[发明专利]一种深海采矿提升系统

说明书

本发明公开了一种深海采矿提升系统，包括水面母船、水下储料仓和往复水面母船和水下储料仓之间的转运料仓，水面母船上设置有水上绞车，水下储料仓上设置有水下绞车，转运料仓的一端与水上绞车的绳缆连接，另一端与水下绞车的绳缆连接，水下储料仓上设置有将其内矿物颗粒输送到转运料仓内的进料装置。本发明通过铠装缆带动料仓实现物料的运输，具有布放操作流程简单，运输安全性高和运输效率较高等特点，可解决恶劣环境下深海矿物颗粒长距离的物料输送问题，避免其他输送方式如管道堵塞、缆绳缠绕等问题。

技术领域

本发明涉及深海采矿装备技术领域，尤其涉及一种用于将深海矿物提升到海面母船的采矿提升系统。

背景技术

在深海采矿系统中，由于海底至海面的距离长达几千米，且由于海浪和海流的影响，对海底所采集的矿产资源的运输提出了很高的要求。目前，深海采矿的提升系统主要有以下几种方案：

1、全软管方案：本方案通过软管将采矿车与水面船舶连接在一起，所采集的矿物通过几千米的软管输送至海面上。但是，存在软管布放困难，管道易磨损，输送软管形态难以控制等问题；

2、软管和硬管相结合的方案，本方案由船舶往下距离海底几百米处为硬管，然后硬管末端连接有中间仓，中间仓上再通过软管与采矿车进行连接。但是，此方案存在硬管布放和回收困难，几千米长的硬管对船舶承载要求高，对海况的适应性差等问题；

3、多料仓循环运输方案，本方案海底与海面之间布置有多个料仓，料仓之间通过钢缆进行连接，通过钢缆的运动，在海底与海面之间循环运输矿物，本方案由于存在多根缆，可能存在缠绕情况，风险较大。

发明内容

本发明目的在于提供一种深海采矿提升系统，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种深海采矿提升系统，包括水面母船、水下储料仓和往复于所述水面母船和水下储料仓之间的转运料仓，所述水面母船上设置有水上绞车，所述水下储料仓上设置有水下绞车，所述转运料仓的一端与水上绞车的绳缆连接，另一端与所述水下绞车的绳缆连接，所述水下储料仓上设置有将其内的矿物颗粒送到所述转运料仓内的进料装置。

进一步的，所述进料装置包括物料泵送装置和转运料仓座，所述转运料仓座内设置有可与转运料仓滑接的通道，所述转运料仓座的侧壁上设置有贯通内外的通孔，该转运料仓座安装在水下储料仓上，所述水下绞车安装在所述转运料仓座的底部，所述转运料仓运动到所述转运料仓座内的固定位置时，所述物料泵送装置的输出端向所述转运料仓的进料口输送矿物颗粒。

进一步的，所述物料泵送装置包括安装在所述转运料仓座外壁上的提升泵、进料管道和出料管道，所述进料管道的下端向所述水下储料仓的底部延伸，上端与所述提升泵的输入端连接，所述提升泵的输出端与所述出料管道的输入端连接，所述出料管道的输出端朝向位于所述转运料仓座内转运料仓的进料口设置。

进一步的，所述进料口设置在所述转运料仓的上部，所述转运料仓的下部设置有卸料口，所述进料口和卸料口设置有可自动开闭的料仓门。

进一步的，所述转运料仓座的上端设置有外径向上扩大的倒锥形开口，所述转运料仓的外径与所述转运料仓座的内径基本相同，所述出料管道的输出端朝向所述倒锥形开口的底部设置。

进一步的，所述转运料仓为两端外径逐渐减小的梭形料仓，该转运料仓的两端设置有尖端部，所述进料口安装在所述尖端部上，所述转运料仓座的底部还安装有水下绞车安装仓，所述水下绞车安装仓的上端缩口形成一可与所述尖端部套接的套接孔，所述尖端部插接固定在所述套接孔上时，所述进料口的下边缘与所述倒锥形开口的底部边缘对齐。

进一步的，所述绳缆为铠装缆，所述水下储料仓和转运料仓通过所述铠装缆与所述母船电气连接。

进一步的，所述转运料仓的外壁上设置有浮力部件，所述浮力部件和所述转运料仓在水下所受的浮力大于所述转运料仓的自重。