CN103038426B

CN103038426B - 辅助海底采矿的方法和装置

Info

Publication number: CN103038426B
Application number: CN201180030192.5A
Authority: CN
Inventors: 格伦·罗伯特·琼斯; 安东尼·艾略特·英格利斯; 安东尼·保罗·奥萨利文; 迈克尔·豪伊特; 格伦·马丁代尔·史密斯; 罗兰·冈特·伯恩德特; 达尔·哈兰·哲弗兹; 尼古拉斯·威廉·雷德利
Original assignee: Nautilus Minerals Pacific Pty Ltd; Soil Machine Dynamics Ltd
Current assignee: Nautilus Minerals Pacific Pty Ltd; Soil Machine Dynamics Ltd
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: WO2011156865A1; KR20130050341A; KR101802263B1; US9260964B2; EP2582885B1; US20130241263A1; AU2011267842B2; JP2013528726A; JP5890403B2; CN103038426A; AU2011267842A1; EP2582885A1; AU2011267842A8; EP2582885A4

Abstract

一种用于海底采矿系统的辅助海底采矿的方法和装置。所述海底辅助采矿工具具有使得能移动通过海底的海底移动系统。母体连接线用于接收来自表面源的电力和控制信号。悬臂安装的辅助切割工具配置为用于切割海底沉积物的末端。利用筛分工具筛分由所述辅助切割工具制造的碎块，从而确保这样的碎块不大于期望的尺寸。

Description

辅助海底采矿的方法和装置

技术领域

本发明一般地涉及水下采矿，特别涉及一种用于结合其他海底工具实施海底采矿的工具。

背景技术

海床开挖常常是通过挖掘进行的，从而例如取出有价值的冲积矿沉积物或使水路适于航行。吸入式挖掘包括将管道或管的收集端置于要开凿的海床材料附近，利用表面泵产生负压差，在管上吸入水和附近的移动海底沉积物。切割机吸入式挖掘进一步在吸入口处或吸入口附近提供切割机头部，用于释放要在管上吸入的压缩土壤、沙砾或甚至坚硬的岩石。大型切割机吸入式挖掘机能使用上万千瓦的切割功率。其他的海床挖掘技术包括螺旋钻吸入式、喷射提升式(jetlift)、气体提升式(airlift)和斗式挖掘(bucketdredging)。

大部分挖掘设备典型地仅在数十米的深度操作，即使非常大型的挖掘机，其最大开挖深度也只略多于一百米。因此挖掘常常限于相对浅水的区域。

海底钻井(例如油井)可在达到几千米深度的更深水中进行。然而，海底钻井采矿技术不能用于海底采矿。

本说明书中所包括的任何文件、法案、材料、设备、文献等的描述仅旨在提供本发明的背景，不应当做承认上述的任何或整体构成现有技术基础的一部分或作为先于本申请每项权利要求的优先权日前存在的本发明相关领域的公知常识。

在整个说明书中，词语“包括(comprise)”或其变形例如“包括(comprises)”或“包括(comrpising)”应当理解为谙指包括所述的元素、整体或步骤，或元素、整体或步骤的组，但不排除任何其他元素、整体或步骤，或元素、整体或步骤的组。

