Brevet FR2360742A1 — publié le 19780303

La présente invention concerne un système de soutira- ge de type nouveau , pour un soutènement marchant utilisable dans les mines. Suivant une disposition classique dans les mines , une pile à flèche comprend généralement une semelle sur laquelle est articulé un bras oscillant ou flèche , tandis qu'un plateau de poussée ou chapeau, est articulé à son tour sur le s@mmet de la flèche . La flèche - qui est pourvue de boucliers , peut oscil- ler sons L'action de vérins hydrauliques ou étançons - disposés entre la semelle et la floche . L'articulation de la flèche sur la semelle est située à l'arrière *9 c'est-à-dire à l'opposé du front de taille dans la partie inférieure ququel est situe un convoyeur pour évacuer le minerai.Au fur et à mesure que l'on creuse te front de taille , n fait avancer ou riper la pile , et le toit de la taille s'effondre dans l'arrière taille, derrière la pile. Suivant une autre disposition classique , dite méthode du soutirage , on peut également récupérer le minerai situé audessus du toit s Dans ce cas , on utilise des piles comprenant un chapeau sensiblement parallèle à la semelle , et plusieurs étançons situés entre le chapeau et la semelle . bu fur et à mesure de l' avance des piles,le toit s'effondre dans l'arrière taille , et le minerai ainsi récupéré est chargé sur un convoyeur supplémentaire placé à l'arrière du soutènement marchant , En fait , pour des raisons de sécurité , on doit placer un grillage de retenue entre le chapeau et le toit . Le grillage de retenue se déroule en même temps que le soutènement avance , et on doit effectuer le soutira- ge en cisaillant le grillage par endroits. La présente invention a pour but de réaliser une pile à floche permettant 'effectuer un soutirage. Une pile à flèche suivant l'invention , destinée notam- ment au soutènement dans une taille de mine , comprend une semelle à l'arrière de laquelle est articulée , par sa partie inférieu- re , au moins une flèche portant * d'une part i, des boucliers , et d'autre part un chapeau de soutènement à son extrémité avant , des étançons étant disposés entre la semelle et la ou les flèches, et elle est caractérisée en ce qu'une ouverture est aménagée dans la partie arrière de la pile, tandis que des moyens sont prévus pour ouvrir ou fermer plus ou moins cette ouverture et laisser les ma- tériaux effond@és dans l'arrière taille s'écouler plus ou moi@s sur la semelle , en avant de la base de la ou des flèches. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, on installe un convoyeur blindé supplémentaire sur la semelle à l'arrière 2 mais J juste devant la base de la ou des flèches. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le oonvoyeur situé sur l'arrière de la semelle est monté pour ttre ripé en même temps que le couvoyeur situé de façon classi- que * l'avant de la semelle , près du front de taille0 Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, ladite ouverture est aménagé. dans a partie arrière au base de la ou des flèches qui sont munies d'une trappe coulissante manoeuvrable par l'intermédiaire d'au moins un vérin , cette trappe étant montée pour coulisser dans un plan parallèle aux flèches soit vers le haut 2 pur dégager l'ouverture et laisser s'écouler le minerai toit vers le bas * pour obturer ladite ouverture;; Suivant une variante de l'invention , ladite ouverture est aménagée dans la partie arrière ou base de la ou des flèches qui sont munies d'une banane montée pour osciller autour d'un axe sen@ siblement parallèle à l'axa d'articulation des flèches sur la se me île , et situé à la partie supérieure de 1- > ouverture , tandis qu'un vérin de manoeuvre peut entraîner la banane d'avant en ar- rière de part et d'autre de l'ouverture. Suivant une autre variante de l'invention , la pile à flèche comporte deux flèches parallèles délimitant entre elles une ouverture susceptible autre obturée par deux portes pivotantes, chacun de ces portes étant articulée autour d'un axa longitu- dinal d'uns flèche t sur un bord latéral de l'ouverture , et étant en liaison avec un vérin de commande articulé sur la flèche cor- respondante , ce vérin entraînant la porte soit vers l'arrière pour la maintenir en position de fermeture