CN107109934A - 用于高墙采矿的具有多个倾甲板的发射车辆 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例涉及高墙采矿，更具体地，涉及适用于可采矿材料如煤炭的向下有角度接缝的高墙采矿的发射车辆。更具体地，所提供的发射车辆包括下甲板，设置在下甲板上方的上甲板，枢转地附接到上甲板的发射甲板，承载在下甲板上的第一输送带和承载在发射甲板上的第二输送带。输送车位于发射甲板上，而发射甲板处于基本上水平的方向，然后发射甲板相对于上甲板在垂直位置中倾斜，以基本上匹配要开采的接缝的倾角。输送车附接到延伸到接缝中的输送列车，作为列车中最后面的车。当输送车前进到接缝时，发射甲板返回到水平的定向，额外的输送车被添加到发射甲板上，并且发射甲板再次倾斜以基本上匹配接缝的倾角，以添加额外的输送车作为输送列车中的新的最后面的车。

Description

用于高墙采矿的具有多个倾甲板的发射车辆

本申请要求于2014年10月1日提交的美国临时专利申请No.62/058,345，“用于高墙采矿的具有多个倾甲板的发射车辆”的权益，其通过引用并入本文。

技术领域

本发明的实施例涉及高墙采矿，更具体地，涉及适用于可采矿材料如煤炭的向下倾斜接缝的高墙采矿的发射车辆。更具体地，所提供的发射车辆包括下甲板，设置在下甲板上方的上甲板，枢转地附接到上甲板的发射甲板，承载在下甲板上的第一输送带和承载在发射甲板上的第二输送带。输送车位于发射甲板上，而发射甲板处于基本上水平的方向，然后发射甲板相对于上甲板向上倾斜，以基本上匹配要开采的接缝的进入角。输送车附接到延伸到接缝中的输送列车，作为列车中最后面的车。当输送车前进到接缝中时，发射甲板返回到基本上水平的定向，额外的输送车被添加到发射甲板上，并且发射甲板再次倾斜以基本上匹配接缝的进入角，以添加额外的输送车作为输送列车中的新的最后车。

背景技术

本发明的实施例涉及一种高墙采矿装置，其中多个输送车串联连接在一起以形成由机械采矿机引导的输送列车。输送车的采矿机和列车前进到生产或开采到山坡的垂直墙中的接缝(例如长孔)中。采矿机松开并提取煤或其他可采矿材料。然后，输送车沿着列车通过材料，并从材料被收集并拖走的接缝中出来。

已知高墙采矿系统能够以低开挖成本、高产量和低水平的环境破坏有效地从接缝开采近地表煤。在高墙采矿方法中，山坡的表面垂直地挖掘到煤接缝的垂直水平，就像传统的地表矿一样。可以称为“发射车辆”的车辆放置在接缝的暴露的垂直墙附近或邻近。被称为“采矿机”的移动采矿机被发射到接缝的暴露面中。当采矿机从接缝中松开和移除煤时，它形成加长的孔，其宽度可以达到例如大约11.5英尺(由采矿机的刀鼓的宽度决定)并且高度可以达到约16英尺(由煤层或开采的其他材料的高度决定)。使用这种尺寸的采矿机，当分别对接缝的上部和下部分开进行采矿时，有可能开采高达28英尺的接缝。较小的采矿机可以与较小的可采矿材料的接缝使用。在一些实施例中，孔可以延伸到超过2000英尺的长度。

用于高墙采矿的采矿机可能与传统的地下煤矿相同。采矿机可以包括在煤接缝的面上下移动的切割设备，在垂直方向上从面松开并提取煤。输送车将提取的煤从采矿机运送到发射车辆。发射车辆中的推进缸可将采矿设备引导至煤接缝。在采煤完成后，这些推进缸也可能将采矿设备从接缝中撤出。随着采矿装置前进到接缝中，输送车依次加到列车后面。这些输送车将煤从采矿机转移到输送带上的发射车辆。从发射车辆，煤可以通过自卸货车进行收集和运送，用于场外加工。

高墙采矿的一个优点是，人们无需进入煤接缝，煤接缝可能是危险的环境，众所周知。因为没有人身体有风险，所以采矿作业可能没有任何屋顶支撑。采矿机区域内的一个或多个照相机可用于产生采矿作业的视频图像，并且这些视频图像可以由发射车辆的操作者实时观看。当采矿机运行时，一根或多个线缆或链条可以从发射车辆延伸到输送车和采矿机。可以使用这些线缆或链条来帮助将列车推进到接缝中，或者根据需要将列车从接缝拉出。

问题是，目前可用的高墙采矿系统在采用具有相对较陡的坡度(例如大约15度的斜率)的接缝中是没有效率和实用性的。现有技术的系统通常从一个位置移动到另一个位置也是比较麻烦的。通常，搬迁需要在几天的时间内大量拆除这些复杂的系统。Chisholm的美国专利6,653,035公开了使用液压缸来倾斜和改变整个发射车辆的高度以基本上匹配倾角。因此，发射车辆的煤输送带将煤从接缝向上的角度运送，允许重力作用使一些煤在输送带上落下或脱离输送带。此外，当输送车被装载到发射车辆和从发射车辆卸载时，前端装载器必须以输送车定向的相同角度(例如，倾角)将输送车笨拙地夹持。除了向前端装载器的操作者提供的困难之外，当以如此陡峭的角度被支撑时，输送车也可能从前端装载机翻转过来。

