Brevet FR2467969A1 — publié le 19810430

La présente invention se rapporte à un soutènement marchant pour l'exploitation en front longitudinal, en parti- culier dans les mines souterraines, dans lequel un certain nombre d'éléments de soutènement sont raccordés à un contre- appui disposé sensiblement parallèlement au front d'exploitation. En ce qui concerne ce contre-appui, il peut s'agir par exemple d'une bande transporteuse de galerie ou d'une poutre de guidage. La poutre de guidage peut s'étendre sur toute la longueur de la taille ou seulement sur la largeur de quelques éléments de soutènement, toutefois au moins de deux. Les éléments de soutè- nement sont fixés au contre-appui par l'intermédiaire de dis- positifs de raccordement. Ces dispositifs de raccordement peuvent être réalisés sous la forme de dispositifs de déplacement qui peuvent admettre passivement une variation de la distance entre le contre-appui et l'élément de soutènement, ou bien être réalisés de façon que la distance entre cet élément de soutè- nement et le contre-appui reste constante. Les dispositifs de raccordement sont fixés au contre-appui de manière qu'eux- mêmes et l'élément de soutènement qui leur est associé puissent pivoter de façon limitée autour du point de fixation dans le plan de base du soutènement marchant. Lors de l'utilisation d'un tel soutènement marchant, le sens de l'abattage, c'est-à-dire le sens dans lequel les éléments de soutènement sont avancés, est généralement perpen- diculaire au front d'exploitation et au contre-appui disposé paraLlèlement à ce front d'exploitation. Dans de nombreux cas, il est toutefois souhaitable de pouvoir utiliser le soutènement marchant de façon que le sens de l'abattage forme un angle différent de la verticale par rapport au front d'exploitation et il peut même être préférable que cet angle puisse être modifié au cours de l'avancement du front de taille. Comme une variation de cet angle entraîne une variation de l'entr'axe entre les éléments de soutènement, il était jusqu'ici néces- saire, en cas d'une variation de l'angle, de modifier la distance des points de fixation des éléments de soutènement sur le contre-appui et d'enlever de la taille les éléments de sou- tènement en surnombre ou d'y rattacher des éléments de soutè- nement supplémentaires. Cela est dû au fait qu'un rapprochement des éléments de soutènement reste limité en raison de leur dimension propre et qu'une augmentation de la distance reste soumise à d'étroites limites en cas de dépassement desquelles on n'a plus la garantie d'un support suffisant du toit et/ou il n'est plus possible de protéger l'intérieur de la taille contre la chute des pierres tombant du toit et contre la rupture. Avec un soutènement marchant du type précité, la présente invention a par conséquent pour objet de réaliser un dispo- sitif grâce auquel les entre-axes entre les éléments de sou- tènement peuvent être maintenus constants même lorsqu'il y a variation de l'angle compris entre le sens de l'abattage et le front d'exploitation. Pour le maintien d'un entre-axe prédéterminé entre les éléments d'un soutènement marchant destiné à l'exploitation en front longitudinal et comportant au moins deux éléments de soutènement qui, par l'intermédiaire de dispositifs de raccordement, sont fixés pivotables de façon limitée à un contre-appui disposé sensiblement parallèlement au front d'exploitation, le dispositif de raccordement d'au moins un élément de soutènement étant réalisé sous la forme d'un dis- positif de déplacement, l'invention se rapporte donc à un dispositif qui est caractérisé par le fait que les sections du contre-appui sur lesquelles est à chaque fois fixé un dispositif de raccordement sont mutuellement reliées de façon déplaçable longitudinalement et que sur le dispositif de rac- cordement d'au moins un élément de soutènement d'une part et sur la section du contre-appui reliée à un élément de soutè- nement voisin d'autre part, s'articule un levier articulé de façon que ses deux points d'articulation et le point de fixation du dispositif de raccordement de l'élément de soutè- nement le premier cité sur le contre-appui soient situés sur les sommets d'un triangle. En cas de variations angulaires envisageables dans la pratique entre le sens de l'abattage et le front d'exploi- tation, le dispositif selon l'invention permet de maintenir constant l'entre-axe entre les éléments du soutènement marchant et de garantir par là un support toujours parfait du toit et une protection permanente de l'intérieur de la taille contre la chute des pierres et la rupture. De