Brevet FR2544378A1 — publié le 19841019

254-4378 La présente invention concerne les moyens de déhouil- lement mécanisé et a notamment pour objet une déhouilleuse frontale. L'invention peut être utilisée notamment pour le déhouillement dans des couches de faible pendage, de pré- férence d'une épaisseur de 0,6 à 0,9 m. On connaît une déhouilleuse frontale utilisée surtout dans les tailles des couches à fort pendage Elle comprend un organe frontal sans fin d'abattage et de transport, un soutènement mécanisé, un équipement hydraulique et un équi- pement électrique (cf,par exemple, le certificat d'auteur URSS NO 211480, classe E 21 C, 1968) L'organe d'abattage- raclage se compose de chariots de rabotage à un ou plusieurs pics et de raclettes pour le transport du charbon, fixées sur une chaîne de traction sans fin La base de la déhouil- leuse est constituée par un train d'éléments Ces éléments sont reliés entre eux par des articulations, ce qui assure la rigidité nécessaire de la déhouilleuse dans le sens de son avancement vers le front de taille et sa flexibilité le long du chantier de déhouillement pour son adaptation à l'hypsométrie de la couche. Pendant le travail, le train de la déhouilleuse est continuellement avancé vers le front de taille à l'aide de vérins hydrauliques, pendant que les pics des chariots enlèvent du massif un copeau de charbon de 80 mm d'épais- seur En même temps, les raclettes de la branche inférieure de l'organe d'abattage et de transport amènent le charbon abattu à la galerie. La chaîne de traction de l'organe d'abattage et de transport est entraînée par deux organes de commande dis- posés aux extrémités de la déhouilleuse Les chariots de l'organe d'abattage et de transport se déplacent sur des guidages tubulaires articulés entre eux et fixés sur la paroi verticale de chaque section linéaire du train. Ces guidages peuvent se déplacer dans un plan verti- cal pour permettre leur réglage en fonction de la puis- sance exploitée de la couche. Cette déhouilleuse frontale ne peut pas être uti- lisée dans les couches à faible pendage. On connaît une autre déhouilleuse frontale pour l'exploitation du charbon dans des couches à fort pen- dage Elle comprend un soutènement mécanisé et un organe frontal sans fin d'abattage et de transport comprenant un support, un organe de commande, une poutre fixe de base, des chariots à organes d'attaque disposés sur une chaîne fermée dans le plan de-la couche, des mécanismes d'avancement de la déhouilleuse et un système hydraulique. L'organe d'abattage et de transport est fixé sur les piles de soutènement à boucliers au moyen de mécanismes d'avancement comprenant un levier pendulaire-télescopique et deux vérins hydrauliques pour l'avancement suivant le pendage et suivant l'épaisseur de la couche. Le déhouillement par l'organe d'abattage et de trans- port se fait suivant toute la longueur du front de taille en même temps, avec havage au toit de la couche et en poursuivant l'abattage suivant toute son épaisseur vers le mur Après avoir abattu le charbon jusqu'à une profon- deur déterminée (profondeur de coupe), on avance la déhouilleuse vers le front de taille. Les chariots à rouleaux portant l'organe d'abattage du charbon sont disposés d'une manière mobile par rapport à la poutre de base et le support est déplacé par les vtérins hydrauliques par rapport au front de taille (cf, par exemple, "Déhouillement par rabotage", sous la ré- daction de A D Ignatiev, Moscou, 1978, pages 67-70). Cette déhouilleuse, comme la déhouilleuse décrite précédemment, ne peut pas être utilisée dans des couches à fort pendage, surtout dans des couches de faible épais- seur allant de 0,6 à 0,9 m, car elles sont constituées d'éléments et de sous-ensembles présentant un grand encom- brement en hauteur et destinées à être utilisées dans des couches d'une épaisseur supérieure à 1,2 m. On s'est donc proposé de créer une déhouilleuse fron- tale qui permettrait d'améliorer l'efficacité du déhouille- ment dans les couches à fort pendage d'une épaisseur de 0,6 à 0,9 m. La solution consiste en une déhouilleuse frontale du type comprenant un organe d'abattage et de transport du type à convoyeur, comprenant un support réalisé de manière à pouvoir être déplacé par rapport au front de taille à l'aide de vérins hydrauliques, une poutre fixe de base composée de tronçons reliés entre eux et reliée au support, et au moins deux chariots dont chacun porte un organe d'attaque pour l'abattage du charbon et est disposé de manière à pouvoir se déplacer par rapport au support, ladite déhouilleuse étant caractérisée, d'après l'invention, en ce que chaque tronçon de la poutre de base est réalisée sous forme d'un cadre sur lequel est montée une semelle, et en ce que pour le déplacement du support de l'organe d'abattage et de transport par rapport au front de taille, il est prévu sur la semelle de chaque tronçon un bras fixé à celle-ci par une articulation 1 relié par son autre extrémité au support et pivotant sous l'action d'un vérin hydraulique dont la tige est articuléeaudit bras et dont le corps est relié au cadre du tronçon correspondant. Sur le cadre de chaque section peut être fixé un gui- dage du côté du front de taille, de manière que les guidages de tous les tronçons forment une voie de transport du char- bon. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: la figure 1 représente une vue d'ensemble de la déhouilleuse frontale selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 2. La déhouilleuse frontalepour Le déhouillement de charbon en couches minces à angle de pendage de O à 350 et d'une épaisseur de 0,6 à 0,9 m, faisant l'objet de l'invention, comprend un organe d'abattage et de transport 1 (figure 1), du type à convoyeur, et un soutènement mé- canisé 2. L'organe d'abattage et de transport 1 comprend un support 3 et des vérins hydrauliques 4 pour l'avancement du support 3 disposé dans la taille suivant toute la lon- gueur de celle-ci Les chariots 5, portant un organe d'at- taque 6 pour l'abattage du charbon, ainsi que les chariots de transport 7, sont déplacés par une chaîne 8 à contour fermé, disposée dans un plan vertical, par rapport à une poutre fixe de base 9 composée de plusieurs tronçons. Dans les galeries de transport et d'aérage sont disposées deux têtes motrices 10 sur les cadres 11 desquelles est fixé le support 3 réalisé, comme la poutre de base 9, en plusieurs tronçons dont le nombre est égal au nombre de tronçons de la poutre de base 9. Les tronçons du support 3 sont reliés entre eux par des éléments tubulaires 12 (figure 2) Les tronçons de la poutre 9 sont reliés entre eux de la même façon, mais ces liaisons ne sont pas représentés pour simplifier le dessin. La tension de la chaîne 8 est assurée par des vérins hydrauliques 13 (figure 1) montés sur les tt:s motrices et reliés à leur cadre fixe 11 par un cadre mobile 14. Les cadres fixes 11 sont fixés sur des poutres 15 disposées dans les galeries Les têtes motrices 10 sont dotées de vérins hydrauliques 16 permettant leur avancement dans la galerie en même temps que l'avancement dans la taille du support 3 avec la poutre de base 9 Les vérins hydrauliques 16 sont reliés aux têtes 10 et aux poutres 15 par des poutres 17. Chaque tronçon de la poutre de base 9 est réalisée sous forme d'un cadre 18 (figure 2) sur lequel sont montés une semelle 19 du côté des remblais et un guidage 20 du côté du front de taille La semelle 19 est articulépar un axe 21 au bras 22 dont l'autre extrémité est articulée au tronçon du support 3 par un autre axe-23. Par une ouverture 24 du bras 22 passe un vérin hyd- raulique 25 dont la tige 26 est fixée sur le bossage 28 du bras 22 par une articulation 27 et dont le corps 29 est fixé sur le cadre 18 par une articulation 30 - La position du support 3 suivant l'épaisseur de la couche est réglée à l'aide de vis 31 etd'écrous 32 réglables suivant la hauteur de la vis 31 qui, en passant par des ouvertures 33 du bras 22, agit sur celui-ci pour en limiter l'angle de rotation et donc la hauteur de levage de l'en- semble de l'organe d'abattage et de transport 1 (figure 1). La vis 31 (figure 2) est reliée au support 19 par une articulation 34. Le réglage de la position du support 3 par rapport au mur de la couche se fait à l'aide de vis 35 disposées dans le bossage 36 du cadre 18 et permettant de limiter la course d'abaissement des bras 22 et donc de l'organe d'abattage et de transport 1 (figure 1). La figure 2 montre aussi la manière dont le chariot est lié à la chaîne 8 à l'aide de boulons 37 et d'écrous 38. Sur chaque section du support 3 est fixée une butée 39 permettant de limiter la grandeur des copeaux de char- bon enlevés par l'organe d'attaque 6. Les guidages 20 (figure 3) des tronçons voisins de la poutre 9 sont disposés au voisinage immédiat l'un de l'autre de manière à former une voie de transport du charbon, et io permettent de diminuer le coefficient de frottement pendant le transport Ils sont reliés entre eux à l'aide de manchons et de chevilles 410 Le fonctionnement de la déhouilleuse frontale est le suivant. Lorsque les moteurs électriques 42 sont mis en marche, les têtes motrices 10 commencent à entraîner la chaîne 8 à contour fermé, disposée dans un plan vertical Les chariots et 7 fixés sur la chaîne 8 se déplacent sur le