发明内容

根据本发明的第一广泛方面，本发明提供一种用于海底采矿系统的海底辅助采矿工具，所述海底辅助采矿工具包括：

海底移动系统，使得能够移动通过所述海底；

母体连接线，用于接收来自表面源的电力和控制信号；

悬臂安装的辅助切割工具，用于切割海底沉积物的末端；以及

用于筛分碎块的机构，所述碎块由所述辅助切割工具制造，所述机构用于确保这些碎块不大于期望的尺寸。

根据本发明的第二方面，提供一种海底采矿系统中的海底辅助采矿方法，所述方法包括：

海底辅助采矿工具利用海底移动系统移动通过所述海底；

所述工具经由母体连接线接收来自表面源的电力和控制信号；

悬臂安装的辅助切割工具切割海底沉积物的末端；并且

所述工具的筛分机构筛分由所述辅助切割工具制造的碎块，以确保这些碎块不大于期望的尺寸。

所述用于筛分碎块的机构可包括形成所述辅助切割工具的至少一对切割头，所述切割头配置为优选地拖动所述一对切割头之间的碎块，并且所述一对切割头分开一对应于期望的碎块尺寸的距离。在这样的实施方式中，在所述一对切割头之间被拖动的、大于所需尺寸的碎块将被进一步切割和/或碾压成为小于所需碎块尺寸。所述一对或每对切割头之间的间距可固定为一预定的间距，例如取决于被开采的矿石和需要获取的粒子尺寸。或者，在一些实施方式中，所述一对或每对切割头之间的间距在采矿操作期间是可调节的。或者，所述用于筛分碎块的机构包括邻近所述辅助切割工具的筛分格栅，例如位于切割头上方头部和悬臂之间，和/或切割头的后方(aft)。或者，用于筛分碎块的工具可包括固定的或可调节的其他适当筛分设备。所述一对切割头优选地相对旋转，从而在所述切割头之间拖动碎块以有效筛分碎块。

本发明通过提供具有辅助切割工具的辅助采矿工具，留给单独的海底工具进行混合采矿，从而提供用于相对敏捷的海底切割工具，其具有增强的活动性，使能地形复杂的海底区域中操作，并且能够灵活地进行成排的切割任务。因此，所述辅助切割工具能用于为混合开采做准备，以切削复杂海底构造的外围，从而呈现适于单独的混合采矿工具的相对平坦和水平的梯段。因此本发明提供一种可操作以结合其他海底采矿工具而发挥作用的辅助工具，用于即使在海底地形复杂的情况下也能有效重获海底材料，同时能够在海底地形复杂的情况下单独发挥作用。在某些位点，所述辅助采矿工具的敏捷是指不需要其他工具以有效重获海底材料。

所述海底辅助采矿工具能够移动通过(traverse)不平整的地面和坡道，这种能力受到海底移动系统的影响。所述海底移动系统可包括适当的移动元件，例如轮子、连续履带、支腿等。所述移动系统优选地使所述辅助采矿工具能移动通过倾斜高达约10度、更优选约20度、甚至更优选约25度的海底地形。

在优选的实施方式中，所述辅助采矿工具可操作以处理海底位点，从而准备混合开采的梯段。在优选的实施方式中，所述辅助采矿工具进一步可操作以处理混合采矿机留下的残余边缘。用于安装所述辅助切割工具的悬臂优选地包括液压操纵的枢接臂。在一种形式中，所述悬臂可安装于上部载架组件上，所述载架组件能够相对于所述辅助采矿工具的中心线回转。

在本发明的一些实施方式中，所述海底辅助采矿工具可包括可分离的绞盘缆索连接点，允许所述工具被绞吊至所述海底和地面之间，从绞盘缆索分离，并在落在海底后自行推进。

进一步，本发明提供一种海底辅助采矿工具，在一些实施方式中适于在相当深的水深中进行部署。例如在一些实施方式中，可在大于400米的深度下，优选在大于1000米，更优选在大于1500米的深度下操作。然而应当理解，本发明的辅助采矿工具在水深浅至约100米或其他相对较浅的水下应用中也是有效的海底采矿选择。因此应当理解，提及海底或海床并不旨在排除本发明在湖底、河口水底、海湾水底、测探水底(soundfloor)、海滩水底、港口水底等中，在盐水、半盐水或清水中用于采矿或开挖，这些应用都落在本说明书的范围内。

在地形复杂的海底位点运作的本发明的实施方式中，所述海底辅助采矿工具优选地用于初始的位点开挖。例如，所述海底辅助采矿工具可为其他海底工具准备出着陆区域，且可开挖位点的末端，以准备好可混合采矿的第一梯段。

本发明的优选实施方式进一步包括吸入运送线路，所述吸入运送线路具有邻近于所述辅助切割工具的入口和与所述辅助采矿工具分离的出口。在本发明的优选实施方式中，所述辅助采矿工具包括接近于所述切割头的料浆泵系统和料浆入口，配置为以料浆形式获取碎块。所述料浆可从所述海底辅助采矿工具泵送至较短距离，例如仅泵送至所述工具所采用或欲采用路径的一侧。或者，所述料浆可经由适当的输送管道被泵送至距离所述海底辅助采矿工具一定距离的海底储存位置。所述料浆入口或吸入口可紧接于所述切割头之后。在包括两个或更多个切割头的实施方式中，所述或每个吸入口可位于切割头之间。

