[发明专利]一种生态保护的深海采矿设备履带装置

说明书

本发明公开了一种生态保护的深海采矿设备履带装置，包括行走架、驱动轮、引导轮、承重轮、拖链轮、张紧机构、护轨器和履带，所述履带装置在驱动轮、承重轮、引导轮之间布置有刮轨器。本发明具有防止海底生物进入履带装置运动间隙被伤害，防止浑浊化海水，保护深海的生态环境，保护矿产资源，并且防止坚硬异物挤坏履带等优点。

技术领域

本发明涉及海底工程作业设备技术领域，具体涉及一种生态保护的深海采矿设备履带装置。

背景技术

近些年，深海采矿引起了世界各国的高度重视，海底技术进步、原材料价格上涨和价格大幅波动造成的原材料供应风险，已成为推动各国开展海洋矿产资源商业化开发的三大驱动力。

深海矿产资源主要分为多金属结核、富钴铁锰结壳和海底块状硫化物(SMS)三种类型。这些富集在深海的金属或非金属资源的矿产品，很多都是现代高科技、绿色技术或新兴技术必不可少的原材料。例如：碲用于光伏太阳能发电，钴用于混合动力汽设备和电动汽设备电池，铋用于核反应堆的液体铅-铋冷却剂，铌用于高科技高温合金等。

相对于陆上的金属储量，深海赋存的金属资源储量惊人，是名副其实的深海“聚宝盆”，仅东太平洋克拉里昂—克利珀顿区的多金属结核就蕴藏着钴4400万吨、镍2.7亿吨、锰59亿吨、锂280万吨和铜2.3亿吨，分别是陆地探明储量6倍、3.4倍、1.2倍、0.25倍和0.3倍。

但是，深海采矿可能带来深海矿区生物栖息地退化或丧失、生物多样性丧失等潜在风险，甚至导致深海物种灭绝。

海底生物群落对于自己所处的周围深海环境中每一个微小的改变都表现出很强的敏感性，水底型漂流颗粒的产生将清除70%以上的小型底栖生物。对以线虫纲（91%）、桡足类（4%）和有孔虫纲（4%）为主的群落造成直接影响，漂流颗粒还会堵塞底栖生物的器官，这将对深海生态系统造成巨大的破坏。

联合国下属机构国际海底管理局(ISA)根据《海洋法》促进和管理国际水域的采矿活动。自2014年以来，该机构一直在制定法规和许可程序。它要确保任何采矿都是为了“全人类的利益”。到目前为止，ISA只允许矿业公司勘探深海资源，而不允许进行商业性开发。

全球第一家获得深海采矿许可的加拿大的鹦鹉螺矿业（Nautilus Minerals）公司，2007年开始向英国SMD公司订购大型深海采矿设备，计划在巴布亚新几内亚海区开采深海硫化物，但因为担心破坏海底环境，被环保组织阻扰，鹦鹉螺矿业耗费数亿美元采购的设备一直堆放在矿区码头，不能下海工作，直接导致在2019年被退市清算。其间英国SMD公司，因资金问题于2015年被中国中车收购。

2021年12月8日，北京先驱高技术开发有限责任公司联合自然资源部第二海洋研究所、自然资源部第三海洋研究所、国家海洋标准计量中心、中国地质大学（北京）共同编制的《深海采矿活动环境保护与保全指南》团体标准经中国海洋工程咨询协会批准发布。该标准给出了深海采矿活动环境保护与保全工作的总则，以及勘探阶段、开采阶段、闭矿阶段与利益攸关方参与的环境工作指南。

作为深海采矿系统关键技术的海底采矿设备的履带装置携带采矿机构，液压系统，电子仓和长软管等设备行走于复杂的海底地形上，在行走作业过程中履带与海底直接接触，必然扰动海底沉积物，对海洋生态环境造成影响，如何尽可能地将采矿设备水下干扰降至最低点，在开发深海采矿设备中意义重大，但目前采矿设备的行走履带都只是研究在海底沉降和驱动力的问题，没有涉及相关生态保护的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足， 提供一种生态保护的深海采矿设备履带装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案 ：

一种生态保护的深海采矿设备履带装置，包括行走架、驱动轮、引导轮、承重轮、拖链轮、张紧机构、护轨器和履带；在驱动轮、承重轮、引导轮之间布置有刮轨器，刮轨器分为驱动轮与承重轮与间的后刮轨器，承重轮间的中刮轨器，承重轮与引导轮之间的前刮轨器。