CN208602652U - 一种海洋采矿和选矿平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海洋采矿和选矿平台，包括斗轮挖沙船和选矿船，所述的斗轮挖沙船由第一底舱、第一主甲板、操纵甲板、罗经甲板、第一通讯天线、吊具、定位桩和悬臂吊组成，第一主甲板安装在第一底舱的顶端，操纵甲板安装在第一主甲板的顶面上，罗经甲板安装在操纵甲板的顶面上，吊具安装在操纵甲板上，选矿船由第二底舱、第二主甲板、设备甲板、筛选装置、第二通讯天线、天车和侧式吊具组成。本实用新型海底采矿选矿运输全系统综合集成，实现了采选矿工作过程的高效与连续，采用具有波浪补偿的台车定位桩系统的采矿船有着极其重要的优势，通过波浪补偿的功能，可以缓冲波浪对台车定位桩系统的冲击，保证采矿船在一定的风浪下正常工作。

Description

一种海洋采矿和选矿平台

技术领域

本实用新型属于一种海底采矿选矿技术领域，具体涉及一种海洋采矿和选矿平台。

背景技术

近几十年来，随着一些重大进展的出现，人类对全球矿产资源的认识也发生了显著改变。海洋和洋底单位面积的潜在商业矿产和陆地是类似的，埋藏在海水或洋底的矿产占全球矿产资源的四分之三，但几乎未被开发。沿海国家可将距其海岸线368公里(200海里)的范围划为专属经济区，在这些海域，沿海国有勘探开发自然资源的主权；超过各国管辖海域的另一半则由联合国国际海底管理局(ISA)管理，世界各国都可以通过国际海底管理局去勘探开发海洋。

目前有很多采选矿方案，采矿效率低且不环保，如泰国采矿船的作业方法是绕船尾360°不停旋转，尾矿直接从船尾泻入海里。此采矿方法不但阻碍有效的采矿作业，还重复吸取尾矿，作业效力低，无法做到绿色环保采矿。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种海洋采矿和选矿平台，其海底采矿选矿运输全系统综合集成，实现了采选矿工作过程的高效与连续，采用具有波浪补偿的台车定位桩系统的采矿船有着极其重要的优势，通过波浪补偿的功能，可以缓冲波浪对台车定位桩系统的冲击，保证采矿船在一定的风浪下正常工作。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种海洋采矿和选矿平台，其中：包括斗轮挖沙船和选矿船，所述的斗轮挖沙船由第一底舱、第一主甲板、操纵甲板、罗经甲板、第一通讯天线、吊具、定位桩和悬臂吊组成，所述的第一主甲板安装在第一底舱的顶端，所述的操纵甲板安装在第一主甲板的顶面上，所述的罗经甲板安装在操纵甲板的顶面上，所述的第一通讯天线固定安装在罗经甲板的顶面上，所述的吊具安装在操纵甲板上，所述的定位桩安装在操纵甲板上，所述的选矿船由第二底舱、第二主甲板、设备甲板、筛选装置、第二通讯天线、天车和侧式吊具组成，所述的第二主甲板安装在第二底舱的顶面上，所述的设备甲板安装在第二主甲板的顶面上，所述的筛选装置和天车都安装在设备甲板上，所述的侧式吊具安装在天车的侧面上，所述的第二通讯天线安装在第二主甲板上。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的第一底舱由右压载水舱、右储物舱、空舱一、第一燃油舱、污水舱一、下机泵舱、清水舱、前海水舱、左储物舱、左压载水舱、第二燃油舱、后海水舱、污油舱、舱底水舱和第三燃油舱组成，所述的右压载水舱位于第一底舱的首部，所述的右储物舱位于右压载水舱的左侧，所述的空舱一位于右储物舱的左侧，所述的第一燃油舱和第三燃油舱位于空舱一的左侧，所述的下机泵舱位于第一燃油舱和第三燃油舱之间，所述的污水舱一位于第一燃油舱的左侧，所述的舱底水舱位于第三燃油舱的左侧，所述的污油舱位于舱底水舱的左侧，所述的左压载水舱位于第一底舱的尾部，所述的左储物舱和第二燃油舱都位于左压载水舱的右侧，所述的前海水舱和后海水舱都位于左储物舱的右侧，所述的清水舱位于前海水舱的右侧。

