Brevet FR2617610A1 — publié le 19890106

La présente invention concerne des dispositifs de contrôle pour la conduite automatique des machines d'abat- tage selon l'hypsométrie d'une couche et a notamment pour objet un procédé de contrôle de la coupure cachée houille- stérile ainsi qu'un capteur pour sa réalisation prévu pour le contrôle de la coupure cachée "houille-stérile", basé sur l'enregistrement de l'intensité de la rétrodiffusion d'un rayonnement gamma. La présente invention peut avantageusement être utili- sée pour le contrôle sans contact de la coupure houille- stérile permettant d'automatiser le fonctionnement des installations à action frontale, des abatteuses-chargeuses de tous les types, des installations pour l'extraction par chambres et analogues fonctionnant avec un abattage de la couche à pleine puissance. L'invention peut être appliquée pour des prospections géologiquesvisant à étudier les roches de base in situ et notamment, des prospections de surface, au fond, dans des puits. L'invention peut être utilisée pour mesurer la densité de terre, de roches et de divers matériaux de bâtiment au cas d'un accès unilatéral (d'un seul côté) aux secteurs à étudier, ainsi que pour créer des densimètres du type mobile pour déterminer la densité des roches en profil et en direction. L'invention peut être utilisée pour contrôler l'-épais- seur d'un matériau en cas d'accès unilatéral à ce matériau, en présence d'un espace de grandeur variable entre le cap- teur et ledit matériau, par exemple lorsque le matériau à contrôler est transporté sur le ruban d'un convoyeur, ou pour déterminer l'épaisseur d'une tôle laminée en mouvement. On connaît un capteur pour contrôler la coupure cachée houille-stérile, mis au point en Grande Bretagne (D. Hartly "Commande automatique d'une haveuse-chargeuse dans la mine de Wallstenton" Mining Engineer, 1971, 1. volume 130, N 124 page 221), comportant un corps, abritant une source de 26 1 7 6 1 0 rayonnement gamma et un détecteur de rétrodiffusion du rayonnement j', éloigné du centre de la source. Le procédé de contrôle connu de la coupure cachée houille-stérile réalisé avec ce capteur consiste à irradier le milieu à 5. contrôler par une source de rayonnement gamma, à enregis- trer, par le détecteur, le rayonnement gamma rétrodiffusé et à détecter, d'après l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé, la coupure cachée houille-stérile. Pour que son fonctionnement soit fiable, le capteur est serré, à l'aide d'un vérin à double effet, contre le toit. Pour assurer des conditions appropriées au cours de son déplacement sur le toit, le capteur est doté de queues se situant sur le côté de la source et sur le côté du capteur. La longueur totale du capteur avec la queues atteint 120 cm. Le capteur possède un revelateur de cavernes, qui déclenche l'équipement de commande automatique de la chargeuse-haveuse en cas d'apparition d'un espacement entre le capteur et le milieu à contrôler, car en cas d'apparition d'un espacement, ce capteur débite des signaux erronés, entraînant le fonctionnement incorrect du système entier de commande de la haveuse-chargeuse. Le capteur connu ne peut fonctionner qu'en cas d'un contact sûr avec le massif à contrôler, ce qui exige l'utilisation de dispositifs de serrage compliqués ainsi que d'un moyen spécial pour détecter les cavernes. La fiabilité d'un tel capteur à contact est insuffisante, du fait de la nécessité d'un contact à frottement, difficile à réaliser sur une machine en mouvement. En cas d'apparition d'un espacement entre le capteur et le milieu à contrôler, ses indications deviennent peu fiables. Ce capteur possède de. grandes dimensions d'encombrement ne permettant pas de l'incorporer directement dans la vis tangente de la haveuse- chargeuse pour réduire à zéro l'erreur de parcours. Du fait des fortes dimensions d'encombrement du capteur connu, on place celui-ci sur le toit de la couche, derrière la vis tangente, ce qui fait apparaître une erreur de parcours, c'est à dire, un retard définissant la différence entre le point d'application d'une action de commande, qui dans le cas donné est une singularité du relief de la toiture de la couche, et le point de détection de cette singularité. La présence d'une erreur de parcours réduit l'efficacité de la détection et de la commande. Ce capteur ne permet pas de réaliser les mesures près du sol de la couche, qui jusqu'à présent étaient ineffica- ces, à cause de la haute sensibilité du capteur par rapport à une variation quelconque de l'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler. On connaît également un capteur pour contrôler la coupure cachée houillestérile basé sur la mesure de la densité (brevet des USA NO 3321625, 1967) , comportant une source de rayonnement au césium-137 placée dans un collima- teur et deux détecteurs. Le capteur comporte un ressort qui le serre contre la surface à contrôler et qui sert simulta- nément de mesureur de cavernes. Le détecteur inférieur qui est un compteur à décharge, est monté contre le corps à une faible distance (17,8 cm) de la source de rayonnement. Le détecteur supérieur, qui