Brevet FR2478194A1 — publié le 19810918

Il est connu de réunir des chevalets de soutènement marchants disposés cête à c8te dans le pendage, au moyen d'une culée en forme de poutre, pour former des ensembles marchants pouvant être déplacés indépendamment (DE-AS 1.205.036, modèle d'utilité DE 1.944.309). Les chevalets de soutènement sont articulés à la culée par des dispositifs de déplacement appuyés sur les patins de mur et les vérins de déplacement à double effet des dispositifs de déplacement butant sur la culée, directement ou indirectement par l'in- termédiaire de tringlages de déplacement (DE-AS 2.337.218). Pour déplacer les chevalets de soutènement, on commence par faire avancer la culée avec les dispositifs de déplacement en direction du front de taille et ensuite on la bloque dans la position avancée au moyen de deux vérins de déplace- ment de sorte que les chevalets de soutènement peuvent avan- cer individuellement et successivement contre la culée, Dans un dressant, une condition essentielle au fonc- tionriement satisfaisant du soutènement est que les chevalets de soutènement avançant successivement dans le sens de l'abat- tage soient toujours déplacés dans la direction prescrite avec un spacement latéral constant. Si par suite de condi- tions géologiques et des conditions du travail l'angle d'in- clinaison du front de taille varie, par exemple s'il passe du sens de pendage à une position de recoutelage, il faut disposer les différents chevalets de soutènement avec un dé- calage entre eux dans la direction d'avancement pour pouvoir toujourssoutenir le toit dégagé à proximité immédiate du front de taille. Un groupe comprenant par exemple trois che- valets de soutènement et butant sur la culée doit 8tre dévié autour de l'articulation de liaison du chevalet de soutène- ment du milieu de sorte que les chevalets de soutènement ex- térieurs sont en position décalée relativement à celui du. milieu. Il est vrai que l'on peut sans difficulté amener la culée à une position parallèle au front de taille en faisant avancer différemment les vérins de déplacement. Toutefois, lorsque la culée dévie, les points d'articulation des cheva- lets de soutènement extérieurs à la butée se déplacent sur une trajectoire circulaire autour de l'articulation de liai- son du chevalet de soutènement du milieu. Par suite - vu dans la direction du pendage - l'espacement des points d'articu- lation diminue des chevalets de soutènement extérieur à celui du milieu et l'espacement latéral prescrit des chevalets de soutènement est modifié. Alors, dans le cas de chevalets de soutènement étroitement rapprochés, l'avancement du soutène- ment n'est plus possible. Par le DE-OS 2.355.234, on connait un dispositif de réglage de la direction de marche d'un groupe de chevalets de soutènement dans lequel une poutre en porte-à-faux appuyée latéralement sur un patin de mur est prévue pour haubaner un dispositif de retenue guidé du c8té du front de taille le long d'un transporteur. La poutre en porte-à-faux est de for- me télescopique et réglable relativement au pendage au moyen de vérins d'alignement agissant transversalement à la direc- tion de marche. Les dispositifs de déplacement des chevalets de soutènement butent contre le transporteur de manière à pouvoir coulisser longitudinalement et sont reliés du c8té du front de taille au dispositif de retenue de façon que l'on puisse, par des coulissements longitudinaux du dispositif de retenue, influencer la direction de marche des chevalets de soutènement. Si toutefois, on fait pivoter le transporteur à une position oblique relativement à la direction de marche, la distance moyenne des points d'articulation aux disposi- tifs de déplacement diminue également dans la direction lon- gitudinale ou direction de pendage de l'exploitation de sorte que les chevalets de soutènement ne se trouvent plus à l'es- pacement latéral prescrit. Par une demande de brevet DE-P 29 42 943.4 on connait déjà un dispositif de guidage pour chevalets de soutènement marchantsbutant sur une culée, qui a pour but de maintenir constante les entraxes des chevalets de soutènement mime dans le cas o l'angle entre la direction d'avancement et le front de taille varie. A cet effet, la culée est subdivisée en tronçons de longueur variable relativement et la distance entre les tronçons est réglée, en fontion de l'angle d'in- airecteurs clinaison momentané du front de taille, par autant de leviers/ agissant entre les dispositifs de déplacement extérieur et la culée, de telle sorte que la distance moyenne entre les points d'articulation et les dispositifs de déplacement des cheva-. lets de soutènement ne varie pas. L'invention a essentiellement