BE1028073A1

BE1028073A1 - Diepzeemijnbouwvoertuig

Info

Publication number: BE1028073A1
Application number: BE20205115A
Authority: BE
Inventors: Bruyne Kris De; Stéphane Flamen
Original assignee: Deeptech Nv
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2021-09-13
Also published as: US20230094461A1; WO2021165922A1; CA3165483A1; KR20220137765A; BE1028073B1; CN115190936A; MX2022008893A; EP4107366A1

Abstract

Beschreven wordt een diepzeemijnbouwvoertuig voor het op grote diepte opnemen van minerale afzettingen vanaf een zeebodem, en het optioneel transporteren van genoemde afzettingen naar een drijvend tuig. Het voertuig omvat een draagframe dat is voorzien van middelen om het voertuig op de zeebodem voort te bewegen, van ten minste één zuigkop met een naar de zeebodem gerichte open aanzuigzijde waarlangs de minerale afzettingen en omgevingswater worden opgenomen, en van een, via een zuigleiding met de ten minste één zuigkop verbonden, tijdelijke opslag voor de opgenomen minerale afzettingen. De tijdelijke opslag omvat een houder met een voorwand, een achterwand, zijwanden, een bovenwand en een bodem, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bovenwand en aansluitend op de voorwand een eerste aansluitdeel voor de zuigleiding omvat, en op nagenoeg dezelfde hoogte en aansluitend op de achterwand een tweede aansluitdeel voor een afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak het opgezogen water, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bodem en aansluitend op het inwendige van de houder een derde aansluitdeel omvat voor een afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak de minerale afzettingen.

Description

' BE2020/5115

DIEPZEEMIJNBOUWVOERTUIG

TECHNISCH GEBIED VAN DE UITVINDING De uitvinding heeft betrekking op een diepzeemijnbouwvoertuig voor het op grote dieptes verzamelen van minerale afzettingen op een zeebodem en het transporteren van genoemde afzettingen naar cen drijvend tuig of andere opslag boven water. De uitvinding betreft eveneens cen werkwijze voor het met het diepzeemijnbouwvoertuig op grote dieptes verzamelen van minerale afzettingen, en op een zuigkop voor gebruik in een diepzeemijnbouwvoertuig. De minerale afzettingen kunnen polymetaalknollen, zoals mangaanknollen, omvatten.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING Gezien de groei van de wereldbevolking en de steeds schaarser wordende grondstoffen is er een toenemende behoefte aan baanbrekende technologieën voor diepzeemijnbouw. Polymetaalknollen komen op de bodem van een aantal oceanen voor en bevatten essentiële grondstoffen, zoals nikkel, koper, kobalt en mangaan. De in de polymetaalknollen aanwezige metalen kunnen na winning bijvoorbeeld worden toegepast in roestvrij staal, batterijen, windturbines, fotovoltaïsche systemen en andere nuttige toepassingen.

In de diepzeemijnbouw kan de zeebodem zich op een afstand van 4000-6000 m en meer van het zeeoppervlak bevinden en diepzeemijntuigen dienen dan ook bestand te zijn tegen de hoge drukken en andere moeilijke omstandigheden die in de nabijheid van de zeebodem heersen op dergelijke dieptes.

Een diepzeemijnbouwvaartuig wordt doorgaans vanaf een diepzeemijnschip in de richting van de zeebodem neergelaten. Daarbij kan gebruik worden gemaakt van in het bijzonder voor dit doel ontworpen lanceerinrichtingen, die desgewenst aangepast zijn aan het ontwerp van het diepzeemijnbouwvoertuig. Verder zorgt cen tussen het diepzeemijnbouwvoertuig en het diepzeemijnschip aangebrachte stijgpijp of —streng, ook wel aangeduid met de Engelse term riser, er voor dat door het diepzeemijnvaartuig verzamelde minerale afzettingen vanaf de zeebodem naar cen zich boven het wateroppervlak bevindende opslag worden gebracht. Hiertoe is het diepzeemijnschip voorzien van geschikte pompapparatuur. Ook kunnen pompen desgewenst op bepaalde waterdieptes in de stijgstreng zijn opgenomen. Een flexibele verbinding tussen de stijgstreng en het diepzeemijnvoertuig zorgt ervoor dat het voertuig relatief vrij over de zeebodem kan bewegen.