est un compteur à scintillation, est monté dans le collimateur à une distance égale à 40,6cm de la source. Le détecteur inférieur est raccordé à un intensimètre. Le capteur supérieur est raccordé -à travers un analyseur d'amplitude à son intensimètre. Les intensimètres sont raccordés à un dispositif de calcul, qui détermine le logarithme du rapport entre les signaux provenant des détecteurs. Pour absorber le rayonnement gamma mou à énergie ne dépassant pas 50 keV, un écran en argent ou en cadmium est monté entre le diffuseur et le détecteur éloigné. Ce capteur est prévu pour mesurer la densité avec une possibilité de compenser l'influence de la croûte d'argile qui existe dans un forage, entre le capteur et la surface à contrôler, cependant le signal de sortie du capteur est très sensible à une modification de l'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler. Cette dernière circonstance exige un serrage sûr du capteur contre le milieu à contrôler, ce qui réduit sa fiabilité de fonctionnement et exige l'utilisation de dispositifs de serrage et de mesureurs de cavernes. Les importantes dimensions d'encombrement du capteur ne permettent pas de la disposer directement dans l'organe d'attaque, sur la ligne de coupe des dents, ce qui comme dans le cas du capteur houille-stérile décrit plus haut, réduit l'efficacité de la détection et de la commande. L'invention vise à créer un procédé simple de contrôle sans contact de la coupure cachée houille-stérile et à créer sur sa base un capteur à faible encombrement pour contrôler la coupure houille-stérile, invariant par rapport aux variations de l'interstice capteur-surface à contrôler, ce qui améliore la fiabilité du capteur lors de son travail au toit comme au sol de la couche en assurant une haute efficacité de détection et de commande. L'idée de l'invention consiste en ce que,le procédé de contrôle de la coupure cachée houille-stérile faisant appel à l'irradiation du milieu à contrôler par une source de rayonnement gamma, l'enregistrement par un détecteur de la rétrodiffusion du rayonnement gamma et la détection de la coupure cachée houille-stérile d'après l'intensité de la rétrodiffusion du rayonnement gamma, selon l'invention l'enregistrement de la rétrodiffusion est réalisé à une distance de la surface du milieu à contrôler et à une distance de la source du rayonnement gamma ne dépassant pas la valeur de la distance maximale entre le détecteur et le milieu à contrôler, et sur le détecteur, on forme deux zones différemment distantes de la source de rayonnement qui perçoivent le rayonnement rétrodiffusé de telle sorte que l'intensité du rayonnement rétrodiffusé perçu par la zone la plus proche de la source de rayon- nement, diminue à mesure que la distance jusqu'au milieu à contrôler augmente, tandis que l'intensité du rayonne- ment rétrodiffusé,perçu par la zone plus éloignée de la source de rayonnement augmente et on additionne les intensités du rayonnement rétrodiffusé provenant des deux zones en obtenant un intensité totale du rayonnement rétrodiffusé, invariante par rapport à la variation de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler. Le procédé proposé permet de réaliser un contrôle sans contact de la coupure cachée houille-stérile et assure lO l'invariance du rayonnement gamma rétrodiffusé par rapport à une variation quelconque de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler, ce qui améliore la fiabilité et l'efficacité du contrôle. Il est avantageux que l'invariance de l'intensité totale du rayonnement rétrodiffusé par rapport à la varia- tion de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler soit assurée, dans les limites de la valeur maximale de cette distance, par une variation de l'aire des zones de perception du détecteur. Il est particulièrement aisé de donner un caractère décroissant et croissant aux intensités du rayonnement gamma rétrodiffusé en modifiant l'aire des zones de perception et d'assurer ainsi l'invariance de l'intensité totale du rayonnement gamma rétrodiffusé par rapport à la variation de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler. On peut prévoir que l'invariance de l'intensité totale du rayonnement rétrodiffusé, par rapport à la variation de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler, soit complémentairement assurée par un déplacement de la source de rayonnement et/ou du détecteur sur un plan vertical. -Un tel déplacement de la source et/ou de détecteur permet de supprimer la plus précisément possible l'influ- ence de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler dans les limites déterminées de la variation de cette distance. -6 On peut prévoir que l'invariance de l'intensité totale du rayonnement rétrodiffusé par rapport à la variation de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler soit assurée, en plus, par une modification de l'angle d'inci- dence, sur le milieu à contrôler, du rayonnement gamma provenant de la source. Une telle modification de l'angle d'incidence du rayonnement gamma permet d'élargir la zone d'insensibilité de l'intensité totale du rayonnement rétrodiffusé