Brevet FR2555660A1 — publié le 19850531

Dispositif pour la mise en place d'éléments de soutènements marchants hydrauliques dans une exploitation souterraine, en particulier dans une taille fortement inclinée. L'invention concerne un dispositif pour la mise en place d'éléments de soutènements marchants hydraulique dans une exploitation souterraine, en particulier dans une taille fortement inclinée. Il est connu que l'abattage mécanisé de veines de charbon fortement inclinées pose des problèmes techniques qui ne pouvaient pas être réglés de façon satisfaisante dans le passé. Les lourds dispositifs d'abattage et d'exploitation qui sont valables en position horizontale ou modérément inclinée ne peuvent pas utilisés avec le succès désiré dans une position fortement inclinée. Un abattage économique d'une veine fortement inclinée suppose en outre que l'on peut mettre en place aussi rapidement que possible l'équipement de la taille lorsque le creusement en montant est terminé, et que l'on puisse le retirer à nouveau de la taille et aussi rapidement que possible lorsque l'extraction est terminée, puis le déplacer pour l'utiliser dans une taille nouvelle et déjà préparée. Il est connu que les travaux concernant les dispositifs nécessaires à une exploitation souterraine sont considérables et demandent beaucoup de temps. Quand il s' agit en particulier de tailles fortement inclinées, il faut que l'ensemble de l'équipement de cette taille soit fixé de manière qu'il ne glisse pas sur la pente de la taille. Les éléments de soutènement constitués par de lourds cadres de soutenement, des boucliers ou analogues, sont déposés individuellement et l'un apres l'autre dans la taille en partant par exemple de la galerie de tête. Dans ce cas, il faut que les éléments individuels de soutenement soit respectivement amenés dans la taille jusqu a une position de montage avant d'amener l'élément de soutenement suivant. On connaît par la DE-A-33 00 167 un équipement de taille pour exploitations fortement inclinées, constitué par aes sections individuelles dont chacune comprend un cadre de construction légère a mécanisme de ripage, une section de paroi de remblai situé du côté du fond de la galerie et une section de poutre située du côté de la taille, qui forment ou peuvent supporter un guide pour une machine d'abattage. Les sections de poutre des éléments de soutènement montés dans la taille forment une poutre articulée continue a laquellc les éléments de soutènement sont raccordés par leurs mécanismes de ripage. L'objet de l'invention est de créer un dispositif au moyen duquel il soit possible de monter les éléments du soutènement marchant sensiblement plus rapidement que jusqu'ici en particulier dans une position inclinée ou fortement inclinée, de préférence en meme temps que les autres parties d'un dispositif d'abattage telles que les parties d'un guide d'engin d'abattage, d'une paroi de remblai ou analogues, et éventuellement de les retirer de la taille lorsque les travaux d'abattage sont terminés, et qui puisse être utilisé de façon particulièrement avantageuse avec le dispositif d'abattage selon la DE-A-33 00 167 sus-mentionné mais sans être limité à ce cas d'utilisation. Selon l'invention, le but sus-indiqué est atteint au moyen d'un dispositif constitué par un châssis porteur mobile pouvant se déplacer en pas à pas en direction longitudinale de la taille et pouvant être serré en place au moyen d'étançons hydrauliques, muni d'un dispositif d'accouplement et/ou d'appui en vue de l'accouplement ou de l'appui des éléments de soutènements marchants à mettre en place. Grâce à cette constitution selon l'invention, il est possible de mettre en place dans la taille les parties du dispositif d'abattage qui comprennent respectivement au moins un élément de soutènement marchant en les accouplant à la manière d'un train articulé, le châssis porteur mobile monté à la tête du train articulé entratnant à la manière d'une machine de traction l'ensemble du train articulé à l'extrémité duquel sont accouplés en succession les éléments de soutènement individuels. Ainsi, il est possible de mettre en place dans l'espace délimité par la taille, successivement et en pas à pas, en partant de la galerie d'accompagnement, les éléments de soutènement ou les sections de la machine d'abattage qui les comprennent, selon une position inclinée ou fortement inclinée, avantageusement en partant de la galerie de tête supérieure, le châssis porteur mobile se déplaçant vers le bas le long de la taille avec le train articulé qui s'allonge continuellement par accrochage dans la région de la galerie de tête de nouveaux éléments de soutènement. En position fortement inclinée, le châssis porteur constitue en même temps le support sur lequel s'appuie l'ensemble du train incliné et empêche ainsi le glissement et la dislocation du train articulé formé par la channe d'éléments de soutènement marchant. Le châssis porteur articulé peut se présenter sous des formes diverses, et être constitué par exemple par un châssis muni d'étançons hydrauliques et pouvant être déplacé en direction longitudinale de la taille par des channes de patins entratnés serrés contre le toit et contre la sole. Mais de préférence le châssis porteur mobile est constitué par une simple pile dont les parties qui sont munies d'étançons hydrauliques, de chapeaux et de patins sont articulés par l'intermédiaire d'un mécanisme de ripage longitudinal et montant de manière que les parties de la pile soient alternativement mobiles par appui mutuel en direction longitudinale de la taille, de façon analogue au cas d'éléments de soutènement qui peuvent être ripés en pas a pas par traction.Lorsque les éléments de soutènement sont en place, la pile mobile peut rester dans l'enceinte de la taille et y former un élément de soutènement marchant pouvant être entraidé en direction de l'abattage dans la région d'extrémité de la taille. Grâce au châssis porteur mobile ou à la pile mobile qui le forme, l'ensemble de la chatne d'éléments de soutènement peut être retirée de la taille quand les travaux d'abattage sont terminés. Quand la position est inclinée ou fortement inclinée, ce résultat est obtenu par un mouvement de recul du châssis porteur mobile en partant de la partie inférieure et en direction de la partie supérieure de la taille, les éléments de soutènement marchants étant individuellement désaccouplés les uns après les autres dans la partie supérieure. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les parties de la pile sont également accouplées les unes aux autres de façon mobile en direction de l'abattage par l'intermédiaire d'un mécanisme de ripage transversal. Ceci permet, quand il s'agit en particulier d'une taille fortement inclinée à front de taille renversé de transporter sans problème les éléments de soutènement marchant dans la taille renversée vers le bas et de les aligner en position par rapport au front de taille, Le mécanisme de ripage transversal mentionné est constitué de préférence par un chariot monté mobile en direction de l'abattage et en sens contraire sur la partie de pile mobile avec un mécanisme d'entratnement associé constitué avantageusement par un simple mécanisme à piston hydraulique de poussée.Avantageusement, l'agencement est tel que le mécanisme de ripage longitudinal et en montée exerce son action contre le chariot. lorsqu'il s'agit d'une pile mobile, le chariot est monté de préférence sur la partie de pile supérieure dans le pendage, et comprend également le dispositif d'accouplement et/ou d'appui en vue de l'accouplement ou de l'appui des éléments de soutènement marchant. A la partie de la pile qui est située en bas dans le pendage peut être accouplé un dispositif de commande pour commander l'ensemble du dispositif qui s'appuie par un patin contre la sole. L'ensemble du dispositif peut être muni d'une unité d'alimentation hydraulique propre montée de préférence sur le dispositif de commande. Quand il s'agit d'une taille fortement inclinée à front de taille renversé, l'agencement est alors avantageusement prévu pour que la channe articulé formée par les éléments du soutènement marchant qui est accouplée au châssis porteur mobile ou à la pile mobile s'appuie simultanément contre le front de taille, ce qui fait que les éléments du soutènement marchant se deplacent vers le bas en pas à pas dans la taille en s 1appuyant contre le front de taille > en fonction du mouvement de ripage du châssis porteur mobile. Le dispositif selon l'invention peut être utilisé de facon particulièrement avantageuse dans un équipement de taille dans lequel on utilise pour constituer les éléments du soutènement marchant des cadres de soutènement raccordés par leur dispositif de ripage à des sections de poutre qui forment dans la taille une poutre articulée. Ces équipements de taille sont connus par la DE-A- 33 00 167 sus-mentionné. Dans cet équipement de taille, les éléments individuel du soutènement sont reliés de façon articulée les uns aux autres par leurs poutres articulées; l'élément de soutènement d'extrémité est alors avantageusement raccordé de façon articulée et fixe en traction par sa section de poutre au dispositif d'accouplement du châssis porteur mobile ou de la pile mobile. Les sections de poutre sont alors munies avantageusement de patins au moyen desquels elles s'appliquent contre le front de taille. En outre, les éléments du soutènement marchant sont avantageusement munis de patins d'appui pouvant être déployés latéralement contre les éléments voisins du soutènement. Grâce aux patins d'appui, on obtient un appui mutuel des éléments du soutènement, les uns contre les autres et contre le châssis porteur mobile, dans la région située du côté du fond de la galerie. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront à la lecture de la description qui suit, avec référence au mode de réalisation représenté sur le dessin dans lequel: la figure 1 représente un dispositif selon l'invention montré de façon schématique et simplifiée dans la partie supérieure d'une taille fortement inclinée, la figure 2 représente le dispositif de la figure 1 vu à partir du front de taille. Sur le dessin, la référence 1 désigne le front de taille ou la veine de charbon, la référence 2 la partie supérieure d'une taille fortement inclinée, la référence 3 la partie de la taille comprenant le remblai, dans laquelle est disposé par exemple un remblai complet, et la référence 4 la galerie de tête. La flèche 5 indique la direction de la pente de la veine. Le front de taille 1 est incliné en direction du pendage, est-à-dire renversé, ainsi que cela est connu pour l'abattage de veines fortement inclinées. Le dispositif d'abattage qui doit être amené dans la taille est connu dans sa constitution de base par la DE-A- 33 00 167. I1 est constitué par des unités individuelles 6 qui sont amenées en étant suspendues dans la galerie de tête 4, par exemple sur un rail, ou bien montées à l'avance dans la galerie de tête 4 et déposées dans la taille fortement inclinée 2 au moyen de chariots 8 équipés de câbles 9 et pouvant se déplacer sur le rail 7. Chaque élément 6 du soutènement marchant est constitué selon la DE-A- 33 00 167 par un cadre 10 comprenant deux étançons hydrauliques 11 disposés l'un à l'arrière de l'autre en direction du ripage ou en direction de l'abattage, qui sont réunis par une traverse en ressort à lame 12 et s'appuient au moyen de leurs pieds sur des plaques de pied 13. Les deux étançons 11 supportent un chapeau de toit commun en une ou plusieurs parties (non représenté). En outre, chaque unité 6 comprend du côté du remblai une section de paroi 14 d'un blindage de remblai qui est montée sur une console 15.Du côté remblai, chaque unité 6 comporte un patin d'appui 17 guidé par des tiges articulées 16, qui peuvent être appliqués au moyen d'un vérin hydraulique de réglage 18 contre une plaque d'appui latérale 19 du cadre de soutènement situé plus en bas dans le pendage, de manière à soutenir mutuellement les cadres de soutènement du côté remblai. Chaque cadre de soutènement comprend un mécanisme de ripage 20 muni de façon connue d'un vérin hydraulique de ripage inséré dans une timonerie de guidage 21.La timonerie de guidage est raccordée de façon articulée à une console 22 qui est montée de façon pivotante -et réglable par une articulation dont l'ase est perpendiculaire à la stratification à une section de poutre 23. les sections de poutre 23 des éléments 6 qui se suivent du soutènement marchant présentent des extrémités d'accouplement par lesquelles elles peuvent être reliée en une poutre articulée continue au moyen de broches d'articulation. Les éléments 6 susmentionnés du soutènement marchant, avec les parties ajoutées mentionnées, forment des unités de montage qui sont mises en place à l'aide d'un dispositif de montage particulier 24 dans la taille 2 en partant de la galerie de tête 4. Le dispositif 24 est constitué par un châssis porteur mobile pouvant se déplacer en pas à pas en direction longitudinale de la taille, c'est-à-dire depuis la galerie de tête supérieure dans le sens de la flèche 25 vers la partie de pied, et en sens inverse, qui peut être serré par des étançons hydrauliques entre le toit et la sole et qui comprend des dispositifs d'accouplement et d'appui destinés à l'accouplement et à l'appui des éléments 6 du soutènement marchant à mettre en place. Dans le mode de réalisation préféré qui est représenté, le dispositif 24 est constitué par une pile mobile comprenant deux parties 26 et 27 du type a cadre ou à chevalet, accouplées par l'intermédiaire d'un mécanisme de ripage 28 en direction longitudinale et en hauteur. Chaque partie de pile 26 et 27 est constituée par plusieurs étançons hydrauliques 29, au nombre de quatre dans le cas présent, s'appuyant sur un patin de sole 30 en une ou plusieurs parties et supportant un chapeau de toit 45 en une ou plusieurs parties. La partie de pile supérieure 26 comprend en outre un mécanisme de ripage transversal 31 à l'aide duquel les deux parties de pile 26 et 27 peuvent également se déplacer l'une par rapport à l'autre perpendiculairement au front de taille, c'est- -dire dans le sens de la flèche 32. Le mécanisme de ripage transversal 31 est constitué par au moins un vérin hydraulique de ripage à double effet 33 qui s 1appuie de façon articulée sur le patin 30 et dont la tige du piston est reliée à un chariot 34 guidé par des guides sur le patin 30. Le mécanisme de ripage en direction longitudinale et en hauteur est raccordé au chariot 34. Ce mécanisme est constitué par deux verins hydrauliques de poussée 35 à double effet, respectivement disposés dans un tube télescopique 36.Les vérins de levage sont raccordés de façon articulée au chariot 34, et leurs tiges de piston 37 aux patins 30 de la partie de pile inférieure 27. Les tubes télescopiques 36 sont reliés de façon correspondante par l'une de leurs parties de tête au chariot 34 et par leur autre partie de tête au patin 30 de la partie de pile inférieure 27. Les tubes télescopiques 36 protègent les vérins de levage 35 vis-à-vis de forces transversales. Il est recommandé de prévoir l'agencement de manière que les tubes télescopiques 36 puissent être verrouillés dans des positions rétractées diverses au moyen d'organes de verrouillage mécaniques tels que des broches. La partie de pile 26 située en haut dans la taille en pente comprend sur le côté tourné vers la taille une console 38 ou analogue orientée vers le haut, dont l'extrémité forme un dispositif d'accouplement 39 auquel peut être raccordée de façon amovible, par exemple au moyen d'une broche, la section de poutre 23 de l'élément de soutènement marchant se trouvant au-dessus. Dans la région située du côté remblai, le patin 30 de la partie de pile supérieure 26 comprend un dispositif d'appui 40, tel qu'une console ou analogue, sur lequel s'appuie l'unité 6 sus-mentionnée par son patin d'appui 17. Sur le patin 30 de la partie de pile 27 située au-dessous dans la taille en pente est raccordé, au moyen d'éléments d'accouplement amovibles, un dispositif de commande 41 s'appuyant par un patin contre la sole et comprenant un siège 42 pour un conducteur, à partir duquel sont commandes les diverses manoeuvres au moyen d'organes de commande 43 actionnés à la main. Avantageusement, le dispositif 41 est constitué sous forme d'une cabine de commande; il comprend des phares 44 ou analogues pour éclairer l'espace où s'effectue le travail. En outre, il est avantageux de monter sur le dispositif de commande 31 un ensemble d'alimentation hydraulique destiné à l'alimentation de tous les vérins de travail hydrauliques. Pour amener l'équipement de taille dans la taille fortement inclinée 2, on commence par abaisser la première unité 6 à l'aide des moufles 9 dans la taille, en partant de la galerie de tetc 4, et on la raccorde du côté du front de taille par sa section de poutre 23 au dispositif d'accouplement 39 de la partie de pile supérieure 26 en enfonçant une broche d'accouplement. Du côté remblai, l'unite 6 s'appuie par son patin d'appui 17 contre le dispositif d'appui 40 de la pile 26. Ensuite, on soulage les étançons 29 de la partie de pile inférieure 27 et on fait riper cette dernière d'un pas vers le bas par le dispositif de commande 41 au moyen des vérins de poussée 35, dans le sens de la flèche 25 dans la taille fortement -inclinée 2.Les étançons 29 de la partie de pile 27 sont ensuite à nouveau serrés entre le toit et la sole, suite à quoi la partie de pile supérieure 26 est abaissée d'un pas dans la taille en même temps que l'unité 6 qui lui est accouplée, par rétraction du vérin de poussée 35. Au cours de ce mouvement descendant, l'unité 6 s'appuie par son patin de glissement 44 contre le front de taille renversé 1. Il est possible de régler à l'aide du mécanisme de ripage transversal 31 la distance séparant les parties de pile 26 et 27 du front de taille 1 et de ce fait également la distance séparant les unités accouplées 6 du front de taille. Dès que I1 élément 6 du soutènement marchant qui est accouplé à la partie de pile superieure 26 est abaissé de la mesure de la largeur du mécanisme dans la taille 2, on accouple un autre élément 6 du soutènement marchant à ce dernier, en partant de la galerie de tête 4. Dans ce cas également l'accouplement est réalisé par la liaison des sections de poutre 23 qui forment la poutre articulée continue commune. Avantageusement, les patins de glissement 44 peuvent être raccordés aux sections de poutre 23 de manière à pouvoir en être facilement dégagés, ce qui permet de les retirer quand l'ensemble de l'équipement de la taille a été monté dans la taille en pente. Le processus décrit ci-dessus se répète jusqu'à ce que la pile mobile 24 soit parvenue à l'extrémité inférieure de la taille. Lors du mouvement descendant en pas à pas de la pile mobile 24 et de l'avance par traction vers le bas des parties de pile 26 et 27, la rangée d'unités 6 accouplées s'allonge de façon continue en partant de la galerie de tête 4. Les unités 6 forment donc une chaîne articulée qui est disposée dans la taille fortement inclinée par le dispositif de montage 24. Les parties de pile 26 et 27 restent avantageusement à l'extrémité inférieure de la taille inclinée 2; elles forment en cet endroit les unités de soutènement hydrauliques à l'entrée de la taille. Pour retirer de la taille I1 ensemble de l'équipement quand l'abattage est terminé, on peut utiliser le dispositif 24 dont les parties de pile 26 et 27 remontent de bas en haut en pas à pas et par traction dans la taille fortement inclinée 2, entraînent de ce fait la chaîne formée par les unités 6 vers le haut en direction de la galerie de tête 4 où les unités 6 sont démontées les unes après les autres et transportées pour être utilisées dans une autre taille d'abattage à l'aide des chariots 8. Grâce au dispositif qui vient d'être décrit et en particulier dans des exploitations en position fortement inclinée, il est possible de réaliser la mise en place de l'équipement de la taille de façon rapide et économique. Il en va de même pour le démontage de l'équipement de la taille quand l'abattage est terminé. te dispositif de montage 24 peut être modifié de diverses manières. En particulier, le nombre d'étançons hydrauliques 29 peut être différent pour chaque partie de pile 26 et 27. Il est en outre avantageux de relier l'unité 6 se trouvant au-dessus de la partie de pile supérieure 26 non seulement par sa section de poutre 23 mais aussi par son patin d'appui 17, ce qui peut, comme mentionné, être avantageusement réalisé à l'aide d'accouplements à broches ou autres accouplements rapides. En outre, il peut être avantageux de monter également sur les parties de pile 26 et 27 du dispositif 24 des patins qui s'appuient contre le front de taille 1 et peuvent être déployés contre ce front de taille 1 par des vérins de réglage ou analogues.Dans le dispositif de commande 41 constitué par une cabine de commande ou analogue sont effectuées toutes les manoeuvres de déplacement et de commutation pendant l'exécution des travaux de montage. La commande hydraulique est réalisée de manière que les étançons de l'une des partie de la pile ne puissent être rétractés que lorsque les étançons de l'autre partie de la pile sont en place sous pleine charge. L'accouplement de la partie de pile supérieure 26 avec la section de poutre 23 de l'élément de soutènement marchant 6 est constitué de préférence sous forme d'une liaison télescopique ou d'une liaison à trou allongé et broche, ou analogue, de manière que des mouvements longitudinaux entre les sections 23 de la poutre articulée et du dispositif de montage 28 soient possibles. Comme le montre la figure 2, le dispositif de commande 41 est avantageusement constitué par une cabine de commande blindée. Les chapeaux 45 des parties de pile 26 et 27 sont avantageusement en porte-à-faux latéralement de manière à protéger l'ensemble de l'enceinte de travail dans la région du dispositif d'abattage 28. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la mise en place d'éléments de soutènements marchants hydrauliques dans une exploitation souterraine, et en particulier dans une taille fortement inclinée, caractérisé en ce que le dispositif (24) est constitué par un châssis porteur mobile pouvant être serré en place par des étançons hydrauliques (29) et mobile en pas à pas en direction longitudinale de la taille, qui est muni d'un dispositif d'accouplement et/ou d'appui (39, 40) en vue de l'accouplement ou de l'appui des éléments (6) du soutènement marchant à mettre en place. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que son châssis porteur est constitué par une pile mobile dont les parties (26, 27) qui sont munies d'étançons hydrauliques (29), de chapeaux (45) et de patins (30) sont accouplées par l'intermédiaire d'un mécanisme de ripage (28) en direction longitudinale et montante et peuvent être ripés le long de la taille (2) par traction en pas à pas. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties de pile (26, 27) sont également accouplées mutuellement de façon mobile par un mécanisme de ripage transversal (31) en direction de l'abattage. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1à 3, caractérisé en ce que le mécanisme de ripage longitudinal et montant (28) est constitué par au moins un et de préférence plusieurs vérins hydrauliques à double effet (35). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le vérin (35) est monté dans un tube télescopique (36) soutenu en direction transversale. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le mécanisme de ripage transversal (31) est constitué par un chariot (34) ou analogue comprenant un mécanisme d'entraînement (33) et monté de façon mobile en direction de l'abattage et en sens inverse sur l'une des piles (26). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mécanisme de ripage longitudinal et montant (28) agit sur le chariot (34). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement et/ou d'appui (391 40) est monté sur la pile (26) qui est située sur le dessus dans la taille inclinée. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'un dispositif de commande (41) destiné à la commande du dispositif de montage (28) et s'appuyant au moyen d'un patin contre la sole est accouplé à la pile (27) située au-dessous dans la taille en pente. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qulil est muni d'une unité d'alimentation hydraulique qui est de préférence montée sur le dispositif de commande (41). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement (39) est constitué par un accouplement à broche. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les éléments (6) du soutènement marchant sont constitués par des cadres de soutènement qui sont raccordés par leur dispositif de ripage (20) à des sections de poutre (23) qui forment dans la taille une poutre articulée, et en ce que les éléments du soutènement marchant sont accouplés les uns aux autres et au dispositif d'abattage par l'intermédiaire des sections de poutre (23). 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les sections de poutre (23) sont munies de patins (44) appliqués contre le front de taille (1). 14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que les éléments (6) du soutènement marchant comprennent des patins d'appui (17) pouvant être déployés latéralement, et en ce que l'élément de soutènement marchant (6) qui est voisin du dispositif de montage (24) s'appuie latéralement contre le dispositif de montage par ses patins d'appui (17).