上述的第一主甲板由输送管道、上机泵舱、盥洗间、值班室、起吊架、铰刀装置和休息室组成，所述的输送管道安装在第一主甲板的尾部，所述的上机泵舱位于输送管道的右侧，所述的盥洗间位于上机泵舱的右侧，所述的值班室和休息室都位于盥洗间的右侧，所述的铰刀装置铰接安装在第一主甲板上，两个所述的起吊架安装在第一主甲板上。

上述的操纵甲板上设置有操纵室。

上述的第二底舱由艏尖舱、取水池、泵舱、燃油舱、艉尖舱、机舱、空舱二、压载舱、淡水舱和污水舱二组成，所述的艏尖舱位于第二底舱的首部，两个所述的压载舱位于艏尖舱的左侧，所述的取水池、淡水舱和污水舱二都位于两个压载舱之间，所述的空舱二位于压载舱的左侧，所述的泵舱位于两个空舱二之间，两个所述的燃油舱位于空舱二的左侧，所述的机舱位于泵舱的左侧，所述的艉尖舱位于第二底舱的尾部。

上述的设备甲板由上发电机组、上集装箱式配电室、上值班室和上实验室组成，所述的设备甲板尾部分布有三个上发电机组，所述的上集装箱式配电室位于上发电机组的右侧，所述的上值班室和上实验室位于设备甲板的首部且上值班室位于上实验室的左侧。

该海洋采矿和选矿平台具有以下优点：

(1)海底采矿选矿运输全系统综合集成

带波浪补偿定位桩的D5014斗轮挖砂船，将海底铁矿砂采掘后，通过泥浆泵、输送管，将原矿砂输送至选矿船，实现了采选矿工作过程的高效与连续；

(2)采用斗轮挖掘系统

斗轮挖掘器是横轴旋转切削海底矿砂，当斗轮挖砂船以尾部定位桩为转动支点，左右作扇形摆动时，左右横移斗轮挖掘器的挖掘产量是相同的，这样就保证了向选矿船输送的原矿数量均匀，连续稳定；

(3)带波浪补偿的台车定位桩系统：本目标项目是在有风浪的海上进行采矿作业，所以采用具有波浪补偿的台车定位桩系统的采矿船有着极其重要的优势，通过波浪补偿的功能，可以缓冲波浪对台车定位桩系统的冲击，保证采矿船在一定的风浪下正常工作。

首先通过水文地质报告制定合理的采矿船采掘方案，将海底矿砂采出，通过砂浆泵和水上管道将矿砂送上选矿船进行原矿的筛选，一级、二级磁选，精矿留下。挖出第一个矿坑时，由选矿船上的尾矿泵和尾矿管将尾矿输送至一个可以接受尾矿的区域，在进行第二个区域的采矿时，其产生的尾矿，可以通过选矿船上的尾矿泵和尾矿管将尾矿输送至挖出的第一个矿坑，再通过消能器和尾矿末端移动装置，将尾矿逐步分洒在第一个矿坑中，使海底恢复原先的地貌，解决了尾矿重复吸取的弊端，做到绿色环保采矿。

采矿斗轮的研制是在原疏浚用挖泥的斗轮的基础上进行换代研发，使斗轮适应采掘海底矿砂的工况，斗轮转轴的密封结构、耐磨性更优。为了让采矿船更好的在海上进行采矿作业，台车定位桩系统必须带波浪补偿，目前国内使用的台车定位桩系统都是定位桩和船是刚性固定，没有波浪补偿系统，遇到风浪时，容易发生定位桩折断事故。适应海上工况的选矿船选矿设备的安装框架结构，研发出结构轻、强度高的选矿设备的安装框架。由于尾矿泵是单泵壳结构，为了防止由于泵壳磨损破裂，而发生海水进舱所产生的事故，所以尾矿泵必须安装一个独立的泵舱中，其驱动系统的电机，齿轮箱安装在独立泵舱外，研发出高效可靠的过舱密封结构。选矿船的四锚定位绞车的钢丝绳不能采用通常的定位钢丝绳走向，从甲板直接拉向海底，必须使四锚定位绞车的钢丝绳从船底拉向海底，从而避免钢丝绳与驳船运输船队相碰擦，产生事故。