par rapport à la variation de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler, en cas d'enregistrement de ce rayonnement à une distance minimale de la source de rayonnement gamma. il est préférable que, dans un capteur pour contrôler la coupure cachée houille-stérile comportant un corps dans lequel est montée une source de rayonnement gamma et un détecteur du rayonnement rétrodiffusé situé à une certaine distance de la source et protégé par un écran affaiblissant le rayonnement rétrodiffusé, selon l'invention, des fenêtres soient aménagées dans l'écran à des distances différentes de la source de rayonnement gamma, de façon que l'aire de la fenêtre la plus éloignée de la source de rayonnement soit supérieure à l'aire de la fenêtre la plus proche de la source de rayonnement, et que la distance entre la source de rayonnement et le détecteur ne dépasse pas une valeur prédéterminée de distance maximale entre le détecteur et le milieu à contrôler. Une telle structure permet de réduire sensiblement les dimensions d'encombrement du capteur, tout en assurant l'invariance de son signal de sortie par rapport à la variation de la valeur d'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler, ce qui améliore la fiabilité du contrôle. Il est avantageux que les fenêtres possèdent des aires telles que la somme des intensités du rayonnement rétrodif- fusé perçu par le détecteur à travers chacune de ces 2617 6 1 0 fenêtres reste substantiellement invariante dans les limites de la variation de l'interstice, ce qui améliore la précision du contrôle de la coupure houille-stérile. I1 est raisonnable que le matériau et l'épaisseur de l'écran soient choisis à partir des conditions: 2 d est l'épaisseur de l'écran, cm. La condition indiquée permet de sélectionner d'une façon particulièrement simple le matériau nécessaire et l'épaisseur du filtre assurant une valeur maximale de l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé qui soit invariante par rapport à la variation de l'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler. Il est possible que l'une des extrémités du corps soit biseautée sous un angle de 25 - 50o par rapport à la base du corps, tandis que, perpendiculairement au plan de ce biseautage dans le corps, est aménagée une ouverture dans laquelle est placée la source de rayonnement gamma, le détecteur étant réalisé tridimensionnel sous forme d'une cassette de compteurs à décharge montés perpendiculairement à la base du corps et couplés en parallèle. Une telle structure du capteur permet, tout en conser- vant ses dimensions minimales d'encombrement, d'élargir considérablement sa zone d'insensibilité par rapport à la variation de l'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler. On peut prévoir l'installation de la source de rayonnement et/ou du capteur dans son corps ou sa gaine, avec une possibilité de déplacement dans un plan vertical. Une telle disposition de la source et du détecteur permet d'assurer, avec une plus grande précision, l'invariance du signal de sortie par rapport à la variation de la distance entre le capteur et le milieu à contrôler, dans la plage déterminée de variations, tout en gardant les dimensions minimales d'encombrement du capteur. 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 référence aux dessins' non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma donnant le principe du procédé de contrôle de la coupure cachée houille-stérile, selon l'invention; - la figure 2 est un diagramme de l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé en fonction de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler; la figure 3 représente schématiquement, en coupe longitudinale, un capteur de coupure cachée houille-stérile, selon une première version de réalisation de l'invention; - la figure 4 montre le capteur de la figure 3 vu du côté du milieu à contrôler; la figure 5 représente schématiquement une coupe longitudinale du capteur de coupure cachée houille-stérile, selon une deuxième version de réalisation de l'invention; - la figure 6 est le capteur selon la figure 5, vu du côté du milieu à contrôler; - la figure 7 représente un diagramme de la relation entre l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé et l'épaisseur de la planche de charbon au-dessus de la roche stérile; - la figure 8 représente un diagramme donnant la relation entre l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffu- sé et la valeur de l'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler pour un capteur monté sur les organes de coupe de haveuses-chargeuses à vis tangente; et - la figure 9 est un diagramme de la relation entre l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé et la valeur de l'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler, pour un capteur incorporé dans des surfaces d'appui de l'équipement de havage (panneaux d'appui, bases des sections du soutènement, augets de convoyeur, patins d'appui, etc.) L'essentiel du procédé proposé est expliqué schémati- quement par la figure 1 et par le diagramme de la figure 2. Dans ce qui suit, des pièces identiques sont désignées