[发明专利]海底浅表层水合物开采装置及其开采方法

权利要求书

1.一种海底浅表层水合物开采装置，其特征在于，包括开采单元和收集单元，其中，

所述开采单元包括：

海底船体（11），工作于海底；

排水室（12），设置于所述海底船体（11）上，所述排水室（12）的顶部设有压力阀（18），底部设有单向排水孔（19），所述排水室（12）用于控制水合物块体中的水份从排水室（12）排出；

高速螺旋钻头（13），用于钻掘和传输沉积物；

转动圈（14），设置于所述排水室（12）的入口端，用于连接所述排水室（12）和所述高速螺旋钻头（13），提供所述高速螺旋钻头（13）的旋转动力；

转向臂（15），设置于海底船体（11）上，用于所述高速螺旋钻头（13）的转动；

破碎机（16），设置于所述海底船体（11）上，用于将排水后的水合物块体粉碎；

分解箱（17），用于收集从所述破碎机（16）中粉碎的水合物；

所述收集单元包括：

水合物分解站（21），设置于浅水层；

提升装置（22），用于将所述分解箱（17）传递到所述水合物分解站（21）；

集气管（23），活动设置于所述分解箱（17）上，用于所述分解箱（17）内分解后的气体的回收和储集。

2.根据权利要求1所述的海底浅表层水合物开采装置，其特征在于，还包括履带（110），所述履带（110）设置于所述海底船体（11）的底端，用于所述海底船体（11）的行走以及压实采空区。

3.根据权利要求1所述的海底浅表层水合物开采装置，其特征在于，所述高速螺旋钻头（13）的腔体内设有螺旋叶片，所述螺旋叶片的后端与所述排水室（12）贯通，所述螺旋叶片的前端设置成挖掘和传输用的尖角状。

4.根据权利要求1所述的海底浅表层水合物开采装置，其特征在于，还包括加热底板（111），所述加热底板（111）设置于所述分解箱（17）上，用于促进所述分解箱（17）内水合物的分解。

5.根据权利要求1所述的海底浅表层水合物开采装置，其特征在于，还包括第一传送装置（112），所述第一传送装置（112）设置于所述海底船体（11）上，用于将分解箱（17）传送到所述提升装置（22）的取样处。

6.根据权利要求1所述的海底浅表层水合物开采装置，其特征在于，还包括第二传送装置（113），所述第二传送装置（113）设置于所述海底船体（11）上，用于将排水后的水合物块体传送到所述破碎机（16）内。

7.根据权利要求1所述的海底浅表层水合物开采装置，其特征在于，所述转向臂（15）设置在排水室（12）的后端。

8.根据权利要求1所述的海底浅表层水合物开采装置，其特征在于，还包括涡轮推进器（114），所述涡轮推进器（114）设置于所述海底船体（11）的后端，为所述海底船体（11）提供前进的动力。

9.一种使用权利要求1所述海底浅表层水合物开采装置的开采方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、高速螺旋钻头（13）在转向臂（15）的带动下实现对水合物块体进行多角度、多方位灵活开采；

B、高速螺旋钻头（13）采掘到的水合物块体被输送到排水室（12），排水室（12）内的水分从排水室（12）向海水流动；

C、排水后的水合物块体运送到破碎机（16）组中进行粉碎；

D、粉碎后呈碎屑状的水合物碎屑装进水合物分解箱（17），当一个分解箱（17）被装满后，用另一个空的水合物分解箱（17）替代装满的水合物分解箱（17）；

E、用提升装置（22）将装满水合物碎屑的水合物分解箱（17）抬升到水合物分解站（21）后，分解气体；

F、用集气管（23）回收和储集分解后的气体；

G、分解箱（17）内的水合物完全分解后，释放沉积物进行回填。

10.根据权利要求9所述的开采方法，其特征在于，所述步骤E中，水合物分解箱（17）下方的加热底板进行加热，促进水合物的分解。