本实用新型的优点在于以下几点：海底采矿选矿运输全系统综合集成，实现了采选矿工作过程的高效与连续，采用具有波浪补偿的台车定位桩系统的采矿船有着极其重要的优势，通过波浪补偿的功能，可以缓冲波浪对台车定位桩系统的冲击，保证采矿船在一定的风浪下正常工作。

附图说明

图1是本实用新型斗轮挖沙船的结构示意图；

图2是本实用新型第一底舱结构分布示意图；

图3是本实用新型第一主甲板结构分布示意图；

图4是本实用新型操纵甲板结构分布示意图；

图5是本实用新型选矿船的结构示意图；

图6是本实用新型选矿船的中间剖切结构示意图；

图7是本实用新型第二底舱结构分布示意图；

图8是本实用新型第二主甲板结构分布示意图；

图9是本实用新型设备甲板结构分布示意图。

其中的附图标记为：斗轮挖沙船1、第一底舱11、右压载水舱1101、右储物舱1102、空舱一1103、第一燃油舱1104、污水舱一1105、下机泵舱1106、清水舱1107、前海水舱1108、左储物舱1109、左压载水舱1110、第二燃油舱1111、后海水舱1112、污油舱1113、舱底水舱1114、第三燃油舱1115、第一主甲板12、输送管道1201、上机泵舱1202、盥洗间1203、值班室1204、起吊架1205、铰刀装置1206、休息室1207、操纵甲板13、操纵室1301、罗经甲板14、第一通讯天线15、吊具16、定位桩17、悬臂吊18、选矿船2、第二底舱21、艏尖舱2101、取水池2102、泵舱2103、燃油舱2104、艉尖舱2105、机舱2106、空舱二2107、压载舱2108、淡水舱2109、污水舱二2110、第二主甲板22、下发电机组2201、下集装箱式配电室2202、下值班室2203、下实验室2204、设备甲板23、上发电机组2301、上集装箱式配电室2302、上值班室2303、上实验室2304、筛选装置24、第二通讯天线25、天车26、侧式吊具27。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：

一种海洋采矿和选矿平台，其中：包括斗轮挖沙船1和选矿船2，所述的斗轮挖沙船1 由第一底舱11、第一主甲板12、操纵甲板13、罗经甲板14、第一通讯天线15、吊具16、定位桩17和悬臂吊18组成，所述的第一主甲板12安装在第一底舱11的顶端，所述的操纵甲板13安装在第一主甲板12的顶面上，所述的罗经甲板14安装在操纵甲板13的顶面上，所述的第一通讯天线15固定安装在罗经甲板14的顶面上，所述的吊具16安装在操纵甲板13 上，所述的定位桩17安装在操纵甲板13上，所述的选矿船2由第二底舱21、第二主甲板22、设备甲板23、筛选装置24、第二通讯天线25、天车26和侧式吊具27组成，所述的第二主甲板22安装在第二底舱21的顶面上，所述的设备甲板23安装在第二主甲板22的顶面上，所述的筛选装置24和天车26都安装在设备甲板23上，所述的侧式吊具27安装在天车26的侧面上，所述的第二通讯天线25安装在第二主甲板22上。

