[发明专利]一种机械式提矿装置

说明书

本发明公开了一种机械式提矿装置，包括履带式动力装置、支撑架(2)、n个采集桶(3)、绳缆(6)以及中继舱(1)，该履带式动力装置包括两条设置于缆绳(6)及采集桶(3)两侧的对称履带，每条履带的内部包括两个电机(4)，支撑架(2)为总体支撑结构，绳缆(6)为连接各采集桶(3)的中央线缆，中继舱(1)为放置于水面以下的中继开口容器，履带式动力装置通过履带将动力传递到采集桶(3)，带动各采集桶(3)运动，各采集桶(3)的运动通过绳缆(6)的作用传递到后续采集桶(3)并带动一同运动，最下面的采集桶(3)通过所述中继舱(1)时采集中继舱(1)内部的物质，通过本发明，可解决现有技术中缆绳容易缠绕的问题。

技术领域

本发明涉及海洋工程和机械工程领域，特别是涉及一种深海采矿提升、深海养殖或者其他各种需要提升作业海洋活动的机械式提矿装置。

背景技术

海洋是地球上尚未被人类充分认识和利用的最大潜在资源基地。除海洋石油气资源和海滨矿砂外，海底目前已知有商业开采价值的还有多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物等金属矿产资源。这些矿物中富含镍、钴、铜、锰及金、银金属等，总储量分别高出陆上相应储量的几十倍到几千倍。2013年我国又正式获得一块太平洋富钴结壳矿区。显然，深海矿产资源的开发必须依赖深海采矿装备进行。2015年5月19日公布的《中国制造2025》为“制造强国”战略指明了方向，把“海洋工程装备及高科技船舶”归为重点突破的十大战略领域之一，着重进行先进海洋工程装备的研发和国有化。

1873年英国首先在大西洋发现锰结核。20世纪60年代，一些工业发达国家开始调查深海海底矿产资源，并研究开采技术。已知的深海海底矿产资源主要是锰结核，有些海域发现含金、银、铜、铅、锌等的多金属软泥。这些年已建立起八个跨国财团，约有一百多家公司在从事勘探与试采工作。中国近几年展开调查研究工作，多次在太平洋采集到锰结核。

锰结核是含有锰、铁、铜、镍、钴和其他20多种稀有元素的球形结核,广泛分布在世界各大洋2000～6000m深的洋底表层。太平洋中部的结核品位最高，储量最大。有些海域的锰结核中镍、钴、铜的品位高于陆地开采的矿床。已发现世界各大洋底锰结核的总储量约三万亿吨，仅太平洋就有17000亿吨左右，它的储量在不断增长，在太平洋底，每年约可增长一千万吨左右。70年代末在连续索斗采砂船上，由带有很多拖斗的无极绳连续转动，将锰结核自海底捞出。采砂船横向慢速移动，能使若干拖斗同时在一定宽度上连续作业。

连续绳斗式采矿系统是由日本于上世纪60年代末提出，并于70年代初展开了大量海试，而且取得了预期的效果。该开采方式集采矿与提升为一体，其主要原理是在一根缆索上每隔适当的距离设置一个链斗，通过采矿船的船首和船尾安装的缆索导轮构成无极循环运转，从而将结核从海底铲起并提升至海面。

该系统曾多次在海上成功地进行试验，其优点是设备简单、维修方便、造价和维护费低，但是采集效率和资源回收率都比较低，而且只能适用于平坦的海底地形，缆绳很容易缠绕，因此也已经被淘汰。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种机械式提矿装置，其将提矿装置安装在固定管路当中，解决了现有技术中缆绳容易缠绕的问题。

本发明之另一目的在于提供一种机械式提矿装置，其只需要连接中继舱并从中继舱当中提升物质，而无需进行采矿作业，进而提升了效率。

本发明之再一目的在于提供一种机械式提矿装置，其结构简单，在水下不需要用电设备而极大地提高了设备的可靠性。