Brevet FR2001030A1 — publié le 19690919

i 2001030 Lorsqu'on travaille aux explosifs dans les mines de charbon il convient, entre autres, d'attacher une attention toute particulière aux conditions de sécurité vis-L-vis des coups de grisou; en outre, le dégageront de poussières, en particulier de poussie-5 res préjudiciables a la santé, doit être maintenu dans des limites rigoureuses. On peut essentiellement éviter ces sources de danger d'une part, en choisissant un type d'explosif déterminé mais d'autre part, le type et le mode d'exécution techniques, e'est-u-dire l'emploi des explosifs, pour le travail aux explosifs, .JQuent 10 un rôle important pour augmenter les conditions de sécurité. On a déjà proposé d'encastrer les cartouches d'explosifs se trouvant dans un trou de raine dans une masse aqueuse, plastique et gélatineuse qui est en même temps employée comme bourrage du trou de mine. Dans ce cas, on remplit tout d'abord le trou de mine au 15 moyen de la pâte, puis on presse les cartouches de matière explosive dans la pâte. Ce procédé présente un inconvénient du fait que, lorsqu'on introduit les çartouches dans le trou de mihe rempli de pâte, une quantité plus ou moins importante de celle-ci vient se placer entre les têtes des cartouches, si bien qu'une détonation 20 parfaite de la colonne d'explosif se trouvant a. l'intérieur- d'ui.e charge d'un trou de mine n'est plus assurée et il en résulte des pannes ou des déflagrations inoportunes. C'est pourquoi, ce système n'est pas appliqué. Un autre procédé connu consiste à entourer d'eau les car-25 touches d'explosif dans le truu de mine, principalement lors du travail aux explosifs dans le charbon de sorte que, en même temps le front de taille a faire exploser est imprégné d'eau scus naute pression, afin de fixer les poussières. Toutefois, dans ce procédé dit d'imprégnation du front de taille, on n'obtient de bons résul-30 tats que si l'on a une fermeture étanche £ l'eau du trou le mine et si l'eau ne peut s'infiltrer il travers les crevasses ou les interstices parcourant éventuellement le trou de mine. Si l'eau vient éventuellement à suinter hors du trou de mine, il peut arriver que les cartouches viennent se placer librement dans ce dernier sans 35 protection contre l'eau, de sorte qu'elles peuvent détoner dange--reuseraent. Un autre inconvénient de ce procédé réside dans le fait que l'on ne peut effectuer simultanément; qu'un nombre limité de tirs (jusqu'à trois dans une seule phase de mise à feu), de sorte que /L'application du procédé est limitée, tandis qu'il est compliqué 40 et entraîne des pertes de temps. BÂt> ORfâfNAL 69 01852 2 2001030 En outre, il est connu de remplir les trous de mine de gaz avant le tir. De la sorte, le mélange de méthane et d'air éventuellement présent est expulsé des trous de mine. Ce procédé présente un inconvénient du fait que l'on ne peut contrôler si les 13 trous de mine sont remplis complètement du gaz, car ce dernier peut s'échapper par les fissures, les crevasses ou les int^rs-hi -ces très souvent présents si bien que, dans ce cas, on ne peut assurer un remplissage complet des trous de mine avec le gaz. En outre, étant donné qu'il est difficile de manipuler les gaz, i^ ce procédé est complique et entraîne des pertes de temps. Par ce procédé, il est aosolument impossible de détruire les poussières. Suivant la présente invention, on élimine les inconvénients précités des procédés connus jusqu'à présent en vue d'augmenter les conditions de sécurité lors du travail aux explosifs dans les 15 mines de charbon en remplissant les trous de mine destines a recevoir les cnarges explosives au moyen de mousse ou d'une masse analogue à la mousse. Suivant la présente invention, la mousse ou la masse analogue L la mousse est constituée d'un formateur de mousse, d'eau et 20 d'air exempt de gaz de mine que l'on peut prélever du réseau d'air comprimé. L'air peut être remplacé partiellement ou complètement par de l'acide carbonique gazeux et/ou des gaz inertes. De la sorte, en augmente encore davantage les conditions de sécurité contre les coups de grisou et les explosions de poussière de charbon. 