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深海采矿提升系统

/lifting system for deep ocean mining/
条目作者曹辉郭利杰
条目作者曹辉

曹辉

郭利杰

郭利杰

最后更新 2022-01-20
浏览 169
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开采深海砂矿和多金属结核的装置。

英文名称
lifting system for deep ocean mining
所属学科
矿业工程

包括水下遥控载具、连续绳斗式采矿系统和液压汲取系统等部分。

用于水下观察、检查和施工的可被远程操控的水下机器人。可代替潜水员进行高危工作,功能多种多样,不同类型的水下遥控载具用于执行不同的任务,被广泛应用于海洋矿产开采、管线探测和海洋科学研究等各个领域。

水下遥控载具组成包括:动力推进器、遥控电子通信装置、黑白或彩色摄像头、摄像俯仰云台、用户外围传感器接口、实时在线显示单元、导航定位装置、自动舵手导航单元、辅助照明灯和凯夫拉零浮力拖缆等单元部件。

水下遥控载具按照执行任务类型主要分为观察级和作业级两种。

观察级水下遥控载具的核心部件是水下推进器和水下摄像系统,有时辅以导航、深度传感器等常规传感器。本体尺寸和重量较小,负荷较低,成本较低。

作业级水下遥控载具用于水下打捞、水下施工等应用,尺寸较大,带有水下机械手、液压切割器等作业工具,造价较高。

连续绳斗式采矿系统(CLB)起源于日本,由日本专家孟田善雄于1967年提出。包括单船式和双船式两种系统。见海洋采矿

液压汲取系统由集矿子系统、液压提升子系统、遥测遥控子系统和洋面保障子系统等组成。该系统生产高效、安全、污染小,工艺流程为:自行式集矿机将赋存在大面积洋底沉积物上的结核采集起来,经过脱泥、破碎后,由软管输送到水下中间平台上的中继料仓里,然后通过给料机将结核输入扬矿主管道,由液压提升系统将结核输送到海面采矿船上。液压提升子系统悬挂在采矿船上,并随船行走和运动。

集矿子系统是液压汲取系统的核心,主要设备是海底集矿机。液压提升子系统属流体提升式的一种,利用液压作为载体来提升锰结核,通过一根提升管把锰结核从集矿机提升到海面采矿船。提升管与海底集矿机之间采用一根挠性管,可适应局部水深和海底地形变化。遥测遥控子系统的采矿船动力定位、光纤遥测技术和集矿机监控系统正朝着逐步完善的方面发展。洋面保障子系统主要指工业采矿船,一般配置提升管万向架固定式吊杆、提升管搬动设备、半自动化提升管排放架、集矿机维修设备、锰结核分选机、锰结核输送与转运系统、采矿作业控制室等专用设备。

  • 王运敏.现代采矿手册.北京:冶金工业出版社,2012.
  • 谢龙水.深海水力提升式采矿系统的研究.中国矿业,1995,20(4):27-35.

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