Het zal duidelijk zijn dat het verzamelen van polymetaalknollen en het vervolgens transporteren van de verzamelde polymetaalknollen naar een drijvend tuig boven het wateroppervlak zo efficiënt mogelijk dient te gebeuren, gelet op de moeilijke omstandigheden ter plaatse.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING De onderhavige uitvinding stelt zich onder andere ten doel te voorzien in een diepzeemijnbouwvoertuig waarmee minerale afzettingen met een ten opzichte van de stand der techniek verhoogde efficiëntie op grote dieptes kunnen worden verzameld. De uitvinding omvat daartoe een diepzeemijnbouwvoertuig volgens conclusie 1. Het diepzeemijnbouwvoertuig voor het op grote diepte opnemen van minerale afzettingen vanaf een zeebodem, en het optioneel transporteren van genoemde afzettingen naar een drijvend tuig, omvat een draagframe dat is voorzien van middelen om het voertuig op de zeebodem voort te bewegen in cen voortbewegingsrichting, van ten minste één zuigkop met een naar de zeebodem gerichte open aanzuigzijde waarlangs de minerale afzettingen en omgevingswater worden opgenomen, en van cen, via een zuigleiding met de ten minste één zuigkop verbonden, tijdelijke opslag voor de opgenomen minerale afzettingen, waarbij de tijdelijke opslag een houder omvat met een voorwand, een achterwand, zijwanden, een bovenwand en een bodem, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bovenwand en aansluitend op de voorwand een eerste aansluitdeel voor de zuigleiding omvat, en op nagenoeg dezelfde hoogte en aansluitend op de achterwand een tweede aansluitdeel voor een afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak het opgezogen water, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bodem en aansluitend op het inwendige van de houder een derde aansluitdeel omvat voor een afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak de minerale afzettingen. Onder andere de kromming van het wanddeel in samenhang met de spleetvormige aanvoeropening en de uittreehoek van de spleetvormige aanvoeropening zorgen voor een efficiëntere opname van de minerale afzettingen zoals mangaanknollen vanaf de zeebodem. De uittreehoek van de spleetvormige aanvoeropening is bij voorkeur begrepen van 0° tot en met 45° ten opzichte van het horizontaal vlak, bij voorkeur van 20° tot en met 40°. Een uitvoeringsvorm van de uitvinding betreft een diepzeemijnbouwvoertuig waarbij een dwarsdoorsnede van het eerste aansluitdeel in een vlak dat evenwijdig verloopt aan de voortbewegingsrichting boogvormig is.

) BE2020/5115 In nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een diepzeemijnbouwvoertuig verschaft waarbij het tweede aansluitdeel een langwerpige kokervorm heeft en zich in een evenwijdig aan cen breedterichting van het diepzeemijnbouwvoertuig verlopende richting uitstrekt.

Een verdere uitvoeringsvorm wordt verkregen door een diepzeemijnbouwvoertuig waarbij het tweede aansluitdeel een inwendig traliewerk omvat dat een doorstroomoppervlak van het tweede aansluitdeel bestrijkt en dat is ingericht om relatief kleine minerale afzettingen of fragmenten daarvan tegen te houden.

Een andere uitvoeringsvorm heeft betrekking op een diepzeemijnbouwvoertuig waarbij het inwendige traliewerk van buitenaf kan worden gepositioneerd in posities tussen een gesloten positie waarin het traliewerk het doorstroomoppervlak bestrijkt, en een open positie waarin het traliewerk slechts een deel van het doorstroomoppervlak bestrijkt.

