本发明的主题是：采掘急倾斜矿层，特别是采掘急倾斜煤层的方法和设备，这种方法和设备特别适用于开采厚的急倾斜矿层。 据我们所知，岩石的有用的实质性部分，也就是煤层，存在于急倾斜地层中。这种倾斜地层与水平面的倾角往往在80°至85°之间。因此，开采这样的矿床，有许多困难。就一般问题而言，在水平矿层中能够较好地操作的生产和支护设备，在急倾斜矿层中却不能使用。所遇到的另外一些困难是：急倾斜矿层在地质上一般都是错动的、波动的，地层在很短的距离内由薄变厚又由厚变薄，而且相邻的地层也有裂缝。
在采矿工业中，特别是在采煤工业中，人们的目的是在开采急倾斜矿层，特别是开采急倾斜煤层中利用已知的和用于分段巷道掘进的方法和设备，以获得效益。但迄今为止，还没有研究出一种技术方法和设备，使运用这种方法和设备能够毫无困难地开采急倾斜矿层。
本发明申请特别适用于急倾斜煤层的开采，在对本发明做进一步讨论中，将主要考虑对开采急倾斜煤层的方法和设备做详细描述。当然，这并不意味着这种方法和设备不能够用于开采其它矿床。
正如上面已经提到的，在采掘中用分段巷道的方法和设备已广为人知，并已在很多地方应用。这种方法是，从厚矿层的底层开始采掘，而不是用以前那种多层开采方法，从矿层地上部到底部采掘。用以前那种方法，如果需要，顶部有用的矿物陷落下来，引爆使其松散，可这样一直进行到表面，直到岩石显露出来。在这样的操作过程中，支护装置要不断延长，靠重复上面所描述的操作来推进工作面。
最近，人们研制出一种新型的适用于分段巷道采掘的设备和技术。用这种设备和技术，采掘帮后部的框式支护完全靠一液压操纵的升-降机构，在该升降机构的下面设置有一运输机，把塌陷下来的有用矿物运走。一旦废石在陷落的矿物中出现，可以马上用降下升-降装置来阻止其进一步流向采区。
人们用相应的技术已研制出另外一种设备，并与上述设备相类似。在废石防护装置的后面部件有一可封闭的出矿口，有用的矿物可通过出矿口流落到运输机上。例如第HU-PS179856号专利公报中描述的这样一种设备。
已知的能够实现分段巷道采掘技术的方法和设备只能用来开采几乎水平的矿层，至今也并不适用于用机械化挖掘分段巷道的方法开采急倾斜厚矿层。
这种已知的分段巷道采掘方法和设备不适用于急倾斜矿层的原因在于：无论是开采的方法还是巷道系统均不能同时用于两种不同的矿层。进一步说，已知的机械开采和支护方法都不能用在急倾斜矿层。因为开采工艺不同，支护稳定性的条件也不一样。
根据现在的发明，其方法主要所考虑的是把采掘工作分为几个步骤，在这几个步骤中，开采作业和分段巷道挖掘与用常规方法掘进各种通道结合起来进行。
为使本发明所述方法得以实现，适当地沿着地层的偶然波动从工作水平横巷开始挖掘两个沿脉平巷。以这样的方式开拓的沿脉巷道，与倾斜巷道的边界相连。斜巷沿着地层的界线掘进。然后开挖采场巷道，它可为与采场长度相应的上部沿脉巷道的一部分。然后把适用于支护、机械回采、运输以及开挖分段巷道作业的各部分设备组成的联合机器安装在采场巷道内。
在较厚的和被自然倾斜角所限制倾斜度的矿层内，所需要的巷道系统也可以在该矿层内部挖掘。
巷道系统挖成后，沿倾斜方向开采矿层，用采-运机构开采下来的有用的矿物运到倾斜巷道，在倾斜巷道，这些矿物将滑到座落于底部沿脉平巷的出矿口内，然后，又从出矿口被卸到一个运输装置上。开采了适量矿物之后，通过向前推进组成联合机器的每一台设备，而使整个联合机械被向前推进。完成了所要求的向前推进的若干步骤之后，设备的出矿口将打开，通过这些出矿口，联合机器上有用的顶矿塌落到工作面上，通过采运装置被运到倾斜巷道。
分段巷道开采所得到的并运输到倾斜巷道的矿物将通过出矿口送到安置在底部沿脉平巷的传运装置上。只要废石在出矿口出现（通过这些出矿口使分段巷道采掘得以完成），出矿口将马上关闭，开采和挖掘的工作继续进行，整个生产循环将这样重复，直至到达在底部沿脉平巷的安全矿柱、开采工作面推进循环中，一度所必要的倾斜巷道就不再用了。接着，与长壁开采工作面相对的一端所开的倾斜通道，通过不断挖掘的天井支承，天井在下一个开采循环中起倾斜通道的作用。