par des repères identiques. Le milieu à contrôler est irradié par une source de rayonnement gamma 1 et le-rayonnement rétrodiffusé est enregistré par un détecteur 2. En général, le milieu à contrôler M est une planche de houille d'épaisseur détermi- née se trouvant sur une roche, présentant une couche limi- tée, dans une direction. Lors de l'accroissement de l'épaisseur de la planche de houille sur la roche stérile, l'intensité du rayonne- ment gamma rétrodiffusé augmente et lorsque cette épaisseur diminue, l'intensité diminue également. D'après la valeur de l'intensité, on apprécie l'épaisseur de la planche de houille sur la roche, c'est-à-dire que l'on définit la coupure cachée houille-stérile. Le caractère variable de l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé se manifeste également lorsque la distance A1 entre le détecteur 2 et la surface du milieu à contrôler M varie, ce qui rend moins fiable le contrôle de la couche houille-stérile. - Pour assurer l'invariance de l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé par rapport à la variation de la distance A1, on réalise l'enregistrement du rayonnement gamma rétrodiffusé à une certaine distance de la surface du milieu à contrôler M et avec une distance B entre la source 1 de rayonnement gamma et le détecteur 2, la valeur de la distance B ne dépassant pas une valeur prédéterminée de la distance maximale A2 entre le détecteur 2 et le milieu à contrôler M. Alors sur le détecteur 2 sont formées, par exemple à l'aide d'un écran 3 d'épaisseur déterminée, des zones de perception différemment éloignée de la source l, respectivement, une zone proche Z1 et une zone éloignée Z2, les intensités du rayonnement rétrodiffusé provenant des deux zones Z1 et Z2 étant additionnées, pour obtenir une intensité totale invariante par rapport à une quelcon- * que variation de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler, dont la valeur permet de déterminer la coupure cachée houille-stérile. Lorsque la distance jusqu'au milieu à contrôler M croit de A1 à A2, l'intensi- lO té Iz du rayonnement gamma rétrodiffusé perçu par la zone Z1 proche de la source 1 varie. Le caractère de cette variation est conditionné par les processus suivants. Premièrement, l'intensité Iz va croître du fait de l'accroissement de la zone de visibilité réciproque "source- détecteur" dans le milieu à contrôler M (la zone de visibi- lité réciproque C2 est supérieure à la zone C1). Deuxièmement l'intensité I va diminuer du fait de z1 la diminution du volume de travail du détecteur 2, enre- gistrant le rayonnement gamma rétrodiffusé perçu par la zone proche Z1. La figure 1 met en évidence que lorsque la distance jusqu'au milieu à contrôler est égale à A2, la diffusion du rayonnement provenant d'un volume élémentaire dV du volume de travail du détecteur délimité par le rayon 4, est inférieure à celle provenant du volume de travail du détecteur délimité par le rayon 5 pour une distance A1 jusqu'au milieu à contrôler M. La zone de perception Z1 est formée en modifiant son aire à l'aide de l'écran 3 de façon que le deuxième desdits processus soit prépondérant par rapport au premier et que l'intensité Iz diminue à mesure que croit la distance de A 1 à A2- (courbe 1 sur la figure 2). La figure 2 représente la diagramme de la relation entre l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé et la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler o, sur l'axe des ordonnées est portée l'intensité I en impulsions par seconde, et sur l'axe des abscisses est portée la distance A en mm. La courbe I représente la relation fonctionnelle I = f (A); c'est-à-dire la z variation de l'intensité Au rayonnement gamma rétrodiffusé perçu par la zone Z1 en fonction de la variation de la distance jusqu'au milieu à contrôler. La courbe II représente la relation fonctionnelle I f (A), c'est-à-dire la variation de l'intensité du z.. raronnement gamma rétrodiffusé perçu par la zone Z2 en fonction de la variation de la distance jusqu'au milieu à contrôler. La courbe III représente la relation fonctionnelle (I + I) = f (A), c'est-à-dire la variation de l'inten- sitZ; totate. du rayonnement gamma rétrodiffusé, perçu simultanément par la zone Z1 et par la zone Z2, en fonction de la variation de la distance jusqu'au milieu à contrôler. Pour les mêmes raisons, l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé perçu par la zone Z2 éloignée de la source l, et formée en modifiant son aire, varie. Cepen- dant, à mesure qu'augmente la distance A1 jusqu'à la valeur assignée A2 de distance maximale entre le détecteur et le milieu à contrôler M, l'intensité IZ ne fait que croître (courbe II figure 2), grâce à l'accroissement de la zone de visibilité mutuelle "source-détectebr" dans le milieu à contrôler M et grâce à l'accroissement du volume de travail du détecteur 2 enregistrant le rayonnement gamma rétrodiffusé. Le volume de travail du détecteur 2 (figure 1), délimité par un rayon 6, est supérieur au volume de travail du détecteur, délimité par un raygn 7. Ainsi (figure 2), par suite de l'addition des intensi- tés décroissante k (courbe