鉴于上述已知方法，需要一种能够在陡峭接缝(例如以相对于水平方向超过约15度的角度定向的接缝)中有效和实际操作的高墙采矿系统。

发明内容

本发明的实施例涉及一种高墙采矿系统，其包括可以从基本上水平定向枢转的发射甲板，使得输送列车可与输送列车插入的接缝的进入角对准。发射甲板可枢转地附接到设置在下甲板上方的基本水平的上甲板。在移动模式，下甲板支撑采矿机和一个输送车。在采矿模式，水平的下甲板可以发射采矿机和第一输送车，并且发射甲板可以发射所有随后的输送车。

本发明在一个实施例中包括用于高墙采矿系统的发射车辆，发射车辆包括基本上水平定向的下甲板，设置在下甲板上方的发射甲板，配置为实现发射甲板的受控提升和降低的甲板提升组件，其中，下甲板在发射甲板通过甲板提升组件的倾斜期间保持基本上水平定向。

本发明在其另一实施例包括一种高墙采矿陡斜接缝的方法，包括以下步骤：提供具有下甲板、设置在下甲板上方的发射甲板、承载在下甲板上的第一输送带和承载在发射甲板上的第二输送带的加长的发射车辆，将发射车辆与要开采的接缝的计划位置对准，在发射甲板处于基本上水平定向时，将输送车放置在发射甲板上，使发射甲板相对于下甲板向上倾斜以基本上匹配接缝的进入角，将输送车连接到延伸到接缝中的输送列车，输送列车包括采矿机和至少一个列车输送车，使用采矿机从被开采的接缝切割材料，以及通过使用输送列车将切割材料移动到最后面的输送车，通过使用输送车将切割材料移动到第二输送带，以及通过使用第二输送带将切割材料移动到第一所述带。

本发明在其另外的实施例包括一种高墙采矿系统，特别适用于陡斜接缝，并且是多个输送车连接在一起以形成延伸到被开采的接缝中的输送列车的类型，高墙采矿系统包括加长的发射车辆，形成输送列车并适于将开采的材料向外输送到第二输送带的多个输送车，以及附接到输送列车内端的采矿机，用于从被开采的接缝切割材料并将材料移动到输送列车的内端以通过输送列车向外输送到第二输送带，发射车辆包括：下甲板，下甲板包括配置为控制到基本上水平定向的高墙采矿系统的动力和操作高墙采矿系统的电力控制室；通过至少一个支撑柱支撑在下甲板上方的上甲板；用于接收和支撑输送车的发射甲板，当在采矿作业中输送车被添加到输送列车的外端或从输送列车的外端移除，其中，发射甲板支撑在下甲板上方，并且枢转地联接到上甲板；由下甲板支撑的第一输送带；由发射甲板支撑的与发射甲板基本上平行延伸的第二输送带，第二输送带配置为将开采的材料移动到第一输送带；以及甲板提升组件，其包括在一端固定到发射甲板并在相对端固定到上甲板的至少一个可延伸的加长液压缸，液压缸配置为实现发射甲板的受控提升和降低，并使发射甲板根据需要相对于上甲板向上倾斜，以在采矿操作期间基本上匹配要开采的接缝的进入角，并当不在采矿操作中时将发射甲板返回到基本上水平定向；以及形成输送列车并适于将开采的材料向外输送到第二输送带的多个输送车，以及附接到输送列车内端的采矿机，用于从被开采的接缝切割材料并将材料移动到输送列车的内端以通过输送列车向外输送到第二输送带。

本发明的一个优点是当输送车被添加或移除时，发射甲板可以放置在水平定向。因此，对于承载输送车的前装载机的操作者来说，输送车的添加和移除不那么麻烦，并且输送车翻转的危险被最小化。

另一个优点是，尽管发射甲板枢转以匹配接缝的进入角，但第一输送带可以在水平方向上承载开采的煤或其他材料。

另一个优点是，发射甲板可以以基本上与接缝的进入角对准的倾斜定向放置，以便于输送车前进到接缝中。

本发明内容提供为在本文包含的详细描述和附图中进一步详细描述的概念的选择。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的任何主要或基本特征。所描述的特征中的一些或全部可以存在于相应的独立或从属权利要求中，但不应被解释为限制，除非在特定权利要求中明确地陈述。本文描述的每个实施例不一定旨在解决本文所述的每个目的，并且每个实施例不一定包括所描述的每个特征。根据本文包含的详细描述和附图，本发明的其它形式，实施例，目的，优点，优点，特征和方面对于本领域技术人员将变得显而易见。此外，本发明内容中描述的各种装置和方法以及本申请中的其他地方可以表示为大量不同的组合和子组合。本文考虑所有这些有用的、新颖的和创造性的组合和子组合，认识到这些组合中的每一个的显式表达是不必要的。

附图说明

结合附图参考以下描述，将更好地理解本发明。

图1A是本发明的高墙采矿系统在采矿模式中的一个实施例的示意性侧视图。

图1B是图1A的高墙采矿系统的示意性俯视图，为了清晰起见，省略了顶篷、链条和墙脚板，并且单个输送车位于发射甲板上。

图1C是图1A的高墙采矿系统的示意性后视图。

图2是图1A的高墙采矿系统在移动模式中的示意性侧视图，其中输送车和采矿机定位在下甲板上。

具体实施方式

为了促进对本发明的原理的理解，现在将参考附图中所示的选定实施例，并且将使用具体语言来描述本发明的原理。然而，应当理解，由此不意图限制本发明的范围；所描述的或所示实施例的任何改变和进一步的修改以及本文所示的本发明的原理的任何进一步的应用是本发明所属领域的技术人员通常想到的。本发明的至少一个实施例被非常详细地示出，尽管相关领域的技术人员显而易见的是为了清楚起见可能不示出某些特征或特征的某些组合。