通过沿着整个开采工作面长度向前推动各个装置可伸长的支架，联合机器可以合理地继续向前行进，联合机器的那些支架互相联系在一起，就象桁架结构一样，互相固定成一连环，并与基础部件连结起来，形成一个整体系统。随着整体系统的动作，每个其次装置将一个接一个，或分组地落下，然后前移和定位。下一步其余设备的前进也与之类似。需要注意的是，根据本发明，支撑部件也是这个设备的一部分。联合机器由一系列的设备组成，这些设备在结构上与本发明相一致，并且，就象上面已经提到过的，用来完成支撑，采-运和分段巷道开采的操作。
根据本发明所阐述的方法，可分别利用所说的装置和联合机器适当地实现-将这个装置并联地装配起来-就形成了本发明的主题。
基本方法是：在各个高度上的水平分段平巷基本上互相平行，分段巷道与沿脉平巷相交叉，同时，沿脉平巷与倾斜巷道相连接，此倾斜巷道的倾角最好与矿层的平均倾斜角相一致，并正好开在将进行操作循环的位置。在与上部沿脉平巷下面的倾斜巷道相连的采场巷道设置进行机械开采、分段巷道挖掘，以及运输操作的联合机器。采场巷道通过一个天井与上部沿脉平巷相连，而长壁法开采和分段巷道开挖都将以已知的方式进行，一定要确保采场巷道和上部沿脉平巷之间通过延伸天井的连接，开采下来的矿物将通过倾斜巷道运到底部沿脉平巷，或运到设置在底部沿脉平巷的运输装置上。
根据本发明所推荐的一实施例，沿脉平巷用来做采场巷道。
根据本发明所推荐的另外一个实施例，当联合机器在每一循环向前推进时，只有组成联合机器设备的附助支撑装置向前移动。
根据本发明，所述方法的主要目的是为了满足在非常不利的条件下对支撑所提出的要求。为这一目的，要灵活地考虑矿层厚度和倾角的变化，进一步还要确定一适当的固定位置以使设备推进，此外，还要能使分段巷道挖掘技术得以实现，同时完成开采和运输作业，即使在非常急倾斜的矿层开采，也能保证操作安全可靠。
发明的目的是这样实现的：除设置在顶梁和基础部件之间的液压支柱排以外，还有第二排液压支柱，其一端固定在用来连接顶梁和基础部件的稳定部件上，另一端固定在基础部件上，在稳定部件上开有一出矿口，与采-运机构成为一体，一起前移，并且液压支架可相对基础部件摆动。
本发明所提供的设备的特征是具有两排液压支柱，这就使在安装设备时其高度方面所受的限制减少，也就是由顶梁和基础面所形成的角度的限制减少。
顶梁是由一可延伸悬臂装配的，可延伸悬臂是由一个或多个液压缸驱动的。在可延伸悬臂前部可装配一个凸齿，此凸齿插入到采煤工作面，在那里起挖掘作用。根据本发明，关于设备的操作，所推荐的是要带有把相邻部件结合在一起的可延伸悬臂。
根据本发明，完善的设备要有一托架，与基础部件相比较，托架可由一液压缸操纵进行滑动，并通过一升降装置与采-运机械相连。采-运机械是一由托架组成的采-运结构部件，此托架与挖掘连杆相连，由一个环链驱动装置驱动。
一般情况下，要移动这个设备和稳定各个装置的位置，可通过移动部件来实现。杆部件的移动是由一个液压缸驱动的，液压缸可与邻近装置的杆部件相连。这样，通过安置一系列的装置，组成具有一个由几个杆部件互相连在一起的长杆的联合机器。
根据本发明，该设备中，稳定部件上有一出矿口，出矿口上装有门。出矿门可由一液压制动部件固定在其适当位置上。出矿门的关闭位置由一闭锁机构控制。
本发明所提供的设备的特征在于：在稳定部件和基础部件之间有液压支柱，稳定部件上有一个带有出矿门的出矿口，使通过一个升-降液压缸与一个连杆连接的采-运装置与相对于基础部件移动的托架结合。
根据本发明所推荐的一个设备的实施例，利用一个与设备前进方向相交叉的杆部件，并且由一个液压缸使杆部件与基础部件相连。
根据本发明，设备的合理安排是在基础部件的一侧装有一管道，在管道中有一与一滑动部件相配合的导向部件，该滑动部件与杆部件相连。
另一推荐的实施例中，操纵托架的基础部件之间的一液压推进缸。