dans un plan sensiw blement parallèle aux flèches et à l'axe d'articulation des flè- ches sur la semelle, soit vers l'avant , pour l'entraîner plus ou moins jusqu'à une position de pleine ouverture suivant laquelle la porte est dans un plan sensiblement orthogonal à Itaxr d' articulation des flèches sur la semelle, Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la pile comporte de plus une banane articulée par rapport aux flèches autour d'un axe situé à la partie supérieure de ladite ouverture et sensiblement parallèle à l'axe d'articulation des flèches sur la semelle t cette banane étant susceptible d'oscil- ler d'avant en arrière sous l'action d'un vérin de commande. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention les dimensions relatives des portes pivotantes et de la banane sont prévues de façon que , lorsque les portes sont en position de fermeture , il subsista entre leurs bords libres parallèlas , un espace libra Susceptible d'être obturé par la banane quand celle- ci s'étend parallèlement aux flèches. Suivant une variante da l'invention , ladite ouverture est aménagée dans un prolongement de la semelle qui s'étend vers le laut à partir de l'arrière de la semelle et sur l'extrémité supé- rieure duque 1 est articulée la flèclie, tandis que ledit prolongement est muni d'une banane montée pour osciller autour d'un axa sensi- blement parallèle à l'axe d'articulation de la flèche sur ledit prolongement, et situé à la partie s upérieure de l'ouverture , un vérin de manoeuvre étant articulé d'une part sur la banane Z et d'autre part sur la flèche pour entraîner la banane d'avant en arrière de part et d'autre de l'ouverture. Suivant une autre variante de l'invention , la ou les flè- ches ne sont pas articules directement sur la semelles mais par l'intermédiaire d'un caisson ou bielle dans le quel est aménagée ladite ouverture , ce caissen étant muni d'une banane montée pour osciller autour d'un axe sensiblement parallèle aux axes d'articu@ lation du caisson sur la semelle et du caisson sur la flèche,un vérin de mane@uvre étant articulé dune part sur la banane et d' autre part sur la flèche pour entrer a banane d'avant en ar- rière de part et d'autre do l'ouverture. Le dessin annexé , donné à titre d'exemple non limitatif permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention Figure i est une vue latérale d'une pile de soutènement de type connu , dite pile à flèche! Figure 2 est une vue latérale d'une autre pile de soute nement de type connu , utilisable pour la mise en oeuvre de la m@thode de soutirage. Figure 3 est une vue latéral d'une pile à flèche sui- vant l'invention. Figure 4 est une vue latérale de cette même pile,en posai tion de soutirage. Figure 3 est une vue latérale d'une pile de soutirage suivant une variante de l'inventien. Figure 6 est une vue latérale dt1"ne pile de soutirage, suivant une autre variante de L'invention. Figure 7 est une section VII-VII (figure 6) Figures 8 à 11 sont des vues latérales de piles de soutirage suivant d'autres variantes de l'invention. La pile de soutènement, dite pile à flèche , représentée sur la figure 1 est de type connu . Elle comprend deux semelles 1 constituant la base du soutènement, un ensemble oscillant constitué par une ott deux flèches 2 articulées par leur partie inférieure sur l'arrière des semelles 1 autour d'un axe 3, et un plateau de poussée ou chapeau 4 articulé sur l'extrémité avant et supérieure des fléches 2 , @outour d'un axe 5 parallèle à l'axe 3 . Deux vérins hydrauliques ou étançons 6 sont disposés chacun entre une semelle et une flèche , et la flèche est munie de bou- cliers 7 e Las boucliers sont munie de joues 7a assurant leurétanchéité. La pile est liée à un convo@eur hlindé avant 8 par l'in@ temmédiaire d'un vérin de ripage 9. La pile est installée dans une taille 10 dont elle soutient le toit 11 au voisinage du front 12 i. Au fur et à me@u- re que l'on creuse le font 12 , on avance , ou on "ripe" la pile grâce au vérin 9, et on remblays l'arrière taille 13 en laissant le t@@@t s'effondrer , ou en l'y aidant par des foudroyages qui ébranlent la masse des matériaux . L'extraction du minerais ou du charbon s est donc limitée à une couche dont l'épaisseur correspond à la hauteur du front de