在本文件中对“发明”的任何引用是对发明系列的实施例的引用，除非另有说明，否则没有单个实施例包括必须包括在所有实施例中的特征。此外，尽管可以提及由本发明的一些实施例提供的“优点”，但是应当理解，其他实施例可以不包括那些相同的优点，或者可以包括不同的优点。本文所述的任何优点不应被解释为对任何权利要求的限制。

特定量(空间尺寸，角度，无量纲参数等)可以在本文中明确地或隐含地使用，这样的特定量作为示例给出，并且除非另有说明，是近似值。作为具体的物质组成的讨论是作为示例提供的，除非另有说明，否则不限制其它物质组合物，特别是具有类似性质的其它物质组合物的适用性。

现在参考附图，特别是图1A，示出了采矿操作模式的本发明的高墙采矿系统10的一个实施例。高墙采矿系统10可能特别适用于具有陡峭倾角的可采矿矿接缝，例如煤接缝。采矿系统10包括延伸到煤或被开采的其他材料的接缝14中的输送车12的列车。系统10还包括加长发射车辆16，加长发射车辆16具有枢转地附接到上甲板38的发射甲板或“倾斜甲板”18，上甲板38支撑在下甲板17的上方。上甲板38和下甲板17定位在基本上水平的方向上，这里定义为与水平方向小于约5度。发射甲板18构造成当在基本水平的方向时接收和支撑输送车12，如图2所示。

发射甲板18承载和支撑第二输送带20，以接收沿着输送列车运输的煤。当发射甲板相对于上甲板38枢转时，第二输送带20保持基本上平行于发射甲板18。第二输送带20可以将煤输送并排出到由下甲板17承载并支撑的第一输送带21或“腹带”。第二带20可以经由进料槽27将煤输送到第一输送带21。在所示的实施例中，进料槽27位于第二输送带20的前端，使得煤沿着第二输送带20向前输送，然后通过进料槽27向下下落并落到第一输送带21上。第一输送带21通常平行于下甲板17，并且在一些实施例中，与水平方向成2度至5度的角度，以使得开采材料从发射车辆16的前部移动到后部时提升。排出输送机或堆叠输送机(未示出)可以将煤从第一输送带21的后部运送，并且可以将煤移动到容器中，或者可替代地简单地在地面上形成一堆煤。在一些实施例中，第一输送带21延伸到发射车辆16的整个长度或基本上整个长度，并且可以以常规方式围绕驱动和惰轮(未示出)排列并被支撑在其上。输送带20，21可以在其外表面上具有间隔开的提升突起而被纹理化。这些突起可以在接合集料煤时提供增加的摩擦，使得煤可以与移动带20，21一起被有效地携带。

从图1A和图2的比较可以看出，发射甲板18可相对于上甲板38在图2示出的发射车辆16的“移动模式”所示的水平方向和在图1A中示出的发射车辆16的“采矿模式”中所示的倾斜方向之间枢转。更具体地，甲板提升组件22可以提升发射甲板18的后端19，导致发射甲板18围绕枢转点19旋转。枢转点29位于发射甲板18的中点和发射甲板18的前端之间。在一些实施例中，枢转点29位于沿着发射甲板18的长度比发射甲板18的中点更靠近发射甲板18的前端的位置处。在另外的实施例中，枢转点29位于发射甲板18的前端处或邻近。在一些实施例中，甲板提升组件22包括至少一个加长的液压缸23，其在一端固定到发射甲板18并且在相对端固定到上甲板38。在图1A-1C和2所示的实施例中，甲板提升组件22包括位于发射甲板18下方的两个加长液压缸23。在其他实施例中，甲板提升组件22可以是联接到线缆的绞盘式起重机，齿条和小齿轮机构，旋转致动器或其它可操作机构。气缸23可以执行发射甲板18的后端19的受控提升和降低，并且可以将发射甲板18枢转到与接缝14的入口角25基本匹配的倾角24。气缸23可能被图2中的第二输送带20遮蔽，因此在图2中不可见。然而，应当理解，在图2中，气缸23可以保持从水平方向稍微向上倾斜，使得气缸23的纵向膨胀导致气缸23从近水平方向枢转到图1A所示的方向。在一些实施例中，倾角24可以大于5度，大于15度或大于30度。在所示的实施例中，发射甲板18枢转到与接缝14的陡峭倾角基本匹配的倾角24。斜坡26可以提供从下甲板17的前端到接缝14的口的连续过渡。在一些实施例中，斜坡26枢转地联接到下甲板17的第一或前端21。

起锚机(windlass)28可以与金属链条30一起使用，以支撑输送车12的重量，并且防止列车的重量将列车比所期望的更远地推入接缝14中。链条30可以牢固地附接到每个输送车12的两个相对的侧面和采矿机34的两个相对的侧面。因此，链条30可用于将火车从接缝14拉出。在其他实施例中，链条30可以附接到比所有输送车12少的输送车。链条30的下端可以附接到绞盘32。可替代地，链条30可以由钢丝绳或线缆(未示出)代替，钢丝绳或线缆可以存储在卷绕器上(未示出)。例如，每根约2.5英寸厚的两根线缆可以在30度倾斜处支撑重约600吨的列车。在一些实施例中，如附图所示，起锚机28附接到上甲板38，并且链条20从起锚机28延伸并可释放地联接到输送车12的列车。

输送车12可以端对端机械地和电气地相互连接，并且输送车12的该列车可以在使用期间从设置在列车的内端或前端的采矿机34延伸。输送车12的列车可以向后和向外延伸到定位在发射甲板18上的最后的输送车12。每个输送车12可以具有其自己的动力纵向延伸的稍微倾斜的输送带(未示出)。每个输送带操作以将接收在低前端的煤输送到煤从输送车12排出的高后端。输送列车中的输送车12的带可以在输送车12的相邻端处相邻和/或彼此重叠，使得开采的煤可以以不间断的方式从一个输送车12输送到下一个直到煤沉积在第一输送带21上。有时最后面的输送车12至少部分地位于发射甲板18上时，煤从最后面的输送车12沉积到第二输送带20上，然后经由槽27到第一输送带21上。

