Brevet FR2523207A1 — publié le 19830916

Dispositif pour la compression de remblais. La présente invention concerne un dispositif pour la compression du remblai pneumatique introduit dans des installations d'exploitations minières comportant des chevalets de soutènement hydrauliques, en particulier, dans la zone du toit, les chevalets de soutènement étant pourvus, dans le sens longitudinal de la taille, d'un protecteur de remblais constitué, par exemple, d'éléments de bouclier. Le procédé de remblayage pneumatique surimpose de plus en plus lors du remplissage mécanique des espaces creux d'abattage, en particulier, dans les mines de charbon, pour les veines se présentant à plat ou avec une légère inclinaison. Lorsquton combine le procédé de remblayage pneumatique avec le soutènement marchant, le toit est étayé, dans le champ de remblayage à combler, par des chapeaux résistants ressortant en porte à faux vers l'arrière. Toutefois, lors du remblayage pneumatique, llaffais- sement du toit représente, en moyenne, 50% de ltépais- seur de la veine exploitée. L'affaissement se compose essentiellement de la convergence du toit, des vides dans le remblai et de la compression de ce dernier. La convergence entre une ligne dans le champ d'abattage et dans le champ de remblai représente environ 12 à 15% de l'épaisseur de la veine. Les vides dans le remblai, ctest-à-dire les espaces qui ne peuvent être comblés par le remblai, représentent environ 8 à 10% et, par suite de la compression du remblai résultant du volume des pores du remblai introduit, il se produit à nouveau un affaissement de 25 à 30%. La convergence du toit ne peut guère entre influencée avec les éléments disponibles. Les mineurs stefforcent d'éviter au moins les vides dans le remblai par le remplissage compact des espaces creux, tout en évitant également une compression résultant de la compression du remblai. Des dispositifs de ce type en vue de comprimer le remblai ont déjà été décrits dans les brevets de la République Fédérale d1Allemagne 28 35 171 et 29 18 194. Toutefois, étant donné que ces dispositifs décrits dans les brevets précités influencent peu ou ntinfluencent guère la zone qui est située en dessous du toit et qui est d'un accès très difficile pour le jet de remblayage pneumatique, l'invention a eu pour objectif de fournir un dispositif en vue de comprimer cette zone en évitant les vides précités dans le remblai et en comprimant également les espaces creux qui, jusqu'à présent, restaient ouverts après llavance du soutènement suite aux chapeaux ressortant en porte à faux vers l'arrière. A cet effet, suivant l'invention, sur la partie du chapeau qui est en porte a faux vers l1ar- rière et qui est dirigéevers le-remblai, on prévoit une plaque de compression rétractable et extensible sur la largeur d'un chevalet de soutènement. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse rentrant dans le cadre de l'invention, la plaque de compression est réalisée de façon à pouvoir effectuer un mouvement de rétraction et d'extension à l'intervention d'au moins un cylindre pouvant être sollicité hydrauliquement, ce cylindre étant guidé et articulé en dessous du chapeau. En outre, selon une caractéristique particulièrement avantageuse d'un autre exemple de réalisation de l'invention, la plaque de compression est réalisée de façon à pouvoir effectuer un mouvement de rétraction et d'extension à ltintervention d'un chapeau coulissant d'une structure connue et articulé à son extrémité située du côté du remblai. Le progrès technique de l'invention réside essentiellement dans le fait que l'utilisation d'une plaque de compression pouvant pivoter et effectuer un mouvement d'extension dans l'espace de remblayage procure la possibilité d'empêcher, par une compression supplémentaire, les vides se formant forcément dans le remblai lors du soufflage tandis que, grâce à cette compression du remblai dans le sens horizontal, on obtient également une compression supplémentaire du remblai dans le sens vertical, réduisant ainsi également l'affaissement se produisant par suite du volume des pores du remblai introduit. Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci-après de manière plus détaillée en se référant aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue partielle du chapeau en porte à faux vers l'arrière d'un chevalet de soutènement, vu par le dessous la figure 2 est une illustration latérale partielle et schématique de la partie d'un chapeau qui est en porte à faux vers l'arrière la figure 3 est une vue partielle de face du chapeau en porte à faux vers l'arrière d'un chevalet de soutènement, le chapeau coulissant étant en extension ; et la figure 4 est une vue latérale partielle du chapeau coulissant en extension avec une plaque de compression articulée à l'extrémité de ce chapeau coulissant. Dans l'exemple de réalisation de l'invention qui est illustré dans les figures 1 et 2, la plaque de compression 4 est articulée à la partie en porte à faux vers l'arrière d'un chapeau 1 de façon à pouvoir effectuer un mouvement de rétraction et d'extension à l'intervention de deux cylindres hydrauliques 2.Comme on peut le constater d'après l'illustration d'un chapeau 1 vu latéralement en figure 2,la plaque de compression 4 est assemblée fermement au piston 12 du cylindre hydraulique 2. A leur extré- mité qui est opposée à la plaque de compression 4, les cylindres 2 sont articulés au chapeau 1 à l'in- tervention d'articulations 9 de façon à pouvoir pivoter dans un plan vertical.A l'extrémité du chapeau 1 qui est située du coté du remblai, les cylindres 2 sont montés dans un guide 10 qui est pourvu d'éléments à ressort 11. En outre, après la vue latérale illustrée en figure 2, on constate que la plaque de compression 4 est constituée d'une partie supérieure 5 qui est assemblée fermement au piston 12, ainsi que d'une partie inférieure 6 qui est assemblée à la partie supérieure 5 à l'intervention d'articulations 7. La partie inférieure 6 de la plaque comporte un prolongement 8 lui permettant d'effectuer, à l'intervention des articulations 