CN110259453B - 一种用于深海采矿的悬浮式中继站 - Google Patents

一种用于深海采矿的悬浮式中继站 Download PDF

Info

Publication number
CN110259453B
CN110259453B CN201910610685.4A CN201910610685A CN110259453B CN 110259453 B CN110259453 B CN 110259453B CN 201910610685 A CN201910610685 A CN 201910610685A CN 110259453 B CN110259453 B CN 110259453B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipeline
cabin
flange
deep sea
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910610685.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110259453A (zh
Inventor
曹阳
杜新光
宋环峰
杨蓓
林强
陈垦
李松羽
刘双
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
702th Research Institute of CSIC
Original Assignee
702th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 702th Research Institute of CSIC filed Critical 702th Research Institute of CSIC
Priority to CN201910610685.4A priority Critical patent/CN110259453B/zh
Publication of CN110259453A publication Critical patent/CN110259453A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110259453B publication Critical patent/CN110259453B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C50/00—Obtaining minerals from underwater, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于深海采矿的悬浮式中继站，包括框架结构的支撑舱，支撑舱顶部安装转接接头，内部安装料仓，料仓底部为锥形料斗，料斗通过泵一连接给料机，给料机通过管路一连接至料仓顶部，给料机底部通过三通管连接管路二并最终固接于转接接头与水面船舶的硬管相通；支撑舱内底部中间通过法兰一固装管路三，管路三一端通过软管与采矿机连通，另一端通过泵二、管路四连接至料仓顶部；管路三内矿物经泵二、管路四从顶部进入料仓，料仓内矿物经泵一进入给料机，在外部主泵作用下，海水和给料机中矿物经三通管、管路二进入水面船舶硬管内。本发明提高了采矿系统整体稳定性和可靠性，保证了矿物的稳定提升运输，保障了矿物提升安全性。