Nog een andere uitvoeringsvorm betreft een diepzeemijnbouwvoertuig waarbij de zijwanden taps toelopen naar het derde aansluitdeel voor de afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak de minerale afzettingen.

In een verder verbeterde uitvoeringsvorm wordt een diepzeemijnbouwvoertuig verschaft dat verder middelen omvat om water onder hoge druk door het derde aansluitdeel in de richting van de afvoerleiding te voeren.

Nog een andere uitvoeringsvorm verschaft een diepzeemijnbouwvoertuig waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bodem en aansluitend op het inwendige van de houder een uitlaatklep omvat.

De productie van het diepzeemijnbouwvoertuig kan volgens weer cen andere uitvoeringsvorm worden verhoogd wanneer het voertuig een aantal evenwijdig aan elkaar opgestelde zuigkoppen omvat. De zuigkoppen kunnen hierbij een samenhangend geheel vormen dat gezamenlijk bedienbaar is. Ook is het met voorkeur mogelijk de zuigkoppen afzonderlijk van elkaar bedienbaar te laten zijn.

Hierbij heeft het voordelen wanneer het diepzeemijnbouwvoertuig volgens een uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt doordat de zuigleidingen die zijn bevestigt aan de respectievelijke, evenwijdig aan elkaar opgestelde zuigkoppen aansluiten op het eerste aansluitdeel.

Nog een andere uitvoeringsvorm verschaft een diepzeemijnbouwvoertuig waarbij de zuigkop of meerdere zuigkoppen ten opzichte van de zeebodem in hoogte verstelbaar zijn.

Een ander aspect van de uitvinding betreft een tijdelijke opslag voor een diepzeemijnbouwvoertuig volgens de uitvinding. De tijdelijke opslag omvat een houder met een voorwand, een achterwand, zijwanden, een bovenwand en een bodem, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bovenwand en aansluitend op de voorwand een eerste aansluitdeel voor de zuigleiding omvat, en op nagenoeg dezelfde hoogte en aansluitend op de achterwand een tweede aansluitdeel voor een afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak het opgezogen water en sediment, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bodem en aansluitend op het inwendige van de houder een derde aansluitdeel omvat voor een afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak de minerale afzettingen.

Volgens nog een ander aspect van de uitvinding wordt een werkwijze voor het op grote diepte opnemen van minerale afzettingen op een zeebodem verschaft, en het optioneel transporteren van genoemde afzettingen naar een drijvend tuig. De werkwijze omvat het verschaffen van een diepzeemijnbouwvoertuig volgens de uitvinding, het verbinden van het diepzeemijnbouwvoertuig met cen tussen het drijvend tuig en het diepzeemijnbouwvoertuig voorziene ophangkabel, het neerlaten van het diepzeemijnbouwvoertuig in de richting van een zeebodem, het over of op de zeebodem voortbewegen van het diepzeemijnbouwvoertuig om de minerale afzettingen op te nemen, en het optioneel in de richting van het drijvend tuig ophalen van het diepzeemijnbouwvoertuig na het verzamelen van de minerale afzettingen.

De in deze octrooiaanvrage beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen gecombineerd worden in elke mogelijke combinatie van deze uitvoeringsvormen, en elke uitvoeringsvorm kan afzonderlijk het voorwerp uitmaken van een afgesplitste octrooiaanvrage.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren en beschrijving van cen voorkeursuitvoeringsvorm, zonder dat de uitvinding daar overigens toe is beperkt. In de figuren toont:

) BE2020/5115 Figuur 1 een schematisch zijaanzicht van een samenstel van een drijvend vaartuig en een ermee verbonden stijgbuis, aan een onderzijde waarvan een diepzeemijnbouwvoertuig volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding is verbonden; Figuur 2 een schematisch zijaanzicht van een diepzeemijnbouwvoertuig volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; Figuur 3 een schematisch perspectivisch vooraanzicht van een diepzeemijnbouwvoertuig volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; Figuur 4 cen schematisch perspectivisch vooraanzicht van een hopper van het diepzeemijnbouwvoertuig volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; Figuur 5 een schematisch perspectivitisch achteraanzicht van een hopper zoals getoond in figuur 4. Figuur 6 een schematische dwarsdoorsnede, door de middenlijn van de in figuren 4 en 5 getoonde hopper.

BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVOORBEELDEN Onder verwijzing naar figuur 1 wordt een deel van een typische opstelling getoond die wordt gebruikt in diepzeemijnbouw van minerale afzettingen, zoals polymetallische nodulen. De opstelling omvat typisch cen transportsysteem in de vorm van cen buisvormige stijgbuisstreng 2 (die een lengte van enkele duizenden meters kan hebben en aansluit op een drijvend vaartuig 1 waaraan mijnbouwapparatuur zoals een diepzeemijnbouwvoertuig 3 is bevestigd. Een flexibel verbindingsslangsamenstel 4 kan zijn aangebracht tussen het ondereinde 7 van de stijgbuis 2 en het diepzeemijnbouwvoertuig 3 dat is aangepast om op een diepzeebodem 5 te bewegen en daaruit minerale afzettingen te verzamelen.

Het verbindingssamenstel 4 omvat een flexibele onderzeese slang 40 die is aangepast om door het voertuig 3 verzamelde minerale nodulen naar de stijve stijgbuis 2 te transporteren. De slang 40 kan zijn voorzien van drijfblokken 41 die het eigen gewicht van de onderdelen compenseren en een opwaartse kracht genereren in een deel van de slang om een S-vorm te creëren. Het flexibele verbindingssamenstel 4 stelt het mijnbouwvoertuig 3 in staat een bepaalde mate van vrijheid te hebben om rond te bewegen op de zeebodem 5, en zorgt ervoor dat het voertuig niet wordt beïnvloed door de bewegingen van de stijgbuis 2. Om het voertuig 3 te ondersteunen en te heffen kunnen (niet getoonde) stalen hijskabels zijn voorzien tussen het vaartuig 1 en het diepzeemijnbouwvoertuig 3.

° BE2020/5115 Het transportsysteem in de vorm van een buisvormige stijgbuisstreng 2 van extreme lengte kan desgewenst tevens een aantal pompmodules 10 omvatten die over de lengte zijn aangebracht. De pompmodules 10 zijn aangepast om minerale afzettingen (nodulen) op te pompen van de zeebodem 5 in een opwaartse richting 6, die weg wijst van de zeebodem 5 in de richting van het zeeoppervlak. Het is ook mogelijk één (niet getoond) pompstation te voorzien ter hoogte van een onderzijde van de stijgbuisstreng 2. In figuur 2 wordt een diepzeemijnbouwvoertuig 3 volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding getoond. Diepzeemijnbouwvoertuig 3 omvat typisch een draagframe 300, dat is voorzien van middelen 301 om het diepzeemijnbouwvoertuig 3 te kunnen bewegen, bij voorbeeld over de zeebodem. Dergelijke middelen kunnen de vorm aannemen van rupsbanden 301, wielen, of andere voortbewegingsmiddelen. Om minerale afzettingen te kunnen opnemen, is draagframe 300 typisch voorzien van een nodule verzamelhoofd 8, een hopper 32, en een uitlaat 33. Een mengsel van onder andere water en minerale afzetting, dat door nodule verzamelhoofd 8 wordt opgenomen, wordt getransporteerd naar vanaf de zeebodem diepzeemijnbouwvoertuig 3 in. In diepzeemijnbouwvoertuig 3, in het bijzonder in scheidingsruimte 31, wordt het mengsel gesplitst in ten minste twee delen, bijvoorbeeld door het aanbrengen van een filter 311 aan een ingang van uitlaat 33. Zo worden de minerale nodule gescheiden van het grootste gedeelte van het water en enkele fijnere delen uit het mengsel. Het water en fijnere delen van het mengsel wordt via uitlaat 33 uitgestoten, terug de omliggende omgeving in. De dwarsdoorsnede van uitlaat 33 vergroot naar het uiteinde toe om de uittreesnelheid van het mengsel te verminderen bij de achterzijde van het diepzeemijnbouwvoertuig.