25 IjSS formateurs de mousse suivant la présente invention sont, par exemple, des savons anioniques actifs, cationiques actifs et non ionogènes, ainsi que des substances actives de lavage, de même :;ue la saponine et l'aloumine. On peut également employer des formateurs de mousse inorganiques, par exemple d'oxyde d'aluminium 50 colloïdal et d'acides carboxyliques aliphatiques ou d'acides ^hos-piioriques, ainsi que leurs sels. Comme formateurs de mousse, on peut également employer des produits de sulfonation d'huiles minérales, ainsi que des alcools et des extraits de marrons d'inde . Ces mousses présentent, en outre, l'avantage de ne pas être nuisi-35 blés pour la.santé. Il est connu de stabiliser la mousse par des stabilisants de mousse appropriés connus en soi que l'on ajoute aux formateurs de mousse. Parmi les stabilisants de mousse, on mentionnera, par exemple; les produits de condensation d'acides gras avec les alcoy Ho lolamines, les acides polyacryliques, l'urée, la thiourée ou la BAD or/g/km l 69 01852 3 z u 0 i u d u guanidine. L'eau présente dans la mousse contribue essentiellanient à augmenter le degré d'efficacité pour détruire les poussières. Contrairement à l'eau utilisée dans le procédé d'imprégnation 5 du front de taille et lors d'un bourrage au moyen d'une pâte, cette eau est déjà repartie très finement et elle peut agir directement dans cette très fine répartition active. Par contre, dans les procédés décrits et connus jusqu'à présent, elle doit tout d'abord être pulvérisée pour pouvoir agir. 10 L'introduction de la mousse dans un trou de mine s'effectue, de préférence, de la manière suivante : la mousse qui a été préalablement formée à partir de ses composés dans un récipient approprié, est introduite dans le trou de mine au moyen d'un tuyau ou d'un tube à mince paroi ne formant pas d'étincelles. L'extre-15 mité du tuyau ou du tube se trouve tout d'abord tout au fond du trou de mine lorsque la mousse est introduite a partir d'un mélangeur, puis on retire lentement le tuyau ou le tube pendant l'intro duction de la mousse, jusqu'à ce que le trou de mine soit rempli de mousse sur toute Sa longueur. Dans ce procédé, la mousse peut 20 pénétrer dans les interstices et les crevasses parcourant le trou de mine sans que la mousse suffisamment stable s'échappe de ce trou par suintement. De la sorte, le gaz de mine se trouvant éventuellement dans le trou est expulsé par la mousse. Dans le trou de mine rempli de mousse, on presse alors les cartouches explosives avec le bourroir, expulsant ainsi une quan-25 tité correspondante de matière de mousse. La charge de matière explosive se trouvant dans le trou de mine est alors entourée d'une protection par un milieu neutre ne réagissant pas lors de la détonation. La couche de mousse résiduelle forme, entre la charge de matière explosive et l'embouchure du trou de mine, un 30 bourrage assurant une fermeture étanche suffisante du trou de mine. De même en procédant de la sorte, les têtes des cartouches sont justes l'une sur l'autre, de sorte qu'il ne reste pratiquement pas de mousse entre les têtes des cartouches, ce qui permet d'obtenir une détonation complète de la charge du trou de mine. 35 Ce procédé peut également être appliqué lorsqu'on emploie des cartouches de charges en tubes. Ces charges en tubes finies peuvent également être introduites sans difficulté dans les trous de mine remplis de mousse. Par contre, dans les trous de mine qui sont remplis des pâtes connues jusqu'à présent, par suite de la V- 69 01852 .4 " ' 2001030 friction élevée, on ne peut effectuer un remplissage conforme avec des cartouches en tubes. Les avantages du nouveau procédé vis-à-vis des procédés analogues connus