在优选的实施方式中，集获罩(collectionshroud)部分环绕所述切割头，以优化料浆泵系统对碎块的容纳和收集。所述海底辅助采矿工具优选地包括刮板，以帮助保持碎片位于运载工具之前，且配置为罩住所述切割工具以维持切割头附近的碎块，并且帮助重新处理尺寸过大的碎块。所述刮板优选地为弓形形状，从而在切割工具的不同回转位置起到基本上均等地罩住的作用。所述刮板优选地帮助所述工具的吸入口清理由切割头制造的碎块。所述刮板还优选地配置为作为推进刮板在机器向前移动时清理所述辅助采矿工具之前的路径。

所述海底辅助采矿工具是有线远程遥控运载工具(ROV)或由与地面相连的母体操控的无线运载工具。

所述海底辅助采矿工具优选地将自己的碎块清理至倾倒位点的分离的出口处，使得所述海底辅助采矿工具能够行进通过其处理的构造(formation)。例如所述辅助采矿工具可将碎块以料浆形式泵送至所述工具行进路径侧面的位置。

所述海底辅助采矿工具的重量优选地进行选择，从而施加辅助采矿任务所需的力。进一步为了固定所述辅助采矿工具，可提供可移动的锚定桩。

所述梯段可包括欲重获有价值矿石的矿石梯段，或可包括为了其他目的需要去除的坚硬岩石或其他海底材料的梯段。所述矿石可包括海底大量的硫化物。

在本系统的替代实施方式中，所述辅助采矿机配置有料浆输送管道，所述料浆输送管道配置为将来自所述工具的料浆形式的碎块运送到所述工具的切割位置末端的储存位点。

附图说明

结合附图对本发明的实施例进行描述，其中：

图1为根据本发明优选实施方式的结合辅助采矿工具的海底系统的简化总览图；

图2为根据本发明一个实施方式的辅助采矿工具的侧视图；

图3示出了图2的辅助采矿工具的切割和吸入过程；

图4描述了整个辅助采矿工具系统；

图5为辅助采矿工具的安装有悬臂的切割头的立体图；

图6为运行中的辅助采矿工具的安装有格栅的切割头的剖视图；

图7a描述了辅助采矿工具进行位点准备；

图7b描述了辅助采矿工具修正矿石梯段的残余边缘；

图8描述具有可移动锚定/固定桩系统的辅助采矿工具的另一个实施方式；

图9a至图9d示出了根据本发明另一实施方式的辅助切割机；以及

图10a和图10b示出了根据本发明另一实施方式的辅助切割机。

具体实施方式

图1为海底系统100的简化总览图，海底系统100结合根据本发明的实施例的辅助采矿工具(AUX)116。起重机102和脱水设备104安装于远洋航行的生产支援船(PSV)106上。PSV106具有矿石输送设备，以将获取的矿石载置到驳船108上。本实施方式提供有能在约2500米深度处操作的工具116，然而替代实施方式可以设计为能在3000米深度处或更深处操作。在生产操作期间，将使用海底采矿工具(SMTs)以从海床110开挖矿石。SMTs包括海底混合采矿机112，海底收集机器(GM)114，海底辅助采矿机器116和储存系统124。所述混合采矿机(BM)112和收集器114可以为任何适当的形式。在该实施方式中，由辅助采矿机器116和混合采矿机器112开采的矿石被收集并以料浆的形式例如通过储存输送管道126(为了清楚在图1中被示出为断裂的)被每个相应的机器泵送至储存系统124。

所述储存的矿石被收集并以料浆的形式经由立管输送管道(RTP)120被泵送至海底提升泵118，然后海底提升泵118将料浆通过刚性立管122(图1中被示出为断裂的，且在该实施方式中可高达约2500米长)提升。料浆移动到表面支援船106，并在这里通过设备104脱水。废水在压力下回到海底，从而为海底提升泵118提供充气压力(chargepressure)。脱水的矿石卸至运输驳船108上，从而在运输至处理地点之前运输至储存设备。