输送车控制系统35可以用于帮助输送车、输送车组或整个输送列车前进和后退。在附图所示的实施例中，输送车控制系统35是一对加长的液压输送车驱动缸33，其在发射甲板18的相对侧处安装到发射甲板18，并且可以位于发射甲板18上的最后或最后面的输送车12的侧面。这些输送车驱动缸33可以各自包括具有安装到其远端的可致动输送车接合装置37的冲头(ram)或阻止杆。在向前操作中，当输送车接合装置被致动以连接到最后的输送车12，并且驱动缸33被致动时，它们可以阻止输送车的列车，使得重力以受控的方式将列车前进到接缝14中。在反向操作中，输送车接合装置和驱动缸可以从接缝14拉出或收回列车。在一个实施例中，阻止杆是推/拉板的形式(尽管可以理解，列车不被推下陡坡)，可以使输送列车在任一方向上前进。

如图2所示，采矿机34可以附接在输送列车的内端或前端，并且可以包括用于支撑多个切削钻头的旋转刀头鼓。刀头鼓可以可旋转地安装在臂上，臂可枢转地安装到采矿机34的主框架上。采矿机34的主框架可以被支撑以通过一对滑板沿着接缝14的地板运动。在操作中，采矿机34可以前进到煤接缝14中，并且刀头鼓可以由电动机旋转。当采矿机34前进到接缝14中时，臂可以枢转，从而使旋转的刀头升高和降低。因此，通过切削钻头从接缝14的表面切割煤。然后，移除的煤可以由采矿机运送到输送列车的引导或前输送车12，以沿着列车向外输送煤，如上所述。

采矿机34可以包括一个或多个摄像机(未示出)，以使得电力控制室36中的操作者能够经由视频监视器来观察采矿机34的操作，并且经由操作者的控制(未显示)来控制发射车辆16和采矿机34的动力和操作。室36可以安装到发射车辆16，使得室36保持水平，而不管接缝14的进入角25和发射甲板18已被枢转的倾角24。

每个输送车12可以包括其自己的鼓马达(未示出)，用于驱动车的输送带。所有输送车12可以电连接在一起，使得来自位于发射车辆16中的动力源的动力可以被提供到所有单独的输送车12的鼓马达，用于以基本相等的速度和/或恒速同时操作。

车12上的输送带可以在其外表面上具有间隔开的提升突起而被纹理化。这些突起可以在接合集料煤时提供增加的摩擦，使得煤可以甚至沿着高达30度的倾角24被有效地携带。

每个输送车12还包括在其相对端处的联接装置(未示出)，其将输送车12牢固地并且基本上刚性地联接在一起并将引导输送车连接到采矿机34。这些联接装置将输送车连接在一起，具有足够的刚度，以使得输送列车能够向前推入接缝14中，同时防止输送列车在垂直于由接缝14限定的直线路径的方向上的显着偏差。然而，使得一个输送车能够相对于另一个在垂直平面中少量角运动，并且是可取的。当输送车12通过联接装置连接在一起时，操作期间输送车12可以保持在采矿机34后面的相对直线中。这可能是特别有利的，因为例如，长达40英尺长度的多达41个输送车12可以连接在一起，以达到大约1640英尺长的接缝14中。然而，允许相邻输送车之间的小程度的角度自由度使得输送列车能够跟随在接缝14中的轻微的轮廓。

上甲板38由前部可延伸支撑柱40和后部可延伸支撑柱42支撑，每个支撑柱具有一对中空伸缩部分，这些部分使得柱40,42的长度可调节。在一些实施例中，上甲板38通过缩回柱40,42而降低，从而降低发射车辆16的总高度，以避免在移动发射车辆16时接触架空线或其它障碍物。当发射车辆16定位用于采矿时，上甲板38通过延伸柱40，42而升高。如图2所示，当从上方观察时，上甲板38通常为U形，当向上倾斜时，发射甲板18在U形的“臂”之间通过。

如图1A所示，在发射甲板18和斜坡26之间可能存在间隙50，在其中在输送车12下方不存在支撑。如图所示，该间隙50的长度可以超过输送车12的最前面的轮52和最后面的轮54之间的距离。在间隙50内，输送车12可以通过联接到起锚机28的链条30来支撑，通过在间隙50内输送车连接到输送车12的前部和后部的邻近的输送车12来支撑，或通过二者的组合来支撑。在其他实施例中，输送车12可以通过架空起重机或其它可操作的机构在间隙内支撑。如图1A所示，输送车12以与倾角24和进入角25基本相等的角度支撑在间隙内。

在一些实施例中，为了稳定发射车辆16，可以将墙脚板43抵靠山坡的面支撑。墙脚板43可以刚性地附接到前柱40，如图1A所示，或附接到发射车辆16的其他部件。发射车辆上甲板38可以包括遮篷44和电力中心46，其可以容纳为采矿机34和输送车12提供电力和其他供应的相对较重的设备。该重型设备可以包括各种变压器、电气控制、安全设备、控制和水卷轴47以及拖曳线缆卷轴48。在一些实施例中，电力中心46向采矿机34提供电力，该采矿机34与随后的输送车12串联电连接。当与相对长的输送列车一起使用时，电力可以提供到采矿机34，以及提供到例如每个第十个、第十五个或第二十个跟随的输送车12，其中每个直接供电的采矿机34或输送车12与随后的输送车12串联电连接。