ce fait, il est possible lors de l'exploitation de veines plates ou peuinclinées, de faire pivoter le front d'exploitation sur toute sa longueur ou que sur une partie de celle-ci par rapport au sens de l'abat- tage si cela est souhaitable ou nécessaire par exemple pour maîtriser les perturbations géologiques ou pour d'autres raisons quelconques. Une telle nécessité se produit par exemple lors de l'abattage de piliers existants si, pour assurer la stabilité du toit, l'abattage ne doit pas s'effectuer parallèlement au filon déjà exploité. Un autre domaine d'utilisation du dispo- sitif selon l'invention est l'exploitation dans un gisement fortement incliné. En pareil cas, il est nécessaire de modifier l'angle de basculement pendant l'exploitation, en particulier de l'augmenter au début de l'exploitation sans que l'entre-axe entre les éléments de soutènement ne soit modifié et sans que le soutènement marchant ne soit écarté du sens d'abattage prédéterminé. Dans un gisement incliné, cela est particulièrement difficile en raison de la gravité agissant sur les éléments de soutènement. Un mode de réalisation particulièrement avantageux du dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait qu'en cas de point de fixation fixe d'un élément de soutènement et allongement ou raccourcissant du dispositif de raccordement d'un élément de soutènement voisin, la longueur efficace de son levier articulé est modifiée de façon que le point de fixation de l'élément de soutènement le dernier cité se déplace sur une droite. Bien que dans le premier cité des modes de réalisation du dispositif selon l'invention, l'entre-axe entre les éléments de soutènement soit maintenu constant dans d'étroites limites, cela peut encore donner lieu à des difficultés en cas de front d'exploitation extrêmement longs et/ou de fortes inclinaisons du front d'exploitation par rapport au sens de l'abattage. En pareil cas, on y remédie au moyen du dernier cité des modes de réalisation dans lequel l'entre-axe entre les points de soutènement est maintenu constant sans aucun écart par rapport à la valeur de consigne. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip- tion de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 représente un premier exemple de réalisation dans la position o le sens du déplacement du soutènement marchant est perpendiculaire au contre-appui et au front d'exploitation; la figure 2 représente le même exemple de réalisation avec position angulaire modifiée; la figure 3 représente un second exemple de réalisation en position rectangulaire; la figure 4 représente le second exemple de réalisation avec position angulaire modifiée entre le sens de l'abattage et le front d'exploitation. Sur les figures 1 et 2, les éléments du soutènement marchant sont désignés par les références 1, 2, 3 et 4, tandis que leurs dispositifs de raccordement sont désignés par les références 5, 6, 7 et 8. En ce qui concerne les dispositifs de raccordement, il s'agit, dans cet exemple de réalisation, de dispositifs de déplacement à double effet. Sur les extrémités libres des dispositifs de raccordement se trouvent les points de fixation 9, 10, 11, 12, au niveau desquels ces dispositifs de raccordement 5 à 8 sont reliés au contre-appui désigné globalement par 13. La fixation s'effectue au moyen d'oeillets placés sur les dispositifs de raccordement et d'axes placés sur le contre-appui de façon que les éléments de soutènement 1 à 4 puissent pivoter de façon limitée autour des points de fixation 9 à 12 dans le plan de base commun des éléments de soutènement et du contre-appui 13. Le contre-appui 13 comporte des sections 14, 15, 16, 17, qui sont associées aux points de fixation 9, 10, 11, 12 et aux éléments de soutènement 1, 2, 3, 4. Ces sections sont rattachées à leurs dispositifs de raccordement 5, 6, 7 et 8 par des axes et des trous de façon que les différentes sections dans le sens longitudinal du - contre-appui 13 ne soient pas déplaçables vis-à-vis du dispositif de raccordement. Les différentes sections 14 à 17 du contre-appui 13 sont toutefois mutuellement raccordées télescopiquement en 18, 19 et 20, de façon qu'elles puissent se rapprocher ou s'écarter les unes des autres et que la longueur totale du contre-appui 13 puisse être modifiée. Aux dispositifs de raccordement 5 à 8 sont en outre asso- ciés des leviers articulés 21 à 24. Ces leviers articulés 21 à 24 comportent des trous oblongs qui s'étendent dans leur sens longitudinal, et sur les dispositifs de raccordement 5 à 8 sont disposés des axes coopérant avec les trous oblongs. Il en résulte que