本实施方式的所述海底辅助采矿工具116提供用于切割并在需要情况下/根据需要将材料泵送至远离作业位置。海底辅助采矿工具116为远程操控运载工具，能够运行至约2500米的水深，并且在PSV106的甲板上进行操作。海底辅助采矿工具116的操作根据矿石级别、总生产率和操作及维护限制进行控制。所开挖颗粒的尺寸由辅助采矿工具116的切割机类型、切割机旋转速度、切割机头前进速度、切割深度、切割机截齿间距和角度以及切割机头间距来控制。

接着，可通过适当的机构实行混合采矿和收集。

当辅助采矿工具116用于任何适当的采矿方法，在图1所示的实施方式中，恢复程序如下。首先，使用收集机器(GM)移除任何未固化的沉积物，并沉积于预定区域，该预定区域可形成或不形成矿的一部分。然后，使用本实施方式的AUX116切削障碍物，从而为BM112和GM114准备出水平的着陆区域。图7a示出了通过辅助采矿机器116进行位点准备。

接着，使用GM114收集由辅助采矿工具116留下的矿石。使用BM112切割梯段(bench)，然后使用GM114对切割并筛分的(sized)矿石进行收集，重复进行直至残余边缘为约4米高。然后，使用本实施方式的AUX116修正残余边缘，如图7b所示。

因此，AUX116开始海底采矿操作，并为其他海底工具准备适当的着陆区域，如果需要还为其他海底设备(例如储存设备)准备着陆区域。AUX116还用于去除矿石梯段的边缘部分，该边缘部分不能由混合采矿机接近或有效开采。

图2为根据本发明的本实施方式的辅助采矿工具116的侧视图。图2示出了本实施方式的AUX116的尺寸，阐释了其功能。AUX116使用料浆挖掘泵系统202将矿石泵送至海底储存区域，过后利用适当的海底收集机器(GM)114收集矿石。提供连续履带204用于工具116在海底的移动，即便在复杂的海底地形上。绞盘缆索连接点206允许工具116能拆卸地连接到绞盘缆索，从而允许将工具116绞吊至表面和海底之间。切割头210安装于悬臂208上，允许在位置、高度和角度的多种范围内使用切割头210。

图3示出了辅助采矿工具116的切割和吸入过程。如图所示，AUX116为具有履带204和切割吸入悬臂组件208的运载工具，悬臂组件208为枢接且悬臂可在机器中心线的侧面回转约+/-40度，并且能够提升至机器上方或下方。如图5所示，切割头210包括两对相对旋转的切割机头212，其通过母体电源进行电力或液压驱动，从而切割矿石并将碎块运送至位于相对旋转的切割机头212之间的位于中央的吸入头214形式的入口。吸入头214可以是各种形状和尺寸以适合于被切割和提取的材料的尺寸和类型。如图2所示，还提供铲/刮板216以帮助清理材料，增加切割机212的效率。铲/刮板216还作为切割机的罩，帮助碎块的吸入去除。图2中还提供罩218，以帮助提高图5中吸入头214的效率，并设定碎块尺寸和控制碎块尺寸。

工具116可进一步包括喷水系统(图中未示出)用于使用吸入开挖泵系统向切割头210、料浆/矿石吸入/运送线路202注入高压水，从而泵送切割材料并将其经由图1的储存软管216、连接线系统和储存系统124传送至海底储存区域。在另一实施方式中，图2的上部载架组件220使辅助采矿运载工具的切割头能够回转。在另一实施方式中，切割机头上的另一组件(液压缸222)允许在操作中调整切割机头的间距，以改善切割效率和碎块提取效率，筛分碎块以及控制碎块尺寸。

在该实施方式中，工具116具有约200至250吨的干着陆重量，适于该类型机器的切割功率与工具重量的比率，以及若干主要功能。工具116去除障碍和高点，并为其他工具准备出空旷的着陆区域以开始切割操作，如图7a所示。工具116切割并清理敏捷性较低的混合采矿机接触不到的梯段区域，如图7b所示。工具116能将切割的材料泵送至海底储存区域，并帮助夷平和碾碎海底矿柱。工具116的悬臂作用使能够切割高达4米的梯段，甚至斜坡，并使工具116能够清除敏捷性较低的海底工具接触不到的梯段边缘和/或墙角界面。

