[发明专利]深海采矿坐底式接驳处理中心

说明书

本发明属于深海采矿设备技术领域，具体涉及深海采矿坐底式接驳处理中心。包括接驳室、多自由度平台和接驳装置，接驳装置设置在多自由度平台上，沿接驳室的周向间隔设置数个竖直隔板，将接驳室分为数个扇形的接驳空间，接驳空间内设有水平隔板，水平隔板将接驳空间分为废料库和新料库，废料库位于新料库的上方，接驳装置位于废料库和新料库之间，废料库和新料库之间相互间隔，接驳装置通过其上方的废料装载输送带与废料库连接，废料库底部的出口位于肥料装在输送带的上方，接驳室的顶端通过万向节和提矿立管连接，提矿立管内分别设置有新料上升通道和废料下沉通道。深海采矿坐底式接驳处理中心与深海采矿机器人配合，保证了深海采矿过程的稳定性。

技术领域

本发明属于深海采矿设备技术领域，具体涉及深海采矿坐底式接驳处理中心。

背景技术

1873年，英格兰环球科考船队，在南太平洋西南海底深处，发现了多金属结核矿物，使海底金属矿物第一次展现在人类的视野中。在20世纪60年代以前，人类对深海多金属结核的调查研究多为科学探索驱动，直到1978年，美国、比利时、意大利、德国等国的多家公司一起，在太平洋海底两次试采成功后，才激发人们开始关注深海采矿系统研究。至今，进行过深海采矿试验的装备共有拖斗式、连续链斗式、穿梭艇式和管道提升式四种类型。

拖斗式采矿系统(Submarine Drag Bucket Mining System)。于20世纪60年代，由美国提出，该系统包括采矿船、拖缆、铲斗三个部分，铲斗沉于海底，采矿船通过拖缆拖动铲斗在海底横向移动，进行集矿作业，集满后提升至船上卸载。这种采矿系统的采矿效率偏低，操作性较差，难以应用于大规模商业化开采。连续链斗式采矿系统(Continuous LineBucket Mining System)。于20世纪60年代，由日本提出，其工作原理是在提升系统(缆索)上每隔一段距离安装一个链斗，在缆绳带动下，链斗上下循环运转，将海底矿物提升至采矿船上。该采矿系统结构简单，设备制造和维护成本较低。海试表明，这种采矿系统作业效率虽有所提高，但只适用于平坦海底，且对缆索循环运转的稳定性要求较高。

穿梭艇式采矿系统(Shuttle Vessel Mining System)。于1972年，由法国提出，这种系统依靠穿梭艇进行海底矿物的采集与运输。穿梭艇下潜至海底进行矿物收集，并储存在舱室内，等舱室装满后，穿梭艇上浮到海面，在卸矿平台上完成卸载，之后再次下潜作业。该模式虽然具有操作灵活、子系统相互独立等优点，但是效率偏低，需要配备高性能蓄电池维持长时间作业，且设备的制造工艺、成本和操作难度均较高，不适宜大规模商业化开采。

管道提升式采矿系统(Pipeline Lift Mining System)。于20世纪七八十年代，由OMI、OMA、OMCO、KENNECOTT四个国际机构研制。该系统包含水面采矿船、提升系统、海底采矿机器人、测控动力系统四个主要部分，提升方式分为水力和气力两类，水力提升是由泥浆泵提供动力，气力提升则是由压缩空气提供动力。该采矿系统作业连续，效率较高，比较适用于现代化商业开采。但是由于海底环境极端恶劣，海底采矿机器人稳健控制仍存在许多尚未解决的问题，这种深海采矿系统至今也没实现规模化应用。

发明内容

本发明采用解决现有的缆控水下机器人在海底稳健控制不可控的问题。本发明的目的在于提供深海采矿坐底式接驳处理中心，深海采矿坐底式接驳处理中心与深海采矿机器人配合，保证了深海采矿过程的稳定性。

本发明的技术方案是：一种深海采矿坐底式接驳处理中心，其中，包括接驳室、多自由度平台和接驳装置，接驳装置设置在多自由度平台上，沿接驳室的周向间隔设置数个竖直隔板，将接驳室分为数个扇形的接驳空间，接驳空间内设有水平隔板，水平隔板将接驳空间分为废料库和新料库，废料库位于新料库的上方，接驳装置位于废料库和新料库之间，废料库和新料库之间相互间隔，接驳装置通过其上方的废料装载输送带与废料库连接，废料库底部的出口位于废料装载输送带的上方，接驳室的顶端通过万向节和提矿立管连接，提矿立管内分别设置有新料上升通道和废料下沉通道，废料库与废料下沉通道相连，新料库与新料上升通道相连；