实施例中，第一底舱11由右压载水舱1101、右储物舱1102、空舱一1103、第一燃油舱 1104、污水舱一1105、下机泵舱1106、清水舱1107、前海水舱1108、左储物舱1109、左压载水舱1110、第二燃油舱1111、后海水舱1112、污油舱1113、舱底水舱1114和第三燃油舱 1115组成，所述的右压载水舱1101位于第一底舱11的首部，所述的右储物舱1102位于右压载水舱1101的左侧，所述的空舱一1103位于右储物舱1102的左侧，所述的第一燃油舱1104 和第三燃油舱1115位于空舱一1103的左侧，所述的下机泵舱1106位于第一燃油舱1104和第三燃油舱1115之间，所述的污水舱一1105位于第一燃油舱1104的左侧，所述的舱底水舱 1114位于第三燃油舱1115的左侧，所述的污油舱1113位于舱底水舱1114的左侧，所述的左压载水舱1110位于第一底舱11的尾部，所述的左储物舱1109和第二燃油舱1111都位于左压载水舱1110的右侧，所述的前海水舱1108和后海水舱1112都位于左储物舱1109的右侧，所述的清水舱1107位于前海水舱1108的右侧。

实施例中，第一主甲板12由输送管道1201、上机泵舱1202、盥洗间1203、值班室1204、起吊架1205、铰刀装置1206和休息室1207组成，所述的输送管道1201安装在第一主甲板 12的尾部，所述的上机泵舱1202位于输送管道1201的右侧，所述的盥洗间1203位于上机泵舱1202的右侧，所述的值班室1204和休息室1207都位于盥洗间1203的右侧，所述的铰刀装置1206铰接安装在第一主甲板12上，两个所述的起吊架1205安装在第一主甲板12上。

实施例中，操纵甲板13上设置有操纵室1301。

实施例中，第二底舱21由艏尖舱2101、取水池2102、泵舱2103、燃油舱2104、艉尖舱2105、机舱2106、空舱二2107、压载舱2108、淡水舱2109和污水舱二2110组成，所述的艏尖舱2101位于第二底舱21的首部，两个所述的压载舱2108位于艏尖舱2101的左侧，所述的取水池2102、淡水舱2109和污水舱二2110都位于两个压载舱2108之间，所述的空舱二2107位于压载舱2108的左侧，所述的泵舱2103位于两个空舱二2107之间，两个所述的燃油舱2104位于空舱二2107的左侧，所述的机舱2106位于泵舱2103的左侧，所述的艉尖舱2105位于第二底舱21的尾部。

实施例中，第二主甲板22由下发电机组2201、下集装箱式配电室2202、下值班室2203 和下实验室2204组成，所述的第二主甲板22尾部分布有三个下发电机组2201，所述的下集装箱式配电室2202位于下发电机组2201的右侧，所述的下值班室2203和下实验室2204位于第二主甲板22的首部且下值班室2203位于下实验室2204的左侧。

实施例中，设备甲板23由上发电机组2301、上集装箱式配电室2302、上值班室2303和上实验室2304组成，所述的设备甲板23尾部分布有三个上发电机组2301，所述的上集装箱式配电室2302位于上发电机组2301的右侧，所述的上值班室2303和上实验室2304位于设备甲板23的首部且上值班室2303位于上实验室2304的左侧。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种海洋采矿和选矿平台，其特征在于：包括斗轮挖沙船(1)和选矿船(2)，所述的斗轮挖沙船(1)由第一底舱(11)、第一主甲板(12)、操纵甲板(13)、罗经甲板(14)、第一通讯天线(15)、吊具(16)、定位桩(17)和悬臂吊(18)组成，所述的第一主甲板(12)安装在第一底舱(11)的顶端，所述的操纵甲板(13)安装在第一主甲板(12)的顶面上，所述的罗经甲板(14)安装在操纵甲板(13)的顶面上，所述的第一通讯天线(15)固定安装在罗经甲板(14)的顶面上，所述的吊具(16)安装在操纵甲板(13)上，所述的定位桩(17)安装在操纵甲板(13)上，所述的选矿船(2)由第二底舱(21)、第二主甲板(22)、设备甲板(23)、筛选装置(24)、第二通讯天线(25)、天车(26)和侧式吊具(27)组成，所述的第二主甲板(22)安装在第二底舱(21)的顶面上，所述的设备甲板(23)安装在第二主甲板(22)的顶面上，所述的筛选装置(24)和天车(26)都安装在设备甲板(23)上，所述的侧式吊具(27)安装在天车(26)的侧面上，所述的第二通讯天线(25)安装在第二主甲板(22)上。