辅助采矿工具116进一步可操作以在采矿完成时进行整理切割以整理采矿位点，并且还可为其他海底工具切割出通向矿区高点的斜坡，和/或切割出向上通往高峰区域的斜坡，从而产生其自身通往高峰的路径。

工具116借助行走履带204部署于海底。工具116能够处理多岩石的地面和粗糙的地形，并且能够在斜坡上操作和部署。工具116能从支援船使用其主绞盘缆线402被提升和着陆以在位点附近重新定位。

AUX116设计为切割和收集矿石，将其泵送至储存点或紧接在运载工具之后或旁边的侧部区域。AUX116设计为具有相对旋转的切割头210以及中央吸入头214，用于有效切割矿石并且在需要情况下/根据需要将其运送到间隔开的储存点。

切割机/吸入头210安装于枢接的悬臂208上，悬臂208能够回转、提升和降低、以及改变切割机吸入头210在竖直平面上的角度位置。通过机构222可改变切割机头的前方间距和后方间距，从而调整和增加操作期间的切割和吸入效率，并且筛分碎块，控制碎块尺寸。

整个辅助采矿机器系统在图4中概要地示出。生产支援船(PSV)具有操控AUX116的控制室，以及母体(umbilical)和提升缆线的绞盘，以及部署和回复AUX116的A架构。AUX通过母体缆索404和主提升缆线402连接至船体。

母体缆索404提供驱动马达和泵所需的电力，从而驱动AUX116的主组件，例如履带驱动马达、水压提供驱动马达、开挖系统泵驱动马达和切割驱动系统。

母体404还提供控制线路，该控制线路适用于AUX116与PSV116的操作控制室之间的多元光纤通信连接。

AUX116通过主提升缆线402从PSV106下降到海底。当AUX116在海底着陆时，主缆线402可断开并且回到PSV106上或者回到在采矿操作期间不与母体404缠结的安全高度。

AUX116结合底盘中的系统，用于发现、卡入、固定和断开储存软管连接件(还结合有耦接头、紧急时断开的系统和回旋轮)。如果需要，可将储存软管保存于AUX底板中例如卷出轮(wind-outreel)的堆装构造上。一旦AUX116位于海底，则连接储存软管(若储存采矿操作需要)，然后AUX116可以开始切割和储存操作。

当AUX116准备好恢复到PSV106时，提升缆线402重新连接，并且储存软管断开连接。切割机悬臂208回转至0度的完全延伸和上升的位置。然后将工具116从海底提升，恢复到PSV106。

如前面概述的那样，AUX结合两种不同的矿石放置方法，即运载工具后面或侧面的方法，和储存输送方法。如图3所示，适当阀门的控制使得来自吸入头214的料浆选择性地被导入到储存软管连接器系统302或后面/侧面搁置出口304。后面或侧面方法应用于收集机器114容易和有效靠近的区域(用于后续的清理和材料重获)。储存方法应用于限制靠近的区域，从而将矿石输送至预定的储存位点，从该储存位点，GM114将重获矿石。适当的采矿计划可确定在哪个位置采用哪种矿石放置方法。

两个相对旋转的鼓式切割机210用于主切割头，如图5和图6中一般性概略示出的那样。切割机210安装于两个功能液压悬臂208上，悬臂208能够在水平轴上提升和降低，并且围绕竖直轴回转。悬臂208提供切割组件210的通用安装方式，并允许在不移动运载工具本身的情况下切割大体积的岩石。这种通用性允许臂208和切割机210以矿区中可能出现的例如台阶或其他间断处(例如独立的塔台)为目标。枢接臂208上的岩石切割机头210的功率为约600kW，提供了切割机的通用安装方法，并允许在不移动辅助采矿机本身的情况下切割大体积的岩石。

悬臂208操作以连续向下/向侧切割，从而完成对矿区的整个渠深整个宽度的切割，所述矿区的渠深为约1米。然后，可调节悬臂和切割机角位置以进一步进行1米渠深的切割，然后需要将运载工具向前移动。

