[發明專利]分布式深海采礦系統

在審

• 申請號: 201910640090.3
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110219652A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 李波;葛彤;金星
• 申請（專利權）人: 北京先驅高技術開發公司
• 主分類號: E21C50/00
• 分類號: E21C50/00;B63C11/52
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 龍偉

1.一種分布式深海采礦系統，其特征在于，包括：漂浮于水面上的中央支持平臺(1)、工作于水面以下的衛星采礦提升系統(2)、和海底集礦機(3)，其中，所述中央支持平臺(1)與多個所述衛星采礦提升系統(2)之間柔性連接，每個所述衛星采礦提升系統(2)連接有多個所述海底集礦機(3)，中央支持平臺(1)協調所述多個衛星采礦提升系統(2)在水下組合協同工作，每個所述衛星采礦提升系統(2)分別管理與其連接的多個所述海底集礦機(3)組合協同工作，每個所述海底集礦機(3)通過與其對應連接的衛星采礦提升系統(2)將采集到的礦砂輸送至所述中央支持平臺(1)。

2.根據權利要求1所述的分布式深海采礦系統，其特征在于，所述中央支持平臺(1)包括：

采礦母船(4)；

礦砂存儲艙(5)，設置于所述采礦母船(4)內，用于存放來自所述衛星采礦提升系統(2)的礦砂；

主能源供給系統(6)，安裝于所述采礦母船(4)上，用于向所述衛星采礦提升系統(2)和海底集礦機(3)提供動力。

3.根據權利要求1所述的分布式深海采礦系統，其特征在于，所述中央支持平臺(1)通過礦砂轉運輸送管系(7)及臍帶纜(8)與所述衛星采礦提升系統(2)連接。

4.根據權利要求3所述的分布式深海采礦系統，其特征在于，所述礦砂轉運輸送管系(7)及臍帶纜(8)包括多個子段，相鄰兩個所述子段通過用于中轉傳輸能量和礦砂的中央支持平臺中繼連接裝置(9)連接。

5.根據權利要求1所述的分布式深海采礦系統，其特征在于，所述中央支持平臺(1)還包括第一無線和衛星通信裝置(10)，用于與岸基或船舶之間通訊，實現對所述中央支持平臺(1)的遠程控制。

6.根據權利要求1所述的分布式深海采礦系統，其特征在于，所述衛星采礦提升系統包括浮力平臺(11)、提升管系(12)、垂直纜系(13)和海底中繼站(14)，所述浮力平臺(11)通過所述提升管系(12)、垂直纜系(13)與所述海底中繼站(14)連接，所述海底中繼站(14)與相應的海底集礦機(3)連接。

7.根據權利要求6所述的分布式深海采礦系統，其特征在于，所述衛星采礦提升系統還包括浮力調節裝置(15)、和/或垂直推進系統(16)、和/或水平推進系統(17)、和/或應急能源供給系統(18)、和/或水下基礎(19)、和/或第二無線和衛星通信裝置(20)、和/或USBL超短基線定位信標(21)，其中：

所述浮力調節裝置(15)安裝在所述浮力平臺(11)上，用于控制所述浮力平臺(11)水下工作深度；

所述垂直推進系統(16)安裝在所述浮力平臺(11)上，用于調節所述浮力平臺(11)水下工作深度；

所述水平推進系統(17)安裝在所述浮力平臺(11)上，用于驅動浮力平臺(11)按照預定軌跡航行或按照人員操縱指令航行；

所述應急能源供給系統(18)安裝在所述浮力平臺(11)上，用于在無法從所述中央支持平臺(1)獲取能源時向衛星采礦提升系統(2)提供能源；

所述水下基礎(19)與所述浮力平臺(11)通過張力纜(22)形成張力腿結構；

所述第二無線和衛星通信裝置(20)安裝在水面浮塊(23)上，用于與岸基或船舶之間通訊，實現對衛星采礦提升系統(2)的遠程控制；

所述USBL超短基線定位信標(21)安裝在所述浮力平臺(11)上，用于供中央支持平臺(1)上的USBL超短基線定位基陣(24)根據所述USBL超短基線定位信標(21)的信標信號計算衛星采礦提升系統(2)的空間位置。

8.根據權利要求6所述的分布式深海采礦系統，其特征在于，

所述海底中繼站(14)上設置有水平推進系統，用于控制海底中繼站(14)的首向和軌跡與浮力平臺(11)同步；和/或

所述水下基礎(19)上設置有水平推進系統，用于控制水下基礎(19)的首向和軌跡與浮力平臺(11)同步。