taille. La pile de soutirage représentée sur la figure 2 com- prend une semelle 14 et un chapeau 15 sensiblement parallèle. à la semelle qui le supporte par l'intermédiaire d'étançons 16 . La pile est liée à un convoyeur blindé avant 17 par l'intermé- diaire d'un vérin de ripage 18 , ainsi qu'à un convoyeur blindé arri@re 19 par l'interméf@iaire d'un vérin de ripage 20 . Une banane 21, articulée sur l'arrière du chapeau 15, peut pivoter d'arrière on avant, par l'intermédiaire d'un vérin de commande 22t. Ici , on creuse le front de taille 23 à l'avant de la pile, et on récupère les matériaux du toit 24 en les laissant s' effondrer à l'arrière taille, cette méthode étant réservée aux veines épaisses , ou puissantes , où le toit contient du charb@n, ou du minerai , et non des stériles Y On déroule un grillage 25 sur le chapeau 15 au fur et à mesure de l'avance de la pile, pour empêcher le toit de s'effondrer .Pour soutirer le minerai, de l'arrière taille , on découpe donc ce grillage et on favorise l'ecoulement du minerai en l'ébranlant et en cassant les gros blocs à laide de la banane 21ó La présente invention a pour but de réaliser une pile à flèche utilisable pour la mise en oeuvre de la méthode de soutiras ge , c',est-à-dire pour l'exploitation des veines de forte puissant ce t dont l'épaisseur est supérieure à la hauteur d'une pile. On a représenté sur la figure 3 une pile à flèche suivant l'invention .Celle-ci comporte les mêmes éléments de base que la pile à flèche de la figure 1 t à savoir des semelles 1 , des flè- ches 2 - un chapeau 4 , des étançons 6 et des boucliers à joues 7. Suivant l'invention , une ouverture 26 est aménagée dans la partie arrière des flèches 2 , ou entre des flèches à travers le bouclier 7 . Cette ouverture peut être soit dégagée , soit obturée par une porte coulissante 27 qui coulisse parallèlement au grand axe des flèches sous la commande d'un vérin a8. Un convoyeur blindé supplémentaire 29 est enfin installé sur l'arrière des semelles 1 , et en avant des flèches 2. Ici , tant que la porte coulissante 27 reste fermée , la pile fonctionne d'une façon classique en ce qui concernd les fonc- tions de soutènement du toit et de ripage au fur et à mesure de l' avance du front de taille. Par contre , pour soutirer le minerai ou le charbon pré- sents dans l'arrière taille j on ouvre la porte 27 (figure 4) , et le minerai @'éboulé s'écoule dur le convoyeur 29. Suivant une variante illustrée sur la figure 5 , une pile comporte toujours une ouverture 26 au niveau des flèches 4 mais au- cune porte n'est prévue pour obturer cette ouverture t tandis qu' une banane 30 oscille autour d'un axe 31 situé en haut de l'ouver- ture 26 et parallèle à l'axe 3 o La banane 30 peut osciller d'avant en arrière de part et d'autre de l'ouverture 26 sous l'action d'un vérin 32 ancré sur les flèches 21. Dans ce cas , on utilise la banane pour favoriser l'écoulement du minerai ou du charbon sur le convoyeur arrière 29. Suivant une autre variante illustrée sur les figures 6 et 7 r l'ouverture 26 qui est délimitée entre les deux flèches 2 > peut astre obturée par trois éléments distincts complémentaires qui sont; deux portes pivotantes latérales 33 et 34 v et une banane 35. Chaque porte latérale est articulée sur une flèche 2 autour d'un axe 36 situé sur un bord de l'ouverture et parallèle au grand axe de la flèche.Un vérin de commande 37 est articulé entre chaque porte latérale et la porte correspondante. pour déplacer la porte entre deux positions extrêmes , à savoir t - une position fermée , suivant laquelle la porte d'étend sensiblement dans un plan parallèle à l'axe 3', - une position ouverte , suivant laquelle la porte est rabattue dans un plan wensiblement orthogonal à laxe 3 , en avant de la flèche. Un vérin 38 commande les oscillations de la banane 35 autour dun axe 39 situé à la partie supérieure de l'ouverture 2 & Ici t lorsque les deux portes -33 et 34 sont ouvertes , on peut aider le minerai ou charbon à s'écouler , en manoeuvrant la banane 35 . Dour obturer complètement l'ouverture 26 , on ferme les deux portes , et on amène la banane dans le plan des portes pour que cette banane 35 obture l'espace libre délimité entre Les bords 40 des portes. Suivant une autre variante