Brevet FR2040387A1 — publié le 19710122

x 2040387 La présente invention se rapporte à un soutènement marchant composé d'un grand nombre d'unités de soutènement montées dans une longue taille„ Lors de l'exploitation minière par longue 5 taille, on utilise fréquemment des dispositifs de soutènement composé d'un certain nombre d'unités de soutènement et on réalise alors l'abattage du charbon à l'aide d'une machine d'abattage équipée d'un rotor ou d'une fraise, cette machine ne procédant à l'abattage qu'au cours de son déplacement dans un sens 10 le long du front de charbon à abattre, tandis que dans le sens opposé, la machine pousse le charbon abattu sur un convoyeurc Jusqu'à présent, l'abattage à la machine dans les deux sens est impossible, étant donné le mode de construction des dispositifs de soutènement utilisés, 15 Les dispositifs de soutènement connus pré sentent l'inconvénient qu'après le passage de la machine d'abattage, les unités de soutènement ne peuvent être avancées que par phases successives dans l'espace libéré par suite de l'abattage, ce qui exige un temps relativement long. C'est la rai-20 son pour laquelle on a été amené à utiliser un soutènement marchant composé de vérins et de chapeaux articulés qui gênent cependant la machine d'abattage pendant son mouvement de retour» la présente invention vise à remédier aux inconvénients énumérés ci-dessus et se rapporte à un soutène-35 ment marchant qui, tout en donnant la sécurité nécessaire, permet une augmentation de la productivité de la machine d'abattage utilisée, c'est-à-dire une augmentation de la quantité de charbon abattu. Selon l'invention, on obtient ce résultat 30 par le fait que sur le côté tourné vers le front de charbon, la projection du bord avant du bouclier perpendiculairement au caisson d'embase de l'unité de soutènement, s'étend tout au plus jusqu'au bord du berceau avancé au maximum, et que les supports associés aux berceaux des unités de soutènement montés 35 côte à côte comportent des calottes qui sont pratiquées dans les parois de support opposées et dans lesquelles des éléments d'articulation reliant les berceaux de façon flexible les uns aux autres s'engagent par leurs extrémités en forme de rotule. Selon l'invention, des barres de guidage 40 auxquelles les berceaux voisins sont reliés par des articulations 70 15573 2 2040387 sont disposées entre les unités de soutènement,, Suivant une autre caractéristique de l'invention, le "bouclier de chaque unité de soutènement comporte une rallonge» 5 En outre, selon l'invention» la tige de piston du vérin hydraulique à double effet servant à l'avancement de l'unité de soutènement s'articule à une extrémité sur le berceau et à l'autre extrémité sur le caisson d'embase de l'unité de soutènement„ 10 Le dessin annexé représente schématiquement un exemple de réalisation non limitatif de l'objet de l'invention ; sur ce dessin î la figure 1 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, du soutènement conforme à l'in-15 vention ; la figure 2 est une coupe suivant A-A de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation latérale, prise dans le sens de la flèche C sur la figure 4» du 20 berceau et des éléments de construction associés ? la figure 4 est une vue en plan, partiel-r lement en coupe, montrant l'assemblage des berceaux disposés côte à côte ; la figure 5 est une coupe suivant B-B de la 25 figure 4 $ la figure 6 représente la mise en oeuvre du soutènement conforme à l'invention dans une longue taille„ L'embase d'une unité de soutènement conforme à l'invention est constituée, selon la figure 1, par un 30 caisson 1 formé de tôles soudées. Le caisson d'embase 1 comporte à une extrémité (sur la figure 1 sur la droite, du côté tourné vers la taille) deux axes horizontaux 2 par lesquels un chevalet de support 3 formant un autre élément constitutif de l'unité de soutènement est relié rigidement au caisson d'emba-35 se lo A son extrémité s'étendant au-dessus du caisson d'embase 1, le chevalet de support 3 présente un autre axe horizontal 4 sur lequel s'articule le panneau arrière 5 du bouclier de l'unité de soutènement. Le panneau arrière 5 est supporté par des étançons hydrauliques 6 se terminant par des rotules 7, 8 et 40 s'appuyant vers le bas sur des calottes 9 montées sur le cais- 70 15573 3 2040387 son d'embase 1 et vers le haut sur des calottes 10 montées sur le côté inférieur du panneau arrière 5» Dans le cas où. la pression exercée par le toit est élevée, on utilise deux étançons hydrauliques 6 pour obtenir une meilleure répartition de la 5 charge (voir figure 2),, Pour soutenir le toit, l'unité de