De minerale nodule worden afgevangen in hopper 32, welke in dit geval als opslag of als tijdelijke opslag dient. Wanneer diepzeemijnbouwvoertuig 3 onderdeel uitmaakt van een diepzeemijnbouwopstelling zoals getoond in figuur 1, worden minerale nodule, via deze tijdelijke opslag, eventueel via een centrale ontladingspijp van het diepzeemijnbouwvoertuig 3, naar de slang 40 toe gepompt. De hopper is voorzien van schuine wanden (10°-40°) aan beide zijden al dan niet voorzien van jetaanvoeropeningen om nodules te concentreren naar de centrale ontladingspijp. Een centrale waterstroom onderaan de hopper, gecreëerd door een aanvoerpomp , zorgt ervoor dat de nodules geleid worden in de centrale ontladingspijp.

In een andere uitvoeringsvorm is het mogelijk dat het diepzeemijnbouwvoertuig 3 is voorzien van cen nodule emmer (niet getoond) voor het verzamelen van de minerale nodule.

/ BE2020/5115 In Figuur 3 wordt een schematisch perspectivisch vooraanzicht van diepzeemijnbouwvoertuig 3 getoond volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Vanuit dit perspectief valt wederom te zien dat diepzeemijnbouwvoertuig 3 draagframe 300 en rupsbanden 301 omvat. In het bijzonder is vanuit dit perspectief te zien dat diepzeemijnbouwvoertuig 3 naast één, ook meerdere, evenwijdig aan elkaar opgestelde nodule verzamelhoofden 8 kan omvatten. Dergelijke nodule verzamelhoofden 8 spuiten, in een gebruikssituatie, water met een hoge snelheid op de zeebodem om zo minerale afzetting die zich daar bevindt te vermengen met het aangevoerde en omliggende water.

Deze nodule verzamelhoofden 8 bestaan typisch uit pomp 81, welke via een of meer aanvoerleidingen water onder hoge druk verschaft aan zuigkop 80. Pomp 81 kan ook worden gedeeld tussen twee of meer nodule verzamelhoofden, waarbij het water verschaft aan beide hoofden. Vanuit zuigkop 80 wordt, met hoge snelheid, water op de zuigkop uit gespoten, zodanig dat minerale afzetting die zich daar kunnen bevinden worden vermengd met het aangevoerde en omliggende water. Dit mengsel van water en zeebodem wordt via de nodule verzamelhoofden opgenomen in diepzeemijnbouwvoertuig 3, waarna het wordt verwerkt zoals hierboven beschreven aan de hand van figuur 2. Vanuit kop 80 wordt het mengsel via zuigleiding 84 opgenomen in nodule verzamelhoofd 8.

De een of meer nodule verzamelhoofden 8 kunnen worden aangestuurd op basis van via een op een meetinstallatieframe 83 gemonteerde meetinstallatie van de omgeving genomen metingen.

In figuur 4 wordt een perspectivisch vooraanzicht getoond van een tijdelijke opslag die onderdeel kan zijn van diepzeemijnbouwvoertuig 3. De tijdelijke opslag omvat een houder, welke in deze uitvoeringsvorm wordt belichaamd door hopper 32. In een bovenste deel van voorwand 327 van hopper 32 bevinden zich aansluitdelen 312, waarbij het aantal aansluitdelen 312 overeenkomt met het er op aan te sluiten aantal zuigleidingen 84. In deze uitvoeringsvorm hebben aansluitdelen 312 een langwerpige kokervorm en zijn ze evenwijdig aan een breedterichting van diepzeemijnbouwvoertuig 3 verlopende richting uitgestrekt. De vorm van aansluitdelen 312 moet in elk geval zodanig zijn dat deze sluitend gekoppeld kunnen worden aan zuigleidingen 84. Scheidingsruimte 31 bevindt zich in het bovenste deel van hopper 32 en aan de zijkanten daarvan is as 313 getoond, welke is verbonden aan een binnen hopper 32 gerangschikt inwendig traliewerk