les leviers articulés peuvent pivoter autour de leurs points d'articulation 25, 26, 27 et 28 formés-par les axes et peuvent en outre se déplacer dans le sens longitudinal par rapport à ces points d'articulation. Par ailleurs,au niveau des points d'articulation 29 à. 32,les leviers articulés 21 à 24 sont raccordés aux sections 15, 16, 17 et 17a du contreappui 13. Le raccordement s'effectue au moyen d'axes fixés sur les sections du contre-appui et de trous ronds aménagés dans les leviers articulés de façon qu'un déplacement longitudinal ne soit pas possible entre les leviers articulés et la section du contre-appui. Les trous oblongs visibles sur le dessin se trouvent respectivement sur les sections du contre- appui à chaque fois précédentes et servent uniquement à permet- tre le déplacement télescopique réciproque des sections du contre-appui. Dans la position du soutènement marchant représentée sur la figure 1 et dans laquelle le contre-appui 13 est disposé perpendiculairement au sens de déplacement des éléments 1 à 4 du soutènement, les lignes de raccordement des points de fixation 9 à 12 aux points d'articulation 25 à 27 d'une part et 29 à 32 d'autre part, sont perpendiculaires l'une par rap- port à l'autre. Les leviers articulés 21 à 24 sont réalisés à deux bras et munis d'axes 33, 34, 35, 36 à leurs extrémités non encore décrites. Ces axes sont mobiles dans les coulisses ou cames de commande 37, 38, 39 et 40 aménagées dans les dispo- sitifs de raccordement 5 à 8. Les deux arêtes, apparemment disposées concentriquement autour des points d'articulation à 28, des coulisses de commande 37 à 40, ont en fait une forme qui correspond sensiblement à une section d'une courbe d'une onde sinusoïdale et peut être calculée d'une façon qui sera expliquée ultérieurement. Sur la figure 2, le soutènement marchant se trouve dans une position dans laquelle son sens de déplacement, à l'inverse de celui représenté sur la figure 1, n'est pas perpendiculaire au contre-appui 13 ni au front d'exploitation disposé parallè- lement au contre-appui 13 et non représenté sur le dessin. Le contreappui 13 et le front d'exploitation sont donc pivotés par rapport au sens du déplacement. Sans la présence des leviers articulés 21 à 24, l'entreaxe entre les éléments de soutènement 1 à 4 serait considérablement diminué. Dans le mode de réalisation selon l'invention, les leviers articulés 21 à 22_ les axes 33 à 36 et les coulisses de commande 37 à 40 n'étant tout d'abord pas pris en considération--veillent à ce que, lors du pivotement, les sections 14 à 1-7a du contre-appui 13 s'écartent les unes des autres et que les entre-axes entre les éléments de soutènement 1 à 4 restent presque inchangés. Une légère diminution des entre-axes se produit malgré tout du fait que les points de fixation 9 à 12 et les points d'articulation à 28, lors de l'avance des dispositifs de raccordement 5 à 8 ne suivent pas une ligne droite, mais décrivent un arc de cercle autour des points d'articulation 29 à 32. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, et correspondant à un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, cet inconvénient est aussi évité par la conception des coulisses de commande 37 à 40. Les arêtes des coulisses de commande 37 à 40 qui ne sont disposées qu'ap- paremment concentriquement autour des points d'articulation à 28 sont en effet réalisées de manière que les leviers articulés 21 à 24 lors de leur pivotement autour des points d'articulation 25 à 28 soient déplacés dans leur trou oblong dans leur sens longitudinal de façon que les points de fixation 9 à 12 et les points d'articulation 25 à 28 ne suivent pas un arc de cercle, mais une ligne droite lors de l'avance des dispositifs de raccordement 5 à 8. Le calcul s'effectue en fonction de la longueur des deux bras des leviers articulés 21 à 24 tout en tenant compte de l'angle de pivotement maximum nécessaire et on obtient approximativement un tronçon d'une courbe sinusoïdale. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, il peut s'agir d'un soutènement marchant comportant un certain nombre d'éléments de soutènement et un contre-appui 13 commun à tous lesdits éléments de soutènement. Les figures 3 et 4 représentent un soutènement marchant qui ne présente que trois éléments de soutènement 51, 52 et 53. Les dispositifs de raccordement sont désignés par 54, 55 et 56. Dans cet exemple de réalisation, les trois dispositifs de rac- cordement 54 à 56 sont réalisés sous la forme de cylindres de manoeuvre à double effet. L'un des dispositifs de raccordement peut toutefois être réalisé non déplaçable longitudinalement, c'est-à-dire sans cylindre de manoeuvre individuel. Pour le reste, le mode de fonctionnement du dispositif selonl'invention représenté sur les figures 3 et 4 correspond à celui qui a déjà été décrit en référence aux figures 1 et 2. Du fait de l'emploi d'un contre-appui court 13 qui, dans l'exemple de réalisation, ne comporte que trois éléments de soutènement, ce n'est que dans la position fortement inclinée qu'il faut des moyens sup- plémentaires pour fixer la distance entre les éléments de soutènement voisins qui ne sont pas raccordés à un contre-appui commun, mais cela facilite toutefois considérablement la varia- tion entre l'angle d'abattage et le front d'exploitation sur de courtes sections de ce dernier. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, seuls les dispositifs de raccordement 54 et 56 des éléments de soutènement 51 et 53 sont munis de leviers articulés 21, 23 tandis que l'élément de soutènement médian 52 est fixé par son dispositif de raccor- dement 55 sans levier articulé sur la section correspondante 58 du contreappui 13. Les axes 59 et 60 coopérant avec les leviers 21 et 23 sont en outre fixés sur la section 58. Les sections.appartenant aux éléments de soutènement 51 et 53, du contreappui 13 sont désignées par 65 et 66. La section 58 du contre-appui est réalisée sous la forme d'un téton et les sections 65 et 66 sont réalisées sous la forme de douilles déplaçables télescopiquement sur le téton. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le maintien d'un entr'axe prédéterminé entre les éléments d'un soutènement marchant pour l'exploitation en front longitudinal et comportant au moins deux éléments de soutènement qui, par l'intermédiaire de dispositifs de raccor- dement, sont fixés pivotables de façon limitée à un contre- appui disposé sensiblement parallèlement au front d'exploita- tion,le dispositif de raccordement d'au moins un élément du soutènement étant réalisé sous la forme d'un dispositif de déplacement, caractérisé par le fait que les sections (14 à 17a, 58, 65, 66) du contre-appui (13) sur lesquelles est à chaque fois fixé un dispositif de raccordement (5 à 8, 54 à 56) sont mutuellement reliées de façon déplaçable longitudinalement et que sur le dispositif de raccordement (5 à 8, 54, 56) d'au moins un élément de soutènement, (1 à 4, 51, 53) d'une part et sur la section (14 à 17a, 58) du contre-appui reliée à l'élément de soutènement voisin (1 à 4, 52) d'autre part s'artiule un bvier articulé (21 à 24) de façon que ses deux points d'articu- lation (25 à 32, 59, 60, 63, 64) et le point de fixation (9 à 12, 61, 62) du dispositif de raccordement (5 à 8, 54, 56 de l'élément de soutènement le premier cité (1 à 4, 51, 53) sur le contre-appui (13) soient situés sur les sommets d'un triangle. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en cas de point de fixation fixe (par exemple 10, 57) d'un élément de soutènement (par exemple 2, 52) et allon- gement ou raccourcissement du dispositif de raccordement (par exemple 5, 54) d'un élément de soutènement voisin (par exemple 1, 51) la longueur efficace de son levier articulé (par exemple 21) est modifiée de façon que le point de fixation (par exemple 9, 61) de l'élément de soutènement le dernier cité (par exemple 1, 51) se déplace sur une droite. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le levier articulé (21 à 24) au niveau de son point d'articulation (25 à 28, 63, 64) sur le dispositif de raccordement (5 8, 54, 56) présente un trou oblong disposé dans son sens longitudinal ainsi qu'une fente (37 à 40) réalisée sous la forme d'une came de commande qui en liaison avec un axe fixé sur le dispositif de raccordement (5 à 8, 54, 56) déplace le levier articulé (21 à 24) dans le sens longitudinal lors du pivotement autour de son point d'articu- lation (25 à 28, 63, 64). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 monté sur un soutènement marchant constitué de trois éléments de soutènement et d'un contre-appui commun, caracté- risé par le fait que des leviers articulés (21, 23) sont dis- posés sur les dispositifs de raccordement (54, 56) des éléments de soutènement externes (51, 53). 5. Dispositif selon la mvendication 4, caractérisé par le fait que le contre-appui (13) se compose d'un téton fixé sur le dispositif de raccordement (55) de l'élément de sou- tènement médian (52) et de deux douilles (65, 66) déplaçables télescopiquement sur ce dernier et qui sont raccordées respecti- vement à l'un des dispositifs de raccordement (54, 56) des éléments de soutènement externes (51, 53).