[發(fā)明專利]分布式深海采礦系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910640090.3
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110219652A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 李波;葛彤;金星
• 申請（專利權(quán)）人: 北京先驅(qū)高技術開發(fā)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(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 龍偉

本發(fā)明提供了一種分布式深海采礦系統(tǒng)，包括：漂浮于水面上的中央支持平臺、工作于水面以下的衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)、和海底集礦機，其中，中央支持平臺與多個衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)之間柔性連接，每個衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)連接有多個海底集礦機，中央支持平臺協(xié)調(diào)多個衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)在水下組合協(xié)同工作，每個衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)分別管理與其連接的多個海底集礦機組合協(xié)同工作，每個海底集礦機通過與其對應連接的衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)將采集到的礦砂輸送至中央支持平臺。本發(fā)明通過分布式集群作業(yè)模式，實現(xiàn)一套中央支持平臺支持多套衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)和多臺集礦機同時作業(yè)，作業(yè)效率高；衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)可工作于水下，適應惡劣海況。

技術領域

本發(fā)明涉及水下采礦設備技術領域，具體涉及一種分布式多礦種深海采礦系統(tǒng)和方法。

背景技術

海洋蘊藏著豐富的礦物資源。隨著陸地資源不斷被開發(fā)，越來越多的國家將資源的開發(fā)轉(zhuǎn)向了深海。深海礦藏資源開采系統(tǒng)的核心問題是如何最高效率地將海底的礦石采集、提升到海面、經(jīng)脫水后運輸?shù)礁劭凇?/p>

目前已有的深海采礦方案基本形式是海面有采礦支持母船，采礦支持母船布放一臺履帶式或滑靴自行式采礦機到海底，在采礦機和海面支持母船之間通過泵還管道組成的揚礦系統(tǒng)連接，采集的礦物通過揚礦系統(tǒng)輸送到海面的母船。

現(xiàn)有方案存在以下缺點有：(1)1個采礦船支持1套采礦系統(tǒng)以致效率低；(2)海上風暴來臨時無法快速撤離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，提出一種分布式深海采礦系統(tǒng)，以解決至少一個上述技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種分布式深海采礦系統(tǒng)，包括：漂浮于水面上的中央支持平臺、工作于水面以下的衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)、和海底集礦機，其中，所述中央支持平臺與多個所述衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)之間柔性連接，每個所述衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)連接有多個所述海底集礦機，中央支持平臺協(xié)調(diào)所述多個衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)在水下組合協(xié)同工作，每個所述衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)分別管理與其連接的多個所述海底集礦機組合協(xié)同工作，每個所述海底集礦機通過與其對應連接的衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)將采集到的礦砂輸送至所述中央支持平臺。

優(yōu)選地，所述中央支持平臺包括：采礦母船；礦砂存儲艙，設置于所述采礦母船內(nèi)，用于存放來自所述衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)的礦砂；主能源供給系統(tǒng)，安裝于所述采礦母船上，用于向所述衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)和海底集礦機提供動力。

優(yōu)選地，所述中央支持平臺通過礦砂轉(zhuǎn)運輸送管系及臍帶纜與所述衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，所述礦砂轉(zhuǎn)運輸送管系及臍帶纜包括多個子段，相鄰兩個所述子段通過用于中轉(zhuǎn)傳輸能量和礦砂的中央支持平臺中繼連接裝置連接。

優(yōu)選地，所述中央支持平臺還包括第一無線和衛(wèi)星通信裝置，用于與岸基或船舶之間通訊，實現(xiàn)對所述中央支持平臺的遠程控制。

優(yōu)選地，所述衛(wèi)星采礦提升系統(tǒng)包括浮力平臺、提升管系、垂直纜系和海底中繼站，所述浮力平臺通過所述提升管系、垂直纜系與所述海底中繼站連接，所述海底中繼站與相應的海底集礦機連接。