Brevet FR2567567A1 — publié le 19860117

Installation pour le havage de cavités avec front de taille pratiquement plan. L'invention concerne une installation pour le hava- ge de cavités avec front de taille pratiquement plan, com- portant un outil de havage qui est monté de manière à pou- voir tourner sur une flèche, la flèche étant montée de ma- nière à pouvoir pivoter sur une machine mobile. Dans les haveuses classiques de l'espèce indiquée ci-dessus, une flèche de havage est montée de manière à p ouv oir pivoter, sur un train de roulement à chenilles, autour d'un axe pratiquement vertical et d'un axe pratique- ment horizontal. Pour pouvoir obtenir des excavations à grande surface de section, il faut que la flèche soit d'une longueur appropriée et lorsqu'on fait pivoter cette flèche latéralement ou en hauteur, on obtient un front de taille essentiellement courbe. Dans le cas de toits fragiles, il est nécessaire d'effectuer le soutènement provisoire de la galerie jusqu'au voisinage du front local, pour empêcher un écroulement des toits. Un tel soutènement provisoire est relativement coûteux et prend du temps et compte tenu de la flèche de havage qui peut aussi pivoter latéralement, on ne peut pas l'approcher du front local autant que l'on veut. En outre, un tel soutènement provisoire nécessite des dispositifs d'autant plus coûteux pour le transport des cadres de soutènement et des moyens auxiliaires pour le soutènement par dessus la haveuse qui se trouve devant le front local, et les conditions de place, dans la zone voi- sine du front, sont restreintes en conséquence. En outre, dans les installations connues, un soutènement près du front local n'est possible que si l'on arrête le travail de havage, car on ne peut pas prévoir un dispositif de pro- tection sûr en des endroits situés entre les outils de ha- vage et près du front local, étant donné qu'il entrerait en collision avec le bras de havage. L'invention a pour but de fournir une installation de l'espèce mentionnée au début qui, vue dans la direction d'avancement, se contente d'une construction très courte et permette une fermeture sûre du front local vis-à-vis de la galerie et donc le soutènement de la galerie jusqu'au voi- sinage du front local sans interruption du travail de ha- vage et sans danger ni dommage pour le personnel. La solu- tion de ce problème réside essentiellement, selon l'inven- tion, dans le fait que la flèche est montée de manière à pouvoir pivoter dans un plan transversal à la direction. d'a- vancement et est subdivisée en au moins deux parties de flè- che pouvant se plier autour d'un axe d'articulation prati- quement parallèle à l'axe de pivotement de la flèche, et que l'outil de havage est monté de manière à pouvoir tour- ner près de l'extrémité libre ou à l'extrémité libre de la partie de flèche qui est la plus éloignée de l'axe de pivo- tement de la flèche. Du fait que la flèche est montée de manière à pou- voir pivoter dans un plan transversal à la direction d'avan- cement, l'encombrement dans la direction d'avancement, pour le balayage de la hauteur et de la largeur de la cavité dé- sirée, est très réduit. Par suite de la subdivision de la flèche en au moins deux parties pouvant se plier relative- ment, il devient possible, avec une petite longueur de cons- truction dans la direction d'avancement, de balayer une grande surface, par exemple tout le front de taille, avec l'outil de havage. L'outil de havage est monté de manière à tourner près de l'extrémité libre ou à l'extrémité libre de la partie de flèche qui est la plus éloignée de l'axe de pivotement de la flèche. De façon particulièrement sim- ple, la flèche peut être conçue pour pivoter autour d'un axe parallèle à la direction d'avancement, l'entrainement de pivotement correspondant pouvant être disposé pratique- ment au milieu du profil de section à haver. De préférence, l'outil de havage est conçu sous la forme d'un tambour de coupe ou d'une tête de havage, monté de manière à pouvoir tourner autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement de la flèche. Des tambours de coupe ou têtes de havage de cette espèce permettent de travailler économiquement de grandes surfaces et permettent, en vertu de leurs dimensions, de disposer l'entraînement à l'inté- rieur du tambour de coupe creux ou de la tête de havage, de sorte que l'on peut obtenir de nouvelles économies en ce qui concerne les dimensions de construction. Pour faciliter la percée au début du travail de havage, la constitution est de préférence telle qu'au moins une des parties de flèche, de préférence la partie extrême, est en outre conçue pour pouvoir se plier autour d'un axe croisant ou coupant son axe d'articulation à la partie de flèche précédente ou l'axe de pivotement sur l'entraine- ment de pivotement. De