Brevet FR2212530A1 — publié le 19740726

I1 a déjà été proposé, pour augmenter la sécurité dans le tir des mines dans les mines de charbon de remplir complitement les trous de mines avec de la mousse, puis de charger les trous de mines avec les cartouches explosives. De ce fait, on devait entre autres, augmenter la sécurité contre le grisou et améliorer le rendement dans la lutte contre la pous sidère. Cependant de nombreux essais ont montré que ce procédé entrasse avec lui des inconvénients importants. I1 s'avère régulièrement qu'une grande partie de la mousse introduite dans le trou de mine était perdue. D'abord au cours du chargement avec des cartouches explosives, une partie de la mousse introduite précédemment est expulsée en dehors du trou de mine.Une autre partie de la mousse est perdue par l'adhérence de la mousse au bourroir au cours des mouvements de va-et-vient, surtout à la sortie du bourroir. Une autre partie de la mousse est détruite en cours de chargement par écrasement des petites bulles de mousse. De plus, il se trouve qu'une partie de la mousse qui pénètre dans les fentès ou crevasses qui traversent le trou de mine s'y détruit par frottement. Globalement on introduit donc d'abord dans chaque trou de mine une quantité de mousse relativement grande0 Cependant, après l'opération de chargement il n'y a plus que peu de mousse dans le trou de mine, et par place même pas du touteOn n'a donc en aucun cas la garantie que la quantité de mousse souhaitée et exigée soit toujours présente dans chaque trou de mine.Cette remarque vaut en particulier pour la-partie du trou de mine comprise entre la charge explosive et l'orifice du trou de mine, c'est-8-dire que le confinement exigé de la charge explosive n'est pas assuré. De ce fait, la sécurité contre le grisou et la lutte contre la poussière sont bien diminuées, et mtme souvent plus du tout garantie. La demanderesse a trouvé que les inconvénients énumérés peuvent être supprimés d'une manière simple et strettes essais révélèrent d'une façon surprenante que dans le tir de mine il n'est pas nécessaire, pour obtenir les résultats escomptés, de remplir avec de la mousse l'espace compris entre la.charge explosive et la paroi du trou de mine, ainsi que les fentes et les crevasses.La sécurité contre le grisou et le rendement dans la lutte contre les poussières dépendent en premier lieu, comme il ressort des essais, du fait que l'espace entre l'orifice du trou et la charge explosive est rempli complètement et parfaite ment de mousse d'une façon certaine, Selon le procédé de l'invention on introduit d'abord la totalité de la charge explosive dans le trou de mine puis de la mousse ou un produit semblable à de la mousse dans l'espace subsistant entre l'orifice du trou de mine et la charge explosive. La fabrication de la mousse à partir de ses composants se fait avantageusement sur le front de taille dans un appareil producteur de mousse approprié.Depuis cet appareil la mousse est amenée au trou de mine par des tuyaux souples ou des tubes. I1 est avantageux de monter à l'extrémité du tuyau souple une soupape qui peut être manoeuvrée immédiatement au front de taille contre les trous de mines0 En plus il s'est avéré favorable de placer à lDextrémité du tuyau souple un élément de tube d'un diamètre relativement petit de telle sorte que la soupape puisse être placée entre l'extrémité du tuyau souple et l'eSément de tube. Grace au rétrécissement de la section dans l'élément de tube on obtient une vitesse de sortie relativement élevée et une bonne consistance de la mousse.Du fait de cette disposition il n'est pas nécessaire d'amener un tuyau souple dans le trou de mines jusqu'à la charge explosive et de le retirer lentement ensuite pendant l'opération de remplissage.Il suffit au contraire d'amener l'extrémité de l'élément de tuyau au voisinage de l'o- rifice du trou de mine, d'ouvrir la soupape et de la fermer à nouveau rapidement après l'opération de remplissage qui est relativement rapide. Les essais-révélèrent qu'avec un procédé de remplissage de ce genre l'espace compris entre l'orifice du trou de mine et la charge explosive était toujours rempli totalement de mousse et cela d'une manière parfaite. I1 est avantageux de placer entre la soupape et l'élément de