I) et croissante I (courbe j 2Iz2 II), l'intensité totale Iz + Iz (courbe III) du rayonnement gamma rétrodiffusé perçu provenant des deux zones reste invariante par rapport à la variation de la distance de Ai à A2 entre le le détecteur et le milieu à contrôler M. L'invariance de l'intensité totale du rayonnement gamma rétrodiffusé par rapport à la variation de la distance entre le détecteur 2 et le milieu à contrôler M peut également être assurée en déplaçant la source de rayonnement 1 ou le détecteur 2 sur un plan vertical ou en déplaçant les deux simultanément. En fonction de la valeur des déplacements indiqués, le point d'inversion sur la courbe I = f (A) (courbe z1 sur la figure 2) et le point d'inversion sur la courbe I = (A) (courbe II) se rapprochent ou s'éloignent z2 l'un de l'autre, ce qui assure l'invariance de l'intensité totale (Iz + Iz) (courbe III) par rapport à la variation I 2 de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler M dans la plage requise allant de A1 à A2. La figure i représente une version prevoyant une incidence normale (l'angleoi =90 ) du rayonnement gamma, provenant de la source 1, sur le milieu à contrôler M. Selon le procédé proposé, l'invariance de l'intensité totale du rayonnement gamma rétrodifussé par rapport à la variation de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler M peut également être assurée en fai- sant varier l'angle d'incidence du rayonnement gamma, provenant de la source 1, sur le milieu à contrôler M. Par exemple, en modifiant l'angle i dans le sens de sa diminution (d A2, ce qui élargit la plage d'invariance de l'intensité totale (Iz + Iz) par rapport à la variation de la distance entre le 1détecteur 2 et le milieu à contrôler M. Le procédé proposé permet de réaliser le contrôle sans contact de la coupure houille-stérile avec une dis- tance minimale B entre la source 1 et le détecteur 2, en présence de variations de la distance entre le détecteur 2 et le milieu à contrôler M tout en assurant l'invariance de l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé par rapport à la variation de cette distance dans de larges limites allant de A1 à A2. Le procédé selon l'invention est réalisé avec un capteur de contrôle de la coupure cachée houille-stérile représenté schématiquement sur les figures 3 et 4. Le capteur comporte un corps 8, dans lequel est montée une source 1 de rayonnement gamma installée à une distance B du détecteur 2, fermé par l'écran 3. La source de rayonnement gamma 1 et le détecteur 2 sont installés avec la possibilité de se déplacer sur un plan vertical. Dans l'écran 3 sont aménagées des fenêtres-différemment éloignées de la source de rayonnement gamma i: la fenêtre la plus proche de la source est la fenêtre 9 avec une aire S1 et la plus éloignée de la source 1 est la fenêtre 10 d'une aire S2, l'aire S2 de la fenêtre 10 la plus éloignée de la source 1 de rayonnement gamma étant supérieure à l'aire S1 de la fenêtre 9 la plus proche de la source de rayonnement. La distance B entre la source i de rayonne- ment gamma et le détecteur 2 ne dépasse pas une valeur prédéterminée de la distance maximale entre le détecteur 2 et le milieu à contrôler M. Dans les conditions réelles, la distance entre le capteur et le milieu à contrôler, appelée dans ce qui suit interstice h entre le capteur et le milieu M à contrôler, joue un rôle pratique. Le milieu à contrôler M, qui est une planche de houille d'une épaisseur H encastrée dans la roche, est appelé dans ce qui suit milieu à contrôler "houille-roche". La figure représente des fenêtres 9 et 10, de forme rectangulaire, qui sont les plus faciles à fabriquer, mais les fenêtres 9 et 10 peuvent posséder une autre forme, par exemple elles peuvent être ovales ou trapézoi- dales. La condition essentielle à remplir est le respect de l'inégalité de leur surfaces c'est-à-dire: S2 > Si. D'autre part, dans le corps 8 du capteur sont disposés un convertisseur pour alimenter le détecteur 2 et un amplificateur impuisionnel, prévu pour transmettre, par un câble, les signaux impulsionnels provenant du capteur à l'appareillage de mesure secondaire (le convertisseur et l'amplificateur, ordinaires pour ce type de capteurs, ne sont pas représentés). Dans le corps 8 du capteur est également monté un ensemble (non représenté sur le dessin) qui amène la source 1 en position de travail et hors de position de travail, pour garantir la sécurité des travaux avec le capteur, selon les normes sanitaires en vigueur. Le capteur est monté dans un ensemble 11 de la haveuse-chargeuse, à une distance h du milieu à contrôler, dont la grandeur est choisie en fonction de l'objectif à automatiser (haveuse-chargeuse, groupe, etc.). Le capteur fonctionne de la façon suivante. Le rayonnement gamma provenant de la source l arrive dans le milieu à contrôler M houille-roche, est dispersé dans celui-ci et est rétrodiffusé. Le rayonnement gamma rétrodiffusé est enregistré par le capteur 2. Le rayonne- ment direct, allant de la source 1 vers le détecteur 2, est pratiquement entièrement absorbé par l'épaisseur du matériau du corps 8 du capteur entre la source 1 et