cette manière, une fois que la posi- tion de la machine ou de son train de roulement a été choi- sie, on peut, en faisant pivoter l'extrémité de la partie extrême de flèche en direction du front local, exécuter plus facilement la percée et après un déplacement de l'en- semble de l'installation en direction du front, effectuer le travail de havage sur toute la surface de la cavité. Comme on l'a déjà indiqué, l'avantage essentiel de la construction courte dans la direction d'avancement ré- side dans le fait que l'on peut soutenir le toit jusqu'au voisinage du front. En même temps, il faut que la matière havée puisse être évacuée de façon sûre et de façon parti- culièrement simple. L'entrainement de pivotement de la flèche est dis- posé ou soutenu sur une console soutenue relativement à la machine mobile et à la sole, de préférence sur une partie d'un chargeur ou d'un transporteur qui s'appuie sur la sole, l'entrainement de rotation de l'outil de havage étant dis- posé sur la partie extrême de flèche et de préférence, au moins partiellement à l'intérieur de l'outil de havage creux. Etant donné que l'entrainement de rotation de l'ou- til de havage est disposé sur la partie extrême de flèche et de préférence au moins partiellement à l'intérieur de l'outil de havage creux, la cinématique du réglage de la flèche ne subit pas les forces de l'entrainement de rota- tion et le pliage des différentes parties de flèche l'une par rapport à l'autre peut être réglé de façon simple, au- tour d'axes de palier correspondants, par des vérins à fluide. Une console de ce genre utilisée comme support de l'entraînement de pivotement permet -en vertu du fait que cette console peut, lors du travail de havage sur la sur- face de la cavité, rester à un endroit choisi à l'avance pendant une phase- de tirer parti de cette console pour qu'elle puisse jouer ellemême le rôle de support pour un appareil à percer ou à poser des tirants. On obtient en outre la possibilité d'appuyer sur-la console, dont les bords extérieurs sont conçus sous forme de joint flexible, un haubanage ou une paroi étanche à la poussière, derrière la flèche dans le sens d'avancement et de préférence dans le plan de section o sont disposés la console et l'entrai- nement de pivotement. Par un tel haubanage, il faut enten- dre par exemple une surface de paroi formée d'un matériau flexible dans une mesure limitée, qui peut être tendue sur la section libre de la galerie. Un tel haubanage ou une telle paroi ne protège pas seulement le personnel con- tre la poussière mais aussi contre les fragments de roche projetés par l'outil de havage. En vertu des dimensions réduites de l'installation de havage dans la direction d'avancement, il est possible, lorsqu'on utilise un tel haubanage, de poser dans la zone protegee- jusqu'au voisinage du front et en général jus- qu'à environ 1,5 m du front, des éléments de soutènement définitifs, de sorte que l'on peut économiser les disposi- tifs coûteux destinés à un soutènement provisoire. Etant donné que la console et l'entraînement de pivotement restent pratiquement dans la même position pen- dant le havage d'une cavité, la fermeture étanche est as- suree par une telle paroi ou un tel haubanage et on peut utiliser comme paroi ou haubanage des composants convenable- ment stables, par exemple des tôles. Seuls les bords ex- térieurs doivent être conçus sous forme flexible afin d'obtenir une application étanche à la poussière contre le toit ou les parois latérales de la galerie. En général, toutefois, il suffit de limiter la largeur de cette région flexible à 500 mm, de sorte que le risque dû à l'éboule- ment de roche apparait exclu. La fermeture étanche à la poussière est ici disposée entre l'appareil à percer et à poser des tirants. La flèche et par suite, tous les disposi- tifs qui assurent ensemble une machine de creusement de fonctionnement sûr, peuvent être disposés sur la même con- sole ou la même partie et par exemple, s'appuyer, par des étais pratiquement dirigés verticalement, contre le toit, le chargeur, le transporteur et/ou la sole. Pour évacuer sûrement le matériau have, le chargeur est avantageusement disposé dans la projection de la flè- che sur le plan de la sole et conçu sous forme de rampe de chargement s'étendant transversalement à la direction d'avancement. Ainsi, un tel chargeur peut rester relative- ment petit dans ses dimensions dans la direction d'avance et toute la roche qui tombe sur la sole arrive sur le char- geur. Pour assurer une grande manoeuvrabilité de l'inistal- lation selon l'invention et permettre même le havage de ga- leries s'écartant de la direction rectiligne, le train de roulement de la machine mobile est disposé avec espacement derrière le dispositif de pivotement de la flèche et per- met un pivotement du