soutènement selon l'invention comporte un bouclier 11 de type connu, susceptible de pivoter librement autour d'axes 12 et 13 montés à l'extrémité supérieure du panneau arrière 5» Dans les soutè-10 nements connus, l'axe 12^ 13 permettant le pivotement du bouclier 11 se trouve, vu depuis le front de ©harbon, devant l8 é-tançon hydraulique 6 supportant le panneau 5? ce qui fait que la force provenant de la pression du toit exerce sur l'unité de soutènement un couple de flexion qui ne peut être supporté 15 que moyennant un renforcement inutile du panneau arrière si l'on veut éviter des déformations nuisibles* Pour remédier aux inconvénients énumérés ci-dessus et pour réduire également le poids de l'unité de soutènement, on réalise cette dernière, conformément à l'invention, suivant un mode de construction tel 20 que la charge résultante P que doit supporter le chapeau puisse être transmise, sans couple de flexion, directement à l'é-tançon ou aux étançons hydrauliques 60 On obtient ce résultat par le fait que les axes de symétrie du ou des étançons hydrauliques 6, ainsi que des axes 12 et 13 se coupent, de préférence 25 aux points d'intersection et Mg0 On agence la partie du bouclier 115 faisant saill-ie en direction du front de charbon, de telle manière que la projection verticale de son bord tombe dans l'espace délimité par les calottes d'articulation pour les étançons hydrauliques, montés sur le caisson d'embase, et les 30 axes de fixation» . Le caisson d'embase est une construction soudée, fermée de tous les côtés , comportant un prolongement 15 à l'extrémité opposée aux axes 20 Le prolongement 15 présente une hauteur légèrement inférieure à celle du caisson d'em-35 base 1 et il est entouré vers le haut et sur les deux côtés longitudinaux par la partie avant du berceau 16 qui présente un profil an ïï renversé* Entre la tôle de recouvrement du prolongement 15 et la plaque de base 17 du berceau sont montées des glissières 18 qui facilitent l'avancement nécessaire du berceau 40 16 et l'avancement subséquent du caisson d'embase 10 10 70 15573 4 2040387 La partie supérieure du berceau 16 présente la forme d'une auge j ses surfaces latérales sont formées par des tôles 19 et 20 placées de chant. A ces tôles 19 et 20 sont associés des rails de guidage 21 et 22 délimités par des surfa-5 ces planes, le rail de guidage 21 associé à la tôle 19 moins haute servant à la fixation de la partie en creux du convoyeur à chaîne 23 de type connu au berceau 16, tandis que le rail de guidage 22 associé à la tôle 20 plus haute est destiné à empêcher la machine d'abattage 24 reposant ou se déplaçant sur les rails de guidage 21 et 22 de basculer « A cet effet, le rail de guidage 22 s'engage dans un oïgane de retenue en forme de griffe, fixé à la machine d'abattage 24* et empêche ainsi cette dernière de basculer« En-dessous du berceau 16 se trouvent les sup- 15 ports 25 qui reposent sur le mur du c-îiantier d'abattagea A «ne extrémité du support 25 (sur la droi';:a sur la figure 3) est fixé un axe 26 par lequel le support 25 est relié de façon articulée à la barre de guidage 27» as telle manière que la flexibilité des berceaux voisins ae se trouve pas entravée» La 20 barre de guidage 27 a pour fonction d'assurer aux unités de soutènement placées côte à côte 1*espacement et le niveau recherchés « Des calottes 28 entourant les rotules de l'élément d'articulation 29 et réalisées de préférence à partir 25 de deux parties maintenues assemblées à l'aide de vis sont formées dans la paroi des supports 25; à peu près en direction de l'axe de symétrie du berceau 16» Dans ces calottes 28 sont engagées les éléments d'articulation 29 à deux rotules, par lesquels les berceaux voisins 16 sont réunis ,de façon flexible 30 et mobile dans toutes les directions (voir figures 4 et 5). L'avantage de ce mode d'assemblage conforme à l'invention réside dans le fait que l'avancement des berceaux s'effectue non pas par intermittence, mais de façon continue, Lors de l'avancement, la liaison entre les berceaux n'est pas 35 interrompue et ces derniers peuvent également effectuer un certain mouvement de rotation les ans par rapport aux autres, Les axes de symétrie des berceaux représentent approximativement les tangentes à une ligne ondulée, ifin de permettre une augmentation de l'angle de décalage des berceaux 16 les uns 40 par rapport aux autres, on réduit progressivement l'épaisseur 70 15573 5 2040387 des supports 25 en direction des extrémités (voir figure 4). Le déplacement des berceaux 16, ainsi que l'avancement des caissons d'embase 1 sont assurés à l'aide de cylindres hydrauliques 30 à double