| BE2020/5115 311 en via actuator 314 kan worden aangestuurd of bewogen tussen een gedeeltelijk open en een gesloten stand. Voorwand 327 en de hier tegenover gelegen, niet in deze figuur getoonde achterwand van hopper 32 lopen in deze uitvoeringsvorm naar beneden spits toe, en worden aan elkaar bevestigd door de respectievelijke zijwanden 321. Waar zijwanden 321 onderaan bijeenkomen, is hopper 32 verder voorzien van een aansluit deel, dat in deze belichaming is bevestigd aan een afvoerleiding 322, welke in deze uitvoeringsvorm een ronde doorsnede heeft. Afvoerleiding 322 is voorzien van een toevoeropening 323, afvoeropening 326, en een uitlaatklep 324, waarbij de uitlaatklep aangestuurd wordt door actuator 325. In figuur 5 wordt een perspectivisch achteraanzicht getoond van hopper 32. In dit aanzicht valt wederom te zien dat de houder van de tijdelijke opslag bestaat uit hopper 32. In dit aanzicht valt in het bijzonder te zien dat hopper 32 ook een bovenwand 329, en een achterwand 328 omvat.

Bovenwand 329 sluit de tijdelijke opslag in zijn volledigheid af, en vormt aan de voorkant mee in een kromming om in een glooiende beweging aan te sluiten op aansluitdelen 312. Hierdoor is de drawsdoorsnede van aansluitdeel 312, in een vlak dat evenwijdig verloopt aan de voortbewegingsrichting boogvormig. Tevens is bovenwand 329 voorzien van een schuifluik 316 welke aangestuurd wordt door actuator 315. De schuifklep of schuifluik 316 is ingericht te worden open gezet in de zogenaamde splash zone, die wordt gedefinieerd als de transitiezone tussen lucht en water aan het oppervlak. De schuifklep 316 fungeert als een ontluchtingsklep. De schuifklep 316 kan ook worden open gezet bij het aan boord van het vaartuig halen van het diepzeemijnbouwvaartuig zodat er geen of minder onderdruk kan worden gevormd wanneer het water uit de hopper stroomt.

In een bovenste deel van achterwand 328 van hopper 32 bevinden zich verdere aansluitdelen 317 waar een afvoerleiding van uitlaat 33 aan kan worden bevestigd. De doorstroom van het via aanzuigleiding 84 aangevoerde water is het beste wanneer de aansluitopeningen 312 en 317 op ongeveer dezelfde hoogte zitten, bij voorkeur bovenaan de respectievelijke wanden waar ze in zijn aangebracht, richting bovenwand 329. Ook deze aansluitdelen 317 kunnen een langwerpige kokervorm hebben en zich evenwijdig aan een breedterichting van het diepzeemijnbouwvoertuig verlopende richting uitstrekken. In deze aansluitdelen 317 kan het traliewerk 311 zijn gerangschikt. Tevens valt in dit aanzicht afvoeropening 326 van afvoerleiding 322 te zien.

Een schuin verlopend deel van de achterwand 328 helpt om de doorstroming van de minerale afzettingen naar de afvoerpijp 326 te bevorderen.

) BE2020/5115 In figuur 6 wordt een schematische doorsnede door de middenlijn van hoppers 32 volgens figuren 4 en 5 getoond. Wederom is in deze doorsnede te zien dat hopper 32 bestaat uit voorwand 327, achterwand 328, bovenwand 329 en aan de onderkant via een verder aansluitdeel is bevestigt aan uitvoerleiding 322.