高墙采矿系统10的优点在于，它可以相对容易地侧向地移动(例如，沿图1A和2的页面的进出方向以及图1B和1C的页面上的左右方向)到要开采的相邻缝隙，其通常可以在大约20到40英尺之外。在发射甲板18处于移动模式的水平位置中的情况下(如图2所示)，整个发射车辆16可以沿着侧向方向在滑板上液压地滑动。在一些实施例中，采矿机34和第一输送车12在移动期间被支撑在下甲板17上，而不是发射甲板18上，以降低采矿系统10的重心。

下面的表1,2和3列出了可以结合本发明的高墙采矿系统10采用的各种类型的硬件系统。更具体地，表1列出了关于输送列车的组成部分上的金属线缆或链条或线缆30的锚定点的四个选项。表2列出了在输送车12上提供牵引力的六种类型的系统或方法。表3列出了可以安装在输送车12上的用于移动开采的材料的八种类型的输送系统。

表1用于线缆或链条的锚定点

A1	锚定到连续采矿机
		A2	锚定到转向单元
A3	锚定到第一车
		A4	锚定到每个车

表2车上的牵引

T1	在每个车上的轨道驱动
		T2	在多个但非所有车上的轨道驱动
T3	在特定牵引车上的轨道驱动
		T4	不用轮牵引
T5	不用履带牵引
		T6	不用滑板牵引(滑行装置)

表3车上的输送

“锚定点”通常可以指线缆或链条30附接到输送车12的点。线缆或链条30可以附接到或“锚定”到列车中的最外面的输送车，或者可以附接到列车中的每个车，以便在多个锚点之间在链条/线缆上展开力。

可以使用转向单元来在采矿机34和输送车12的线性列车之间在平行于接缝地板的平面中改变角度。例如，采矿机34和最内部的输送车12可以通过它们之间的垂直或直立销相互枢转地联接。更多的力或张力可以施加到输送车12的一侧或另一侧上的线缆或链条30，以便在采矿机34的一侧施加更多的拉力，从而使采矿机34一个方向或另一方向转动。例如，如果在输送车12的左侧上的线缆或链条30上施加更多的张力或力，则采矿机34可以向左转，反之亦然。美国专利No.8,573,705中公开了合适的转向单元的另一示例。采矿机的惯性导航系统可以以采矿机的即时航向方向的形式提供反馈。如本领域已知的辐射检测器可用于定位煤或其他可采矿材料的边缘。

表3中的“夹入带”(Sandwich Belt)是指煤或其他开采材料夹在输送车上的两个输送带之间的一种布置，一个带位于材料的上方，而另一个带位于材料的下方。这种布置可以有助于将材料输送上陡坡。

下面的表4列出了可以与本发明的高墙采矿系统10一起采用的输送车控制系统35的类型，以及可以与这些类型的输送车控制系统中的每一种类型一起采用的来自表1-3的硬件系统的类型。例如，表4中列出的第一种类型的输送车控制系统是“驱动气缸”，在工业上也称为“推进千斤顶”，它是附图中所示的控制系统。如表4的右栏所示，没有锚定点与驱动气缸型的输送车控制系统一起使用。如表所示，表2中列出的所有六种类型的牵引系统可以与驱动气缸型的输送车控制系统35一起使用。进一步指出，表3中列出的所有八种类型的输送系统可以与驱动气缸型的输送车控制系统35一起使用。

表4输送车控制系统

在设置期间，发射车辆16可以移动成与要开采的计划的接缝对准。如图2所示，采矿机和第一输送车12可以从下甲板17的水平方向发射。在采矿机34和第一输送车12已经形成接缝14并且至少部分地插入接缝14中之后，可以从发射甲板18发射要添加到列车末端的后续输送车12。更具体地，在发射甲板18处于基本水平的方向时，可通过前端装载器(未示出)将要添加到列车的输送车12放置在发射甲板18上。然后，至少一个液压缸23可以根据需要延伸以枢转发射甲板18，以将发射甲板18与要开采的接缝14对准。与发射甲板18的枢转同时，起锚机28可以与发射甲板18一起提升，并且绞盘32可以被操作，从而使得链条30能够支撑已经部分地插入到接缝中的输送车12的后端，如图1A所示。因此，部分插入的输送车12也可以被枢转并与要开采的接缝14对准。计划的倾角24可以基于表面钻探样本，表面钻探样本表示煤的矿脉(vein)在地面内的进入角25。矿脉可能只有10英尺厚，因此如果选择不准确的倾角24，采矿机34可能容易从矿脉偏离。因此，可以选择计划的倾角24使得采矿机34可以尽可能从接缝14移除尽可能多的所需材料(例如煤)。各种电力和控制线缆(未示出)连接到采矿机34，并且到引导输送车，并且在操作员借助于采矿机上的视频监视器的遥控下，开采操作开始。

在使用期间，采矿机34和引导输送车通过驱动缸33在向前方向上前进以开始开采。通常，由于重力将采矿机34和输送车12沿着推进方向拉动，其中发射甲板18处于倾斜位置，所以应当理解，驱动缸33实际上可以操作以便以受控的方式阻止输送列车，而不是沿着前进方向积极地推动输送机列车。因为典型的驱动缸33的行程(在一些实施例中，大约八英尺)可能短于输送车12的长度(在一些实施例中，大约二十四英尺)，所以驱动缸33可能需要在一次或更多次的附加行程脱离输送车，重新定位，然后与输送车重新接合，以实现单个输送车12的添加。线缆或链条30可用于当驱动缸33脱离并且发射甲板18处于倾斜方向时阻止输送列车。可能需要使用表4所列的其他输送车控制系统来阻止输送车，即“具有单条绞线的绞线千斤顶”，“具有多条绞线的绞线千斤顶”和“具有液压驱动线缆环的发射上的推/拉运输”。在本发明的范围内可以使用除链条或线缆30,31之外的阻止机构。例如，在大约5度至大约15度的陡峭倾角(与超过15度的超陡倾角相反)中，块可以放置在一个或多个输送车12的轮前面，以防止列车进一步前进到接缝14中。在输送列车沿着接缝14放置在期望的位置的情况下，输送车12、输送带20，21和进料槽27可以被操作以将开采的材料输送出接缝14。