pour but de fournir un dispositif de guidage de structure simplifiée, destiné à plusieurs chevalets de soutènement marchantsaccouplés à une culée rigide et grâce auquel, avec des angles d'avance ment ou d'inclinaison différents du front de taille, le déplacement des chevalets de soutènement soit assuré à une distance latérale toujours constante. Ce problème est résolu geAce aux mesures suivantes a) le chevalet de soutènement du milieu bute directement sur la culée, dans une articulation de liaison, par une pou- tre d'avancement rigide à la flexion, faisant partie du dispositif de déplacement et pouvant 8tre alignée trans- versalement à la direction de marche, b) les dispositifs de déplacement des deux chevalets de soutènement extérieurs sont reliés indirectement à la culée, chacun par deux leviers directeurs, c) les deux leviers directeurs de chaua des chevalets de soutènement extérieurs sont articules, avec pessibilité de pivotement et avec espacement latéral entre eur, d'une part chacun à deux axes deartieUlation d'une flè- che latérale du dispositif de déplacement située du côté du front de taille, et d'autre part chacun à deux axes d'articulation de la culée, de telle sorte que d) les axes d'articulation dcs leviers.directeurs aux flè- ches laterales des chtevalets de seutmeomt extérieurs se trouvent dans différentes positions de pivotement de la culée, à une distance constante de l'axe longitudinal de la poutre d'avancement du chevalet de soutènement du milieu. Selon un mode d'exécution, la poutre d'avancement du chevalet de soutènement du milieu est réglable, transversa- lement à la direction de marche et relativement au pendage, par un vérin d'alignement s'appuyant sur son patin de mur. Selon un autre mode d'exécution, la vérin de dépla- cement qui déploie la poutre d'avancement du chevalet de soutènement du milieu présente une force de déplacement dou- ble de celle d'un vérin de déplacement de ltun des chevalets de soutènement extérieurs. Le dispositif selon l'invention utilise une butée rigide sur laquelle butent de préférence trois chevalets de soutènement marchant. Le chevalet de soutènement du milieu bute sur la culée de façon articulée par une poutre d'avan- cement rigide à la flexion, faisant partie du dispositif de déplacement et réglable, transversalement à la direction de marche et relativement au pendage, par un vérin d'aligne- ment s'appuyant sur le patin de mur du chevalet de soutène- ment. L'articulation de liaison montée sur la poutre d'avan- cement forme le centre de rotation autour duquel on peut faire pivoter la culée, en déployant de façon variable les vérins de déplacement, pour l'adapter à différents angles d'avancement ou d'inclinaison du front de taille, la posi- tion de la culée dans le pendage étant réglable par le vérin d'alignement du chevalet de soutènement du milieu. Lorsqu'on fait pivoter la culée autour de l'articulation de liaison du chevalet de soutènement du milieu, les axes d'articula- tion entre les leviers directeurs des deux chevalets de sou- tènement extérieurs et la culée décrivent un arc de cercle autour de l'articulation de liaison tandis que les axes di articulation fixés aux flèches latérales des dispositifs de déplacement extérieurs se trouvent à une distance constante de la poutre d'avancement dans-toute position de pivotement de la poutre de culée, par suite du pivotement des leviers directeurs. Ainsi, les leviers directeurs compensent dans une large mesure les diminutions de distance qui se produi- sent lors du pivotement de la culée de sorte que les cheva- lets de soutènement sont toujours maintenus à une distance constante l'un de l'autre, m4me pour des angles d'inclinai- son variables du front de taille. - 30 Après l'avancement de la culée sous l'action des vérins de déplacement, à une position adaptée à l'angle d'in- clinaison, on fait avancer successivement les chevalets de soutènement, de bas en haut dans le pendage. Pour éviter que la poutre d'avancement déployée du chevalet de soutènement du milieu ne soit repoussée à nouveau lors de l'avancement des chevalets de soutènement extérieurs, par suite de l'action de levier qui se produit aux extrémités de la poutre de culée le vérin de déplacement du chevalet de soutènement du milieu présente une force de déplacement deux fois plus grande que les vérins de déplacement extérieurs. 