le détecteur 2. L'intensité I, enregistrée par le détecteur 2 du rayonnement gamma rétrodiffusé, représente la première mesure de l'épaisseur H de la planche de houille et augmente à mesure que celle-ci croît. La valeur de l'intensité I- permet d'apprécier l'épaisseur H de la planche de houille au-dessus de la roche, c'est-à-dire qu'on détermine en réalité la coupure cachée "houillestérile". Le détecteur 2 enregistre le rayonnement gamma rétrodiffusétraversant l'écran 3, la fenêtre 9 la plus proche de la source de rayonnement et la fenêtre 10 la plus éloignée de la source de raypnnement gamma. Le matériau et l'épaisseur de l'écran 3 sont choisis en partant de la condition 2 % exp (J-fd) d est l'épaisseur de l'écran, cm. La condition, indiquée plus haut, pour une énergie du rayonnement gamma E = 60 keV et un écran en fer, correspond à une épaisseur de celui-ci se situant entre 0,1 cm et 0, 6 cm. La plage de variation indiquée de l'épaisseur de l'écran 3 assure la valeur maximale de l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé; invariante par rapport à la variation de la distance h entre le capteur et le milieu à contrôler M. Pour une épaisseur de l'écran 3 inférieure à 0,1 cm, le rôle de l'écran 3 en tant que séparateur des zones de réception sur le détecteur 2 diminue notablement. Lorsque l'épaisseur de l'écran 3 dépasse 0,6 cm, la valeur de l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé capté par le détecteur 2 diminue notablement. Les aires des fenêtres rectangulaires 9 et 10 dans l'écran 3 sont réglées en modifiant la largeur 11 de la fenêtre 9 et la largeur 12 de la fenêtre 10. Les aires des fenêtres 9 et 10 dans l'écran 3 sont choisies telles que la somme des intensités du rayonnement gamma rétro- diffusé perçu par le détecteur 2 à travers chacune des fenêtres soit substantiellement constante dans les - limites de la valeur assignée de la variation de l'interstice h entre le capteur et le milieu à contrôler houille-stérile. L'invarian.ce de l'intensité du rayonne- ment gamma rétrodiffusé représentant la somme des inten- sités perçues par le détecteur 2 à travers chacune des fenêtres, peut être également assurée en déplaçant soit la source de rayonnement 1', soit le détecteur 2, ou les deux simultanément, dans un plan vertical. Pour assurer un fonctionnement fiable du capteur et l'absence garantie d'endommagements mécaniques, le cap- teur est monté sur la machine de havage en assurant un interstice h entre lui et le milieu à contrôler. Lorsque le capteur est monté sur des éléments de support (bases des sections du soutènement, augets de convoyeur, panneau de chargement, etc.) , la valeur h de l'interstice est à choisir dans les limites de 5 à 10 mm, tandis que l'invariance de l'intensité totale, perçue par le détec- teur 2 de rayonnement à travers les fenêtres 9 et 10, est assurée dans la plage de variation de l'interstice h entre 5 et 60 mm. Lorsque le capteur est monté dans l'organe de coupe de la haveuse-chargeuse, en-dessous du niveau des porte-couteaux, la valeur de l'interstice est choisie égale à 80 mm, en tenant compte de la portée radiale des couteaux utilisés, alors l'invariance de l'intensité totale, perçue par le détecteur 2 de rayonne- ment à travers les fenêtres 9 et 10, est assurée dans une plage de variation de l'interstice h allant de 30 à mm. Les figures 5 et 6 représentent une deuxième version de réalisation du capteur. Le capteur comporte un corps 8, dans lequel est montée une source de rayonnement gamma 1, installée à une distance B du détecteur 2, qui est fermé par l'écran 3. La source de rayonnement gamma 1 et le détecteur 2 sont installés avec la possibilité de se déplacer dans un plan vertical. Dans l'écran 3 sont aménagées deux fenêtres à des distances différentes de la source de rayonnement gamma 1: la fenêtre 9 est la plus proche de la source 1 et possède une aire Si, et la fenê- tre 10 est la plus éloignée de la source de rayonnement gamma 1 et a une aire S2, l'aire 22 de la fenêtre 10, la plus éloignée de la source de rayonnement gamma 1, étant supérieure à l'aire S1 de la fenêtre 9, la plus proche de la source de rayonnement. L'une des extrémités du corps 8 possède un biseau 12 fait sous un angle O( = 25 -50 par rapport à la base 13 du corps 8, une ouverture 14 étant pratiquée perpendiculairement au plan du biseau 12, dans laquelle est placée la source de rayonnement gamma 1. La réalisation du biseau 12 et la disposition de la source oblique du rayonnement gamma considérées assurent l'incidence oblique du rayonnement gamma provenant de la source 1 sur le milieu à contrôler. Le détecteur 2 est tridimensionnel, realisé sous la forme d'une cassette de compteurs à décharge 15, couplés en parallèle et montés perpendiculairement par rapport à la base 13 du corps 8. Le fonctionnement du capteur possédant un biseau 12 et comportant un détecteur tridimensionnel 2 ne diffère presque pas de celui décrit plus haut (figure 3). Cependant, il convient de souligner que l'angle d'inci- dence que fait le rayonnement gamma avec le milieu à contrôler permet de déplacer le point d'inversion sur la courbe