可利用高流量挖掘泵系统通过图5和图6详细示出的吸入喷嘴214使开挖材料离开作业区域。图3更详细地示出了料浆流动回路。使用稀释系统降低阻塞的可能性，并控制吸入和运送线路中料浆的密度。使用密度计和流量计恒定地监控通过料浆回路的浓度和速度梯度。

另一实施方式中的AUX114为履带运载工具。在采矿时，固定桩形式的可移动锚定系统卡入和穿透海底表层，从而更好地控制采矿机，如图7a和图7b所示。如图8进一步示出的那样，运载工具锚定/固定系统的每个可移动的桩802被单独推动，使得在不平坦的地面上拉平运载工具的可能性降低。所述桩设计为穿透任何疏松表面材料，而固定在高质量的地面中。对于较软的地面，可在桩上安装面积较大的垫坐。每个所述桩也可以是刮板的形式。刮板可具有桩的功能，并且允许在机器向前或向后移动时对材料进行移动。

安装喷水系统306，以在阻塞发生时清理吸入栅筛214，并根据需要扰动需要切割的材料表面。喷水系统306能在堵塞时清理切割机头210或履带204。所述喷射系统还可帮助防止或清理料浆线路的阻塞。

AUX116可以以两种方式之一从海底的一个区域移动到另一个区域。AUX116能够在小于约10度的海底地形上沿履带移动，速率为大于约600米/小时。或者，可使用主提升缆线402将运载工具116下降至海底，并部署于下一个位点。

当部署于地点中时，高效履带组件204提供用于有效地重新放置运载机构116，以使操作生产能力最大化。AUX116由此提供更高效的对开挖材料的切割和储存。

图9a至图9d示出了根据本发明另一实施方式的辅助切割机900，包括切割工具支持悬臂902、具有竖直牵伸的前部外旋固定臂904、用于通过位点的履带906、后部声纳阵列908、电控制荚式指示器(podindicatedat)910、后部固定锚/刮板912、主切割工具914、安装于悬臂902下侧的冠部切割机储存收集系统916、两个推进器918、用于20度斜坡恢复的提升点和捕获斗922、储存软管界面924和料浆运送泵及马达926。

图10示出了本发明的另一实施方式，其中辅助采矿机1000具有刮板1010，以推动底盘前面的碎块，使最少或没有碎块从工具1000下方通过。刮板1010为半圆形弯曲，从而后面的切割头在按方位移动时保持与刮板之间基本上恒定的距离，如图10b所示。这种配置能有效提高切割头附近的吸入口的收集效率，如图10b所示的那样，并且还从工具的路径中清理零星的碎块。

应当理解，本文中所使用的特定术语可能与其他术语意思相同，他们同等地描述本发明，因此本申请的范围不受到任何这种同义词的限制。例如，海底采矿工具也称为海底机器，生产支援船也称为地面船和/或地面设备，矿石可以等同地或可替代地称为岩石、固化沉积物、未固化沉积物、土壤、海底材料，采矿可包括切割、开挖或移除材料。另外，所提供的特定数值给出对所描述实施方式的尺度示例，不应认为限制了适于所应用环境的其他实施方式中数值的尺度和范围。

本领域的技术人员应当理解，在不背离广泛描述的本发明的精神和范围的前提下，如具体的实施方式那样，可以对本发明进行各种改变和/或变更。因此，本文的实施方式从各个方面考虑都应当是示例性的，而不是限制性的。

Claims

1.一种用于海底采矿系统的海底辅助采矿工具，所述海底辅助采矿工具包括：

海底移动系统，使得能移动通过所述海底；

母体连接线，用于接收来自表面源的电力和控制信号；

用于筛分碎块的机构，所述碎块由所述辅助切割工具制造，所述机构用于确保这些碎块不大于期望的尺寸，

其中，所述用于筛分碎块的机构包括形成所述辅助切割工具的至少一对切割头，所述切割头配置为优先地拖动所述一对切割头之间的碎块，并且所述一对切割头分开一与期望的碎块尺寸对应的距离。

