[发明专利]海底矿物泥沙提升机构以及采矿装置

说明书

本发明涉及海洋采矿设备技术领域，特别涉及一种海底矿物泥沙提升机构以及采矿装置，本发明的海底矿物泥沙提升机构在第一管道内设置第二管道，并且第一管道内还设置有叶轮组件，该叶轮组件包括旋向相反的一级级叶片与二级叶片，驱动机构输送海水以通过一级叶片驱使叶轮组件转动，进而使得二级叶片能够提升海底矿物泥沙与海水的混合物，实现提升海底矿物泥沙，并且驱动机构还可以带动端部的搅动组件转动，仅采用一个驱动机构即可实现提升与搅动海底矿物泥沙实现方便抽取提升海底矿物泥沙，并且在提升过程中海底矿物泥沙与海水的混合物在第一管道与第二管道之间的区域或者是第二管道内流动，避免对周边的海洋环境造成污染。

技术领域

本发明涉及海洋采矿设备技术领域，特别涉及一种海底矿物泥沙提升机构以及采矿装置。

背景技术

目前，随着对海洋的深入探索，人们认识到海洋是一个资源和能源宝库，现在国际海底区域开发是一个热点。已有的科学发现表明，国际海底区域内蕴藏着丰富的战略金属、能源等资源，位于一定水深的海底有大量富含如铜、镍、钴、锰等多金属结核的矿物泥砂。当前，海底矿物泥砂提升一般采用拖斗式采矿船法、连续索斗采矿船法、潜艇式遥控车采矿法等方法。这些海底矿物泥砂提升方法需要的设备都比较笨重而且复杂，在泥砂提升到开采船的过程中，泥砂与海水的混合物外溢对海洋造成严重污染。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种海底矿物泥沙提升机构，结构简单并可适应不同海底深度的环境，在矿物泥沙提升过程中没有泄露，避免污染海洋。

本发明还提出一种采用上述海底矿物泥沙提升机构的采矿装置。

根据本发明的第一方面实施例的海底矿物泥沙提升机构，包括：第一管道；第二管道，穿设于所述第一管道内；叶轮组件，有间隔设置的若干个，所述叶轮组件包括旋向相反的一级叶片与二级，所述一级叶片位于所述第一管道与所述第二管道之间的区域，所述二级叶片位于所述第二管道内；驱动机构，与所述第一管道或所述第二管道连接，能够往所述第一管道或第二管道内输送海水以驱使所述叶轮组件转动；搅动组件，设置在所述第一管道或所述第二管道的端部，由所述驱动机构通过海水驱动并用于搅动海底矿物泥沙。

根据本发明实施例的海底矿物泥沙提升机构，至少具有如下有益效果：本发明在第一管道内设置第二管道，并且第一管道内还设置有叶轮组件，该叶轮组件包括旋向相反的两级叶片，驱动机构输送海水以通过一级叶片驱使叶轮组件转动，进而使得二级叶片能够提升海底矿物泥沙与海水的混合物，实现提升海底矿物泥沙，并且驱动机构还可以带动端部的搅动组件转动，仅采用一个驱动机构即可实现提升与搅动海底矿物泥沙实现方便抽取提升海底矿物泥沙，并且在提升过程中海底矿物泥沙与海水的混合物在第一管道与第二管道之间的区域或者是第二管道内流动，避免对周边的海洋环境造成污染。

根据本发明的一些实施例，所述第一管道和/或第二管道可由多段拼接形成并且均可自海平面延伸至海底。

根据本发明的一些实施例，所述叶轮组件设置在相邻两段所述第二管道之间，并且所述叶轮组件能够相对所述第二管道转动。

根据本发明的一些实施例，相邻两段所述第二管道之间设置有叶轮固定罩，所述叶轮组件设置在所述叶轮固定罩内并通过轴承与所述叶轮固定罩连接。

根据本发明的一些实施例，所述叶轮固定罩上位于所述第一管道与第二管道之间的部分以及位于所述第二管道内的部分分别贯通设置。

根据本发明的一些实施例，其中一个所述叶轮组件设置在所述第二管道靠近海底的端部并与所述搅动组件连接。

根据本发明的一些实施例，所述搅动组件包括主体以及分别设置在所述主体上的搅拌钻头，所述主体与所述第一管道或所述第二管道固定连接，所述搅拌钻头与所述叶轮组件连接并随所述叶轮组件转动。