在可延伸悬臂的自由端安装一凸齿是比较合适的。
根据本发明所提供的设备，另一个推荐的实施例是，相邻装置的可延伸悬臂与一个接合部件相连。
在另一实施例中，相邻装置的杆部件都用连接部件相互连接。
根据本发明所提供的设备，其合理的结构应该是，液压制动装置与出矿口的门相连接，并由一机构把出矿口的门固定在关闭位置。
可参照附图进一步理解本发明所提供的方法和设备。
在附图中：
图1，用本发明所提供的方法和设备开采厚的急倾斜矿层的垂直剖面图。
图2，相应于图1的工作剖面图，按照图1从左侧向右侧看的视图。
图3，做为一个例子，厚矿层的开采流程图，示出分段巷道挖掘完成以后的情况。
图4，根据本发明所示设备实际应用的侧示图。
图5、用另一比例图表示的沿图4中所示的平面5-5切开的截面。
图6，如图4所示由各个装置装备的联合机器的一部分的俯视图。
本发明所提供的方法，将主要依据图1至图3做详细解释，而本发明所提供的设备，将通过图4至图6示出的实际应用实施例做详细说明。
在所要开采的矿层（10）中，按所给的相互距离挖掘横巷（13）。这些横巷（13）基本上是互相平行的，在矿物层（10）中所开的沿脉平巷（14）与横巷（13）相交叉，同样，这些沿脉平巷（14）也是互相平行的。沿脉平巷（14）挖掘的位置与矿体底板紧邻，沿脉平巷（14）与倾斜巷道（16）相连，倾斜巷道（16）的倾斜角与矿层的平均倾角相当。然后，挖掘采场巷道（18），设定本发明所提供的各种装置互相连接在一起组成的联合机器（24）的位置。采场巷道（18）也可以是上部沿脉平巷（14）。
与本发明所提供的方法相一致，矿层（10）的开采是按以下步骤进行。
采掘工作的完成是依靠组成联合机器（24）的各个装置的有关部分，然后，开采下来的矿物由在设备中装备的运输装置运送到倾斜巷道（16），然后，从倾斜巷道溜到漏矿口（31），最后到达运输设备（26）。完成一次挖掘后或在采掘过程的任何时候，由于岩石条件的要求，在完成采运工作之前，互相连接在一起的可延伸悬臂部件（54）可沿着采场的整个长度向前移动，所有装置都向前移动到近似相同的程度。当采-运工作完成后，同样，与基础部件（46）相连接的杆部件（74）也将向前移动，每一其次的装置的支撑部件都将降低，前移，并重新固定。如图2中所举的例子，首先，标注b的装置将前移，然后是标注a的那些装置移动。所有这些装置的降低、前移，及重新固定的程序，在解释本发明所提供的设备是怎样工作的过程中将得到更好的说明。
在完成了所需要次数的采掘和前移操作后，在构成联合机器（24）的各个装置上的每一个或其中一些出矿口（32）将开启，并保持在开启位置，使有用的矿物通过出矿口落到采矿区。然后，通过出矿口的矿物由联合机器的传运机构运输到倾斜巷道（16）。同时，由于矿床（10）渐渐被挖空，顶板（33）逐渐松散，在上面填满的废石（34）就可能在矿层中发生冒顶。
下面继续解释当采场接近底部沿脉平巷（14）时的开采程序。在完成矿物的开采挖掘过程中，边掘进，边支护的天井（22）一直连续地挖到底部沿脉平巷（14）的联络道。由于不断地挖掘天井（22），为下一采场的作业所必需的倾斜巷道也将建立起来。这样，能够基本上在采掘工作面完成初步通风工作。到达底部沿脉平巷（14）后，联合机器（24）将被拆散，运到一个新的采区，做与上述工作相类似的准备。已经描述过的方法的成功的步骤将重复下去，直至到达矿床的边沿为止。
下面，将进一步描述根据本发明所给出的设备的操作。这部分的描述结合图4至图6所给出的实施例。
上面已经提到过，在根据本发明实施其方法的过程中，联合机器（24）基本上是做为多重装置的组合体。也就是说，本发明所提供的联合机器（24）是由系列排列的各个装置组成的。
在装置（30）上装有开凿连杆柱（36），将各个装置（30）系列排列，构成了这个连杆。连杆的长度与采场的长度相一致，在杆上有一通道（38），此通道做为链式传动（40）链的导向通道。支架（42）可由链式传动（40）驱动。采-运机构基本是由支架（42）构成的。