2478 194 La liaison entre les deux chevalets de soutènement extérieurs et la poutre de culée est assurée, au total, par huit liaisons articulées des leviers directeurs. Mais étant donné le jeu qui existe obligatoirement dans les liaisons articulées, la poutre de culée risque de ne plus 9tre cen- trée exactement par rapport au soutènement. Par suite, en position inclinée, la poutre de culée peut descendre sensi- blement du cÈté du pendage par son propre poids. Bien que la poutre de culée ne tombe que d'une petite distance à chaque processus de déplacement, relativement à la direction prescrite, les écarts s'additionnent à mesure que l'abattage progresse et ont pour effet que le soutènement peut se dé- placer graduellement dans le sens du pendage. En outre, lors de l'avancement de la poutre, le bouclier central peut dévier un peu lors de l'avancement de la poutre, par suite du jeu des liaisons articulées, autour de l'articulation de liaison do la poutre d'avancement, ce qui fait qu'après la fin du processus de déplacement, la poutre de culée peut ne plus être exactement parallèle au font de taille. C'est pourquoi l'invention a aussi pour but de guider le soutènement dans la direction d'abattage prescrite, en position inclinée, sui- vant différents angles d'inclinaison du front de taille. Ce problème est résolu grâce àux mesures suivantes: e) la poutre d'avancement est guidée, à l'extrémité située vers le remblai, par un patin s'appliquant contre le patin supérieur de mur du chevalet de soutènement du milieu, dans une position oblique dirigée vers le pendage, entre les pa- tins de mur, et f) elle bute du côté du front de taille, par l'articulation de liaison, dans un trou allongé de la poutre de culée et s'y appuie de manière à pouvoir coulisser longitudinalement sous l'action d'un vérin de correction s'appuyant sur la poutre de culée, y) le vérin de déplacement qui déploie la poutre d'avancement du chevalet de soutènement du milieu présente une plus longue course que les vérins de déplacement des chevalets de soutè- nement extérieurs. Dans ce dispositif de guidage, la poutre d'avancement du chevalet de soutènement du milieu bute dans un trou allon- gé de la poutre de culée. La poutre d'avancement est poussée en avant avec la poutre de culée, par son patin s5appliquant du côté du remblai contre le patin supérieur de mur, dans une position oblique dirigée vers le pendage. Etant donné que le vérin de déplacement du chevalet de soutènement du milieu a une course plus grande que la course des cylindres de déplacement des chevalets de soutènement extérieurs, qui correspond à la largeur de marche, la poutre de culée est soumise à une précharge. La poutre d'avancement légèrement oblique exerce sur la poutre de culée une composante de force dirigée vers le pendage et par suite de laquelle les touril- lons d'articulation des liaisons articulées sont déplacés par les biellettes, dans le cadre du jeu des tourillons, à une position dirigée vers le haut ou vers le pendage. Ainsi grâce à cette mesure, la poutre d'avancement peut même tre décalée d'une petite distance vers le haut dans la-position d'avancement, relativement à sa position normale. Ensuite, on rétracte le chevalet de soutènement inférieur et on le fait avancer. Déjà lors de la-rétraction, on déploie le vé- rin de correction et on déplace la poutre de culée en direc- tion de la poutre d'avancement et vers le pendage, d'une distance égale à la longueur du trou allongé. Cette mesure - correspond au jeu des tourillons qui entre en action lors de l'avancement du chevalet de soutènement inférieur. Ensui- te on rétracte le chevalet de soutènement du milieu et on le fait avancer. Le vérin de correctbn est en position de rétrac- tion ce qui fait que la poutre de culée est à nouveau poussée vers le haut, d'une distance égale à la longueur du trou allongé. Après avoir posé le chevalet de soutènement du mi- lieu, on rétracte le chevalet de soutènement supérieur, le vérin de correction étant à nouveau rétracté, et on le dépla- ce. Ainsi, l'idée de base de l'invention est qu'à chacun des quatre mouvements de déplacement qu'effectue au total l'en- semble marchant, la poutre de culée subit une impulsion de mouvement dirigée contre la pesanteur et en sens opposé aux tendances du déplacement qui sont inhérentes au soutènement, et guide ainsile soutènement exactement dans la direction prescrite, même en cas de pendage prononcé, la position obli- que de la poutre de culée pouvant sans difficulté être adap- tée à l'allure d'inclinaison du front de taille dans le cas 2478 1 94 d 'espèce. Pour mieux faire comprendre l'invention, il est don- né ci-après des exemples en référence aur dessins annexés. Fig. 1 montre un ensemble marchant butant sur une culée disposée dans le pendage de l'exploitation, Fig. 2 montre l'ensemble de la Figo 1 butant sur une culée basculée placée obliquement par rapport à la direction du pendage,- Fig. 3 montre une variante de réalisation de l'en- semble marchant. On a désigné par A, B, C