Brevet FR2544015A1 — publié le 19841012

La présente invention concerne des éléments de soutènement de mine, tels que des muretins à clayonnage, à couches alternées, a ossature, qui sont conçus pour supporter des surfaces de plafond en surplomb plus importantes que ne le feraient des étais individuels de support. Dans les mines qui comportent des plafonds en surplomb consolides, comme c'est le cas par exemple dans les mines d'or en Afrique du Sud, des étais de charge ou des étais similaires, qui sont en contact uniquement avec de petites surfaces du plafond, sont appropriés, lorsqu'ils sont correctement espa cés, pour tenir le plafond. Il en est en particulier ainsi avec les étais de charge de conception nouvelle, qui sont logés dans des manchons en métal ductile ou en matière plastique renforcée par des fibres de verre et qui sont compressibles sur une partie plus importante de leur longueur que ne le sont des étais sans manchon. Cependant, sans supports intermédiaires en maçonnerie de surface importante, les étais de charge sont en eux-même insuffisants en tant que supports de plafond en surplomb dans des mines, qui ont un plafond moins consolidé ou friable.D'autre part, un problème lie aux muretins possédant une surface de contact plus importante réside dans le fait qu'ils sont beaucoup plus lents à encaisser la charge d'un plafond convergent que ne le sont des étais de charge, qui sont moins facilement comprimés suivant la direction du grain de leur bois que ne le sont les éléments de bois horizontaux d'un muretin. Il en va ainsi dans ce qu'on appelle les muretins composites qui sont constitués par des couches alternées de bois et de blocs de béton. Le but de la présente invention est de fournir un élément de soutènement du type muretin, dans dans lequel l'inconvénient mentionné ci-dessus des éléments classiques de soutènement du type muretin est réduit au minimum. Un élément de soutènement de mines conforme a la présente invention comporte un étai de-- charge vertical et des moyens de soutènement-empilés entou- rant l'étai. Dans une forme de réalisation de l'invention, les moyens de soutènement sont constitués par nn muretin qui est constitué par ou inclut des morceaux de bois allongés qui sont superposés les dans aux autres de telle manière que le grain du bDis des morceaux de bois est transversal par rapport à - direction de la charge appliquée lors de 11 utilisation. En outre, conformément à la présente invention, l'élément de soutènement peut comporter plusieurs étais de charge qui sont disposE parallèle- ment à l'intérieur des moyens de soutènement empilés. Dans la présente description, le terme "étai de charge" est considéré comme incluant un poteau en bois possédant une ou plusieurs- extrémités profilées ou non profilées, et un poteau qui porte un manchon en un matériau tel qu'un métal ductile ou une matière plastique renforcée, qui est destiné à accrottre la compressibilité de l'étai sous charge. Dans quelques rares applications, dans le cadre de la présente invention, le terme pourrait être considéré comme désignant un étai hydraulique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective de l'élément de soutènement conforme à l'invention la figure 2 est une vue en élévation et coupe partielle de l'élément de soutènement de la figure 1 et la figure 3 est un graphite illustrant le fonctionnement de l'élément de soutènement. L'élément de soutènement selon l'invention, qui est représenté sur les dessins, est constitué par un étai de charge 10 et par un muretin composite, désigné dans son ensemble par la référence 12. L'étai de charge comporte un poteau en bois effilé qui est entouré sur une partie importante de sa longueur par un manchon en matière plastique renforcée. L'étai 10 est disposé verticalement et sa longueur est approximativement égale à la hauteur du muretin 12. Le muretin est un muretin composite constitué de façon classique par des poteaux de bois rabotés 14 et des blocs de béton 16. En cours d'utilisation, l'étai 10 supporte au départ l'ensemble de la charge du plafond en surplomb convergent, qui doit être supportée par l'élément de soutènement, et, au fur et à mesure que le plafond continue à converger avec le sol, l'étai fléchit suivant sa direction longitudinale et le muretin 12 supporte graduellement la charge sur une surface nettement plus importante. Les composants du muretin 12 entourent étroitement l'étai 10 et aident l'étai à résister à une flexion et à une défaillance prématurée lorsque l'élément de soutènement est comprimé par une charge. Ce soutien latéral de l'étai permet d'utiliser d'un rapport longueur-surface en coupe transversale plus important que la normale. L'avantage de l'élément de soutènement composite par rapport à ses deux composants principaux, lorsque ces derniers sont utilisés séparément, réside dans le fait qu'il supporte et soutient rapidement la charge du plafond sur une surface importante et conti- nue à encaisser la charge lorsque la hauteur de ljé lément de soutènement est réduite sous l'effet de la charge. Le graphique de la figure 3 représente le comportement charge/compression de l'élément de soute- nement selon l'invention. Comme cela est visible d'après le graphique, l'élément de soutènement possède une rigidité initiale élevée, qui est suivie par un accroissement permanent, mais plus graduel de la charge au fur et à mesure quiL est comprimé. La présente invention n'est pas limitée aux détails précis de construction tels qu'ils ont été ici décrits et l'étai 10 tel que mentionné dans la définition pourrait être un poteau de bois simple, profilé ou renforcé par un manchon ou bien, dans des cas rares, un étai hydraulique. I1 pourrait être également constitué par plusieurs tels étais, reliés entre eux dans une disposition parallèle. Le muretin 12 pourrait être entièrement constitué par du bois ou bien par un quelconque matériau de soutènement d'une charge, disposé autour du corps du ou des étais REVENDICATIONS 1 - Elément de soutènement de mine, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un étai de charge (10) disposé verticalement et des moyens de soutènement empilés (12) entourant le ou les étais. 2 - Elément de soutènement de mine, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de soutènement (12) sont constitués par un muretin qui est composé de ou inclut des morceaux de bois allongés (14), qui sont superposés les uns aux autres de sorte que le grain des morceaux de bois est transversal par rapport à la direction de la charge appliquée en cours d'utilisation. 3 - Elément de soutènement de mine selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de soutènement (12) sont constitués par un muretin composite qui inclut des blocs de béton (16).