在基础部件（46）与顶梁（48）之间，以及在基础部件（46）和稳定部件（50）之间，有一液压支柱（44），与顶梁（48）相比较，悬臂（54）可由液压缸（52）控制移动。在稳定部件（50）上开有一出矿口（32），此出矿口可由一个门（56）来关闭。门（56）由一液压制动部件（53）来控制。门（56）关闭以后的位置由固定机构（80）来控制锁住。
相对于基础部件（46），托架（62）可由液压缸（60）控制移动。与托架（62）相连的连杆（68）可相对于托架绕轴（64）转动，采-运机构（28）就是固定在连杆（68）上。连杆（68）相对于托架（62）的运动是通过液压缸（65）来控制的。轴（64），液压缸（65）以及连杆所组成的升-降装置（66），主要用于使采-运机构（28）能够摆动。
如图4所示，连杆部件（74）可由液压缸（61）操纵相对于基础部件（46）运动。并列排列着的装置（30）的连杆部件（74）相互之间可用一结合部件（77）连接。连杆部件（74）由插入在管道（75）中的滑动部件（78）导向，构成完备的基础部件（46），滑动部件（78）属于与连接部件（74）相结合的导向部件（76）。
如图5所示，托架（62）在基础部件（46）中由铰链（58）来定向。
图6是三个并列装配在一起的装置（30）的俯视图。带有凸齿的各装置（30）的悬臂部件（54）与邻近的悬臂（54）用一结合部件（70）连接在一起。
根据本发明，分别由一系列装置组成的设备和联合机器（24）是按以下方式操作的。
安装并定位在采场巷道（18）的设备（30）的采-运机构（28）将由升-降液压缸操作升到采场的最高部位，并由液压推进缸（60）操纵前移，同时，通过链驱动装置（40）使托架（42）运动，在把采-运机构（28）推进了相应于液压推进缸（60）冲程的相应长度后，采-运机构（28）将由升-降液压缸（66）操纵向下运动。如果有足够的空间，悬臂部件（54）将由液压缸（52）推动到采场工作面，使凸齿（72）顶住采场工作面。采掘一直进行到有用的矿物已完全从采场底部被运走为止。在所需要的采掘操作完成以后，预定数目的装置的出矿口将打开，此出矿口（32）可在采场的任何地方开启，并在将有用矿物通过此口运送到采区的过程中一直保持开启位置，这些矿物通过采-运机构（28）从那里被运送到倾斜巷道（16）。当废石（34）出现时，出矿口（32）就由门（56）控制关闭。如果采掘的作业是由每个设备完成的，那么向前移动每个装置（30）的步骤是这样的：
每个装置（30）的连杆部件（74）由液压缸（61）操作推向前，每个其次的装置（30），即标注着b的那些装置（30）的液压支柱（44）放松，如果需要，顶梁（48）将在很小的程度上降低，随后，通过操纵液压缸（52），液压推进缸（60）和液压缸（61），标注b的设备（30）将相对于开凿连杆（36）和杆部件（74）被向前推进，在这过程中，装置（30）的液压缸（52）、（60）和（61）不再受载，这样，开凿连杆（36），杆部件以及悬臂（54）都处于支撑位置。在把装置（30）向前推进之后，液压支柱（44）重新固定。
将标注a的装置（30）向前推进的方法，与上面的描述相类似，在每一个装置（30）前移的操作完成之后，已经描述过的操作程序将重新开始。
值得提出的是，在每一次采掘操作之后，完成分段巷道的挖掘是必要的。在两次挖掘分段巷道的操作之间应该完成的回采次数，由实际经验来确定。
从根据本发明对设备实施例的描述过程中，可以看出，设备可以以非常灵活的方式操作，因此，它能较容易适应矿层厚度的或倾斜角度的变化条件，因为它的结构安排比较紧凑。应用这种设备，开采和运输的操作可以连续进行，并且，采矿区能够得到可靠的支撑。
本发明提供了一种方法，又提供了一种实施该方法的设备，应用这种方法和设备，即使是在最倾斜的岩层中的矿物质也能安全可靠地、高效率地采掘出来。