2.根据权利要求1所述的海底辅助采矿工具，其中，所述一对或每对切割头之间的间距固定为一预定的间距。

3.根据权利要求1所述的海底辅助采矿工具，其中，所述一对或每对切割头之间的间距在采矿操作期间是可调节的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的海底辅助采矿工具，其中，所述用于筛分碎块的机构包括邻近所述辅助切割工具的筛分格栅。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的海底辅助采矿工具，其中，所述海底移动系统使所述海底辅助采矿工具能够移动通过倾斜高达10度的海底地形。

6.根据权利要求5所述的海底辅助采矿工具，其中，所述海底移动系统使所述海底辅助采矿工具能够移动通过倾斜高达20度的海底地形。

7.根据权利要求6所述的海底辅助采矿工具，其中，所述海底移动系统使所述海底辅助采矿工具能够移动通过倾斜高达25度的海底地形。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的海底辅助采矿工具，其中用于安装所述辅助切割工具的所述悬臂包括液压操纵的枢接臂，所述枢接臂安装于上部载架组件上，所述上部载架组件能够相对于所述海底辅助采矿工具的中心线回转。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的海底辅助采矿工具，能够在大于400米的深度下操作。

10.根据权利要求9所述的海底辅助采矿工具，能够在大于1000米的深度下操作。

11.根据权利要求10所述的海底辅助采矿工具，能够在大于1500米的深度下操作。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的海底辅助采矿工具，其中所述海底辅助采矿工具进一步包括吸入运送线路，所述吸入运送线路具有邻近于所述辅助切割工具的料浆入口，并且配置为获取料浆形式的碎块，以运送到与所述海底辅助采矿工具分离的出口。

13.根据权利要求12所述的海底辅助采矿工具，其中，所述料浆入口接近于所述切割头且位于所述切割头的后方。

14.根据权利要求12所述的海底辅助采矿工具，其中，所述料浆入口位于所述辅助切割工具的切割头之间。

15.根据权利要求12所述的海底辅助采矿工具，进一步包括集获罩，所述集获罩部分地环绕所述辅助切割工具，以优化所述料浆入口对碎块的容纳和收集。

16.根据权利要求12所述的海底辅助采矿工具，进一步包括刮板，所述刮板配置为罩住所述辅助切割工具，并作为推进刮板在所述海底辅助采矿工具向前移动时清理所述海底辅助采矿工具前方的路径。

17.根据权利要求16所述的海底辅助采矿工具，其中，所述刮板为弓形形状，从而在所述辅助切割工具的不同回转位置起到基本上均等地罩住的作用。

18.根据权利要求1至3中任一项所述的海底辅助采矿工具，进一步包括可移动锚定桩，所述可移动锚定桩配置为在部署时固定所述海底辅助采矿工具。

19.一种海底采矿系统中的海底辅助采矿方法，所述海底辅助采矿方法包括：

海底辅助采矿工具利用海底移动系统移动通过海底；

所述海底辅助采矿工具经由母体连接线接收来自表面源的电力和控制信号；

悬臂安装的辅助切割工具切割海底沉积物的末端；并且

所述海底辅助采矿工具的筛分机构筛分由所述辅助切割工具制造的碎块，以确保这些碎块不大于期望的尺寸，

20.根据权利要求19所述的海底辅助采矿方法，其中，所述辅助切割工具用于为混合采矿做准备，以切下复杂海底构造的外围，从而呈现适用于单独的混合采矿工具的相对平坦和水平的梯段。

21.根据权利要求19或20所述的海底辅助采矿方法，其中，所述辅助切割工具用于处理海底位点，以准备用于混合采矿的梯段。

22.根据权利要求19或20所述的海底辅助采矿方法，其中，所述辅助切割工具用于处理由混合采矿机留下的残余边缘。

23.根据权利要求19或20所述的海底辅助采矿方法，其中，以料浆形式获得所述碎块，并且将所述料浆泵送至所述海底辅助采矿工具采用或将采用的路径的一侧。

24.根据权利要求19或20所述的海底辅助采矿方法，其中，以料浆形式获得所述碎块，并且将所述料浆经由适当的输送管道泵送至与所述海底辅助采矿工具分离的海底储存位置。