Brevet FR2503245A1 — publié le 19821008

L'invention concerne un procédé de chargement et de manutention de produits en vrac dans des tunnels ou des chambres étroites formées dans des mines, ainsi qu'une installation destinée à la mise en oeuvre du procédé. L'invention est essentiellement destinée à permettre l'utilisation d'ensembles importants et puissants de chargement et de transport dans des tunnels de faible section, sans que des niches ou des espaces supplémentaires soient nécessaires pour l'opération de transfert d'un appareil à un autre. Alors que,dans le passé, l'appareillage de chargement et de transport se déplaçait sur rails en règle générale, on utilise aujourd'hui préférentiellement un entraînement sur des roues à pneumatiques en caoutchouc dans la mesure du possible, afin que les rails et les nombreux inconvénients qu'ils présentent puissent être supprimés. Le transport sur rails des matières en vrac vers l'extérieur est normalement effectué à l'aide de long trains comprenant de nombreux wagons basculants, reliés les uns aux autres, nécessitant individuellement une faible section seulement. Lors du passage à l'utilisation de roues motrices 9 pneumatiques, on doit utiliser des diamètres de roue nettement plus grands et des longueurs plus faibles de véhicules. La hauteur et la largeur doivent donc être accrues pour que la capacité de transport- soit satisfaisante et, étant donné les critères fixés habituellement pour l'obtention d'une capacité élevée de chargement et d'une bonne fiabilité, la machine de chargement doit aussi avoir des grosses roues à pneumatiques. Les tunnels dont l'utilisation prévue ne nécessite qu'une faible section sont très souhaitables, mais le chargement et le transport efficaces des produits en vrac dans les tunnels conduisent souvent à la formation de tunnels de plus grande section simplement pour l'obtention d'un espace suffisant aux machines utilisées. En conséquence, un procédé et un appareil permettant un tra vail efficace des machines puissantes de chargement et de transport dans des tunnels de faible section sont très souhaitables. Les chargeuses mécaniques à quatre roues motrices et à châssis articulé, ayant un appareil de chargement à commande hydraulique se sont révélées très efficaces pour le chargement des minerais et matières minérales. Lorsqu'il y a beaucoup d'espace, le chargement est réalisé facilement par disposition de la charge à côté du véhicule de transport et remplissage de ce dernier sur le côté. Dans les tunnels de faible section, on utilise le même procédé par formation de niches dans les formations à intervales convenables, si bien que la chargeuse peut reculer alors que le véhicule de transport avance pour être chargé. De telles niches sont naturellement coûteuses et, afin d'en réduire le nombre, on utilise souvent une longue distance de conduite si bien que la capacité de manutention de la chargeuse est réduite. Une caractéristique importante de l'invention est que le prix des niches est supprimé et la distance de conduite de la chargeuse est réduite. Dans les opérations de mine en particulier, les chargeuses à roues de construction spéciale convenant au travail sous terre ont été mises au point et ont une hauteur et une largeur réduites, ainsi qu'un siège de conducteur qui est pivotant ou disposé transversalement, la stabilité longitudinale étant accrue afin que des masses de produits en vrac puissent être transportées hors des tunnels et des mines. Ces machines ont de courts bras de chargement et une hauteur réduite de déchargement afin qu'elles puissent avoir une grande capacité de transport. La masse de produits en vrac est déchargée dans des camions, des trains ou des trémies de stockage de niveau inférieur. Ce type de machine s'est aussi révélé efficace dans de courts tunnels de construction lorsque la machine de chargement peut transporter le produit sur toute la longueur du tunnel lui-même. Cependant, il est manifeste que la capacité diminue lorsque la longueur du tunnel augmente. L'invention concerne le transport d'un produit en vrac d'une telle chargeuse à des véhicules convenables de transport, sans utilisation de niches ou augmentation de la section du tunnel. Des opérations intensives effectuées dans les tunnels nécessitent une ventilation très puissante, surtout lors de l'utilisation de véhicules à moteur diesel, et cette ventilation nécessite l'utilisation de canalisation de grand diamètre pour la transmission d'air frais. Dans les petits tunnels, ia canalisation est habituellement suspendue au centre du toit du tunnel. Le conduit se termine habituellement à une certaine distance en arrière dans le tunnel, et il est prolongé progressivement lorsque le travail avance afin qu'il ne puisse pas être arraché par les roches projetées lors du tir. En conséquence, il reste un certain espace audessous du toit du tunnel et vers l'intérieur par rapport au conduit de ventilation et, selon