Het door zuigleiding 84 aangezogen mengsel van water en minerale afzettingen wordt via in voorwand 327 aangebrachte aansluitdelen 312 ontvangen in scheidingsruimte 31 (P,), welke zich bovenin hopper 32 bevindt. Tegenover aansluitdelen 312 bevinden zich in achterwand 328 één of meer aansluitdelen 317. Zo worden de minerale nodule gescheiden van het grootste gedeelte van het water en enkele fijnere delen uit het mengsel. Het water en fijnere delen van het mengsel stromen via filter 311 de scheidingsruimte 31 uit (P,). Deze delen worden via uitlaat 33 uitgestoten. De fijnere delen van het mengsel kunnen ook in diepzeemijnbouwvoertuig 3 worden opgeslagen en/of via de stijgstreng naar boven worden gepompt.

In scheidingsruimte zullen minerale nodulen door de zwaartekracht vallen uit de waterstroom vanaf aansluitdelen 312 naar aansluitdeel 317 (P3). Ook is het mogelijk dat er in de bovenste waterstroom een intern traliewerk 311 wordt aangebracht, dat via as 313 kan worden gepositioneerd. In het bijzonder kan een dergelijk traliewerk worden gepositioneerd in een gesloten positie waarin het inwendige traliewerk van buitenaf kan worden gepositioneerd in posities tussen cen gesloten positie waarin het traliewerk het doorstroomoppervlak bestrijkt en zo de minerale nodule uit de bovenste waterstroom dwingt, en een open positie waarin het traliewerk slechts een deel van het doorstroomoppervlak bestrijkt. In de open positie kan het traliewerk 311 worden ‘geflusht’, waarmee wordt bedoeld dat het traliewerk wordt ontdaan van ongewenste materialen zoals klei en andere ongewenst materiaal. Deze minerale nodule worden door de vorm van hopper 32 samengebracht naar de onderste aansluitopening en afvoerleiding 322. Om de mineraal nodule verder af te voeren, wordt een onderstroom verschaft door afvoerleiding 322. Hiervoor wordt nieuwe proces water toevoeropening 323 ingepompt (Ps), waardoor in de lengterichting van het diepzeemijnbouwvoertuig cen aanzuigeffect ontstaat, wat in de hopper in vallende minerale nodule mee zal slepen (P,) en transporteert richting de ontladingspijp of een alternatieve opslag op diepzeemijnbouwvoertuig 3 (Ps).

Wanneer een blokkade ontstaan en uitlaatklep geopend moet worden, word nodule verzamelhoofd 8 ingesteld zodanig dat er een maximaal volume vloeistof kan worden ontvangen.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvorm en omvat tevens wijzigingen hieraan voor zover deze binnen het raamwerk vallen van de hieronder toegevoegde conclusies.

Claims

CONCLUSIES

1. Diepzeemijnbouwvoertuig voor het op grote diepte opnemen van minerale afzettingen vanaf een zeebodem, en het optioneel transporteren van genoemde afzettingen naar een drijvend tuig, waarbij het voertuig een draagframe omvat dat is voorzien van middelen om het voertuig op de zeebodem voort te bewegen in een voortbewegingsrichting, van ten minste één zuigkop met een naar de zeebodem gerichte open aanzuigzijde waarlangs de minerale afzettingen en omgevingswater worden opgenomen, en van een, via een zuigleiding met de ten minste één zuigkop verbonden, tijdelijke opslag voor de opgenomen minerale afzettingen, waarbij de tijdelijke opslag een houder omvat met een voorwand, een achterwand, zijwanden, een bovenwand en een bodem, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bovenwand en aansluitend op de voorwand een eerste aansluitdeel voor de zuigleiding omvat, en op nagenoeg dezelfde hoogte en aansluitend op de achterwand een tweede aansluitdeel voor een afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak het opgezogen water, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bodem en aansluitend op het inwendige van de houder een derde aansluitdeel omvat voor een afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak de minerale afzettingen.

