[发明专利]一种集成式深海采矿车

说明书

本发明公开了一种集成式深海采矿车，包括行走机构、车架、截割装置、收集装置、水力旋流器、料仓和提升装置，所述截割装置包括截割头、动臂、支架和液压缸，所述截割头安装在动臂的一端，截割头通过驱动装置驱动转动，所述动臂的另一端与支架的顶部铰接，所述液压缸的活塞杆与动臂的中部相连，缸筒铰接于支架的底部；所述收集装置包括依次连通的吸矿室、硬管、软管和离心泵，所述吸矿室设置在切割头内部，所述离心泵的出料端与水力旋流器连通，所述水力旋流器通过管道与料仓连通。采用本申请的深海采矿车，将平整、切削、收集、分离等采矿工序集成一体，实现了经济、高效、可靠、连续的深海采矿作业，适合于大规模开采海底多金属硫化物矿。

技术领域

本发明涉及深海采矿设备技术领域，具体涉及一种集成式深海采矿车。

背景技术

深海多金属硫化物矿富含金、银、铜铅等金属元素，主要分布于海底1500-4000的海洋中脊和海底活动多发处。矿床由火山口热液喷出与冷水结合而成，其赋存状态为海底崎岖不平的烟囱状石块,在海底的形成厚度可达数米甚至十几米，具有较大的开采前景。海底采矿装备工作在几千米的海水环境，条件非常恶劣、采矿难度高、投资巨大，因此需要提出切实可行且经济高效的开采方案。同时，在海洋采矿过程中还要尽量减小采矿活动对海洋环境造成的影响。

海底多金属硫化物矿的开采是一项庞大而复杂的工作，涉及到矿物的切削、收集、提升、行走等多项关键。其中切削是深海多金属硫化物开采流程的第一步，它要求高效、低能耗地破碎矿物，而且要求破碎的矿物尽量多地被收集起来。同时，由于深海采矿操作控制的难度非常大，因此需要尽量减少设备的数量，以减少机器之间的干扰。同时，破碎矿石中的过细颗粒没有经济价值，出于海洋环境保护的需要要求返回海洋。

目前，国际上多个公司提出了深海采矿方案，其中以鹦鹉螺矿业公司的系统最为著名，它的海底采矿车包括3台采矿设备，分别是辅助采矿机、主采矿机和集矿机。辅助采矿机用来平整海底表面，创造工作面。主采矿机具有大的切削能力，主要用来破碎矿床，集矿机用来将散落的矿石收集起来。该方案采用分离式开采方式，对采矿车间的协作要求特别高，同时分散的矿床也将增大系统的布放回收难度及成本，总体来看经济性和可靠性均较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种适合大规模深海多金属硫化物开采的集成式深海采矿车，以便实现经济、高效、可靠、连续的深海采矿作业，同时降低采矿对海洋环境的影响。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种集成式深海采矿车，包括车架和行走机构，所述车架上集成设置有截割装置、收集装置、水力旋流器、料仓和提升装置，所述截割装置包括截割头、动臂、支架和液压缸，所述截割头安装在动臂的一端，截割头通过驱动装置驱动转动，所述动臂的另一端与支架的顶部铰接，所述液压缸的活塞杆与动臂的中部相连，缸筒铰接于支架的底部；所述收集装置包括依次连通的吸矿室、硬管、软管和离心泵，所述吸矿室设置在切割头内部，所述离心泵的出料端与水力旋流器连通，所述水力旋流器通过管道与料仓连通。

进一步，所述提升装置包括多级通过管道连通的提升泵，处于最底层的提升泵通过管道与料仓连通。

进一步，所述车架上设置有旋转台，所述支架安装在旋转台上。

进一步，所述行走机构为履带式行走机构，所述履带上设置有突棱。

进一步，所述截割头的周向布置有多个挖斗，所述挖斗的边缘安装有多个刀齿。

进一步，所述硬管的进口处安装有拨料结构，所述拨料结构包括转轴和周向设置在转轴上的多块刮刀片。

进一步，所述吸矿室的底部设置有与吸矿室上下滑动配合的接料板，所述接料板通过伸缩结构与吸矿室底部连接。

进一步，所述伸缩结构包括密封滑动套接的杆体和管体，所述杆体处于管体内的一端通过弹簧与管体内壁连接。

本发明的有益效果：