[發明專利]一種機械式提礦裝置

有效

• 申請號: 201610218511.X
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105645037B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 肖龍飛;楊建民;趙國成;張笑通;彭濤;呂海寧;陳芝燚;姚昊;王志強;張康;朱朋
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B65G17/12
• 分類號: B65G17/12;B65G17/36;B65G17/30;E21C50/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅

本發明公開了一種機械式提礦裝置，包括履帶式動力裝置、支撐架(2)、n個采集桶(3)、繩纜(6)以及中繼艙(1)，該履帶式動力裝置包括兩條設置于纜繩(6)及采集桶(3)兩側的對稱履帶，每條履帶的內部包括兩個電機(4)，支撐架(2)為總體支撐結構，繩纜(6)為連接各采集桶(3)的中央線纜，中繼艙(1)為放置于水面以下的中繼開口容器，履帶式動力裝置通過履帶將動力傳遞到采集桶(3)，帶動各采集桶(3)運動，各采集桶(3)的運動通過繩纜(6)的作用傳遞到后續采集桶(3)并帶動一同運動，最下面的采集桶(3)通過所述中繼艙(1)時采集中繼艙(1)內部的物質，通過本發明，可解決現有技術中纜繩容易纏繞的問題。

技術領域

本發明涉及海洋工程和機械工程領域，特別是涉及一種深海采礦提升、深海養殖或者其他各種需要提升作業海洋活動的機械式提礦裝置。

背景技術

海洋是地球上尚未被人類充分認識和利用的最大潛在資源基地。除海洋石油氣資源和海濱礦砂外，海底目前已知有商業開采價值的還有多金屬結核、富鈷結殼和多金屬硫化物等金屬礦產資源。這些礦物中富含鎳、鈷、銅、錳及金、銀金屬等，總儲量分別高出陸上相應儲量的幾十倍到幾千倍。2013年我國又正式獲得一塊太平洋富鈷結殼礦區。顯然，深海礦產資源的開發必須依賴深海采礦裝備進行。2015年5月19日公布的《中國制造2025》為“制造強國”戰略指明了方向，把“海洋工程裝備及高科技船舶”歸為重點突破的十大戰略領域之一，著重進行先進海洋工程裝備的研發和國有化。

1873年英國首先在大西洋發現錳結核。20世紀60年代，一些工業發達國家開始調查深海海底礦產資源，并研究開采技術。已知的深海海底礦產資源主要是錳結核，有些海域發現含金、銀、銅、鉛、鋅等的多金屬軟泥。這些年已建立起八個跨國財團，約有一百多家公司在從事勘探與試采工作。中國近幾年展開調查研究工作，多次在太平洋采集到錳結核。

錳結核是含有錳、鐵、銅、鎳、鈷和其他20多種稀有元素的球形結核,廣泛分布在世界各大洋2000～6000m深的洋底表層。太平洋中部的結核品位最高，儲量最大。有些海域的錳結核中鎳、鈷、銅的品位高于陸地開采的礦床。已發現世界各大洋底錳結核的總儲量約三萬億噸，僅太平洋就有17000億噸左右，它的儲量在不斷增長，在太平洋底，每年約可增長一千萬噸左右。70年代末在連續索斗采砂船上，由帶有很多拖斗的無極繩連續轉動，將錳結核自海底撈出。采砂船橫向慢速移動，能使若干拖斗同時在一定寬度上連續作業。

連續繩斗式采礦系統是由日本于上世紀60年代末提出，并于70年代初展開了大量海試，而且取得了預期的效果。該開采方式集采礦與提升為一體，其主要原理是在一根纜索上每隔適當的距離設置一個鏈斗，通過采礦船的船首和船尾安裝的纜索導輪構成無極循環運轉，從而將結核從海底鏟起并提升至海面。

該系統曾多次在海上成功地進行試驗，其優點是設備簡單、維修方便、造價和維護費低，但是采集效率和資源回收率都比較低，而且只能適用于平坦的海底地形，纜繩很容易纏繞，因此也已經被淘汰。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之一目的在于提供一種機械式提礦裝置，其將提礦裝置安裝在固定管路當中，解決了現有技術中纜繩容易纏繞的問題。

本發明之另一目的在于提供一種機械式提礦裝置，其只需要連接中繼艙并從中繼艙當中提升物質，而無需進行采礦作業，進而提升了效率。

本發明之再一目的在于提供一種機械式提礦裝置，其結構簡單，在水下不需要用電設備而極大地提高了設備的可靠性。