2. Diepzeemijnbouwvoertuig volgens conclusie 1, waarbij het eerste aansluitdeel een langwerpige kokervorm heeft en zich in een evenwijdig aan cen breedterichting van het diepzeemijnbouwvoertuig verlopende richting uitstrekt.

3. Diepzeemijnbouwvoertuig volgens conclusie 1 of 2, waarbij een dwarsdoorsnede van het eerste aansluitdeel in een vlak dat evenwijdig verloopt aan de voortbewegingsrichting boogvormig is.

4. Diepzeemijnbouwvoertuig volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het tweede aansluitdeel een langwerpige kokervorm heeft en zich in een evenwijdig aan een breedterichting van het diepzeemijnbouw voertuig verlopende richting uitstrekt.

5. Diepzeemijnbouwvoertuig volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het tweede aansluitdeel een inwendig traliewerk omvat dat een doorstroomoppervlak van het tweede aansluitdeel bestrijkt en dat is ingericht om relatief kleine minerale afzettingen of fragmenten daarvan tegen te houden.

© Diepzeemijnbouwvoertuig volgens conclusie 5, waarbij het inwendige traliewerk van buitenaf kan worden gepositioneerd in posities tussen een gesloten positie waarin het traliewerk het doorstroomoppervlak bestrijkt, en een open positie waarin het traliewerk slechts een deel van het doorstroomoppervlak bestrijkt.

7. Diepzeemijnbouwvoertuig volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de zijwanden taps toelopen naar het derde aansluitdeel voor de afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak de minerale afzettingen.

8. Diepzeemijnbouwvoertuig volgens één der voorgaande conclusies, verder omvattende middelen om water onder hoog debiet en uittreesnelheid door het derde aansluitdeel in de richting van de afvoerleiding te voeren.

9. Diepzeemijnbouwvoertuig volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bodem en aansluitend op het inwendige van de houder een uitlaatklep omvat.

10. Diepzeemijnbouwvoertuig volgens één der voorgaande conclusies, omvattende een aantal evenwijdig aan elkaar opgestelde zuigkoppen.

11. Diepzeemijnbouwvoertuig volgens conclusie 10, waarbij de zuigleidingen die zijn bevestigt aan de respectievelijke, evenwijdig aan elkaar opgestelde zuigkoppen aansluiten op het eerste aansluitdeel.

12. Diepzeemijnbouwvoertuig volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de zuigkop of meerdere zuigkoppen ten opzichte van de zeebodem in hoogte verstelbaar zijn.

13. Tijdelijke opslag voor een diepzeemijnbouwvoertuig volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de tijdelijke opslag een houder omvat met een voorwand, een achterwand, zijwanden, een bovenwand en een bodem, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bovenwand en aansluitend op de voorwand een eerste aansluitdeel voor de zuigleiding omvat, en op nagenoeg dezelfde hoogte en aansluitend op de achterwand een tweede aansluitdeel voor een afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak het opgezogen water, waarbij de tijdelijke opslag verder ter hoogte van de bodem en aansluitend op het inwendige van de houder cen derde aansluitdeel omvat voor een afvoerleiding ten behoeve van de afvoer van in hoofdzaak de minerale afzettingen.

14. Werkwijze voor het op grote diepte opnemen van minerale afzettingen op een zeebodem, en het optioneel transporteren van genoemde afzettingen naar een drijvend tuig, de werkwijze omvattende het verschaffen van een diepzeemijnbouwvoertuig volgens één der voorgaande conclusies 1-12, het verbinden van het diepzeemijnbouwvoertuig met een tussen het drijvend tuig en het diepzeemijnbouwvoertuig voorziene ophangkabel, het neerlaten van het diepzeemijnbouwvoertuig in de richting van een zeebodem, het over of op de zeebodem voortbewegen van het diepzeemijnbouwvoertuig om de minerale afzettingen op te nemen, en het optioneel ophalen van het diepzeemijnbouwvoertuig in de richting van het drijvend tuig.