de chaque paire peuvent être commandés en synchronisme. L'avantage de cette variante est que, au cas où la haveuse se retournerait, les deux patins assureraient une action de redressement pour la haveuse. Le cinquième sabot 11, pouvant être commandé indépendamment et hydrauliquement n1 est pas essentiel, mais c'est une caractéristique préférable de la haveuse. il est prévu pour lever 1' extrémité de la haveuse opposée au couteau 2 de façon à provoquer de rapides varie tions du niveau de taille du front et, comme tel, il s'ajoute à l'action de basculement de la flèche 5. Une plaque de prctecticn, ncn représentée, est prévue sur la haveuse pour protéger le conducteur qui est placé sur le corps de la haveuse er arrière de cette plaque pour commander sa descente et sa montée sur le front de charbon. Un portique ou-chassis 14 est situé dans la galerie supérieure 15, lequel portique est muni de roues pour circuler sur des rails 16, déposés le long- de la galerie 15 et à cheval sur la tranchée creusée par la haveuse au fur et à mesure qu'elle enlève des tranches ou tailles successives de charbon (fig. 5). Le portique 14 comporte une rampe 17 qui présente une surface porteuse inclinée sous un angle analogue à celui du front incliné de charbon 18. En fait, cette rampe 17 constitue un prolongement du front de charbon et sert à sur-porter la machine lorsqu'elle atteint le point le plus haut de son trajet vers le haut. À ce stade, et avant le début de la descente suivante, une portion stable ou préliminaire a été découpée dans l'ancien mur pour procurer un départ pour la nouvelle taille (voir fig. 4) de façon que le couteau 2 puisse facilement commencer à former le nouveau mur. À la fin de chaque montée, la haveuse est supportée sur la rave 17 et le portique 14 est déplacé latéralement de ltéquivalent de deux tailles0 te couteau 2 est alors en position pour la taille descendante suivante et forme encore une fois le mur pour la machine lors de son déplacement vers le bas. RE VEN I C À T 10 N 1.- Machine d'exploitation minière, ou d'abattage, déplaçable par un système de traction sur des veines verticales et voisines de la verticale avec un corps de machine et un couteau rotatif monté à une extrémité du dit corps de façon que le couteau puisse tourner autour d'un axe vertical et également etre réglé verticalement en position par rapport au dit corps, caractérisé en ce que le dit couteau rotatif est plus large que le corps de la machine et ledit corps supporte des. sabots susceptibles de venir au contact du front de minerai et des patins de pression latéraux, commandés independamment, pouvant s'étendre latéralement et montés à raison dtaw moins un sur chaque coté du corps de la machine. 2.- tachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le couteau rotatif est porté par un bras basculant commandé hydraull- quement et monté pivotant, à l'une de ses extrémités, sur le corps de la machine pour se déplacer dans un plan vertical. 3.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le couteau rotatif est agencé pour être entraîné par une channe à couteaux, et est constitué de deux tambours de taille montés coaxialement de part et d'autre du bras basculant, une extrémité de la chaste étant montée entre les tambours et concentriquement à eux et l'autre extrémité de la chine étant montée concentriquement au support pivotant du dit bras basculant. 4.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de la machine est équipé à l'extrémité opposée au couteau rotatif, d'un sabot pouvant venir au contact du front de minerai, mobile verticalement et commandé hydrauliquement, dont le réglage vertical permet de lever ou d'abaisser à volonté 11 extrémité du corps de la machine/ opposée au tambour de taille.