[發明專利]用于海底開采工具的抽吸嘴

有效

• 申請號: 201280048675.2
• 申請日: 2012-10-02
• 公開（公告）號: CN103930624A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: D·C·帕特里丘
• 申請（專利權）人: 海洋能源勘探國際有限責任公司
• 主分類號: E02F3/88
• 分類號: E02F3/88;E02F3/92
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王會卿

技術領域

本發明涉及一種用于海底開采工具的抽吸嘴，所述海底開采工具設計成開采海床上的沉積物層。

背景技術

在WO2010/000289中，提供了一種用于開采和處理海床沉積物的方法和設備。該設備由用于橫過海床行進的履帶式車輛構成，所述履帶式車輛攪動沉積物。所述車輛包括用于采收被攪動的沉積物的抽吸系統。本發明描述了一種用于開采工具的抽吸系統的抽吸嘴。

US4,232,903描述了一種用于開采錳結核的海洋開采系統。海底采礦車由阿基米德螺釘推進。車輛使用耙和傳送器系統來拾取結核，然后清洗、壓碎所述結核并且使得結核通過立管到達水面船舶。

對于開采諸如沙、淤泥或碎石的物料來說已知了多種疏浚操作的挖掘工具。通常，使用安裝在耙吸挖泥船上的耙頭來采收這些物料。沿著挖掘船拉動耙頭并且從挖掘船后方抽取物料。這適于在水深相對淺的水域中使用并且在所述水域中沉積物層能夠支撐挖掘船的重量。對于較松軟的沉積物層而言，需要安裝在車輛前部上的抽吸嘴，以使得抽吸嘴可被向前推進到沉積物層中。這對所使用的推進系統攪動沉積物構成限制。

發明內容

本發明用于提供一種新型抽吸嘴以輔助采收較松軟的物料（諸如腐泥和球石（cocolith）），對于所述較松軟的物料而言不宜使用耙頭。抽吸嘴已經設計成提供了從海床提取多層沉積物的有效提取，所述多層沉積物相對薄地但在寬區域上延伸。在一些區域中，存在多種沉積物，所述沉積物的含水量、流動性、密度和在毗鄰區域有攪動和抽吸之后保持某種形狀的能力各不相同。例如，可能存在非常易流動的球石層和腐泥以及礦物泥層。為了采收這些層，必須提供對沉積物的攪動，以使得沉積物與海水混合，從而提供泥漿并且對由腐泥、球石和大約10%的礦物泥構成的泥漿的抽吸。

本發明提供了一種用于安裝在海底開采工具前面并且將被推入到沉積物中的抽吸嘴，所述抽吸嘴包括空心本體，所述本體具有入口和出口，其中，所述本體從入口朝向出口聚合，所述入口具有下唇緣和上唇緣，并且其中上唇緣包括延伸部，所述延伸部相對于下唇緣向前且向上延伸，以在入口上方形成遮蓋部。

當抽吸嘴在車輛前方被推進時，抽吸嘴的這種構造非常適于采收較松軟的物料。上唇緣超出下唇緣的突出降低了抽吸嘴潛挖到海床中的趨勢，而突出的上唇緣使得自由水可輕易進入以有助于形成泥漿。

抽吸嘴優選地還包括多塊引導板，所述引導板在入口的寬度上間隔開并且從上唇緣的延伸部向下突出到下唇緣。在使用中，這些引導板幫助抽吸嘴橫過海床移動并且越過障礙物而且用作粗濾器，以防止大物體進入到抽吸嘴中。引導板可在朝向出口的方向上有非常小的尺寸，以使得它們幾乎和棒一樣小。然而，優選地，引導板朝向出口延伸且至少超出下唇緣。

仿形滑腳可以形成在下唇緣的下側上。這分散了抽吸嘴的重量并且幫助降低下唇緣掘入表層的趨勢。

在一個示例中，入口是矩形的。可替代地，入口可以是梯形的，從下唇緣朝向上唇緣變窄。這提高了采收沉積物的效率。

優選地，抽吸嘴在入口下游在本體上還包括閥，所述閥可操作，以選擇性地提供通到本體中的另外入口。以這種方式，可調節吸入物料的稠度。

抽吸嘴還可以包括一個或多個用于提供流體射流的噴嘴，所述流體射流有助于使得沉積物破碎并且形成泥漿。一個或多個噴嘴可以位于上唇緣的延伸部上和/或位于下唇緣上。

在一個示例中，入口的最大寬度為10m，而且最大高度為0.35m。當抽吸嘴旨在在沉積物層的層厚大約為1.5m的位置中使用時，這種尺寸尤為適當。

本發明還提供了一種海底開采工具，所述海底開采工具包括海底車輛，所述海底車輛包括上述安裝在車輛前部上的抽吸嘴。

優選地，抽吸嘴可樞轉連接到車輛，并且海底開采工具還可包括用于調節抽吸嘴相對于車輛的位置的調節裝置。這種調節裝置可以是一個或多個液壓缸。

抽吸嘴的出口可以通過柔性管連接到車輛上的抽吸系統。

有利地，海底開采工具還可以包括檢測系統，所述檢測系統用于檢測待開采的不同層的沉積物、檢測障礙物以及監測海底開采工具的路徑。

檢測系統可以包括安裝在框架上的至少一個傳感器，所述框架在抽吸嘴上方并且在抽吸嘴前部延伸，其中，所述傳感器或每個傳感器布置成面向下朝向沉積物。

檢測系統優選地還包括布置成沿著海底開采工具的行進方向面向前、用于檢測路徑和障礙物的至少一個傳感器。

附圖說明

現在將參照附圖僅僅以舉例的方式詳細描述本發明，在所述附圖中：

圖1是根據本發明的一個實施例的抽吸嘴的平面圖；