一种吸压混合非接触式深海采矿系统及其工作方法

文档序号:25862097发布日期:2021-07-13 16:19阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种吸压混合非接触式深海采矿系统,其特征在于:包括至少一个采矿车、至少一个增压站、至少一个转运车、rov、充电桩、扬矿硬管、收集船、运输船,在收集船上设有负压仓,一设置在收集船上的空气泵通过管路与负压仓相连通设置,所述负压仓通过输送软管与运输船的运输仓相连通设置,在收集船上设有扬矿硬管,扬矿硬管的上端与收集船的负压仓相连通,其下端向下穿出收集船与设置在海底的增压站相连,所述收集船通过光电复合缆与海底的采矿车、充电桩相连,所述rov通过脐带缆与收集船相连接。

2.根据权利要求1所述的一种吸压混合非接触式深海采矿系统,其特征在于:所述采矿车包括设置在采矿车内的储料罐,一采矿车输料口通过连接管道与采矿车的储料罐相连通。

3.根据权利要求1所述的一种吸压混合非接触式深海采矿系统,其特征在于:所述转运车包括设置在转运车内的矿仓,一设置在转运车内的矿浆泵,其出料端与矿仓相连通设置,其进料端与可动输料管相连,在转运车内设有蓄电池,蓄电池经导线与设置在转运车外侧的充电插头相连,所述矿浆泵经导线与蓄电池相连。

4.根据权利要求1所述的一种吸压混合非接触式深海采矿系统,其特征在于:所述rov包括设置在rov上的环境监测传感器,在rov一侧设有水下机械手。

5.根据权利要求1所述的一种吸压混合非接触式深海采矿系统,其特征在于:所述增压站包括海水腔与输送腔,且输送腔的直径小于海水腔的直径,在增压站内设有活塞,所述活塞包括活动卡接在海水腔内的下活塞,在下活塞上设有活动卡接在输送腔内的上活塞,在增压站一侧设有海水泵,所述海水泵经进水管与海水腔下部相连通,在进水管上设有第一海水阀,在海水腔下部一侧设有出水管,在出水管上设有第二海水阀,在海水腔上部一侧设有排水管,在排水管上设有第三海水阀;在输送腔一侧设有增压站输料口,增压站输料口通过输料管与输送腔相连通设置,在输料管上设有第一矿浆阀,所述扬矿硬管穿过增压站的输送腔与其相连通设置,在靠增压站一侧的扬矿硬管上设有第二矿浆阀。

6.根据权利要求1所述的一种吸压混合非接触式深海采矿系统,其特征在于:所述充电桩包括桩体和设置在桩体上的若干个充电插座。

7.根据权利要求1所述的一种吸压混合非接触式深海采矿系统,其特征在于:还包括设置在海底的若干个水下潜标,所述水下潜标包括潜标本体,在潜标本体底部设有系泊链,在潜标本体上设有水声通讯装置,所述水声通讯装置可与采矿车、转运车以及rov进行通讯。

8.根据权利要求1所述的一种吸压混合非接触式深海采矿系统,其特征在于:在海面以下的各根光电复合缆上沿其长度间隔设有若干个浮球。

9.一种采用权利要求1-8任一所述的吸压混合非接触式深海采矿系统的工作方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤1:在海底指定作业区域的边界布放水下潜标;

步骤2:将采矿车、转运车、增压站、扬矿硬管、光电复合缆及rov下放至作业区域,并将充电桩下放至工作区域之外;

步骤3:采矿车在规划好的作业区域内开采矿料,并储存于采矿车的储料罐中;

步骤4:待采矿车的储料罐内满载时,转运车驶向该满载的采矿车,将可动输料管与采矿车输料口对接,将采矿车储料罐内的矿料抽取至转运车的矿仓内;

步骤5:待转运车的矿仓满载后,转运车驶向增压站,将可动输料管与增压站输料口对接,将转运车矿仓内矿料输送至增压站的输送腔内;

步骤6:待增压站的输送腔满载后,启动增压站的海水泵,并同时启动收集船上的空气泵,将矿料从扬矿硬管内输送至收集船的负压仓内;

步骤7:待收集船的负压仓满载后,将负压仓内的矿料通过输送软管输送至运输船的运输仓内;

步骤8:若转运车的蓄电池电量较低时,则使其驶离工作区域,并驶向充电桩,将转运车的充电插头与充电桩的充电插座连接,为转运车充电。


技术总结
本发明涉及深海采矿技术领域,尤其涉及一种吸压混合非接触式深海采矿系统及其工作方法。它包括至少一个采矿车、至少一个增压站、至少一个转运车、ROV、充电桩、扬矿硬管、收集船、运输船,在收集船上设有负压仓,一设置在收集船上的空气泵通过管路与负压仓相连通设置,所述负压仓通过输送软管与运输船的运输仓相连通设置,在收集船上设有扬矿硬管,扬矿硬管的上端与收集船的负压仓相连通。它解决当前各种深海采矿方案存在的采矿效率低下、可靠性差、污染严重等技术问题,能够有效提高深海采矿的采矿效率,可连续性进行采矿,提高了设备运行的安全性,延长采矿设备的使用寿命,同时避免对环境造成污染,解决了现有技术中存在的问题。

技术研发人员:刘延俊;秦健;王元之;房志杰;白发刚;石振杰;矫立坤;吴天明
受保护的技术使用者:山东大学
技术研发日:2021.04.16
技术公布日:2021.07.13
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