dispositif de pivotement de la flèche relativement aux parties restantes du dispositif d'évacua- tion, orientées dans l'axe longitudinal. On peut par exem- ple utiliser un train de roulement classique à chenilles auquel la partie antérieure du transporteur est articulée de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe pratiquement vertical. Cependant, la partie antérieure du transporteur peut aussi, en même temps que le train de roulement, se plier relativement à une partie postérieure du transporteur qui reste orientée dans la direction longitudinale de la galerie, une position oblique du mécanisme de pivotement et donc de l'axe de pivotement de la flèche relativement à la direction primitive d'avancement ou à l'axe de la ga- lerie étant obtenue et le creusement d'une courbe pouvant commencer. L'invention est expliquée plus précisément ci-après à propos d'un exemple d'exécution représenté par les des- sins sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latérale schématique de l'installation selon l'invention dans une galerie, - la figure 2 est une vue en éé16vation de l'instal- lation de la figure 1 dans le sens de la flèche II de la figure 1, et - la figure 3 est une vue en plan de l'installation de la figure 1 dans le sens de la flèche III de la figure 1. Sur la figure 1, sur un train de roulement à chenil- les 1 d'une machine, est monté un transporteur 2 de maniè- re à pouvoir pivoter autour d'un axe pratiquement vertical 3. Le transporteur 2 est divisé en plusieurs parties pou- vant pivoter relativement autour d'axes pratiquement hori- zontaux 4, la partie antérieure 5 se continuant par une rampe de chargement 6. A la rampe de chargement 6 ou à la partie antérieure 5 du transporteur est fixée une console 7 qui porte un mécanisme de pivotement 8 d'une flèche 9. La direction d'avancement de la machine est indiquée par la flèche 10. L'axe de pivotement de la flèche 9 est indi- qué par Il et est pratiquement dirigé parallèlement à la direction d'avancement (flèche 10). La flèche 9 est subdivisée en deux parties 12 et 13 qui sont articulées entre elles par un axe 14. Le mouve- ment de pivotement de la flèche 9 est possible pratiquement parallèlement au front de taille 15. Les deux parties 12 et 13 de la flèche 9 peuvent se plier dans le même plan parallèle au front de taille 15, perpendiculairement à 7 - l'axe de pivotement 11, puisque l'axe d'articulation 14 est parallèle à l'axe de pivotement 11. La partie exté- rieure 13 de la flèche porte à son extrémité libre un ou- til de havage formé d'un tambour de coupe i6. Sur la console 7 s'appuie en outre une paroi 17 rendant étanche le front de taille 15 et qui entoure le mécanisme de pivotement 8 et se raccorde de façon étanche à la rampe de chargement 6. La circonférence extérieure de cette paroi d'étanchéité 17 présente une région flexi- ble 18 qui joue le rôle de joint. Derrière cette paroi d'étanchéité 17 est disposé un appareil à percer et à po- ser des tirants qui est désigné par 19. La console 7 peut ici, de même que les dispositifs qu'elle porte, être hau- banée contre le toit, en même temps que la rampe de char- gement, par des étais 20, de sorte qu'en même temps, la rampe de chargement 6 est poussée contre la sole 21. Le tambour de coupe 16 présente, dans sa cavité in- térieure, un entraînement 22 indiqué schématiquement. Sur la rampe de chargement 6 sont montés,de manière à glisser, des moyens de transport 23. La console 7, en même temps que les dispositifs qu'elle porte, peut se déplacer dans le sens d'avancement en même temps que les transporteurs, au moyen du train de roulement à chenilles 1 et, en vertu de l'axe vertical 3, elle peut pivoter dans le plan de la sole ou parallèlement à ce plan. En outre, un levage et un abaissement des parties du transporteur est permis par des vérins hydrauliques 24. Sur la figure 2, on a représenté nettement la ciné- matique du pivotement de la flèche 9. La première partie 12 de flèche qui s'applique directement au mécanisme de pivotement 8 peut pivoter dans la direction de la flèche double 25. Sur cette première partie de flèche 12, la deu- xième partie de flèche 13 peut pivoter autour de l'axe d'articulation 14 dans le sens de la flèche double.26. Tout le mouvement de pivotement s'effectue dans un plan parallèle au front de taille 15 indiqué sur la figure 1. La tête de havage ou le rouleau de coupe 16 s'avance au moins partiellement au-delà de l'extrémité antérieure de la deuxième partie de flèche 13 de sorte qu'un havage exact des parois latérales et du toit est également assu- ré. Pour faciliter la première percée, la partie extérieu- re de flèche 13 peut elle-même être à nouveau divisée et par exemple la partie terminale de celle-ci peut être dé- viée, relativement à l'axe longitudinal de la partie de flè- che 