Brevet FR2015002A1 — publié le 19700424

L'invention concerne un affût de.forage-pour installation d'exploitation dans les mines, pour le forage diabat- tage de masses dans l'avancement parfont de taille9du type comportant un porte-affût sur lequel est monté coulissant un entrainement de forage qui comporte un moteur hydraulique9 l'avance et le retrait des barres de forage s'effectuant par l'intermédiaire d'un entraînement hydraulique et d'une chaîne dgavance, De tels affûts de forage ne servent pas seulement pour le guidage des barres de forage dans leur partie située hors du trou de forage, mais ces affûts portent de plus-les éléments qui permettent d'obtenir l'avance des barres de forage et leur rotation.Pour cette raison,la longueur de l'affût de forage doit être plus grande,d'une longueur égale à celle de ces éléments de construction,que la profondeur de forage, ou la profondeur d'abattage du front de taille. D'autre part, le porte affût ne doit pas entre mis en danger par l'influence de forces dynamiques et notamment les balourds sur les barres de forage, dûs à un guidage insuffisant On connatt des barres de forage entraînées par un moteur hydraulique fixe par l'intermédiaire d'une barre d'en traînement rotative, qui agit sur le chariot de forage, lui-meme entraîné par la chaîne d'avance, les barres de forage étant montées sur ce chariot, L'entraînement de la chaîne d'avance s'effectue par un vérin d'entraînement hydrauliquesqui agit à l'aide de sa bielle sur la chaîne d'avance montée à lamanière dgun moufle . De cete façon,on obtient une vitesse de retrait rapide à la fin du forage. La poursuite de la rationalisation des mines nécessite des longueurs considérables de fronts de taille et on peut considérer que les problèmes de tir sont pratiquement résolus par l'insufflation de matières explosives dans des perçages très profonds. La réalisation de tels perçages profonds doit s'effec- tuer en une seule fois et nécessite de ce fait des barres de forage et des affûts de forage longs, Dans cette perspective, il faut envisager l'allongement de plus du double des dimensions utilisées jusqu'à présent Dans ces conditions,suivant la position de l'affût de forage, il se produit une courbure de la barre d'en- trainement, entre le chariot de forage et l'entraînement , cette courbure étant plus ou moins prononcée.Ceci entraîne des charges dynamiques considérables transmises au porte-affût et ainsi aux barres de forage. De plus ltentrainement à piston poussé est mis en dangergoar celui-ci a des dimensions prohibitives. L'invention a pour but dè réaliser un affût de forage qui permette de maîtriser de façon parfaite des longueurs très grandes des barres de forage. L'invention a pour objet un affût de forage caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement de forage et son moteur hydraulique sont montés coulissants sur le porte-affût, lBentraSne- ment hydraulique de la chaîne d'avance étant assuré par un moteur hydraulique commandant une chaîne par l'intermédiaire d'une transmission entraînée en rotation, une lunette étant prévue pour suivre le dispositif d'entraînement de forage avec une vitesse réduite, et portant des organes de guidage pour. les tuyaux d'alimentation du moteur de forage en fluide hydraulique. L'utilisation d'un entraînement de forage coulissant avec le moteur hydraulique évite les barres de transmission utilisée jusqu'alors entre les parties fixes et les parties mobiles de l'entrainement e On évite ainsi les inconvénients propres aux longueurs d'affût considérables; cependant cela pose de nouveaux problèmes, car il faut alors déplacer les tuyaux d'alimentation lors du perçage. I1 n'est pas possible aux servants d'une telle instal -lation de déplacer les tuyaux au cours de leurs mouvements. L'invention permet,grâce à la lunette à tuyaux, de ne pas être obligé d'utiliser un autre ouvrier Squi d'ailleurs ne serait pas à même de s'occuper de ces tuyaux vu les dimensions de telles installations de forage.Enfin, l'utilisation d'un moteur d'avance rotatif évite les difficultés d'un entraînement à piston poussé surdimensionné. En définitive, l'affût de forage permet de multiplier les dimensions utilisées jusqugalors et permet de conduite liinstal- lation avec un seul hommes c'est-à-dire le conducteur du chariot de forage. Suivant une caractéristique de l'invention, les tuyaux d'alimentation du moteur de forage comportent un point fixe sur ou directement au voisinage du porte-affuts ce point fixe étant situé à mi-chemin de la longueur de déplacement du moteur de forage, la lunette de tuyau étant entraînée par le moteur. de forage à une vitesse d'avance moitié moindre que le moteur de forage. Au début du foragegla lunette porte tuyaux et le moteur de forage se trouvent directement l'un derrière l'autre à l'extrémité arrière du porte-affût, et les tuyaux sont suspendus librement entre l'extrémité du guidage à tuyaux et le point fixe mentionné. Par contre, lorsque le moteur de forage a atteint l'autre extrémité de affût de forage, la lunette porte-tuyaux se trouve seulement au point fixe et les tuyaux sont suspendus librement entre le guidage de lunette et le moteur de perçage, Ceci présente l'avan- tage que, dans toutes les positions de fonctionnement, les tuyaux sont guidés parfaitembnt, et ils sont même tendus. Il est pratique d'utiliser le moteur d'avance pour entraîner la lunette des tuyaux. Ceci peut s'effectuer par le fait que le moteur d'avance entraîne9 le cas échéant par l'intermédiaire d'une transmission , notamment d une transmission planétaire, la chaîne d'avance ramenée sur elle-même avec ses deux extrémités fixées sur l'entraînement de forage, cette chaîne étant montée le long du porte-affût, ce moteur entraînant également une chaîne d'avance de lunette montée parallèlement