Description

一种用于深海采矿的悬浮式中继站
技术领域
本发明涉及深海采矿设备技术领域，尤其是一种用于深海采矿的悬浮式中继站。
背景技术
随着陆地矿产资源的日益枯竭，海洋资源越来越受到各国的重视，在海洋中存在着大量的生物资源和矿产资源。从海底把矿物运输到陆地上，需综合考虑生产效率和经济性，输送难度也较大；在深海进行开采，更是相当复杂，技术难度非常高。
现有技术中，海底的集矿机完成矿石挖掘后，将矿石结核通过液压输送设备利用管道输送至海面的采矿船。深海采矿通常为在4000～6000米水深的大洋底进行矿石开采，此种方式对液压输送设备及管道的要求相当高，更是提升了整个采矿系统复杂度，生产成本亦居高不下。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的用于深海采矿的悬浮式中继站，作为采矿系统中提升系统的一部分，从而提高整个系统生产效率，大大提升了矿物输送安全性及可靠性，为采矿系统中设备提供安装平台。
本发明所采用的技术方案如下：
一种用于深海采矿的悬浮式中继站，包括框架结构的支撑舱，支撑舱顶部安装有转接接头，支撑舱内部安装有料仓，料仓底部设有锥形结构的料斗，料斗下端通过泵一连接有给料机，给料机侧边通过管路一连接至料仓顶部边缘，给料机底部连接有三通管，三通管连接有管路二，管路二端部穿过转接接头中部，管路二头部与水面船舶的硬管连通；所述支撑舱内底部中间通过法兰一固装有管路三，管路三一端通过软管与采矿机连通，管路三另一端连接至泵二，泵二的输出端通过管路四与料仓顶部连接。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述支撑舱的结构为：包括上方锥形框架结构的舱顶，所述转接接头通过法兰二固装于舱顶顶尖处；舱顶底部通过法兰三安装有柱形框架结构的上舱身，位于法兰三旁边的舱顶上沿圆周方向均匀安装有挂耳，单个挂耳与硬管之间安装有保护钢缆，上舱身底部通过法兰四安装有柱形框架结构的下舱身；所述料斗通过紧固件固装于上舱身底部中间，所述下舱身底部中间通过支撑架与给料机固装，所述三通管位于支撑架内部。
所述舱顶与上舱身之间竖直连接有多根支承杆，支承杆贯穿法兰三，支承杆上端头与舱顶固接，支承杆下端伸入上舱身框架内部并与其固接。
位于法兰一旁边的下舱身内底部还安装有配重和液压系统，所述液压系统为给料机提供液压动力。
所述三通管一端口与给料机底部相通，一端口与管路二相通，另一端口为放置于海水中的自由端。
所述给料机为弹性叶片轮给矿机。
所述支撑舱内侧边还设置有上下贯通的梯子。
所述管路二为软管。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，使用方便，管路三内矿物经泵二、管路四从顶部进入料仓，料仓内矿物经泵一进入给料机，在外部主泵作用下，海水和给料机中矿物经三通管、管路二一起进入水面船舶硬管内，中继站作为采矿提升系统中的一部分，大大提高了矿物提升时的稳定性和可靠性，保证了矿物的稳定和高效率提升运输，保障了矿物提升安全性；
本发明还包括如下优点：
料仓底部设置有锥形结构的料斗，使得排矿更加顺畅，防止结拱现象的产生；
给料机采用弹性叶片轮给矿机，以实现均匀给料，并解决卡堵现象；
支撑舱为非密封的框架式结构，起到保护内部设备的作用，防止布放回收时因撞击而导致设备的损坏；
配重用于整个中继站的调平，以保证中继站重心在中间，使得中继站整体平衡；
上下贯通支撑舱的梯子，便于中继站维护安装时的攀爬，以提高工作效率；
支承杆连接舱顶和上舱身，为主要承力部件，连接舱顶和上舱身的法兰三及紧固件为辅助承力部件，以进一步加强连接强度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的主视图(省略支撑舱和液压系统)。
图3为本发明舱顶和上舱身的安装示意图。
其中：1、转接接头；2、法兰二；3、管路一；4、舱顶；5、挂耳；6、法兰三；7、上舱身；8、法兰四；9、下舱身；10、液压系统；11、配重；12、法兰一；13、管路三；14、泵二；15、给料机；16、泵一；17、料斗；18、料仓；19、管路二；20、管路四；21、三通管；22、支承杆；23、支撑架；24、硬管。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1和图2所示，本实施例的一种用于深海采矿的悬浮式中继站，包括框架结构的支撑舱，支撑舱顶部安装有转接接头1，支撑舱内部安装有料仓18，料仓18底部设有锥形结构的料斗17，料斗17下端通过泵一16连接有给料机15，给料机15侧边通过管路一3连接至料仓18顶部边缘，给料机15底部连接有三通管21，三通管21连接有管路二19，管路二19端部穿过转接接头1中部，管路二19头部与水面船舶的硬管24连通；支撑舱内底部中间通过法兰一12固装有管路三13，管路三13一端通过软管与采矿机连通，管路三13另一端连接至泵二14，泵二14的输出端通过管路四20与料仓18顶部连接。