13, autour d'un axe de pivotement indiqué schématique- ment par 27. La figure 3 illustre la façon dont on peut, avec l'installation selon l'invention, creuser des galeries s'é- cartant de la ligne droite. La galerie est ici désignée par 28 et le train de roulement à chenilles 1 est représenté dévié hors de l'axe parallèle à l'axe longitudinal de la galerie. Lors d'un tel pivotement autour de l'axe pratique- ment vertical 3, la partie antérieure 5 du transporteur pivote du même coup et de même la rampe de chargement 6 ainsi que la console 7, appuyée sur ces deux parties. Dans cette position, la première excavation pour la direction en courbe, indiquée schématiquement, est réalisée et la matière abattue par la tête de coupe 16 arrive sur le char- geur ou la rampe de chargement 6, disposé en dessous dans la projection sur le plan de la sole. Immédiatement der- rière le joint ou la paroi 17, on peut à nouveau commencer le soutènement définitif en utilisant l'appareil à percer et à poser des tirants 19, l'appareil pouvant aussi, dans la marche en courbe, être tendu contre le toit et la sole par des étais 20 emportés et s'appuyant sur la console. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Installation pour le havage de cavités avec front de taille pratiquement plan (15), comportant un outil de havage (16) qui est monté de manière à pouvoir tourner sur une flèche (9), celle-ci étant montée de manière à pou- voir pivoter sur une machine mobile, installation caracté- risée par le fait que la flèche (9) est montée de manière à pouvoir pivoter dans un plan transversal à la direction d'avancement (10) et est subdivisée en au moins deux par- ties de flèche (12, 13) pouvant se plier autour d'un axe d'articulation (14) pratiquement parallèle à l'axe de pi- votement (11) de la flèche (9), et que l'outil de havage (16) est monté de manière à pouvoir tourner prés de l'ex- trémité libre ou à l'extrémité libre de la partie de flèche (13) qui est la plus éloignée de l'axe de pivotement (11) de la flèche. 2 - Installation selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que la flèche (9) peut pivoter autour d'un axe (11) parallèle à la direction d'avancement (10). 3 - Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que l'outil de havage (16) est conçu sous la forme d'un tambour de coupe ou d'une tête de havage, monté de manière à pouvoir tourner autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement (11) de la flé- che (9). 4 - Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'au moins une des parties de flèche (12, 13) , de préférence la partie extrême (13), est en outre conçue pour pouvoir se plier autour d'un axe (27) croisant ou coupant son axe d'articulation (14) à la partie de flèche précédente (12) ou l'axe de pivotement (11) sur l'entraînement de pivotement (8). - Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que l'entraînement de pivote- ment (8) de la flèche (9) est disposé ou soutenu sur une console (7) soutenue relativement à la machine mobile et à la sole, de préférence sur la partie d'un chargeur (6) ou d'un transporteur (2, 5) qui s'appuie sur la sole, et que l'entraînement de rotation (22) de l'outil de havage (16) est disposé sur la partie extrême (13) de flèche et de préférence, au moins partiellement à l'intérieur de l'ou- til de havage creux (16). 6 - Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que sur la console (7) por- tant la flèche (9) s'appuie au moins un appareil à percer et à poser des tirants (19). 7 - Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que derrière la flèche (9) dans le sens d'avancement s'appuie, sur la console (7), un haubanage ou paroi (17) étanche à la poussière dont les bords extérieurs (18) sont conçus sous forme de joint fle- xible du front de taille (15). 8 - Installation selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée par le fait que le dispositif d'étan- chéité à la poussière (17, 18) est disposé entre l'appareil à percer et à poser des tirants (19) et la flèche (9). 9 - Installation selon la revendication 7, carac- térisée par le fait que le dispositif d'étanchéité à la poussière (17, 18) , conçu sous forme de haubanage, est soutenu par des étais pratiquement verticaux (20), contre le toit, le chargeur (6), le transporteur (2, 5) et/ou la sole (21). - Installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que le chargeur (6) est dis- posé dans la projection de la flèche (9) sur le plan de la sole (21) et est conçu sous la forme d'une rampe de char- gement (6) dirigée transversalement à la direction d'avan- cement. Il - Installation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que le train de roulement (1) de la machine mobile est disposé avec espacement der- rière le mécanisme de pivotement (8) de la flèche (9).