illustrée sur la figure 8 , la pile équipée des deux ported 33 et 34 et de la banane 35 oom- porte un chapeau en porte-à-faux. Dans tous les cas , on peut régulariser l'écoulement du minerai ou du charbon sur l'arrière de la semelle en ouvrant plus ou moins la porte ou les portes de la flèche , et on peut refera mer l'ouverture 26 de façon étanche lorsque le soutirage est terminé, pour assurer une bonne étanchéité au foudroyage . En effet, lorsque l'ouverture 26 est obturée t la pile se comporte comme une pile classique , en interdisant le passage des éboulis situés daps l'arrière taille dans la direction de l'espace libre délimité entre la flèche et la semelle . Les joues 7a des boucliers , et les vérins de chapeau 41 sont facultatifs. On peut an outre laisser un grillage se dérouler entre le chapeau 4 et le toit 11 de la taille 10 , mais ce grillage n0 est pas obligatoire,puisque la pile assure par elle-même une bonne étanchéité à l'aide de ses boucliers. Suivantune autre variante illustrée sur la figure 9, l'ouverture 26 est située dans un prolongement 42 de la semelle Ce prolongement, qui est monté fixe sur la semelle , s'étend vers le haut à partir de l'extrémité arrière de la semelle .Les flèches 43 sont articulées sur l'extrémité supérieure du prolongement 42 par un axe 44 t. L'ouverture 26 peut astre obturée par une banane 43 qui est montée pour tourner autour d'un axe 46 parallèle à l'axe 44 . L'axe 46 est solidaire du prolongement 42,et un vérin hydraulique de manoeuvre 47 est articulé d'une part sur la banane 45 et d'autre part sur les flèches 43. Cette pile comporte un chapeau 48 monté pour pivoter sur un axe 49 solidaire de l'extrémité avant des flèches 43 . L'ax 49 étant sensiblement situé à mi@distance des extrémités avant et arrière du chapeau 48 t cette pile est dite à chapeau équilibré, On a représenté sur la figure 10 une pile qui diffère @uniquement,de la precedente - par le fait qu'elle comporte un chapeau 50 monté en porte-à-faux sur l'extrémité des flèches 43. Les piles des figures 9 et 10 peuvent comporter des sen melles faites en deux parties et reliées par des axes , pour des raisons d'encombrement. Suivant une antre variante illustrée sur la f4ure 11 , l'ouverture 26 est délimitée dans un caisson ou bielle 51 qui est articulé d'une part sur l'arrière de la semelle par un axe 32 et d'autre part,sur l'extrémité arrière des flèches 53 par un axe 54 parallèle à l'axe 52 . Les flèches ne sont plus , donc , directes ment articulées sur la semelle t et un vérin 55 articulé entre la semelle et le caisson commande les pivotements du caisson par rap- port à la semelle. Une banane 56 est montée pour tourner autour d'un axe 57 solidaire du caisson 91 à la partie supérieure de l'ouverture 26 L'axe 57 est parallèle aux axes 52 et 54,et un vérin 58 est articalé entre la banane 56 et les flèches 53 pour commander les pile tements de ladite ban@ne, Avec la pile de cette figure 11 , il est possible de rapprocher le chapeau du front de taille sans déplacer la semelles. Ainsi , en étirant le vérin 55 suivant la flèche 59 , le chapeau avance conformément à la flèche 60. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Pile à flèche , destinée notamment au soutènement dans une taille de minet, comprenant au moins une semelle ê l'ar- rière de laquelle est articulée , par sa partie inférieure , au moins une flèche portant ' d'une part , des boucliers , et t'autre part un chapeau de soutènement à son extrémité avant , des étant çons étant disposés entre la ou les semelles , et la ou les flèche ches , et caractérisée en ce qu'une ouverture est aménagée dans la partie arrière de la pile' tandis que des moyens sont prévus pour ouvrir et fermer plus ou moins cette ouverture et laisser les maté- riaux effondrés dans l'arrière taille s@couler plus ou moins sur la ou les semelles , en avant de la ou des flèches. 2 - Pile à flèche suivant la revendication 1 , caractéri- sée en ce que l'on installe un convoyeur blindé supplémentaire sur la ou les semelles , à l'arrière , mais juste devant la base de la ou des flèches. 