trois chevalets de soutène- ment hydraulique3 disposés côte A c8te, de type connu (sou- tènement à piles monoblocs ou A piles a flcheo) dent on a seulement représenté les patnlas do mur 1 et les dispositifs de déplacement, appuyés sur les patins et décrits plus pré- cisément ci-après. Le dispositif de déplacemen du chevalet de soutAnement du milieu B est formé d'umn v6rin do déplace- mont A double effet 3, appuyé du c8té du remblai sur le pa- tin de mur 1 par le palier 2 et agissant2 par uao tête dvar- ticulation 4 de son extrésité libre, our une pr.tre deavan- cement 5 pouvant coulisser sur le patin de mur 1 dans la direction de marche.e La poutre d'avaencmmet 5 est rigide à la flexion et soutenue transversal!ment a la direction de marche par un vérin d'alignememt 6 appuyé sur le patin de mur 1 et réglable en partant d'une position moyenne relati- vement au pendage (fl&che). Au moyen du v(rin d'talignement 6, on influence la direction de marcie du chevalet de soutène- ment du milieu entre certaines limites et éventuelloaent, relativement au pendageo La poutre d'avancement 5 est munie du c8té du front de taille, de biseaux d'accea 7 et du côté du remblai, de machoires de guidage 8 qui s'appliquent con- tre des surfaces de guidage correspondantes, non représentées, du patin de mur de sorte que lors de la marche, le chevalet de soutènement du miiieu B peut suivre la direction de la poutre d'avancement 5. Les dispositifs de déplacement des deux chevalets de soutènement extérieurs A et C sont de constitution similaire. Ici, contrairement au dispositif de déplacement du chevalet de soutènement du milieu B, les vérins à double effet 9 s'ap- puient du côté du front de taille sur les patins de mur 1 et du c8té du remblai, ils sont accouplés à un tringlage de déplacement 10 formé de deux tiges guidées parallèlement qui s'engagent du c8té du front, de taille dans une flèche latérale 11. Les deux flèches latérales il des chevalets de soutènement extérieurs A et C sont munis chacun, avec une disposition symétrique, de prolongements en forme de tenon tournés vers l'intérieur et vers le chevalets de soutènement du milieu B. Le vérin de déplacement 3 du cheva- let de soutènement du milieu B se distingue des vérins de déplacement extérieurs 9 par de plus grandes dimensions qui assurent une force de déplacement deux fois plus grande. Les chevalets de soutènement A, B et C forment un ensemble marchant en combinaison avec une culée-rigide en forme de poutre 12 disposée du càté du front de taille transversale- ment à la direction de marche. Alors que la poutre d'avance- ment 5 du dispositif de déplacement 3 à 8 placé dans le che- valet de soutènement du milieu B bute directement sur la culée 12 par une articulation de liaison 13, les tringlages de déplacement 10 des vérins de déplacement 9 des chevalets de soutènement extérieurs A et C sont reliés indirectement à la culée 12, chacun par deux leviers directeurs 14, 15. Chacune des deux paires de leviers directeurs 14, 15 est articulée de façon pivotante à deux axes d'articulation 16 et 17 des flèches latérales Il et à deux axes d'articulation 18 et 19 de la culée 12. Quand la culée 12 est placée per- pendiculairement à la direction de marche (voir Fig. 1), les paires de leviers directeurs 14, 15 sont dans une disposition symétrique entre eux. Quand la culée 12 pivote autour de 1' articulation de liaison 13 de la poutre d'avancement 5, les axes d'articulation 18 et 19 prévus sur la culée 12 décrivent un arc de cercle autour de l'articulation de liaison 13 jouant le r8le de centre de rotation tandis que les axes d'articu- lation 16 et 17 prévus sur les flèches 11 se trouvent toujours dans toute position de pivotement possible de la culée 12, à une distance constante de l'axe longitudinal de la poutre - d'avancement 5 du chevalet de soutènement du milieu B, ce qui fait que les deux chevalets de soutènement extérieurs A et C avancent parallèlement au chevalet de soutènement du milieu B. Dans la position inclinée, la culée 12 sert en outre de butée aux vérins de retenue 20 de haubanages partiels qui empêchent un transporteur, posé parallèlement à la culée 12, de glisser dans le pendage. La Fig. 3 montre une variante o les éléments communs aux figures sont repérés par les mêmes références. Sur cette Fig. 3, du côté du remblai, la poutre d'a- vancement 5 est guidée, par un patin 22 s'appliquant contre le c8té intérieur du patin supérieur de mur 1 du chevalet de soutènement du milieu B, dans une position oblique dirigée dans la direction de marche vers le pendage, entre les patins de mur 1. L'extrémité 7 de la poutre d'avancement 5 du chevalet de soutènement du milieu, du cêté du front de