effet, disposés horizontale-5 ment» L'une des extrémités de la tige du piston du vérin 30 s'articule par un axe sur un oeil 31 prévu à peu près au milieu du berceau 16, tandis que l'autre extrémité est reliée, également par une articulation 32, à l'extrémité du caisson d'embase 1« Sur la figure 1, on reconnaît cette dernière liaison grâce à 10 un arrachement partiel du chevalet de support 3. Contrairement aux modes de construction connus de soutènements, chaque unité de soutènement comporte, selon l'invention, un dispositif hydraulique indépendant. Il est ainsi possible de déplacer les différentes unités de soutènement indépendamment les unes des 15 autres dans le temps et quant à l'amplitude de déplacement0 Cela supprime l'arrachage d'unités, fréquent dans les modes de réalisation connus, ainsi que les ruptures et déformation nuisibles j le "traitement du toit" s'avère plus avantageux car la descente des boucliers correspond mieux aux prescriptions 20 technologiques du procédé de soutènement, ce qui permet d'éviter les endommagements d1étançons, fréquents jusqu'ici» Dans le bouclier 11 est monté un élément 33 formant rallonge, de préférence une plaque, formé d'une ou de plusieurs pièces et susceptible d'être avancée et d'être reti-25 xê à l'aide d'un vérin hydraulique à double effet. Cette rallonge 33 a pour fonction d'empêcher l'éboulement du toit dégagé, après le passage de la machine d'abattage, au voisinage immédiat de cette dernière» On va décrire maintenant le mode de fonction-50 nement des unités de soutènement conformes à l'invention» La haveuse-chargeuse à rotor se déplaçant le long du massif de charbon abat une couche de charbon d'une certaine profondeur» L'avancement des unités de soutènement reliées à la manière d'une chaîne les unes aux autres (voir figu-35 re 6) commence immédiatement après le passage de la machine de chargement, par le fait que la rallonge 33 est avancée jusqu'au front de charbon à l'aide du vérin hydraulique correspondant ; ensuite, le vérin hydraulique 30 pousse le berceau suivant 16 en direction du massif de charbon et l'applique contre ce der-40 nier» En même temps, le tronçon des rails de guidage 21, 22 de 70 15573 6 2040387 la machine d'abattage, fixé au berceau 16, est avancé d'une valeur correspondant à la profondeur de la passe d'abattage» Ensuite, le ou les étançons hydrauliques 6 faisant partie de l'unité de soutènement sont déchargés et par inversion d'un distri-5 buteur , l'unité de soutènement en question est avancée dans sa position de travail suivante, à l'aide du vérin à double effet 30, la rallonge 33 étant en même temps retirée dans le bouclier 11. lors de l'actionnement de l'étançon hydraulique 6, le bouclier 11 est appliqué contre le toit. L'avancement des unités 10 de soutènement s'effectue à une cadence telle que lors de la décharge du ou des étançons hydrauliques d'une unité de soutènement, les étançons des unités de soutènement voisines supportent la pression du toit» Après l'abattage d'une couche de charbon, lorsque la machine d'abattage a atteint l'extrémité de la 15 taille, le soutènement tout entier, composé d'unités de soutènement, y compris les rails de guidage de la machine d'abattage, est prêt pour la passe suivante et la haveuse-chargeuse peut ainsi poursuivre l'abattage et le chargement dans un sens opposé à celui de la passe précédente,, 70 15573 7 2040387 REVENDICATIONS 10 Soutènement marchant composé d'un certain nombre d'unités de soutènement montées dans une longue taille caractérisé par le fait que la projection du "bord avant du bou-5 clier? perpendiculairement au caisson d'embase9 sur le côté tourné vers le front d'abattage, s'étend au plus jusqu'au bord du berceau avancé^ et que les supports associés aux berceaux des unités de soutènement montées côte à côte comportent des calottes qui sont pratiquées dans les parois de support oppo-10 sées et dans lesquelles sont engagées les extrémités en forme de rotule d'éléments d'articulation reliant les berceaux de façon flexible les uns aux autres# 2o Soutènement suivant la revendication 15 caractérisé par le fait que des barres de guidage reliées par 15 des articulations aux berceaux voisins sont disposées entre les unités de soutèoemeato 3o Soutènement suivant la revendication 2? caractérisé par la fait que le bouclier comporte une rallonge. 4» Soutènement suivant l'use quelconque des 20 revendications 1 â 3» caractérisé par le fait que la tige du piston du vérin hydraulique à double effet servant à l'avancement de l'unité de soutènement s'articule par une extrémité sur le berceau et par l'autre extrémité sur le caisson d'embase*