l'invention, cet espace est mis en oeuvre pour le logement d'une trémie spéciale de transfert commandée à distance et qui peut être soulevée et abaissée. Cette disposition près de l'extrémité de travail du tunnel nécessite cependant que la trémie de transfert soit retirée ou déplacée suffisamment en arrière dans le tunnel lors du tir suivant pour qu'elle ne soit pas détériorée par les projections de pierres ou de minerais. Sa configration et ses dimensions doivent donc être telles que, lorsqu'elle est en position avant d'être déplacée, elle puisse passer sous le conduit de ventilation.Cette caractéristique est obtenue car, en vue du transport, la trémie de transfert peut être totalement repliée et a des pattes de suspension afin qu'elle puisse être rapidement suspendue au godet de la chargeuse et déplacée avec celle-ci, de la même manière qu'un chariot à fourche transporte une palette chargée. La trémie de transfert, lorsqu'elle est en position haute, doit permettre le passage de la chargeuse à son niveau, et le véhicule de transport doit pouvoir avancer sous la trémie de transfert afin d'être chargé. En outre, dans la position basse, elle doit être suffisamment basse pour que le godet de la chargeuse puisse basculer le produit qu'il contient dans la trémie sans que le godet ne vienne heurter la trémie ou le toit du tunnel. Etant donné l'espace limité disponible, ces caractéristiques sont obtenues par suspension de la trémie de transfert d'un côté, à un châssis de support ayant des branches basses en forme de fourches sur lesquelles la chargeuse ou le véhicule de transport peut passer. La manoeuvre est commandée électriquement, pneumatiquement ou hydrauliquement à partir d'un moteur diesel. La commande des distributeurs de soulèvement et d'abaissement de la trémie et d'ouverture et de fermeture d'une trappe d'évacuation est exécutée par commande à distance à partir de la chargeuse et du véhicule de transport. Les signaux sont de préférence transmis sans câble, par ondes radiodlectriques, mais on peut aussi utiliser des signaux acoustiques ou optiques dirigés vers une cellule photoélectrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale d'un tunnel en cours d'exploitation du coté gauche de la figure, par mise en oeuvre d'une chargeuse à roues, d'une machine de transport et d'une trémie de transfert selon l'invention; la figure 2 représente le tunnel représenté sur la figure 1 pendant une autre phase du travail; la figure 3 représente la chargeuse à roues passant au-dessous de la trémie de transfert; la figure 4 est une vue de bout de la figure 3; la figure 5 est analogue à la figure 4 mais représente une machine de transport qui remplace la chargeuse à roues placée sous la trémie de transfert;; la figure 6 représente la chargeuse à roues utilisée pour le déplacement de la trémie, avant le tir la figure 7 est une vue axiale de la figure 6; la figure 8 est une perspective d'un mode de réalisation de trémie de transfert. Sur la figure 1 qui est une coupe longitudinale d'un tunnel 1, une chargeuse 2 à roues et à châssis articulé, ayant un godet de pelle 3 est en cours d'enlèvement d'une masse abattue lors du dernier tir, alors qu'une machine 4 de transport, ayant des tronçons 5 de chargement, est en cours de remplissage par la matière du tunnel, provenant d'une trémie 6. La trémie 6 (représentée sur la figure 8) est décrite plus en détail afin que la description de la mise en oeuvre de l'invention soit facilitée. La trémie qui porte la référence générale 6 a une caisse solide 7 de chargement dont le volume est tel qu'elle peut contenir plusieurs tonnes de débris du tunnel. La caisse 7 est supportée par un bras 8 articulé autour d'un axe 9 sur un palier robuste 10. Celui-ci est supporté par un châssis 11 ayant des pieds 12 qui sont en appui sur le sol du tunnel. La caisse 7 de chargement a un fond mobile 13 qui est commandé par un vérin hydraulique 14 lorsque le fond doit être ouvert afin que la masse du produit soit évacuée. Le caisson 7 peut aussi être soulevé et abaissé par un vérin hydraulique 15. Le soulèvement et l'abaissement de la trémie et l'ouverture et la fermeture du fond du caisson sont commandés à distance, de préférence par ondes radioelectriques, à l'aide d'un récepteur non représenté et d'une antenne 16.D'autres types de commandes à distance peuvent cependant être aussi utilisés, par exemple par ultrasons ou signaux optiques à l'aide de lumière visible ou invisible. Dans la situation de la figure 1, la machine 4 de transport a été conduite sous la trémie 6 et la commande à distance a été excitée afin que le fond de la trémie s'ouvre et permette le transfert de la masse de la trémie 6 à la machine 4. La figure 5 représente aussi cette situation, la machine 4 de transport étant placée dans le tunnel sur les pieds 12 de la trémie de transfert et sous son caisson de chargement. Sur les figures 1 et 2, la trémie de transfert se trouve