taille, bute par un tourillon d'articulation de liaison 13 dans un trou allongé 21 de la poutre de culée 12 de manière à pouvoir cou- lisser longitudinalement. Dans le trou allongé 21, la poutre d'avancement 5 est réglable relativement à la poutre de culée 12t dans la direction longitudinale de celle-ci, par un vérin de correction 23 qui y est monté. Les tringlages de déplace- ment 10 des vérins de déplacement 9 des chevalets de soutè- nement extérieurs A et C sont reliés indirectement chacun par deux leviers directeurs 14, 15 à la poutre de culée, avec le même espacement latéral relativement au châssis de soutènement du milieu B. Chacune des deux paires de leviers directeurs 14, 15 est articulée de façon pivotante à deux axes d'articulation 16 et 17 des flèches latérales Il et à deux axes d'articulation 18 et 19 de la poutre de culée 12. Quand la poutre de culée 12 pivote autour du tourillon d'ar- ticulation de liaison 13 de la poutre d'avancement 5, les axes d'articulation 18 et 19 disposés sur la poutre de culée décrivent un arc de cercle autour de l'articulation de liai- son 13 jouant le r8le de centre de rotation. Les axes d'ar- ticulation 16 et 17 disposés sur les flèches 11 se trouvent toujours, dans toute position de pivotement possible de la poutre de culée 12, à une distance constante de l'axe longi- tudinal du chevalet de soutènement du milieu B, ce qui fait que les deux chevalets de soutènement extérieurs A et C avancent parallèlement au chevalet de soutènement du milieu B, exactement dans la direction prescrite, même en cas de pendage prononcé. 2478 1 94 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif de guidage de trois chevalets de sou- tènement réunis du côté du front de taille en un ensemble marchant par une culée rigide en forme de poutre et dont les dispositifs de déplacement, appuyés sur les patins de mur et comportant chacun des vérins de déplacement à double ef- fet butent de façon articulée sur la culée, caractérisé par les points suivants: a) le chevalet de soutènement du milieu (B) bute directement sur la culée(12) dans une articulation de liaison (13) par une poutre d'avancement rigide à la flexion (5), fai- sant partie du dispositif de déplacement (3 à 8) et pou- vant être alignée transversalement à la direction de marche, b) les dispositifs de déplacement (9 à 11) des deux cheva- lets de soutènement extérieurs (A, C) sont reliés indi- rectement à la culée (12), chacun par deux leviers direc- teurs (14, 15), c) les deux leviers directeurs (14, 15) de chacun des cheva- lets de soutènement extérieurs (A, C) sont articulés, avec possibilité de pivotement et avec espacement laté- ral entre eux, d'une part chacun à deux axes d'articula- tion (16, 17) d'une flèche latérale (11) du dispositif de déplacement (9 à 11) située du côté du front de tail- le et d'autre part chacun à deux axes d'articulation (18, 19) de la culée (12), de telle sorte que d) les axes d'articulation (16, 17) des leviers directeurs (14, 15) aux flèches latérales (11) des chevalets de sou- tènement extérieurs (A, C) se trouvent, dans différentes positions de pivotement de la culée (12), à une distance constante de l'axe longitudinal de la poutre d'avancement (5) du chevalet de soutènement du milieu (B). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la poutre d'avancement (5) du chevalet de soutènement du milieu (B) est réglable, transversalement à la direction de marche et relativement au pendage, par un verin d'alignement (6) s'appuyant sur son patin de mur (1). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le vérin de déplacement (3) qui ll déploie la poutre d'avancement (5) du chevalet de soutènement du milieu (B) présente une force de déplacement double de celle d'un vérin de déplacement (9) de l'un des chevalets de soutènement extérieurs (A, C). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en outre par les mesures sui- vantes: - e) la poutre d'avancement (5) est guidée, a l'extrémité si- tuée vers le remblai, par un patin (22) s'appliquant con- tre le patin supérieur de mur (1) du chevalet de soutène- ment du milieu (B), dans une position oblique dirigée vers le pondage, entre les patins de mur (1), et f) elle bute du c8té du front de taille, par l'articulation de liaison (13) dans un trou allongé (21) do la poutre de culée (12) et s'y appuie de manière à pouvoir coulisser longitudinalement sons l'action deun vérin de correction (23) s'appuyant sur la poutre de culée (22), g) le vérin de déplacement (3) qui d&ploie la poutre deavan- cement (5) du chevalet de soutènement dt mil1eu (B) pré- sente une plus longe course qe les Vérins de dé6placement (9) des chevalets de soutènement extérieurs (A, C).