à la précédente, également refermée sur elle-même et ayant ses extrémités raccordées à la lunette porte-tuyaux. L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-ointsO Dans ces figures, tous les détails non nécessaires pour la compréhension de l'invention ont été supprimés ou représentés en partie schématiquement. - la figure 1 représente un affût de forage selon l'invention, vu de coté, dont le chariot de forage ainsi que le bras de forage ont été supprimés - la figure 2 représente un support d'affût selon la figure i, en vue de dessus - la figure 3 représente une vue de dessus du dispositif selon la figure I, au début du forage. - la figure 4 représente une vue correspondant à celle de la figure 3, lorsquun coup a été perce l'affût de forage 1 représenté dans les figures comBorte un support d'affût 2 de longueur coisidérable par exemple 7 mètres. Le support d'affût est réalisé de telle façon que la flèche de flexion reste dans les limites adéquates Le dispositif d'entraînement de forage 3 est monte coulissant sur le porte-affût 2, les détails de cet entraînement étant sigles dans les figures 7 & 4 L'entraînement de forage 3 sert à entraîner en rotationtune barre de forage 4 représentée er tirets Cet entraînement transnet de plus la force d'avance sur la barre de forage, A cet effet, il coopère avec un moteur hydraulique 5 qui entraîne l'entraînement planétaire d'ure chaîne d'avance 7. La chaîne d'avance 7, sans fin, est montée le long du porte-affût 2.Les deux extrémités 8 & 9 de cette chaîne sont wac- cor x l'entraînement de forage 3 Le dispositif d'entraînement de forage est constitué par une transmission 10 dont l'arbre d'entrée est entraîné par un moteur hydraulique 11. Le dispositif d'entraînement de forage 5, avec son moteur hydraulique est moitié coulissant sur le porte-affût 2 Une lunette 13 suit cet entra-nement de forage 7 à une vitesse plus faibles, et cette luette comporte des organes de guidage 14 pour les tuyaux 15 d'alimentation en fluide hydraulique du moteur de forage 11. Ainsi qu'il ressort des figures 1 & 2, le moteur d'avance 5 entraîne Un arbre 17, sur lequel est montée une roue dentée d'entraînement t8 qui entraîne la chaîne d'avance qui passe sur une poulie de renvoi 19 et des tendeurs ou des galets 20 & 21. Une deuxieme roue dentée 22 est montée sur l'arbre 17, à l'extrémité du plan de la chaîne d'avance 7 ramenée sur elle-même, et est nontée le long du porte-affût. La roue dentée 22 entraîne une chaîne d'entraînement 23 sans fin de la lunette montée parallelement n 2.: chaîne d'avance précédente, et la chaîne d'avance de la lunette passe autour d'une poulie de renvoi 24. La transmission ou le rapport des roues dentéses. sont choisis de telle facon que la lunette porte-tuyaux 13 avance @@ vitesse moitie moindre que celle du moteur de forage 11, c'est-å- dire dans le mode de réalisation du dispositif d'entraînement de forage, tes tuyaux 15 pour l'alimentation du moteur de forage 1 comportent un point fixe 26 sur le porte-affût ou directement au voisinage de celui--oi ; ce point fixe est situé à mi-chemin sur la longueur de déplacement du moteur de forage Une comparaison des figures 7 & 4 montre que, dans toutes les phases de fonctionnement, les tuyaux 15 sont maintenus tendus par la lunette 13 et les organes de guidage se trouvant sur celle-ci Les organes de guidage 14 de la lunette 13 sont recourbés en demi-cercle si bien qu'il ne peut pas y avoir de pliure des tuyaux. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés et à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et vautres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I-C A T I O N s 1 / Affût de forage pour installation d'exploitation de mines pour le forage d'abattage de masses dans I1 avance- ment par fronts de taille, du type coenportant un dispositif d'entraînement de forage à moteur hydraulique monté sur le porte-affût, l'avance et le retrait de la barre de forage ? 'effectuant par l'intermédiaire d'un entraînement hydraulique et d'une chaîne d'avance, affût caractérisé en ce que le disposltif d'entraînement de forage et son moteur hydraulique sont montés coulissants sur le porte-affût, l'entraînement hydraulique de la chaîne d'avance étant assuré par un moteur hydraulique commandant une chaîne par 1 'inter- médiaire d'une transmission entraînée en rotation, une lunette étant prévue pour suivre le dispositif d'entraînement de forage avec une vitesse réduite, et portant des organes de guidage pour des tuyaux d'alimentation du moteur de forage en fluide hydraulique. 20/ Affût de forage selon la revendication l,caractérisé en ce que les tuyaux d'alimentation du moteur de forage comportent un point fixe sur ou directement au voisinage du porteaffût, ce point fixe étant situé à mi-chemin de la longueur dé déplacement du moteur de forage, la lunette de tuyau étant entrai- née par le moteur de forage à une vitesse d'avance moitié moindre que le moteur de forage. 30/ Affût de forage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement rotatif entraîne également la lunette porte-tuyaux. 40/ Affût de forage selon l'une quelconques des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur d'avance entraîne, le cas échéant par l'intermédiaire d'une transmission, notamment d'une transmission planétaire, la chaîne d'avance ramenée sur elle-mbme avec s9s deux extrémités fixées sur l'entraîne- ment de forage, cette chaîne étant montée le long du porte-affût, ce moteur entraînant également une chaîne d'avance de lunette montée parallèlement à la précédente, également refermée sur ellemême et ayant ses extrémités raccordas à la lunette porte-tuyaux. 50/ Affût de forage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de guidage,montés sur la lunette des tuyaux,sont recourbés en demi-cercle.