[发明专利]一种海底硫化物采矿试验系统及其布放回收方法

权利要求书

1.一种海底硫化物采矿试验系统，包括采矿试验母船(1)、采矿车(2)、软管(3)以及连接采矿试验母船(1)和采矿车(2)的脐带缆(4)，其特征在于：还包括承重缆(5)和用于盛装并运送采矿车(2)所采集矿物的矿物提升仓(6)，所述矿物提升仓(6)通过承重缆(5)和采矿试验母船(1)连接，矿物提升仓(6)和采矿车(2)之间通过软管(3)连接。

2.根据权利要求1所述的海底硫化物采矿试验系统，其特征在于：所述矿物提升仓(6)包括料仓(61)、外部支撑架(62)和多个可调节支撑高度的支撑脚(63)，所述外部支撑架(62)套在料仓(61)外部，所述支撑脚(63)沿周向均匀连接于外部支撑架(62)下方，并能使外部支撑架(62)下表面达到水平位置。

3.根据权利要求2所述的海底硫化物采矿试验系统，其特征在于：所述支撑脚(63)包括支撑板(631)、伸缩驱动件(632)和连接板(633)，所述伸缩驱动件(632)通过所述连接板(633)与外部支撑架(62)固定连接，伸缩驱动件(632)的驱动端连接支撑板(631)，所述支撑脚(63)通过伸缩驱动件(632)的驱动端的伸缩运动实现支撑高度的调节。

4.根据权利要求2所述的海底硫化物采矿试验系统，其特征在于：所述软管(3)的一端连接于料仓(61)顶部，所述料仓(61)内设有料位计。

5.根据权利要求1所述的海底硫化物采矿试验系统，其特征在于：所述采矿车(2)包括电控系统(21)、行走系统(22)和破碎采集系统(23)，所述电控系统(21)控制行走系统(22)实现采矿车(2)的位置移动，电控系统(21)控制破碎采集系统(23)实现采矿。

6.根据权利要求5所述的海底硫化物采矿试验系统，其特征在于：所述行走系统(22)包括履带行走装置(221)和液压站(222)，液压站(222)由电控系统(21)控制驱动履带行走装置(221)进行行走。

7.根据权利要求5所述的海底硫化物采矿试验系统，其特征在于：所述破碎采集系统(23)包括破碎采集头(231)和收集泵(232)，电控系统(21)控制破碎采集头(231)进行破碎和采集，收集泵(232)将采集到的矿物通过软管(3)输送至矿物提升仓(6)。

8.根据权利要求5所述的海底硫化物采矿试验系统，其特征在于：所述采矿车(2)还包括有一摄像头(24)，所述摄像头(24)将采集情况图像传输回采矿试验母船(1)。

9.根据权利要求1所述的海底硫化物采矿试验系统，其特征在于：还包括综合导航定位系统(7)，所述综合导航定位系统(7)布设于海底、采矿试验母船(1)、采矿车(2)、软管(3)和矿物提升仓(6)上。

10.一种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(1)到达硫化物矿区采集点，先布放综合导航定位系统(7)，之后通过脐带缆(4)将采矿车(2)缓慢放置海平面以下，随采矿车(2)一同下放软管(3)，待软管(3)基本下放完成后，从船侧通过承重缆(5)下放矿物提升仓(6)，之后将采矿车(2)和矿物提升仓(6)均布放至海底相应位置；

(b)系统工作：采矿车(2)利用履带行走装置(221)行走，破碎采集头(231)对硫化物进行破碎和收集，收集泵(232)将破碎的硫化物通过软管(3)输送至料仓(61)，摄像头(24)将采集的效果及海底环境传回采矿试验母船(1)，用于工作人员进行观察，综合导航定位系统(7)用于规划采矿车(2)的采集路径、观察软管(3)的输送形态；

(c)回收过程：料位计测定料仓(61)将满或摄像头(24)观察到此矿点采集完成后，整套系统进行回收，先通过承重缆(5)提升矿物提升仓(6)，再通过脐带缆(4)提升采矿车(2)，二者回收完成后回收综合导航定位系统(7)，然后采矿试验母船(1)航行至下一矿点进行采集。