在一个实施例中，输送车驱动缸33可以各自包括两个阻止杆，其中两个阻止杆中的至少一个总是始终与输送车12接合。因此，在重新定位驱动缸期间，两个阻止杆中的一个可能与输送车12分离，而另一个阻止杆保持与输送车12接合，以防止列车以不受控制的方式滚动到接缝14中。

在采矿机34已经前进得足够远使得可以添加另一输送车12之后，甲板提升组件22可以在相反的方向上操作，以使发射甲板18的枢转反向并将发射甲板18返回到基本上水平的方向。然后，前端装载机(未示出)可以将另一输送车12放置在发射甲板18上。在此期间，先前的最后面的输送车12通过链条30被支撑在间隙50之上。新添加的输送车12可以通过线缆和连接器(未示出)电气地和机械地连接到先前最后面的输送车12。在新添加的传送带车12牢固地连接和操作的情况下，甲板提升组件22可以被操作以将发射甲板18枢转到期望的倾角24，如图1A所示。在其他实施例中，发射甲板18在将新添加的输送车电气地和机械地连接到先前最后面的输送车之前枢转。

上述过程可以重复多次，直到达到接缝的最大深度。然后可以通过相反地采用上述过程，一次将一个输送车12从接缝14拉出，以拉出输送列车。例如，每个输送车12可以通过使用驱动缸33顺序地拉回，电气断开，然后由前端装载机从水平取向的发射甲板18移除。可以重复该卸载过程，直到采矿机34已经从接缝14移除，此时整个发射车辆16可以在侧向方向上在滑板上液压地滑动到下一个接缝开始开采的新位置。

可替代地，可以重复该卸载过程，直到只有一部分输送列车已经被移除，例如以更换输送列车中间的损坏的或不能操作的输送车12。此外，输送列车的后部可以与输送列车的剩余部分机械地和电气地远程断开。然后可以使用卸载过程来移除列车的后部，然后移除输送列车的剩余部分。通过将输送列车部分地拉出接缝14，发射车辆16不需要拉动整个输送列车的重量。

本发明的不同实施例的各个方面在第X1，X2和X3段中表示，如下：

X1.本发明的一个方面涉及一种用于特别适用于陡斜接缝的高墙采矿系统的发射车辆，高墙采矿系统包括连接在一起以形成输送列车的模块化输送车，发射车辆包括下甲板；设置在下甲板上方的基本上水平定向的上甲板；用于接收和支撑输送列车的最后面的输送车的发射甲板，其中，发射甲板枢转地附接到上甲板；甲板提升组件，其配置为实现发射甲板的受控提升和降低，以使发射甲板相对于上甲板在垂直平面中倾斜，并将发射甲板返回到基本上水平定向，其中，上甲板在发射甲板通过甲板提升组件的倾斜期间保持基本上水平定向。

X2.本发明的另一方面涉及一种高墙采矿陡斜接缝的方法，包括以下步骤：提供具有下甲板、设置在下甲板上方的上甲板、枢转地附接到上甲板的发射甲板、承载在下甲板上的第一输送带和承载在发射甲板上的第二输送带的加长的发射车辆，将发射车辆与要开采的接缝的计划位置对准，使采矿机和包括至少一个输送车的输送列车以倾角前进到接缝中，在发射甲板处于基本上水平定向时，将额外的输送车放置在发射甲板上，使发射甲板相对于上甲板在垂直平面中倾斜以基本上匹配进入角，以及将额外的输送车附接到输送列车。

X3.本发明的又一方面涉及一种高墙采矿系统，特别适用于陡斜接缝，并且是多个输送车连接在一起以形成延伸到被开采的接缝中的输送列车的类型，高墙采矿系统包括加长的发射车辆，形成输送列车并适于将开采的材料向外输送到第二输送带的多个输送车，以及附接到输送列车内端的采矿机，用于从被开采的接缝切割材料并将材料移动到输送列车的内端以通过输送列车向外输送到第二输送带，发射车辆包括：下甲板，下甲板包括配置为控制到基本上水平定向的高墙采矿系统的动力和操作高墙采矿系统的电力控制室；通过至少一个支撑柱支撑在下甲板上方的上甲板；用于接收和支撑输送车的发射甲板，当在采矿作业中输送车被添加到输送列车的外端或从输送列车的外端移除，其中，发射甲板支撑在下甲板上方，并且枢转地联接到上甲板；由下甲板支撑的第一输送带；由发射甲板支撑的与发射甲板基本上平行延伸的第二输送带，第二输送带配置为将开采的材料移动到第一输送带；以及甲板提升组件，其包括在一端固定到发射甲板并在相对端固定到上甲板的至少一个可延伸的加长液压缸，液压缸配置为实现发射甲板的受控提升和降低，并使发射甲板根据需要相对于上甲板在垂直平面中倾斜，以在采矿操作期间基本上匹配要开采的接缝的倾角，并当不在采矿操作中时将发射甲板返回到基本上水平定向；形成输送列车并适于将开采的材料向外输送到第二输送带的多个输送车，以及附接到输送列车内端的采矿机，用于从被开采的接缝切割材料并将材料移动到输送列车的内端以通过输送列车向外输送到第二输送带。