支撑舱为非密封的框架式结构，起到保护内部设备的作用，防止布放回收时因撞击而导致设备的损坏；锥形结构的料斗17，使得排矿更加顺畅，防止结拱现象的产生。
支撑舱的结构为：包括上方锥形框架结构的舱顶4，转接接头1通过法兰二2固装于舱顶4顶尖处；舱顶4底部通过法兰三6安装有柱形框架结构的上舱身7，位于法兰三6旁边的舱顶4上沿圆周方向均匀安装有挂耳5，单个挂耳5与硬管24之间安装有保护钢缆，上舱身7底部通过法兰四8安装有柱形框架结构的下舱身9；料斗17通过紧固件固装于上舱身7底部中间，下舱身9底部中间通过支撑架23与给料机15固装，三通管21位于支撑架23内部。
舱顶4与上舱身7之间竖直连接有多根支承杆22，支承杆22贯穿法兰三6，支承杆22上端头与舱顶4固接，支承杆22下端伸入上舱身7框架内部并与其固接；支承杆22连接舱顶4和上舱身7，为主要承力部件，连接舱顶4和上舱身7的法兰三6及紧固件为辅助承力部件，以进一步加强连接强度。
位于法兰一12旁边的下舱身9内底部还安装有配重11和液压系统10，液压系统10为给料机15提供液压动力。
三通管21一端口与给料机15底部相通，一端口与管路二19相通，另一端口为放置于海水中的自由端。
给料机15为弹性叶片轮给矿机，以实现均匀给料，并解决卡堵现象。
支撑舱内侧边还设置有上下贯通的梯子，便于中继站维护安装时的攀爬，以提高工作效率。
管路二19为软管。
本发明的工作原理为：
在泵二14的作用下，与海底采矿机相连的软管中的矿物进入管路三13，并经泵二14、管路四20后从顶部进入料仓18；
在泵一16的作用下，料仓18内矿物经泵一16进入给料机15；
与水面船舶相连的硬管24上安装有主泵，在外部主泵作用下，海水和给料机15中矿物分别经三通管21的端口进入管路二19，进而通过硬管24输送至水面船舶内。
本发明的中继站为深海采矿系统中的设备提供了安装平台，提升了矿物输送安全性及可靠性，提高了生产效率。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种用于深海采矿的悬浮式中继站，其特征在于：包括框架结构的支撑舱，支撑舱顶部安装有转接接头（1），支撑舱内部安装有料仓（18），料仓（18）底部设有锥形结构的料斗（17），料斗（17）下端通过泵一（16）连接有给料机（15），给料机（15）侧边通过管路一（3）连接至料仓（18）顶部边缘，给料机（15）底部连接有三通管（21），三通管（21）连接有管路二（19），管路二（19）端部穿过转接接头（1）中部，管路二（19）头部与水面船舶的硬管（24）连通；所述支撑舱内底部中间通过法兰一（12）固装有管路三（13），管路三（13）一端通过软管与采矿机连通，管路三（13）另一端连接至泵二（14），泵二（14）的输出端通过管路四（20）与料仓（18）顶部连接；
所述支撑舱的结构为：包括上方锥形框架结构的舱顶（4），所述转接接头（1）通过法兰二（2）固装于舱顶（4）顶尖处；舱顶（4）底部通过法兰三（6）安装有柱形框架结构的上舱身（7），位于法兰三（6）旁边的舱顶（4）上沿圆周方向均匀安装有挂耳（5），单个挂耳（5）与硬管（24）之间安装有保护钢缆，上舱身（7）底部通过法兰四（8）安装有柱形框架结构的下舱身（9）；所述料斗（17）通过紧固件固装于上舱身（7）底部中间，所述下舱身（9）底部中间通过支撑架（23）与给料机（15）固装，所述三通管（21）位于支撑架（23）内部。
2.如权利要求1所述的一种用于深海采矿的悬浮式中继站，其特征在于：所述舱顶（4）与上舱身（7）之间竖直连接有多根支承杆（22），支承杆（22）贯穿法兰三（6），支承杆（22）上端头与舱顶（4）固接，支承杆（22）下端伸入上舱身（7）框架内部并与其固接。
3.如权利要求1所述的一种用于深海采矿的悬浮式中继站，其特征在于：位于法兰一（12）旁边的下舱身（9）内底部还安装有配重（11）和液压系统（10），所述液压系统（10）为给料机（15）提供液压动力。
4.如权利要求1所述的一种用于深海采矿的悬浮式中继站，其特征在于：所述三通管（21）一端口与给料机（15）底部相通，一端口与管路二（19）相通，另一端口为放置于海水中的自由端。
5.如权利要求1所述的一种用于深海采矿的悬浮式中继站，其特征在于：所述给料机（15）为弹性叶片轮给矿机。
6.如权利要求1所述的一种用于深海采矿的悬浮式中继站，其特征在于：所述支撑舱内侧边还设置有上下贯通的梯子。
7.如权利要求1所述的一种用于深海采矿的悬浮式中继站，其特征在于：所述管路二（19）为软管。
CN201910610685.4A 2019-07-08 2019-07-08 一种用于深海采矿的悬浮式中继站 Active CN110259453B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910610685.4A CN110259453B (zh) 2019-07-08 2019-07-08 一种用于深海采矿的悬浮式中继站

