[發明專利]分開式海底開采系統

有效

• 申請號: 201580022415.1
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN107109936B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 約翰·邁克爾·帕里諾斯;羅蘭·甘特·貝恩特;肖恩·邁克爾·普倫基特
• 申請（專利權）人: 諾蒂勒斯礦物新加坡有限公司
• 主分類號: E21C50/00
• 分類號: E21C50/00;E02F7/00;E02F5/00;B63C11/52
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王艷江

一種多階段海底開采系統，其具有至少集中階段、取料階段以及運輸階段。所述系統包括：集中系統(50)，其處理海底材料；取料機(300)，其收集經處理的海底材料；以及機械運輸系統(40)，其接收由取料機(300)收集的經處理的海底材料并且將離散的一批批經處理的海底材料運送到水面船舶(100)。

技術領域

本發明涉及一種分開成多個階段的海底開采系統。具體地說，本發明涉及，但不限于，一種分開式海底開采系統，其包括集中階段、取料階段以及運輸階段。

背景技術

本文中對背景技術的引用不應解釋為承認這種技術構成公知的常識。

在海洋中的各個位置處，有價值的海底材料(諸如，硫化物沉淀或多金屬結核)存在于水深在約300到6,000米之間(通常約4,000到5,000米)的海底上的表層中。

為了開發出商業上可行的從海底收集并且隨后運送結核的開采系統，已經進行了各種嘗試。通常，此類系統比較復雜，因為需要考慮若干不同的動作。例如，可能有對海底進行開采的海底開采機、收集海底材料的海底取料機，以及將收集的海底材料運輸到水面的海底運輸系統，諸如，立管。如果這些機器集成為單個開采系統，那么所有這些必須同時協作地操作，以獲得系統的最大輸出效率。

然而，只要一個機器遇到問題，那么整個生產系統便會停止或者至少減少吞吐量。此外，海底上或附近的大量基礎設施可造成交通問題，其中不同的機器或設備會阻礙其他機器或設備。這不僅可導致生產率減少，而且可存在纜索(例如，集成管束)碰撞或纏結，從而可損害或降低機器或設備的生產率。

該過程的尤其昂貴部分涉及水面船舶和相關聯的運輸系統。水面船舶需要足夠大以具有立管系統，所述立管系統朝向海底延伸的長度足以將礦石傳送到水面船舶。與這個范圍的立管系統相關聯的重量相當大，因此水面船舶需要具有能夠攜載該重量的尺寸。此外，大量的能量被花費在將結核運輸到水面。這導致對收集的海底材料進行取料的操作成本非常高，特別是在任何給定的時間段內可能收集相對少量的結核時，或者在水深度很大且運輸豎直距離較大的情況下。

發明目標

本發明的目標是提供一種海底開采系統，該系統克服或改善上述缺點或問題中的一個或多個，或者至少提供有用的替代方案。

本發明的其他優選目標將從下列描述中變得明顯。

發明內容

在一個形式中，但無需是唯一或真正最廣泛的形式，提供一種海底開采系統，其包括：

至少一個集中系統，其處理海底材料；

至少一個取料機，其收集經處理的海底材料；以及

至少一個運輸系統，其接收由取料機收集的經處理的海底材料，并且將經處理的海底材料提升到水面船舶；

其中運輸系統是將取料機收集的離散的一批批海底材料運送到水面船舶的機械運輸系統。

優選地，至少一個集中系統適于將經處理的海底材料布置在海底上，并且至少一個取料機適于從海底上的布置的經處理的海底材料中收集經處理的海底材料。優選地，至少一個集中系統適于將經處理的海底材料在海底上布置成料堆。優選地，至少一個取料機適于從海底上的料堆中收集經處理的海底。

優選地，至少一個集中系統包括海下車輛。優選地，海下車輛被拖船拖曳，所述拖船優選地位于水面上。優選地，海下車輛包括位于海底上的結核收集設備。優選地，結核收集設備連接到操縱車輛。優選地，操縱車輛適于由拖船拖曳。

優選地，海下車輛包括位置確定裝置，所述位置確定裝置適于確定結核收集設備的位置。優選地，位置確定裝置將結核收集設備的位置信息傳送到操縱車輛和/或拖船。