I = f (A) (courbe II sur la figure 2) dans le z2 domaine des distances A > A2, ce qui élargit la zone d'insensibilité de l'intensité totale (courbe III sur la figure 2) par rapport à la variation de la distance entre le détecteur 2 et le milieu à contrôler. L'accroissement de la gamme de ladite zone d'insensibilité est également due à l'accroîsement du volume du détecteur 2 en forme de cassette de compteurs à décharge montés perpendiculaire- ment à la base du corps. Le couplage en parallèle des compteurs fait croître l'intensité totale enregistrée du rayonnement gamma rétrodiffusé. On a mis au point, pour une utilisation industrielle, des capteur à radio-isotopes houille-roche de trois types: - pour une installation sur'les organes de coupe en forme de vis tangente (d'un diamètre de 0,7 m et plus) des machines de havage, avec une zone d'insensibilité par rapport à la variation de l'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler allant de 10 à 120 mm. Dimensions d'encombrement du capteur: 110 x 70 x 65 mm; - pour une installation sur les pales de chargement des haveuses-chargeuses, avec une zone d'insensibilité par rapport à la variation de l'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler allant de 5 à 70 cm. Cotes d'encombrement du capteur: 130 x 130 x 55 mm; - pour une installation sur les surfaces d'appui des équipements de chantier (bases des sections d.e soutène- ment, augets des convoyeurs, patins d'appui, etc.), avec une zone d'insensibilité par rapport à la variation de l'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler allant de 5 à 70 mm. Cotes d'encombrement du capteur: 280 x 120 x 70 mm. On utilise, dans les capteurs, une source de rayonne- ment gamma à faible énergie en radionucléide d'américium- 241 (énergie du rayonnement: 60 keV, période de demi-vie supérieure à 400 ans, activité 200 mCi) et en employant, en qualité de détecteurs, des compteurs à décharge minia- tures aux halogènes. La figure 7 représente le diagramme de la relation entre l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé et l'épaisseur de la planche de houille audessus de la roche pour trois modifications de capteurs à faible encombrement, o sur l'axe des ordonnées est portée l'in- tensité I en impulsions par seconde, et sur l'axe des abscisses est portée l'épaisseur H de la pianche de houille en mm. La valeur Imin correspond à l'intensité du rayonnement gamma diffusé par la roche (H=O), et la valeur Imax, à l'intensité du rayonnement gamma diffusé par une planche de houille d'une épaisseur de 60 mm au-dessus de la roche. Le diagramme fait voir que la faculté de différencia- tion (de distinction) = Imax/Imin du capteur est au moins égale à 2,5, tandis que la profondeur d'action corres- pondant au niveau de rétrodiffusion de 0,9 Imax est égale à 45 mm, ce qui est parfaitement suffisant pour contrôler la coupure houille-stérile lors de l'exploitationde la couche sur toute épaisseur de celle-ci. La figure 8 représente le diagramme de la relation entre l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé et la valeur de l'interstice entre le capteur et le milieu à contrôler pour un capteur installé sur les organes de coupe en vis tangente des haveuses-chargeuses; la figure 9 est un tel diagramme pour le cas d'un capteur monté sur la pale de charge d'une haveuse-chargeuse et sur d'autres surfaces d'appui de l'équipement d'abattage. Dans ces diagrammes, sur l'axe des ordonnées est portée l'intensité I en impulsions par seconde et sur l'axe des abscisses, l'interstice h en mm. La courbe IV représente la relation I = f (h) pour une diffusion du rayonnement gamma par la roche (H=0), la courbe V, la même chose pour une planche de houille H=10 mm au-dessus de la roche; la courbe VI, la même chose pour une planche de houille H=20 mm au-dessus de la roche; la courbe VII pour une planche de houille H=50 mm au-dessus de la roche. Les courbes représentées font voir que l'intensité du rayonnement gamma rétrodiffusé varie peu et reste pratiquement au même niveau dans une gamme de variation de l'interstice allant de 10 à 20 mm (figure. 8) et dans la gamme de variation de l'interstice allant de 5 à 70 mm (figure 9). L'insensibilité par rapport aux variations de l'in- terstice entre le capteur et le milieu à contrôler, ainsi que les faibles cotes d'encombrement du capteur, permettent de réaliser le contrôle sans contact de la coupure houille- stérile à proximité de la génératrice de la ligne de coupe et du front de havage, ce qui améliore la fiabilité du con- trôle et l'efficacité du système de commande en entier des organes de coupe par rapport à la coupure houille-stérile. Le.procédé proposé de détection de la coupure cachée houille-stérile et le capteur sur sa base seront particu- lièrement avantageux pour contrôler sans contact la coupure houillestérile au cours d'une commande automatique des organes de coupe des haveuses-chargeuses à vis tangente pour l'abattage de la houille, des installations à action frontale, des machines pour l'abattage par chambres et autres dispositifs fonctionnant avec un traitement de la couche à pleine puissance de cette dernière. L'efficacité économique provient de la diminution de la teneur en cendres de la houille extraite, grâce à l'exclusion de la destruction des roches encaissant la houille et à l'accroissement de la quantité de charbon extrait, du fait qu'il n'est pas nécessaire de laisser une planche de charbon de sécurité importante. REVENDICATIONS ______________ 1. Procédé de contrôle de la coupure cachée houille- stérile du type comprenant l'irradiation du milieu à contrôler avec une source de rayonnement gamma, l'enre- gistrement par un détecteur du rayonnement gamma rétro- diffusé et la détermination d'après l'intensité du rayon- nement gamma rétrodiffusé, de la coupure cachée houille- stérile, caractérisé en ce que l'enregistrement du rayon- nement gamma rétrodiffusé est réalisé à une distance (A) de la surface du milieu à contrôler (M) et à une distance (B) de la source de rayonnement gamma (1) ne dépassant pas une valeur prédéterminée de la distancemaximale (A2) entre le détecteur (2) et le milieu à contrôler (M), et que sur le détecteur (2) sont formées deux zones (Z1, Z2) différemment distantes de la source de rayonnement pour percevoir le rayonnement rétrodiffusé, de telle façon que l'intensité du rayonnement rétrodiffusé perçu par la zone (Z1), la plus proche de la source (1), diminue à mesure qu'augmente la distance entre le détecteur (2) et le milieu à contrôler (M), tandis que l'intensité du rayon- nement rétrodiffusé perçu par la zone (Z2), la plus éloignée de la source, augmente, les intensités du rayon- nement rétrodiffusé provenant des deux zones (Z1 et Z2) étant additionnées, pour obtenir une intensité totale du rayonnement rétrodiffusé, invariante par rapport à la variation de la distance (A) entre le détecteur (2) et le milieu à contrôler (M). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'invariance de l'intensité totale du rayonnement (A) entre le détecteur et le milieu à contrôler (M) est assurée dans les limites de la valeur maximale prédétermi- née (A2) de cette distance, en modifiant les aires des zones de perception (Z1, Z2) du détecteur. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'invariance de l'intensité totale du rayonnement rétrodiffusé par rapport à la variation de la distance (A) entre le détecteur et le milieu à contrôler (M) est assurée complémentairement par déplacement de la source de rayonnnement (1) et/ou du détecteur (2) sur un plan vertical. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'invariance de l'intensité totale du rayonnement rétrodiffusé par rapport à la variation de la distance (A) entre le détecteur (2) et le milieu à contrôler (M) est complémentairement assurée en modifiant l'angle d'incidence (&) que le rayonnement gamma, provenant de la source (1), fait avec le mileu à contrôler (M). 5. Capteur pour contrôler la coupure cachée houille- stérile réalisant le orocédé selon la revendication 1, du type comportant un corps dans lequel est montée une source de rayonnement gamma et un détecteur du rayonne- ment gamma rétrodiffusé se situant à une certaine dis- tance de la source et fermé par un écran affaiblissant le rayonnement rétrodiffusé, caractérisé en ce que, dans l'écran (3), sont aménagées des fenêtres (9, 10) diffé- remment éloignées de la source (1) de rayonnement gamma, l'aire de la fenêtre (10) la plus éloignée de la source de rayonnement (1) étant supérieure à l'aire de la'fenê- tre (9) la plus proche de la source de rayonnement (1), la distance (B) entre la source de rayonnement (1) et le détecteur (2) ne dépassant pas une valeur prédéterminée maximale (A2) de la distance entre le détecteur et le milieu à contrôler. 6. Capteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que les fenêtres (9, 10) possèdent des aires telles que la somme des intensités du rayonnement rétrodiffusé perçu par le détecteur (2) à travers chacune des fenêtres (9, 10) soit substantiellement constante dans les limites de la plage prédéterminée de variation de la distance (A) entre le détecteur (2) et le milieu à contrôler (M). 7. Capteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau et l'épaisseur de l'écran (3) sont choisis à partir de la condition: 2 ( exp (ô d) 4 300 o: q est le coefficient massique de l'affaiblissement dû à l'écran, cm2/g; - f est la masse spécifique du matériau de l'écran, g/cm3 d est l'épaisseur de l'écran, cm. 8. Capteur selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'à l'une des extrémités du corps (8) est exécuté un biseau (12) sous un angle () égal à 25 à 50 à la base (13) du corps (8) et, perpendiculairement au plan du biseau (12) dans le corps (8), est pratiquée une ouverture (14) dans laquelle est placée la source de rayonnement gamma (1), le détecteur (2) étant tridimen- sionnel, sous forme d'une cassette de compteurs à décharge (15) montés perpendiculairement à la base (13) du corps (8) et couplés en parallèle. 9. Capteur selon l'une quelconque des revendications à 8, caractérisé en ce que la source de rayonnement gamma (1) et/ou le détecteur (2) sont montés dans le corps (8) avec possibilité d'être déplacés dans un pl-an vertical.