tube un écran protecteur sphérique pour protéger la main. A l'aide d'une soupape à fermeture automatique on peut exécuter le procédé selon l'invention de telle manière que dans chaque trou de mine une quantité minimum de mousse soit envoyée dans l'espace compris entre la charge explosive et l'orifice du trou de mine. De ce fait, la durée de l'opération pour amener la mousse est réduite d'une manière appréciable. Si la quantité minimum est choisie de telle manière que le volume de la mousse soit un peu plus grand que le volume de l'espace compris entre la charge explosive et l'orifice du trou de mine, on arrive d'une manière simple et avec une grande sûreté à ce que l'espace disponible pour la mousse dans chaque trou de mine;soit entigrement rempli de mousse.La durée de l'opération pour amener la mousse peut encore ttre raccourcie en utilisant deux ou plusieurs tuyaux souples de remplissage qui sont utilisés en mtme temps et sont réunis à l'appareil producteur de mousse par l'intermédiaire d'un distributeur. Selon le procédé de la présente invention il est aussi possible d'exécuter des travaux en des points de l'exploi- tation dans des conditions difficiles. On a trouvé par exemple qu'une mousse appropriée reste parfaitement stable dans un trou de mins à des températures élevées (50 à 600C). De plus , le procédé peut Outre appliqué sans difficulté dans des trous de mine aquifères. S'il se trouve de l'eau entre la charge explosive et l'orifice du trou de mine, l'eau est refoulée en dehors du trou pendant l'introduction de la mousse et la partie concernée du trou de mine se remplit complètement de mousse. Même dans les trots de mine en pente, la mousse n'est pas extraite et reste dans l'espace compris entre la charge explosive et l'orifice du trou de mine pendant un temps suffisamment long.Un peu d'eau coule du fond du trou de mine sans que la mousse soit détruite La mousse est préparée à l'aide d'un appareil à mousse approprié. L'air comprimé nécessaire peut etre avantageusement prélevé sur le réseau d'air comprimé toujours existant à proximité. Toutefois, pour préparer la mousse on peut aussi utiliser des gaz inertes comme l'azote ou le gaz carbonique. On peut mettre en oeuvre comme produits facilitant la formation de mousse des substances organiques ou minérales tensio-actives et cela d'une manière connue. On peut ajouter aussi des stabiligants pour mousse connus. Pour diminuer les constituants vola. tils nocifs par exemple en absorbant les gaz nitreux qui se produisent à itexplosion, la mousse peut contenir des produits appropriés comme par exemple l'ammoniaque, l'urée, le bicarbonate de sodium, le carbonate de potassium. Suivant le besoin on peut utiliser des mousses légères ou lourdes. L'emploi de mousse légère entraîne par exemple déjà une amélioration remarquable de la sécurité contre le grisou. Si la sécurité contre le grisou et notamment le rendement dans la lutte contre la poussière doivent être encore augmentés davantage, on emploiera avantageusement de la mousse lourde. L'avantage du procédé selon la présente invention consiste en ce que l'espace compris entre la charge explosive et l'orifice du trou de mine est entièrement rempli de mousse et cela d'une façon certaine m8me en cas d'exécution rapide des opérations. C'est seulement par là que l'augmentation de la sécurité contre le grisou et du rendement de la lutte anti-poussières ainsi que l'influence favorable sur les constituants volatils nocifs peuvent être mis entièrement à profit. L'eau ou la solution aqueuse se trouve répartie très finement dans la mousse sous forme d'un film et peut donc devenir immédiatement active lors de l'opération de tir. Dans le fond de l'âme dtun mortier (longueur du trou 900 mm, diamètre du trou 40 mm) on introduit pour chacun des essais deux cartouches d'un explosif connu sous le nom commercial de "Carbonite antigrisouteuse". Dans l'8me on place respectivement les substances suivantes 1. 