72 un mouvement de pivotement en direction du remblai. Lors de l'extension du piston 12 hors du cylindre 2, c'est-à-dire lorsque le processus de compression proprement dit est effectué en dessous du toit 3, la partie inférieure 6 de la plaque vient occuper la position 6' illustrée en traits discontinus. De la sortie, lors du processus de compression, la plaque 4 occupe une plus grande surface que lors du processus de rétraction au cours duquel la partie inférieure 6 de la plaque est ramenée dans la position de pivotement sur le remblai (position illustrée en figure 2). Afin dlassurer une adaptation de la plaque de compression 4 à un toit inégal et ondulé 3, les cylindres hydrauliques 2 sont montés, à leurs extrémités, dans des articulations 9 de façon à pouvoir pivoter dans un plan vertical, Dans le guide 10 qui est prévu pour les cylindres 2 à l'extrémité du chapeau I située du côté du remblai, sont disposés des éléments à ressort 11 grâce auxquels la plaque de compression vient chaque fois appuyer contre le toit 3. Le degré d'efficacité du processus de compression du remblai au moyen de la plaque de compression 4 est accru grâce à la sollicitation hydraulique suivant l'invention des cylindres hydrauliques 2 via des soupapes flottantes ou des dispositifs comparables. En même temps que le remblai est comprimé, ces chocs de pression permettent un remplissage presque complet de l'espace creux situé dans la zone du toit. Suivant l'exemple de réalisation illustré dans les figures 3 et 4, la plaque de compression est articulée à l'extrémité d'un chapeau coulissant pouvant effectuer un mouvement extension en direc- tion du remblai. Ce chapeau coulissant 13 est réalisé de façon à pouvoir coulisser sur toute sa longueur dans le chapeau 1. A ltextrémité de ce chapeau coulissant 13, via une articulation 14, est articulée une plaque de compression 4 réalisée d'une seule pièce.En dessous du chapeau coulissant 2, se trouve un cylindre hydraulique 15 grâce auquel, par la rétraction ou l'extension du piston 16, la plaque de compression 4 peut effectuer un mouvement d1 extension sur 900 à l'intervention d'un support d'assemblage 19 ou un mouvement de rétraction dans le chapeau coulissant 13 sur une distance telle que cette plaque de compression 4 puisse être introduite dans le chapeau 1 lorsqu'elle y est adjacente. Le support 19 est monté dans un élément de guidage 17 en dessous du chapeau coulissant 13 de façon à pouvoir pivoter dans un plan vertical. L'élément de guidage 17 est monté de part et d'autre de façon à pouvoir glisser dans un guide de coulisse 18 et il est assemblé au piston 16 du cylindre hydraulique 15. Lors de la sollicitation des cylindres de poussée, il s'avère également avantageux d'utiliser, pour le chapeau coulissant 13, des soupapes flottantes ou un dispositif analogue en vue d'obtenir ainsi une compression supplémentaire plus forte du remblai dans la zone du toit. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la compression du remblai pneumatique introduit dans des installations d'exploitations minières comportant des chevalets de soutènement hydrauliques, en particulier, dans la zone du toit, les chevalets de soutènement étant pourvus, dans le sens longitudinal de la taille, d'un protecteur de remblais constitué, par exemple, dtéléments de bouclier, caractérisé en ce que,sur la partie du chapeau (1) qui est en porte à faux vers et qui est dirigée vers le remblai, on prévoit une plaque de compression (4) rétractable et extensible sur la largeur d'un chevalet de soutènement. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de compression (4) est réalisée de façon à pouvoir effectuer un mouvement de rétraction et d'extension à ltintervention d'au moins un cylindre (2) pouvant être sollicité hydrauliquement, ce cylindre étant guidé et articulé en dessous du chapeau (1). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de compression (4) est réalisée de façon à pouvoir effectuer un mouvement de rétraction et d'extension à l'intervention d'un chapeau coulissant (13) d'une structure connue et articulé à son extrémité située du côté du remblai. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de compression (4) est constituée de deux parties (5, 6) sur la largeur dtun chevalet de soutènement, la partie supérieure (5) étant assemblée fermement à au moins un cylindre hydraulique (2), tandis que la partie inférieure (6) de cette plaque est fixée à la partie supérieure (5) de façon à pouvoir pivoter vers le remblai. 5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de compression (4) est articulée à deux cylindres (2) disposés chacun latéralement en dessous du chapeau (1). 6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les cylindres (2) sont articu lés,à leur extrémité opposée,à la plaque de compression (4)de façon à pouvoir pivoter dans un plan vertical en dessous du chapeau (1). 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que > à l'ex- trémité du chapeau (1) qui est située du côté du remblai, l'élément de guidage (10) recevant les cylindres (2) comporte un élément à ressort (11). 8. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque de compression (4) réalisée d'une seule pièce sur la largeur dtun chevalet de soutènement peut pivoter au moyen d'au moins un cylindre (15) pouvant etre sollicité hydrauliquement et disposé en dessous du chapeau coulissant (13), ainsi qu'au moyen d'un support (19) articulé au cylindre (15) et à la plaque de compression (4) de façon à pouvoir pivoter chaque fois dans un plan vertical. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 et 8, caractérisé en ce que le support (19) est articulé de façon à pouvoir pivoter, dans un plan vertical, dans un élément de guidage (17) qui est guidé dans un guide de coulisse bilatéral (18) auquel est assemblé le cylindre hydraulique (15). 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les cylindres hydrauliques (2) et le chapeau coulissant (13) peuvent être sollicités par des soupapes flottantes ou des dispositifs comparables imprimant des chocs de pression pulsés.