其他实施例涉及与先前语句X1，X2或X3中的任何一个与以下其他方面中的一个或多个的组合。

其中，发射车辆还包括承载在下甲板上的第一输送带和承载在发射甲板上的第二输送带，第二输送带配置为将开采的材料转移到第一输送带。

其中，第一输送带保持固定到位(fixed in position)，并且第二输送带在发射甲板通过甲板提升组件的倾斜期间基本上平行于发射甲板。

其中，在操作期间，上甲板基本上固定在水平定向。

至少一个输送车驱动缸安装到发射甲板，并且当在发射甲板的全部倾斜角度始终支撑在发射甲板上时，保持与发射甲板和最后面的输送车的平行关系，输送车驱动缸包括在其上具有可激活的输送车接合装置的冲头，使得与接合装置一起致动输送车驱动缸导致输送车选择性地前进到接缝中或从接缝缩回。

起锚机附接到发射甲板，起锚机配置为可释放地联接到输送列车以防止当输送车驱动缸与最后面的输送车脱离时输送列车前进到接缝中。

至少一根线缆或链条可释放地联接到输送列车，线缆或链条配置为当输送车驱动缸从最后面的输送车脱离时防止输送列车前进到接缝中。

其中，至少一根线缆或链条包括两根线缆或两根链条，每根线缆或链条附接到最后面的输送车的各自侧。

其中，输送车驱动缸配置为防止当输送车驱动缸与最后的输送车接合时输送列车前进到接缝中。

斜坡联接到下甲板的第一端，斜坡配置为在下甲板的第一端和接缝之间支撑输送列车。

间隙在发射甲板和斜坡之间。

其中，输送车包括最前面的轮和最后面的轮，并且其中，间隙比在最前面的轮和最后面的轮之间的距离更长。

其中，发射甲板能够相对于水平方向以高达大约三十度的角度倾斜。

其中，发射甲板能够以大致等于接缝的倾角的角度倾斜。

其中，倾角大于或等于15度。

其中，倾角为至少15度。

其中，下甲板包括配置为控制到发射车辆的动力和操作发射车辆的电力控制室。

其中，甲板提升组件是至少一个可延伸液压缸，其在液压缸的一端固定到发射甲板，并且在液压缸的相对端固定到上甲板。

其中，倾斜包括向上枢转发射甲板的后端，枢转围绕位于发射甲板的中点和发射甲板的前端之间的枢转点。

其中，该方法还包括以下步骤：相对于上甲板在垂直平面中倾斜发射甲板，直到发射甲板返回到基本上水平定向，在发射甲板处于基本上水平定向时，将随后的输送车放置在发射甲板上，以及再次将发射甲板相对于上甲板在垂直平面中倾斜，以基本上匹配倾角。

其中，上甲板基本上固定在基本上水平定向。

其中，上甲板在发射甲板通过甲板提升组件的倾斜期间保持基本上水平定向。

其中，上甲板由多个支撑柱支撑。

其中，上甲板由前和后可延伸支撑柱支撑。

上述详细描述主要是为了清楚的理解，并且没有不必要的限制，本领域技术人员在阅读本公开内容时可以进行修改，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下进行。

Claims (29)

1.一种用于高墙采矿系统的发射车辆，包括：

基本上水平定向的下甲板；

设置在所述下甲板上方的发射甲板；

配置为实现所述发射甲板的受控的提升和降低的甲板提升组件；

其中，所述下甲板在所述发射甲板通过所述甲板提升组件的倾斜期间保持基本上水平定向。

2.根据权利要求1所述的发射车辆，还包括承载在所述下甲板上的第一输送带和承载在所述发射甲板上的第二输送带，所述第二输送带配置为将开采的材料转移到所述第一输送带。

3.根据权利要求2所述的发射车辆，其中，所述第一输送带保持固定到位，并且所述第二输送带在所述发射甲板通过所述甲板提升组件的倾斜期间基本上平行于所述发射甲板。

4.根据权利要求2所述的发射车辆，还包括进料槽，其配置为从所述第二输送带接收开采的材料并将开采的材料引导到所述第一输送带。

5.根据权利要求1所述的发射车辆，还包括设置在所述下甲板上方的基本水平定向的上甲板，其中，所述发射甲板可枢转地附接到所述上甲板，并且其中，所述甲板提升组件配置为实现所述发射甲板的受控的提升和降低，以使所述发射甲板相对于所述上甲板倾斜，并将所述发射甲板返回到基本上水平定向。

6.根据权利要求5所述的发射车辆，其中，在所述发射甲板通过所述甲板提升组件的倾斜期间，所述上甲板保持基本上水平定向。

7.根据权利要求5所述的发射车辆，其中，所述甲板提升组件是至少一个可延伸液压缸，其在液压缸的一端固定到所述发射甲板，并且在液压缸的相对端固定到所述上甲板。

8.根据权利要求1所述的发射车辆，还包括输送车控制系统，其安装到所述发射甲板，并且在所述发射甲板的全部倾斜角度保持与所述发射甲板的平行关系。

9.根据权利要求8所述的发射车辆，其中，所述输送车控制系统包括至少一个输送车驱动缸，所述输送车驱动缸包括在其上具有可激活的输送车接合装置的冲头，使得与接合装置一起致动输送车驱动缸导致输送车选择性地前进到接缝中或从接缝缩回。