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910610685.4A CN110259453B (zh) 2019-07-08 2019-07-08 一种用于深海采矿的悬浮式中继站

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110259453A CN110259453A (zh) 2019-09-20
CN110259453B true CN110259453B (zh) 2020-10-16

Family

ID=67924971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910610685.4A Active CN110259453B (zh) 2019-07-08 2019-07-08 一种用于深海采矿的悬浮式中继站

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110259453B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111119897A (zh) * 2020-01-17 2020-05-08 招商局深海装备研究院(三亚)有限公司 一种环保型半闭环深海矿石水力提升系统
CN111075451A (zh) * 2020-01-17 2020-04-28 招商局深海装备研究院(三亚)有限公司 带有深海单高压料仓给料设备的深海矿石水力提升系统
CN111852479B (zh) * 2020-07-23 2022-03-01 中国船舶科学研究中心 一种用于深海采矿的车库式水下中继站
CN114060034B (zh) * 2021-10-28 2024-03-19 江苏大学 一种深海采矿垂向提升泵管系统
CN116291464A (zh) * 2023-05-25 2023-06-23 中国地质大学（北京） 一种用于深海采矿输送的多功能中间舱及其采矿系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203601529U (zh) * 2013-11-26 2014-05-21 天津大学 一种利用太阳能的海水水质监测浮标装置
CN104310065A (zh) * 2014-10-08 2015-01-28 中南大学 一种深海采矿阀控式清水泵矿石水力提升设备
CN106368652A (zh) * 2016-11-18 2017-02-01 长沙矿冶研究院有限责任公司 深海采矿水力输送试验系统
CN108194085A (zh) * 2018-01-11 2018-06-22 中南大学 一种深海矿石输送系统中继仓
CN109209386A (zh) * 2018-10-19 2019-01-15 中南大学 一种深海矿石输送设备中继仓系统
CN109611097A (zh) * 2018-11-27 2019-04-12 江苏科技大学 一种新型深海采矿提升系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203601529U (zh) * 2013-11-26 2014-05-21 天津大学 一种利用太阳能的海水水质监测浮标装置
CN104310065A (zh) * 2014-10-08 2015-01-28 中南大学 一种深海采矿阀控式清水泵矿石水力提升设备
CN106368652A (zh) * 2016-11-18 2017-02-01 长沙矿冶研究院有限责任公司 深海采矿水力输送试验系统
CN108194085A (zh) * 2018-01-11 2018-06-22 中南大学 一种深海矿石输送系统中继仓
CN109209386A (zh) * 2018-10-19 2019-01-15 中南大学 一种深海矿石输送设备中继仓系统
CN109611097A (zh) * 2018-11-27 2019-04-12 江苏科技大学 一种新型深海采矿提升系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110259453A (zh) 2019-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110259453B (zh) 一种用于深海采矿的悬浮式中继站
CN103758705B (zh) 一种双体浮式海上风力机系统
CN109611097A (zh) 一种新型深海采矿提升系统
CN104806457B (zh) 一种下潜式海上风力发电装置
CN202063242U (zh) 一种采用不对称软舱的箱型桁架式四立柱深水平台系统
CN104355127A (zh) 一种淤泥输送系统
CN103587955A (zh) 深水采矿环形管道提升输送装置
CN112049641A (zh) 一种基于浮力重力差垂直提升装置的节能深海采矿系统
CN210370635U (zh) 分布式深海采矿系统
CN113107493B (zh) 一种吸压混合非接触式深海采矿系统及其工作方法
CN210370634U (zh) 深海水下无人采矿系统
CN211032946U (zh) 可移动自由升沉风浪平台
CN114320301A (zh) 一种深海采矿海坐底式矿物提升系统
CN212508304U (zh) 一种基于浮力重力差垂直提升装置的节能深海采矿系统
CN205277491U (zh) 一种矿山排水救援装置
CN203602035U (zh) 深水采矿环形管道提升输送装置
CN114278302A (zh) 一种深海采矿海底矿物存储与转运系统
CN104404981B (zh) 一种海边涨退潮地带的海底施工栈道及围堰
CN210977474U (zh) 一种深海采矿提升系统
CN210366323U (zh) 一种大面积电缆深井螺旋输送系统
CN201235914Y (zh) 抗冲击强力浮筒
CN109237124B (zh) 海底悬空管道治理用砂袋堆砌施工装置
CN214464371U (zh) 一种井下充填管道安装结构
CN209339145U (zh) 一种高连续性沉桩的船舶甲板外侧悬挂装置
CN204310522U (zh) 一种淤泥输送系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant