Brevet FR2550272A1 — publié le 19850208

La présente invention se rapporte au guidage de haveuses mécaniques le long de grands fronts de taille de veines de mines de charbon. Elle se rapporte en particulier au guidage d'organes 5 découpeurs montés sur une machine qui porte à chaque extrémité un tambour araseur et dont, pendant qu'elle avance le long d'un front de taille, le tambour antérieur est disposé de manière à découper une tranche haute de charbon pour former un plafond et dont le tambour postérieur est disposé 10 de manière à abattre une tranche basse de ce charbon en formant un mur ou sole. Le brevet britannique n 1 443 227 déposé au nom de la Demanderesse a décrit et revendique un procédé et un équipement destinés à guider des organes haveurs qui abat15 tent une tranche de charbon par étapes distinctes de taille du plafond et de la sole et dans lesquels l'horizon de taille ou limite de rocher de l'une des étapes est repéré de façon à déterminer l'horizon de taille correspondant de l'autre étape. L'invention a pour objet un procédé et un équipement améliorés de guidage des organes haveurs. Conformément à un aspect de l'invention, un procédé de guidage d'un organe haveur monté sur une machine comportant à chaque extrémité un tambour araseur et destinée à aller et venir continuellement le long d'un grand front de taille comprend les étapes qui consistent à utiliser un certain nombre d'emplacements de référence répartis à intervailes prédétermines le long du front de taille, à repérer la position de la machine sur ce front, de façon à détermi30 ner quand le tambour antérieur arrive à un emplacement de référence choisi, à déceler l'horizon de taille de ce tambour antérieur à cet emplacement, à continuer de repérer la position de la machine le long du front afin de déterminer le moment o le tambour postérieur atteint cet emplace35 ment de référence et à guider ce tambour postérieur de façon à tendre à maintenir à une valeur prédéterminée l'épaisseur dans le sens vertical de la tranche de charbon abattue à cet emplacement. Pour déceler l'horizon de taille des tambours haveurs, on décèle avantageusement l'épaisseur d'une couche résiduelle de charbon laissée derrière le tambour antérieur, on décèle l'horizon des deux tambours par rapport à la machine d'abattage et on décèle l'inclinaison de cette dernière. On détecte avantageusement l'inclinaison de la machine, à la fois dans le sens de son avance le long du front de 10 taille et dans un sens perpendiculaire à ce sens d'avance. On utilise de préférence une série d'emplacements de référence répartis sur au moins une partie de la longueur du front de taille. Conformément à un autre aspect de l'invention, un équipement destiné à guider des organes haveurs montés sur une machine portant à chaque extrémité un tambour araseur et destinée à aller et venir continuellement le long d'un grand front de taille comprend un odomètre destiné à déceler la position de cette machine sur ce front, à indiquer quand 20 le tambour antérieur atteint un emplacement de référence choisi le long de ce front et à indiquer quand le tambour postérieur atteint ce même emplacement, des capteurs destinés à déceler les horizons de taille des tambours audit emplacement et à délivrer des premiers et seconds signaux indiquant respectivement les deux horizons de taille décelés, un ordinateur destiné à recevoir ces signaux et à mettre en mémoire au moins les premiers de ceux-ci, et un circuit de commande destiné à guider le tambour postérieur de façon que la hauteur de la tranche de charbon abattue à cet empla30 cement de référence choisi tende à être maintenue à une valeur prédéterminée. L'odomètre délivre avantageusement des premier et second signaux indiquant quand les tambours haveurs antérieur et postérieur atteignent respectivement l'emplacement 35 de référence choisi, ces signaux étant transmis à l'ordinateur. Les capteurs se composent de préférence d'un premier appareil destiné à déceler l'épaisseur de la couche résiduelle de charbon laissée derrière le tambour antérieur, d'un second appareil destiné à déceler la position en hauteur des tambours par rapport à la machine et d'autres appareils destinés à déceler l'inclinaison de cette dernière. Ces autres appareils sont avantageusement un transducteur destiné à indiquer l'inclinaison de la machine dans le sens de son déplacement et un transducteur destiné à indiquer l'inclinaison de cette machine perpendiculairement 10 à ce sens de déplacement. Ltodomètre est de préférence capable d'indiquer quand les tambours arrivent à chacun des emplacements de référence distincts d'une série qui couvre au moins une partie de la longueur du front de taille. Un dispositif limiteur limite de préférence l'importance maximale des corrections de guidage appliquées éventuellement aux tambours. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et dont la figure unique représente schématiquement une machine d'abattage portant à chaque extrémité un tambour araseur, à deux emplacements différents d'un grand front de taille. Cette figure représente schématiquement une machine d'abattage 1 du type portant un tambour haveur à chaque 25 extrémité, avançant le long d'un grand front de taille 2 dans le sens indiqué par la flèche X Sur cette figure, cette machine est représentée en traits pleins à un emplacement du front et en tireté à un autre emplacement de ce front La raison de la représentation de ces deux positions 30 apparaîtra au cours de la description. La machine d'abattage comprend un tambour haveur 3, qui est actuellement le tambour antérieur, disposé de manière à abattre une tranche de charbon dans une partie haute de la veine, afin de former le plafond 4 du chantier 35 et un tambour 5, qui est actuellement le tambour postérieur, disposé de façon à abattre le charbon d'une tranche basse de cette veine, pour former le mur ou sole 6 La sole formée au cours du passage précédent de la machine le long du front de taille est désignée par le nombre de référence 7. Comme le montre la figure, il reste en haut, derrière le tambour 3, une couche résiduelle 8 de charbon entre le plafond 4 et la limite 9 entre la veine et la roche supérieure. Les deux tambours haveurs rotatifs 3 et 5 sont montés sur des flèches 10 et 11 partant des extrémités opposées 10 du corps de la machine, chacune de ces flèches pouvant pivoter sur un axe horizontal sous l'action d'un vérin (non représenté), et leur pivotement ajuste la position des tambours de façon à leur appliquer le réglage de guidage désiré Ces tambours rotatifs sont entraînés par un moteur (non représenté) monté sur le corps de la machine par l'intermédiaire de transmissions longeant les flèches. La machine comprend aussi deux paires de pieds 12, 13, disposés de manière à se déplacer sur un trajet longeant le front de taille, à côté d'un convoyeur blindé Ces pieds 20 peuvent se déplacer sur le chemin formé par ce convoyeur ou sur un chemin formé par la sole du chantier. La machine est halée continuellement dans un sens et dans l'autre le long du front de taille par un dispositif de halage (non représenté) On voit que, pendant que la machine va et vient continuellement le long du front de taille, c'est toujours le tambour 3 ou 5, qui est en avant à ce moment, qui abat la tranche haute du charbon et le tambour 5 ou 3 qui est alors le tambour postérieur, qui abat la tranche basse de 30 charbon Par conséquent, lorsque la machine arrive à la fin d'un passage le long du front, les vérins sont actionnés de façon à faire pivoter les flèches et régler la position des deux tambours de manière à régler leur hauteur de travail et les rendre prêts à commencer un nouveau 35 passage dans le sens opposé. La machine comporte un équipement destiné à guider les tambours haveurs pendant qu'elle se déplace le long du front de taille Cet équipement comprend un odomètre 15, destine à détecter la position de la machine le long de ce froftt à constater le moment o le tambour arrive à chacun des emplacements de référence A, B, C, D, E, F, G, H, I d'une série, répartis le long de ce front et à constater le moment o le tambour postérieur arrive à chacun de ces emplacements L'odomètre est conçu de façon à délivrer des premiers et seconds signaux indiquant quand les tambours antérieur et postérieur, respectivement, arrivent aux empla10 cements de référence choisis Ces signaux sont transmis à un ordinateur 16 monte sur la machine En variantes cet ordinateur peut être disposé à distance de cette machine. La machine comporte un capteur 17 d'épaisseur de charbon, disposé de façon à relever l'épaisseur de la couche 15 résiduelle 8 laissée derrière le tambour antérieur 3 Ce capteur 17 est destine à délivrer un signal indiquant l'épaisseur de charbon décelée, ce signal étant envoyé à l'ordinateur 16 qui, grâce à lui, donne si nécessaire instruction à un dispositif de commande des vérins de régler 20 de manière appropriée le vérin qui coopère avec le tambour antérieur, de façon à maintenir la valeur de l'épaisseur de la couche 8 à l'intérieur de limites prédéterminées. Des transducteurs d'inclinaison 18 et 19 sont destinés à relever l'inclinaison de la machine pendant qu'elle 25 passe le long du front de taille Le transducteur 18 détecte l'inclinaison de cette machine dans le sens du déplacement de celle-ci et le transducteur 19 détecte l'inclinaison de la machine dans un sens perpendiculaire à ce sens de déplacement, c'est-à-dire dans le sens de l'avance vers le front. 30 Les deux transducteurs 18 et 19 sont montés de façon à délivrer des signaux indiquant les inclinaisons détectées, ces signaux étant injectés dans l'ordinateur 16. D'autres transducteurs 20 et 21 détectent l'inclinaison des flèches 10 et 11 respectivement par rapport au corps 35 de la machine et délivrent des signaux indiquant ces inclinaisons à l'ordinateur 16, qui est ainsi en mesure de calculer les horizons instantanés des tambours par rapport à ce corps de la machine. Un appareil capteur 100 est destiné à détecter le profil du plafond formé au cours du passage précédent de la machine le long du front de taille Cet appareil est conçu de façon à délivrer un signal indiquant la hauteur de ce plafond précédent et le profil en cours de formation est maintenu à ou à l'intérieur-d'une distance prédéterminée dudit plafond précédent. En traitant le signal indiquant l'épaisseur de la 10 couche résiduelle, les signaux indiquant l'inclinaison de la machine, les signaux indiquant l'inclinaison des flèches et le signal indiquant la position du plafond précédent, l'ordinateur peut calculer la surélévation éventuelle de la sole, affectant les pieds 12 et 13 à chacun des emplace15 ments de référence A, B, C, D, E, F, G, H, I choisis sur la longueur du front de taille Cet ordinateur peut aussi calculer l'horizon de découpage des tambours à chacun de ces emplacements de référence. Par conséquent, en service, pendant que la machine passe le long du front de taille, l'ordinateur peut, en utilisant les signaux indicateurs provenant des divers capteurs, guider le tambour qui est à ce moment le tambour antérieur de façon à maintenir l'épaisseur de la couche résiduelle 8 dans les limites prédéterminées et diriger le tambour postérieur de manière à maintenir l'épaisseur dans le sens vertical de la tranche de charbon abattue à chaque passage de la machine entre des limites prédéterminées. Sur la figure, le tracé en traits pleins représente la machine disposée de façon que le tambour antérieur 3 se 30 trouve à l'emplacement de référence E Lorsque ce tambour arrive à cet emplacement, l'odomètre 15 délivre un signal indicateur qui est transmis à l'ordinateur 16 En même temps, cet ordinateur 16 traite les signaux provenant du détecteur d'épaisseur 17, des détecteurs d'inclinaison 18 et 19 et 35 du détecteur 20 afin de déterminer la hauteur d'action de ce tambour antérieur L'appareil capteur 100 permet de maintenir cette hauteur d'action du tambour antérieur pendant l'abattage en cours à une valeur prédéterminée par rapport à celle du passage précédent de formation du plafond Toutes les informations reçues sont mises en mémoire dans l'ordinateur 16 La surélévation de la sole sous les pieds 12 est calculée et mémorisée dans un relevé de profils de cette sole. La machine continue à avancer le long du front de taille jusqu'à ce qu'elle arrive à la position représentée en tireté sur la figure Lorsqu'elle a atteint cette posi10 tion, le tambour postérieur 5 se trouve à l'emplacement de référence E et l'odomètre 15 délivre un signal indicateur qui est transmis à l'ordinateur 16 Cet ordinateur traite en même temps les signaux provenant des capteurs 18, 19 et 21 de façon à déterminer l'horizon de taille de ce tambour 15 postérieur 5 Lorsque ce dernier se trouve à l'emplacement de référence E, les pieds postérieurs 13 sont à l'emplacement F et l'ordinateur 16 détecte la surélévation de la sole à cet emplacement F sur le relevé de profils mémorisé Bien entendu, cet ordinateur 16 aura auparavant traité les signaux délivrés par les capteurs montés sur la machine lorsque le tambour antérieur occupait la position G Il aura calculé la surélévation de la sole en F d'après les informations reçues. Quand le tambour postérieur 5 se trouve à l'emplace25 ment de référence E, l'ordinateur 16 est capable de comparer l'horizon de taille réel de ce tambour avec l'horizon désiré (correspondant à l'épaisseur désirée de la tranche de charbon à abattre) et, si nécessaire, il envoie un signal de correction au vérin correspondant de manière à régler 30 correctement la position de ce tambour postérieur dans la veine de charbon. Comme on l'a expliqué précédemment, les procédures décrites de détection et de calcul sont répétées à chacun des emplacements de référence répartis sur la longueur 35 voulue du front de taille. On voit donc que la présente invention fournit un procédé et un équipement fiables et efficaces de guidage des organes haveurs d'une machine portant un tambour de taille à chaque extrémité, le long d'au moins une partie de la longueur d'un grand front de taille. L'ordinateur 16 comporte avantageusement un disposi5 tif limiteur 30, qui limite l'amplitude de la correction appliquée aux tambours haveurs, de manière à empêcher qu'ils forment dans le plafond ou la sole des décrochements ou gradins trop hauts et impossibles à franchir. Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses 10 modifications au procédé et à l'équipement de guidage des organes haveurs d'une machine d'abattage représentés et décrits sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS I Procedé de guidage d'organes haveurs montés sur une machine d'abattage portant à chaque extrémité un tambour et destinée à aller et venir continuellement le long d'un grand front de taille, procédé carctérisé en ce que l'on répartit à intervalles prédéterminés, le long du front de taille ( 2), des emplacements de référence (A, B, C, D, E, F, G, H, I), on détecte la position de la machine ( 1) le long du front de taille, de façon à déterminer le moment 10 o le tambour antérieur ( 3) arrive à un emplacement de référence choisi, on détecte l'horizon de travail de ce tambour à cet emplacement, on continue à détecter la position de la machine le long du front de taille de façon à déterminer le moment o le tambour postérieur ( 5) arrive à cet emplace15 ment choisi et on guide ce tambour postérieur de façon à tendre à maintenir à une valeur constante l'épaisseur dans le sens vertical de la tranche de charbon abattue audit emplacement de référence. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en 20 ce que, pour ddtecter l'horizon de travail des tambours haveurs ( 3,5), on détecte l'épaisseur d'une couche résiduelle ( 8) de charbon laissée derrière le tambour antérieur ( 3), on détecte la hauteur des tambours par rapport à la machine ( 1) et on décèle l'inclinaison de cette machine. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on décèle l'inclinaison de la machine ( 1) à la fois dans le sens (X) de son déplacement le long du front de taille ( 2) et dans un sens perpendiculaire à ce sens de déplacement. 4 Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'on utilise un odomètre ( 15) destiné à indiquer le moment o les tambours ( 3,5) arrivent à chacun des emplacements de référence (A, B, C, D, E, F, G, H, I) utilisés, répartis sur au moins une partie de la longueur 35 du front de taille. Equipement destiné à guider des organes haveurs montés sur une machine d'abattage portant un tambour à chaque extrémité, destinée à aller et venir continuellement le long d'un grand front de taille et comportant un odomètre relevant la position de cette machine le long de ce front, équipement caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif ( 15) destiné à constater quand le tambour antérieur ( 3) atteint un emplacement de référence (A, B, C, D, E, F, G, H, I,) choisi parmi une série d'emplacements répartis sur la longueur du front et à constater quand le tambour postérieur ( 5) arrive à ce même emplacement, des capteurs ( 17, 18,19,20,100) destinés à détecter les horizons d'abattage à cet emplacement de référence et à délivrer des premiers et seconds signaux indiquant les deux horizons d'abattage relevés, respectivement, un ordinateur ( 16) recevant ces signaux et mémorisant au moins les premiers et un dispositif 15 ( 11) de commande de guidage, destiné à guider le tambour postérieur ( 5) de façon que l'épaisseur dans le sens vertical de la tranche de charbon abattue à cet emplacemnet choisi tende à être maintenue à une valeur prédéterminée. 6 Equipement selon la revendication 5, caractérisé 20 en ce que l'odomètre ( 15) délivre des premiers et seconds signaux qui indiquent les moments o les tambours haveurs antérieur ( 3) et postérieur ( 5) arrivent respectivement A l'emplacement de référence (A, B, C, D, E, F, G, H, I,) choisi, ces signaux étant transmis à l'ordinateur ( 16). 25 7 Equipement selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les capteurs se composent d'un premier appareil ( 17), destiné à relever l'épaisseur d'une couche résiduelle ( 8) de charbon, laissée derrière le tambour antérieur ( 3), d'appareils ( 20,21) destinés à détec30 ter l'horizon des tambours ( 3,5) par rapport à la machine ( 1) et d'autres appareils ( 18,19) destinés à constater l'inclinaison de cette machine. 8 Equipement selon la revendication 7, caractérisé en ce que les autres appareils capteurs sont un premier transducteur ( 18) destiné à constater l'inclinaison de la machine ( 1) dans le sens (X) de son déplacement et un second transducteur-( 19) destiné à constater l'inclinaison de cette machine dans un sens perpendiculaire à ce sens de déplacement. 9 Equipement selon la revendication 5 et l'une des revendications 6, 7 et 8, caractérisé en ce que l'odomètre ( 15) est destiné à constater le moment o les tambours haveurs ( 3,5) arrivent respectivement à des emplacements de référence (A, B, C, D, E, F, G, H, I,) répartis sur la longueur d'au moins une partie du grand front de taille ( 2). 10 Equipement selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif limiteur ( 30) destiné à limiter l'amplitude maximale de la correction de guidage appliquée éventuellement aux tambours ( 3; 5).