10.根据权利要求9所述的发射车辆，还包括起锚机，其配置为可释放地附接到所述输送列车，以防止当所述输送车驱动缸与最后面的输送车脱离时所述输送列车前进到接缝中。

11.根据权利要求9所述的发射车辆，还包括可释放地联接到所述输送列车的至少一根线缆或链条，所述线缆或链条配置为当所述输送车驱动缸从最后面的输送车脱离时防止所述输送车前进到接缝中。

12.根据权利要求11所述的发射车辆，其中，所述至少一根线缆或链条包括两根线缆或两根链条，每根线缆或链条附接到所述输送车的各自侧。

13.根据权利要求9所述的发射车辆，其中，所述输送车驱动缸配置为防止当所述输送车驱动缸与所述输送车接合时所述输送车前进到接缝中。

14.根据权利要求1所述的发射车辆，还包括联接到所述下甲板的斜坡，所述斜坡配置为在所述下甲板和接缝之间支撑输送列车。

15.根据权利要求1所述的发射车辆，还包括所述发射甲板和所述下甲板之间的间隙。

16.根据权利要求15所述的发射车辆，其中，所述间隙比输送车的最前面的轮和最后面的轮之间的距离更长。

17.根据权利要求16所述的发射车辆，其中，所述输送车以基本上等于接缝的进入角的角度支撑在所述间隙内。

18.根据权利要求1所述的发射车辆，其中，所述发射甲板可相对于水平方向以高达大约三十度的倾角倾斜。

19.根据权利要求1所述的发射车辆，其中，所述发射甲板可以大致等于接缝的进入角的倾角倾斜。

20.根据权利要求19所述的发射车辆，其中，所述倾角为至少15度。

21.根据权利要求1所述的发射车辆，其中，所述下甲板包括配置为控制到所述发射车辆的动力和操作所述发射车辆的电力控制室。

22.一种高墙开采陡斜接缝的方法，包括以下步骤：

提供具有下甲板、设置在所述下甲板上方的上甲板、承载在所述下甲板上的第一输送带和承载在发射甲板上的第二输送带的加长的发射车辆；

将所述发射车辆与要开采的接缝的计划位置对准；

在所述发射甲板处于基本上水平定向时，将输送车放置在所述发射甲板上；

使所述发射甲板相对于所述下甲板向上倾斜以基本上匹配接缝的进入角；

将所述输送车连接到延伸到接缝中的输送列车，所述输送列车包括采矿机和至少一个列车输送车；

使用采矿机从被开采的接缝切割材料；以及

通过使用所述输送列车将切割材料移动到最后面的输送车，通过使用所述输送车将切割材料移动到所述第二输送带，并且通过使用所述第二输送带将切割材料移动到所述第一输送带。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括以下步骤：

将所述采矿机和至少一个列车输送车放置在所述下甲板上；以及

使所述采矿机和所述至少一个输送车以进入角前进到接缝中；

其中，将所述采矿机和至少一个列车输送车放置在所述下甲板上以及使所述采矿机和所述至少一个输送车以进入角前进到接缝中的步骤在当所述发射甲板处于基本上水平定向时将所述输送车放置在所述发射甲板上的步骤之前发生。

24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述倾斜包括将所述发射甲板的后端向上枢转。

25.根据权利要求22所述的方法，还包括以下步骤：

倾斜所述发射甲板，直到所述发射甲板返回到基本上水平定向，

在所述发射甲板处于基本上水平定向时，将额外的输送车放置在所述发射甲板上；以及

再次将所述发射甲板相对于所述上甲板在垂直平面中倾斜，以基本上匹配倾角。

26.根据权利要求22所述的方法，其中，所述上甲板固定在基本上水平定向。

27.一种高墙采矿系统，特别适用于陡斜接缝，并且是多个输送车连接在一起以形成延伸到被开采的接缝中的输送列车的类型，所述高墙采矿系统包括：

加长的发射车辆，所述发射车辆包括：

基本上水平定向的下甲板，所述下甲板包括配置为控制到所述高墙采矿系统的动力和操作所述高墙采矿系统的电力控制室，

通过至少一个支撑柱支撑在所述下甲板上方的基本上水平定向的上甲板，

用于接收和支撑输送车的发射甲板，当在采矿作业中所述输送车被添加到所述输送列车的外端或从所述输送列车的外端移除，其中，所述发射甲板支撑在所述下甲板上方，并且可枢转地联接到所述上甲板，

由所述下甲板支撑的第一输送带，

由所述发射甲板支撑的基本上平行于所述发射甲板延伸的第二输送带，所述第二输送带配置为将开采的材料移动到所述第一输送带，以及

甲板提升组件，其包括在一端固定到所述发射甲板并在相对端固定到所述上甲板的至少一个可延伸的加长液压缸，所述液压缸配置为实现所述发射甲板的受控的提升和降低，并在采矿操作期间使所述发射甲板根据需要相对于所述上甲板向上倾斜，以基本上匹配要开采的接缝的倾角，并当不在采矿操作时将所述发射甲板返回到基本上水平方向；

形成所述输送列车并适于将开采的材料向外输送到所述第二输送带的多个输送车；以及

附接到所述输送列车内端的采矿机，用于从被开采的接缝切割材料并将材料移动到所述输送列车的内端以通过所述输送列车向外输送到所述第二输送带。

28.根据权利要求27所述的系统，还包括至少一个加长的液压输送车驱动缸，其安装到所述发射甲板，并且在所述发射甲板的全部倾斜角度保持与所述发射甲板的平行关系，所述输送车驱动缸包括在其上具有可激活的输送车接合装置的冲头，使得与接合装置一起致动驱动缸导致所述输送列车选择性地前进到接缝中或从接缝缩回。

29.根据权利要求27所述的系统，其中，在所述发射甲板通过所述甲板提升组件的倾斜期间，所述上甲板保持基本上水平定向。