250 g de pâte (eau épaissie à la farine de "guai") 2. gaine de matière plastique avec 250 g d'eau 3. gaine de matière plastique avec 250 g de chlorure de calcium en poudre 4.Mousse lourde (indice de moussage 8) Les substances (1 à 3) sont introduites suffisamment loin dans 1' àme pour que leur extrémité affleure 1' ori- fice de limez Par contre avec la mousse lourde (4) on remplit la totalité du volume de l'âme jusqu') la charge explosive. Après la détonation de l'explosif on filme les différents produits sortant du mortier à l'aide d'une caméra à haute fréquence (1200 images par seconde, intervalle entre images 0,8 ms) Les matières 1 à 3 sont expulsées chaque fois de lwâme sous forme de jets Un peu plus tard s'échappent les constituants volatils et il se forme un nuage d'où les matières 1 à 3 sortent en forme de lances. Alors que la vitesse d'expansion des constituants volatils diminue progressivement, la vitesse du "Jet" reste un certain temps à peu près constante. Comme résultat on peut retenir comme certain que l'eau, la ptte et le chlorure de calcium finement divisé sont expulsés ensemble et ne se mélangent que très peu aux constituants volatils.Si par contre on utilise de la mousse lourde il se forme un ensemble nuageux homogène en 80i. L'barn contenue dans la mousse lourde se répartit de ce fait favorablement et peut agir rapidement sur les constitu- ants de la poussière et les constituants volatils nocifs. Exemple 1 On remplit de mousse lourde un tube de verre horizontal (diamètre d'orifice 40 mm, longueur 1 m) fermé à une extrémité (agent facilitant la formation de mousse "2uXogen it? indic. de moussage 10). A l'aide d'un bourroir ( 28 mm), on introduit dans le fond du tube rapidement à travers la mousse, une cartouche d'explosif (diamètre 30 mm, longueur 150 mm). Au cours de cette opération environ 30 % de la mousse se trou vant dans le tube de verre s'échappe par l'orifice ; 10 à 20 % de mousse sont encore perdus quand on sort rapidement le bourroir. Avec ce procédé de chargement bien connu, le tube de verre, au cours de plusieurs essais ne contient plus qu'environ 50 % de la mousse introduite primitivement Si par contre selon le procédé de la prés te invention c'est-à-dire si on introduit d'abord la cartouche d'explosif au fond du tube avec le bourroir et si alors seulement on remplit avec la mousse, on ne perd pas de mousse pendant toute l'opération de chargement. ExemDle 2 Dans un mortier rond (Ame 40 - 2000 mm) on place une cartouche d' explosif (diamètre 30 mm, longueur 120 mm) axia lement à 250 mm de l'orifice de l'%:me. Suivant le procédé de la présente invention on remplit l'espace compris entre et l'orifi- ce de l'âme et la cartouche explosive avec la mousse décrite dans l'exemple 1. L'explosif a la composition suivante 32 % d'un mélange trinitrate de glycérine : dinitrate de glycol en proportions pondérales 60 : 40 0,8 * de nitrocellulose 1 * de farine de bois 25 % de chlorure de sodium 41,2 % de nitrate d'ammonium. On amène le mortier tout contre le côté avant d'une chambre à grisou. Après avoir enflammé la charge avec un détonateur en aluminium n 8 on n'observe aucune explosion de grisou au cours de plusieurs essais identiques. Si par contre, il n'y a pas de mousse dans l'espace compris entre et l'orifice de Ifâme ta cartouche explosive, l'inflammation du grisou se produit à chaque essai. MEme suivant le procédé connu consistant à remplir d'abord l'8me avec de la mousse puis d'introduire la cartouche explosive au bourroir (diamètre 28 mm), on n'obtient pas une sécurité suffisante contre le grisou. Pendant l'opération de charge, surtout au cours de l'enlèvement rapide du bourroir, on perd jusqu'à 70 * de la mousse existant à l'origine dans l'espace de 250 mm de long compris entre la cartouche explosive et l'orifice de l'ame. Sur un total de cinq essais, le grisou s'est enflammé trois fois. REVENDICATIONS 1. Procédé pour augmenter la sécurité contre le grisou et/ou pour améliorer la lutte anti-poussières pendant le tir de mine dans les exploitations minières au moyen de mousses constituées principalement par un agent facilitant la formation de glousse, de l'eau et un gaz, procédé caractérisé par le--fatt que l'espace compris entre l'orifice du trou de mine et la charge explosive est rempli de mousse ou d'une masse semblable à de la mousse après avoir introduit la charge explosive dans le trou de mine, 2. Procédé suivant la revendication 1, carac péris par le fait que la mousse ou la masse semblable à la mousse contient en plus des produits connus en soi diminuant les constituants volatils nocifs.