3 elile à flèche suivant la revendication 2 caractéri- s@e en ce que le convoyeur situé sur l'arrière de la ou des semelles est monté pur être ripé en même temps que le convoeyur situé de faç@n classique à l'avant de la ou des semelles .1 près du front de taille 4 Pile à flèche suivant l'une quelconque des revendit ocations 1 à 3 , caractérisée en ce que ladite ouverture est aménagée dans la partie arrière ou base de la ou des flèches qui sont munies d'une trappe coulissante manoeuvrable par l'intermédiaire d'au moins un vérin ancré par @ne xtrémité sur la ou les flèches, cette trappe étant montée pour coulisser dans un plan parallèle aux flèches , soitvers le ha@t, pour dégager l'ouverture et lais ser s'écouler le minerai v soit vers le bai , pour obturer ladite ouverture; 5 - Pile à flèche suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractéri@ée en ce que ladite ouverture est amé. nagée dans la partie arrière ou base de la ou des flèches qui sont manSes d'une banane montée pour osciller autour d'un axe sensible- ment parallèle à l'axe d'articulation de la ou des fleches sur la ou les semelles , et situé à la partie supérieure de l'ouverture, tandis qutun vérin de manoeuvre est articulé entre la banane et la ou les flèches pour entraîner la banane d'avant en arrière de part et d'autre de l'ouverture. 6 - Pile à flèche suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce quelle comporte deux flèches parallèles délimitant entre elles une ouverture susceptible d' entre obturée par deux portes pivotantes , ces deux portes étant chacune articulée autour d'un axe longitudinal d'une flèche ,sur un bord latéral de l'ouverture , et étant en liaison avec un vérin de commande articulé sur la flèche correspondante 3 ce vérin enS trnant la porte spit vers l'arrière ',' pour la maintenir en posi- tion de fermeture dans un plan sensiblement parallèle aux deux flèches et à l'axe d'articulation des flèches sur la ou les semel les';;' soit vers l'avant - pour l'entraîner plus ou moins jusqu'à une position de pleine ouverture suivant laquelle la porte est dans un plan sensiblement orthogonal à axe d'articulation des flèches sur la ou les semelles 7 Pile à flèche suivant la revendication 6 , caracté- risée en ce qu'elle comporte de plus une banane articulée sur les flèches autour d'un axe situé à la partie supérieure de ladite ouverture et sensiblement parallèle à l'axe d'articulation des flèches sur la semelle , cette banane étant susceptible d'osciller d'avant en arrière sous l'action d'un vérin de commande. 8 - Pile à flèche suivant la revendication 7 s caractéri- sée en ce que les dimensions relatives des portes pivotantes et de la banane sont prévues-dd façon que , lorsque les portes sont en position de fermeture , il subsiste entre leurs bords libres parallèles un espace libre susceptible autre obturé par la bana- ne quand celleoqi s'étend parallèlement aux flèches, 9 - Pile à flèche suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3 * caractérisée en ce que la ou les semelles comportent un prolongement qui s'étend vers le haut à partir de l'arrière de la ou des semelles t dans lequel ladite ouverture est aménagée, et sur l'extrémité supérieure duquel la ou les flèches sont articula lées, tandis qu'une banane est montée pour osciller autour d'un axe solidaire dudit prolongement , sensiblement parallèle à l' axe d'articulation de la ou des flèches sur ledit prolongement,et situé à la partie supérieure pile l'ouverture , un vérin de manoeu- vre étant articulé entre la banane et la ou les flèches pour enr traîner la banane avant en arrière de part et d'autre de ltou- verture. 10 - Pile à flèche suivant l'une quelconque des revendit cations 1 à 3 , caractérisée en ce que la ou les flèches ne sont pas articulées directement sur la ou les semelles , mais par 1' intermédiaire d'un caisson dans lequel est aménagée ladite ouverture ',i une banane étant montée pour osciller autour d'un axe solidaire dudit caisson , sensiblement parallèle aux axes d'arti- culation du caisson sur la ou les semelles et de la ou des flèches sur le caisson , et situé à la partie supérieure de l'ouverture 2 des vérins de manoeuvre étant articulés d'une part entre la cais@o son et la eu; les semelles , pour régler l'inclinaison du caisson, et d'autre part entre la banane et la ou les flèches o' pour faire osciller la banane dXarrière en avant de part et d'autre de ladite ouverture.