juste en avant de l'extrémité d'un conduit 17 de ventilation. Lorsque la masse qui se trouve dans la trémie 6 a été vidée dans le véhicule 4 de transport représenté sur la figure 1, ce véhicule 4 avance vers la droite suffisamment loin pour que la chargeuse 2 à roues puisse passer sous la trémie 6 comme représenté sur la figure 3, vers l'autre côté de la trémie comme indiqué sur la figure 2. L'opération est réalisée à l'aide d'un autre signal de commande à distance qui, dans le cas d'ondes radioélectriques, est reçu par l'antenne 16. Lorsque la masse a été transférée de la pelle 3 à la trémie 6, cette dernière est à nouveau soulevée vers le toit du tunnel et la chargeuse 2 avance vers la masse de débris 18 représentée sur la figure 1 afin qu'elle prélève une nouvelle charge. En même temps, la machine 4 de transport revient se mettre sous la trémie de transfert et excite la commande à distance afin que la masse qui se trouve dans la trémie soit à nouveau transmise à la machine 4 de transport qui, lorsqu'elle a été remplie, sort du tunnel vers un emplacement de déversement. La trémie 6 de transfert doit être placée aussi près que possible des débris 18 du tir afin que les distances de conduite soient réduites au minimum et que la charge use 2 à roues soit utilisée de la manière la plus économique possible. Cependant, il faut que la trémie de transfert soit alors protégée contre les détériorations et elle doit donc être éloignée suffisamment dans le tunnel avant le tir suivant. Cette opération est facilité par formation, sur la trémie 6, d'un dispositif de suspension d'un type ou d'un autre qui peut venir en prise avec le godet 3 de la pelle de chargeuse comme in diqué sur les figures 6 et 7, la trémie, alors que son caisson 7 est abaissé, étant suspendue au godet 3 de la chargeuse 2 et pouvant être transportée hors du tunnel 1 ou à la distance nécessaire. On note sur les figures 6 et 7 que la trémie 6, même lorsqu'elle est soulevée par le godet 3 de pelle de la chargeuse 2, laisse un espace suffisant au-dessous du conduit 17 de ventilation placé contre le toit du tunnel 1. On note donc que l'invention permet une utilisation rentable de l'appareillage, grâce à des courtes distances de conduite, sans réalisation de niches dans la paroi du tunnel pour la formation d'un espace de manoeuvre de la chargeuse et la section est utilisée efficacement si bien qu'il n'est pas nécessaire que le tunnel ait une section supérieure à celle qu'impose son utilisation ultérieure. REVENDICATIONS 1. Procédé de transfert utilisé pour le chargement et la manutention d'un produit en vrac dans des tunnels et des mines, le produit en vrac étant extrait à l'aide d'ensembles de chargement et de transport, caractérisé en ce qu'il comprend le déchargement du produit de l'ensemble de chargement (2) dans une trémie de transfert (6) puis le transfert du produit de la trémie (6) à l'ensemble de transport (4). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de transport (3) est une chargeuse à roues ayant un godet de pelle (3) qui peut être levé et abaissé, la chargeuse à roues, lorsqu'elle a rempli le godet de pelle, étant déplacée d'un premier côté de la trémie (6) à l'autre par passage sous cette trémie, la trémie (6) étant alors suffisamment abaissée pour que le produit transporté par le godet de pelle puisse être déchargé dans la trémie, celle-ci étant ensuite soulevée et la chargeuse (2) revenant ensuite du premier côté, la machine de transport (4) avançant alors sous la trémie (6) afin que celle-ci lui transmette le produit qu'elle contient. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le produit est chargé dans la trémie de transfert (6) par un bord de celle-ci, et il est déchargé de la trémie par son fond. 4. Installation destinée à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une trémie de transfert (6) comprenant un caisson de chargement (7) supporté par un bras (8) rigidement raccordé au caisson (7) et articulé sur un châssis de support (11) afin que le caisson puisse être soulevé et abaissé par rapport au châssis à l'aide d'un appareil moteur (15). 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le caisson de chargement (7) peut être ouvert à son fond, avantageusement à l'aide d'un appareil moteur (14). 6. Installation selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que les appareils moteurs (14, 15) sont commandés à distance. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le châssis (11) et le bras pivotant (8) sont placés à distance de l'axe central du caisson de chargement (7), et le châssis a au moins deux pieds qui dépassent au-dessous du caisson de chargement. 8. Installation selon l'une quelconque des revendi catons 4 à 7, caractérisée en ce que la trémie de transfert (6) a des dispositifs de fixation ou de montage destinés à permettre le transport de la trémie de transfert (6) suspendue par exemple sur le godet de pelle de la chargeuse.