support 3 qui est avancé par les vérins hydrauliques en même temps que la poutre 9, alors que les têtes motrices 10 sont avan- cées par les vérins hydrauliques 16 suivant toute la lon- gueur de taille Les organes d'attaque 6 portés par les chariots 5 commencent à abattre la couche de charbon Le charbon abattu tombe sur les guidages inclinés 20 et est transporté par les chariots 5 et 7 vers la galerie de transport. Selon l'épaisseur de la couche, on règle la position de l'organe d'abattage et de transport 1 en hauteur à l'aide des vérins hydrauliques 25 dont le mouvement d'ex- tension provoque un mouvement de rotation des bras 22 autour des axes d'articulation immobiles 21 et un mouvement de rotation des sections du support 3 reliées aux bras 22, de sorte que l'abattage du charbon par les organes d'attaque 6 des chariots se fasse suivant toute la hauteur de la couche du mur au toit, comme représenté sur la figure 2 par des traits fins. Pendant la course de contraction des vérins hydrau- ligues 25, le support 3 s'abaisse vers le mur et les chariots 5 et 7 transportent le charbon sur les guidages de la taille. La commande de la déhouilleuse au cours de l'abattage du charbon, pour la faire avancer sur une distance corres- pondant à un pas d'avancement du soutènement 2, est assurée depuis la galerie à l'aide d'un équipement hydraulique, de sorte qu'il n'y a pas d'ouvriers dans la taille au cours de l'abattage du charbon. La déhouilleuse frontale faisant l'objet de l'inven- tion est destinée à l'exploitation des couches minces à faible pendage, de préférence d'une épaisseur de 0,6 à 0,9 m, se caractérise par un degré élevé d'approvisionne- ment en énergie et donc par un rendement élevé grâce au fait qu'il est devenu possible de disposer ses organes moteurs dans la galerie, soit en dehors de la taille, ce qui est impossible dans l'exploitation par abatteuses- chargeuses ou par rabots, o les organes moteurs sont disposés dans la taille même, à cause du manque d'espace utile en hauteur On arrive, en outre, à élever la sécurité du personnel du fait que le travail avec la déhouilleuse ne nécessite qu'une présence périodique du personnel dans la taille au cours des travaux de mise en oeuvre, de régla- ge et de réparation, le poste de commande des déhouilleuses étant porté hors de la taille et se trouvant dans la galerie. On arrive à diminuer la consommation d'énergie pour l'abattage du charbon grâce au fait que les pics coupants sont espacés suivant la taille et que l'abattage du charbon se fait dans une zone ayant subi la pression de terrains suivant toute la longueur de taille, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie pour l'abattage de -12 % En outre, il n'est pas besoin de préparer des niches qui, dans les tailles par abatteuseschargeuses, nécessitent 20 à 40 % de toutes les dépenses de travail pour l'extraction du charbon On obtient une meilleur inscription dans les couches minces grace à l'absence d'organes moteurs dans la taille. La structure du soutènement mécanisé est simplifiée, la file d'étançons avant étant disposée bien plus près de la ligne de taille Le service de la déhouilleuse est facile et commode, son poste de commande étant disposé dans la galerie en dehors de la taille. R E V E N D I C A T I O NS 1 Déhouilleuse frontale pour '1 extraction de-charbon, comprenant un organe d'abattage et de transport ( 1) du type convoyeur, doté d'un support ( 3) réalisé de manière à pouvoir être déplacé par rapport au front de taille à l'aide de vérins hydrauliques ( 4), d'une poutre fixe de base ( 9) composée de tronçons reliés entre eux et reliée au support ( 3), et d'au moins deux chariots ( 5) dont chacun porte un organe d'attaque ( 6) pour l'abattage du charbon et est disposé de manière à pouvoir se déplacer par rapport au support ( 3), caractérisée en ce que chaque tronçon de la poutre de base ( 9) est réalisé sous forme d'un cadre ( 18) sur lequel est montée une semelle ( 19), et que pour le déplacement du support ( 3) de l'organe d'abattage et de transport ( 1) par rapport au front de taille, il est prévu sur la semelle ( 19) de chaque tronçon un bras ( 22) articulé à celui-ci, relié par son autre extrémité au support ( 3) et pivotant sous l'action d'un vérin hydraulique ( 25) dont la tige ( 26) est articulée au bras ( 22) et dont le corps ( 29) est relié au cadre ( 18) du tronçon correspondant. 2 Déhouilleuse frontale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadre ( 18) de chaque tronçon porte un guidage ( 20) fixé à celui-ci du côté du front de taille et de sorte que les guidages ( 20) de tous lesdits tronçons forment une voie de transport du charbon.