一种深海多金属结核矿采矿作业系统技术方案

技术编号:23526032 阅读:170 留言:0更新日期:2020-03-18 10:04
本实用新型专利技术公开了一种深海多金属结核矿采矿作业系统,提矿立管系统包括提矿立管和泥浆泵;提矿立管的顶端和采矿平台连接,提矿立管的底端通过万向节和坐底式矿物接驳处理中心相连;坐底式矿物接驳处理中心内部设置有多自由度平台,多自由度平台自上而下依次设置有废料库和新料库,废料库出口和新料库入口处的上输送带和下输送带的端部通过采矿机器人相衔接;多自由度平台的正下方相对应设置有多个扇形采矿区域,采矿机器人在扇形采矿区域内运行作业。接驳和提升矿物,DSAMV卸矿的同时提供压载,提供电力补给和双向数据通信;平衡DSAMV的重力与浮力关系;多台DSAMV并行工作互不干扰,省略掉掉脐带缆和输矿软管,可以实时适应采矿立管的动态变化和接驳时适应DSAMV的实时状态。

A mining system for deep sea polymetallic nodule mine

【技术实现步骤摘要】
一种深海多金属结核矿采矿作业系统
本技术属于采矿设备
,具体涉及一种深海多金属结核矿采矿作业系统。
技术介绍
随着世界经济的不断发展,对矿产资源的需求也越来越大,大量的资源开发造成地球陆地矿产资源日益枯竭。在陆地矿产资源枯竭之前,尽早开辟新的资源供给渠道已是当今各国共同的抉择。经勘探查明,大洋是丰富的矿产资源基地,为了满足人类生存和发展对矿产资源的需要,世界各国将目光投向了海洋。在海洋不同深处,蕴藏着大量的海底矿产,其储备量和含量,都是大陆无法比拟的,把矿物从海底运输到陆地上的方式具有很大的不同。一方面,其输送方式完全不同,输送难度较大;另一方面,生产效率和经济性也是一个重要的考虑因素,同时,由于在深海开采,技术难度和复杂性都非常高,这就对技术要求方案提出了很大的挑战。虽然,管道提升式采矿模式被认为是效率较高、最具商业化前景的深海采矿作业模式,但是,却存在以下问题:(1)脐带缆和输矿软管对海底采矿机器人稳健控制存在强非线性耦合影响,且随着作业半径变化,脐带缆和输矿软管在水中的形状发生改变,增加了其动态行为的描述难度,它们对海底采矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深海多金属结核矿采矿作业系统,其特征在于,具体包括采矿平台、提矿立管系统、采矿机器人、坐底式矿物接驳处理中心,所述提矿立管系统包括提矿立管和泥浆泵,提矿立管内分别设置有新料上升管道和废料下沉管道;所述提矿立管的顶端和采矿平台连接,提矿立管的底端通过万向节和坐底式矿物接驳处理中心相连;坐底式矿物接驳处理中心内部设置有多自由度平台,多自由度平台自上而下依次设置有废料库和新料库,废料库出口和新料库入口处分别设置有上输送带和下输送带,上输送带和下输送带的端部通过采矿机器人相衔接;多自由度平台的正下方相对应设置有多个扇形采矿区域,采矿机器人在扇形采矿区域内运行作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种深海多金属结核矿采矿作业系统,其特征在于,具体包括采矿平台、提矿立管系统、采矿机器人、坐底式矿物接驳处理中心,所述提矿立管系统包括提矿立管和泥浆泵,提矿立管内分别设置有新料上升管道和废料下沉管道;所述提矿立管的顶端和采矿平台连接,提矿立管的底端通过万向节和坐底式矿物接驳处理中心相连;坐底式矿物接驳处理中心内部设置有多自由度平台,多自由度平台自上而下依次设置有废料库和新料库,废料库出口和新料库入口处分别设置有上输送带和下输送带,上输送带和下输送带的端部通过采矿机器人相衔接;多自由度平台的正下方相对应设置有多个扇形采矿区域,采矿机器人在扇形采矿区域内运行作业。


2.根据权利要求1所述一种深海多金属结核矿采矿作业系统,其特征在于,所述坐底式矿物接驳处理中心设置为圆柱体结构,接驳和提升由采矿机器人采集的矿物,其内部的多自由度平台设置为数块等分的横截面呈扇形的柱体结构,每个自由度平台上设置有接驳中心出入口。


3.根据权利要求1或2所述一种深海多金属结核矿采矿作业系统,其特征在于,所述坐底式矿物接驳处理中心的内部设置有海底无线充电桩,为采矿机器人补充电能。


4.根据权利要求1所述一种深海多金属结核矿采矿作业系统,其特征在于,所述采矿机器人设置为履带式采矿机器人,采矿机器人的上方设置料舱,料舱内部通过推料板间隔形成新料舱和废料舱,推料板前后移动控制新料舱和废料舱的体积相对变化。

【专利技术属性】
技术研发人员:刘贵杰陈旭光谢迎春田晓洁冷鼎鑫穆为磊王泓晖
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:新型
国别省市:山东;37

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