[实用新型]一种海底硫化物采矿试验系统

说明书

本实用新型公开了一种海底硫化物采矿试验系统，包括采矿试验母船、采矿车、软管以及连接采矿试验母船和采矿车的脐带缆，还包括承重缆和用于盛装并运送采矿车所采集矿物的矿物提升仓，所述矿物提升仓通过承重缆和采矿试验母船连接，矿物提升仓和采矿车之间通过软管连接。本实用新型的海底硫化物采矿试验系统具有可适应海底崎岖地形、风险较低和成本较低等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种海底采矿系统，尤其是涉及一种海底硫化物采矿试验系统。

背景技术

海底热液硫化物，亦称多金属硫化物，是指海底热液作用形成的一种矿物资源，一般富含铜、铅、锌、金和银等金属，同时副产物有钴、锡、硫、硒、锰、铟、铋、镓与锗等，且其主要组份为结晶矿物，冶炼工艺相对简单，因此具有很高的开采价值。

目前各国大多采用的硬管与软管相结合的采矿输送工艺，但首先，此系统一般适用于地势平坦的海底进行矿物采集，难以适用于硫化物生成的地形崎岖的海山等环境；其次，海流对长达千米以上的硬管输送有着很大的影响，不仅整套系统布放回收时间长，操作复杂，而且一旦管道堵塞，将对系统整体造成很大危险；而遇到恶劣的海上环境，整套系统将难以正常工作甚至产生严重后果。对于有着很高的开采价值的海底硫化物，其海上试验开采是必行的一步，但总体来说，现有的大型硬管输送海底采矿系统难以布设，对于船舶需求较高，如果将其用于试验开采，那么进行海上试验开采的成本不易控制，而适用于试验开采条件的装备一直未有研制成果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是，针对现有技术存在的问题，提供一种可适应海底崎岖地形、风险较低和成本较低的海底硫化物采矿试验系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种海底硫化物采矿试验系统，包括采矿试验母船、采矿车、软管以及连接采矿试验母船和采矿车的脐带缆，还包括承重缆和用于盛装并运送采矿车所采集矿物的矿物提升仓，所述矿物提升仓通过承重缆和采矿试验母船连接，矿物提升仓和采矿车之间通过软管连接。

作为上述海底硫化物采矿试验系统的进一步改进：

所述矿物提升仓包括料仓、外部支撑架和多个可调节支撑高度的支撑脚，所述外部支撑架套在料仓外部，所述支撑脚沿周向均匀连接于外部支撑架下方，并能使外部支撑架下表面达到水平位置。

所述支撑脚包括支撑板、伸缩驱动件和连接板，所述伸缩驱动件通过所述连接板与外部支撑架固定连接，伸缩驱动件的驱动端连接支撑板，所述支撑脚通过伸缩驱动件的驱动端的伸缩运动实现支撑高度的调节。

所述软管的一端连接于料仓顶部，所述料仓内设有料位计。

所述采矿车包括电控系统、行走系统和破碎采集系统，所述电控系统控制行走系统实现采矿车的位置移动，电控系统控制破碎采集系统实现采矿。

所述行走系统包括履带行走装置和液压站，液压站由电控系统控制驱动履带行走装置进行行走。

所述破碎采集系统包括破碎采集头和收集泵，电控系统控制破碎采集头进行破碎和采集，收集泵将采集到的矿物通过软管输送至矿物提升仓。

所述采矿车还包括有一摄像头，所述摄像头将采集情况图像传输回采矿试验母船。

上述海底硫化物采矿试验系统还包括综合导航定位系统，所述综合导航定位系统布设于海底、采矿试验母船、采矿车、软管和矿物提升仓上。

本实用新型还相应提供一种如上述海底硫化物采矿试验系统的布放回收方法，包括以下步骤：

(a)布放过程：采矿试验母船到达硫化物矿区采集点，先布放综合导航定位系统，之后通过脐带缆将采矿车缓慢放置海平面以下，随采矿车一同下放软管，待软管基本下放完成后，从船侧通过承重缆下放矿物提升仓，之后将采矿车和矿物提升仓均布放至海底相应位置；