jusqu'il présent sont les suivants: les conditions 5 de sécurité contre le grisou sont forcément élevées, l'application est simple et le degré d'efficacité est'élevé lorsqu'il s'agit de détruire les poussières. En outre, on peut effectuer n'importe quel nombre de tirs en une seule phase de mise à feu tandis que, lors du tir par imprégnation du front dé taille, on peut effectuer 10 au maximum, trois tirs en une seule phase de mise à feu. En outre, le bourrage habituellement requis jusqu'à présent au moyen de cartouches d'eau n'est plus nécessaire, étant donné que, lorsqu'on applique le procédé décrit, il se forme un bouchon de mousse devant les trous de mine qui contiennent la charge explosive. Dans les exemples suivants, on décrira l'efficacité et 15 l'augmentation des conditions de sécurité contre le grisou grâce au procédé de l'invention au moyen d'expériences effectuées au banc d'essai. Exemple 1 - A partir d'un agent moussant constitué d'un mélange de dif- 20 férents savons et vendu sous la marque commerciale "Tuba" par la firme "Werner & Mertz", Mayence, on a préparé une mousse contenant ■z de l'eau et ayant une densite de 0,032 g/çm . Cette mousse a pu être conservée sans plus pendant plus de 50 minutes à des températures allant jusqu'à + 50°C. 25 Avec cette mousse, on a rempli un mortier rond (trou de 55 mm x 600 mm). Ensuite, on a introduit successivement, dans le trou de mine, en une colonne de charge^_au moyen du bourroir, 5 cartouches d'un explosif antigriaouteux dé la classe £. Cet explosif antigrisouteux avait la composition suivante : 29,0/â en poids de nitroglycérine, nitroglygol, dans le rap 30 port pondéral de 60/40 0,7/j en poids de nitrocellulose 26,8/3 en poids de nitrate d'ammonium 3,0f en poids de nitrate de calcium 40,0Jl' en poids de chlorure de sodium 35 0,5$ en poids de farine de bois. On a ensuite amené le mortier à la face avant d'une chambre à grisou. La mise à feu a été effectuée à partir du point le plus profond du trou de mine. Lors de 10 essais semblables, le mélange 69 01852 5 2001030 de grisou n'a jamais été allumé. Par contre, lorsqu'on a chargé la colonne d'explosif sans nousse dans le mortier, dans des conditions î.a:1 ailleurs identiques, lors de 10" essais, le grisou a été chaque fois allumé. 5 Lxenple 2 - Dans le même mortier rond que celui décrit t. l'exemple 1, on a placé une cartouche d'un explosif pour roches d'un diaraëtre de 25 mm, cette cartouche étant centrée axialement à une distance de 300 mm de 1'embouchure du trou de mine. L'explosif pour roches 10 avait la composition suivante : 3,82 en poids de trinitrotoluëne Lorsque le trou de mine du mortier a été rempli de mousse, dans tous les essais, le grisou n'a jamais été allumé. Par contre, lorsqu'il n'y avait pas de mousse dans le trou de mine^ lors de 20 chaque essai, le grisou a été allumé. 58,0,J en poids de i-iH^h'O^ 11,03 en poids de KalJO^ 15 21,0;' en poids de dinitroglycol 1,0 ! en poids de*nitrocellulose 5,2;5 en poids de dinifcrotoluêne BADt©RK31NAl 01852 6 2001030 REVENDICATIONS 1. Procédé en rue d'augmenter les conditions de sécurité contre le grisou par l'expulsion des gaz contenus dans les trous de mine, tout en améliorant la destruction des poussières lors du travail aux explosifs dans les mines de charbon, caractérisé en ce qu'on remplit les trous de mine destinés à recevoir les charges explosives au moyen de mousse constituée d'un formateur de mousse, d'eau et d'un gaz, ou avec une masse correspondante analogue à la mousse. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérise en ce qu'on stabilise la mousse à l'aide de stabilisants de mousse connus. 3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, comme gaz pour la fabrication de la mousse, on emploie de l'air exempt de méthane. 4-. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, comme gaz pour la fabrication de la mousse, on emploie de l'acide carbonique et/ou des gaz inertes.