[发明专利]海洋采砂方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海洋采砂方法，本发明使用船载采砂设备完成采砂、选矿、回排废料，利用一个计算机装置对采砂作业全程进行控制。

背景技术

目前，海洋采砂作业的主要流程是先从海底提取矿砂，然后对矿砂进行筛选，分离出矿粒，最后将废料排放回海洋中。中国专利CN2304749Y提出了一种小型采砂船，它包括采砂船和采砂机，采砂船的船体后部设有采砂口及其护套，采砂口的一侧设有限位轨道，采砂机由机架、前支梁、斜梁、滑轮、钢丝绳、抓斗、卷扬机、方向盘及传动机构组成，且采砂口可设计为矩形或方形，以及匚形多种形式。本技术具有结构简单，容易加工，造价低，作业平稳安全，方便实用等特点。但是，这种从海洋表面排放废料的方式，严重影响了生态平衡和海洋环境；并且海洋采砂还要面临海洋环境的不定性影响，使得海洋采砂的难度进一步加大。因此，需要提出一种海洋采砂方法及设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋采砂方法，本发明使用船载采砂设备完成采砂、选矿、回排废料，利用一个计算机装置对采砂作业全程进行控制。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：一种海洋采砂方法，使用一艘海洋采砂船，所述海洋采砂船包括船体和船载采砂设备，所述船载采砂设备设有扬矿管、回排管、磁力选矿机、控制电路、计算机装置；所述扬矿管安装在一个行走装置上，所述行走装置包括纵向行走机构、横向行走机构、竖直向行走机构；所述扬矿管的底部设有气力提升机，所述气力提升机设有喷射气举提升管和空气压缩机，所述喷射气举提升管的管壁上设有气管接头，所述空气压缩机的出气口通过配气管与所述气管接头连接；所述的扬矿管上设有采砂探测器，所述的采砂探测器由一个电脑装置和一个摄像头组成，所述摄像头通过数据线与所述电脑装置连接；所述扬矿管与所述磁力选矿机之间设置一个输砂槽道，所述磁力选矿机设置矿粒收集槽和废料收集槽；所述回排管的管壁上设置竖向长槽；所述废料收集槽一端通过所述竖向长槽延伸至所述回排管的内部，所述回排管安装在一个升降装置上，所述回排管的底部设有静息罩，所述回排管上设置流量传感器；所述计算机装置中安装有采砂作业管理程序，所述控制电路用于控制所述行走装置和所述的升降装置；所述海洋采砂的步骤是：

A、采砂工作人员将所述的海洋采砂船驶入开采海域，锚固；

B、所述的采砂工作人员操作所述的计算机装置启动所述的采砂作业管理程序，所述的采砂探测器将采集的矿砂分布数据发送给所述的计算机装置，所述的计算机装置按照所述的矿砂分布数据设置多个采砂位置和每个采砂位置的采砂时间，所述的控制电路按照所述的采砂作业管理程序设置，控制所述的行走装置驱动所述的扬矿管移动至第一个采砂位置，将所述的喷射气举提升管插入海底的矿砂层中，同时控制所述的升降装置驱动所述的回排管降至海底；

C、所述的计算机装置根据扬矿管下潜的深度值计算出浸入率，所述的计算机装置依据所述的浸入率选择对应的最优进气量，根据所述的最优进气量控制所述的空气压缩机的输出功率；

D、所述的气力提升机提升矿砂至所述的扬矿管顶部，矿砂沿所述的输砂槽道流入所述的磁力选矿机；

E、所述的磁力选矿机从矿砂中分离出矿粒和废料，矿粒沿所述的矿粒收集槽运至运砂船上，废料沿所述的废料收集槽运至所述的回排管排至海底；所述的流量传感器将采集的数据发送给所述的计算机装置，所述的控制电路按照所述的采砂作业管理程序设置，控制所述的升降装置逐步提升所述的回排管；

F、所述的第一个采砂位置的采砂时间结束，所述的控制电路按照所述的采砂作业管理程序设置，控制所述的行走装置驱动所述的扬矿管移动至下一个采砂位置，将所述的喷射气举提升管插入海底的矿砂层中；按照上述步骤依次完成所有采砂位置的采砂作业。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明中的扬矿管安装在一个行走装置上，实现了扬矿管沿纵向、横向、竖直方向上的自由移动；在面对海洋环境的不定性所产生的影响时，时刻保持扬矿管垂直于水平面，保证气力提升的效率；在不同海域作业时，可以随矿砂所处的深度调节扬矿管的高度位置。

2、本发明采用可升降的回排管将废料直接排放至海底，减少对海洋的污染，保持生态平衡，保护海洋环境。

3、本发明中的回排管底部设置有静息罩，可以防止回排的废料在下落过程中产生扬沙现象，减少对海底生物的生存环境的影响。

 

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1、本发明中采砂船的结构示意图；