2.根据权利要求1所述的一种海洋采矿和选矿平台，其特征在于：所述的第一底舱(11)由右压载水舱(1101)、右储物舱(1102)、空舱一(1103)、第一燃油舱(1104)、污水舱一(1105)、下机泵舱(1106)、清水舱(1107)、前海水舱(1108)、左储物舱(1109)、左压载水舱(1110)、第二燃油舱(1111)、后海水舱(1112)、污油舱(1113)、舱底水舱(1114)和第三燃油舱(1115)组成，所述的右压载水舱(1101)位于第一底舱(11)的首部，所述的右储物舱(1102)位于右压载水舱(1101)的左侧，所述的空舱一(1103)位于右储物舱(1102)的左侧，所述的第一燃油舱(1104)和第三燃油舱(1115)位于空舱一(1103)的左侧，所述的下机泵舱(1106)位于第一燃油舱(1104)和第三燃油舱(1115)之间，所述的污水舱一(1105)位于第一燃油舱(1104)的左侧，所述的舱底水舱(1114)位于第三燃油舱(1115)的左侧，所述的污油舱(1113)位于舱底水舱(1114)的左侧，所述的左压载水舱(1110)位于第一底舱(11)的尾部，所述的左储物舱(1109)和第二燃油舱(1111)都位于左压载水舱(1110)的右侧，所述的前海水舱(1108)和后海水舱(1112)都位于左储物舱(1109)的右侧，所述的清水舱(1107)位于前海水舱(1108)的右侧。

3.根据权利要求1所述的一种海洋采矿和选矿平台，其特征在于：所述的第一主甲板(12)由输送管道(1201)、上机泵舱(1202)、盥洗间(1203)、值班室(1204)、起吊架(1205)、铰刀装置(1206)和休息室(1207)组成，所述的输送管道(1201)安装在第一主甲板(12)的尾部，所述的上机泵舱(1202)位于输送管道(1201)的右侧，所述的盥洗间(1203)位于上机泵舱(1202)的右侧，所述的值班室(1204)和休息室(1207)都位于盥洗间(1203) 的右侧，所述的铰刀装置(1206)铰接安装在第一主甲板(12)上，两个所述的起吊架(1205)安装在第一主甲板(12)上。

4.根据权利要求1所述的一种海洋采矿和选矿平台，其特征在于：所述的操纵甲板(13)上设置有操纵室(1301)。

5.根据权利要求1所述的一种海洋采矿和选矿平台，其特征在于：所述的第二底舱(21)由艏尖舱(2101)、取水池(2102)、泵舱(2103)、燃油舱(2104)、艉尖舱(2105)、机舱(2106)、空舱二(2107)、压载舱(2108)、淡水舱(2109)和污水舱二(2110)组成，所述的艏尖舱(2101)位于第二底舱(21)的首部，两个所述的压载舱(2108)位于艏尖舱(2101)的左侧，所述的取水池(2102)、淡水舱(2109)和污水舱二(2110)都位于两个压载舱(2108)之间，所述的空舱二(2107)位于压载舱(2108)的左侧，所述的泵舱(2103)位于两个空舱二(2107)之间，两个所述的燃油舱(2104)位于空舱二(2107)的左侧，所述的机舱(2106)位于泵舱(2103)的左侧，所述的艉尖舱(2105)位于第二底舱(21)的尾部。

6.根据权利要求1所述的一种海洋采矿和选矿平台，其特征在于：所述的第二主甲板(22)由下发电机组(2201)、下集装箱式配电室(2202)、下值班室(2203)和下实验室(2204)组成，所述的第二主甲板(22)尾部分布有三个下发电机组(2201)，所述的下集装箱式配电室(2202)位于下发电机组(2201)的右侧，所述的下值班室(2203)和下实验室(2204)位于第二主甲板(22)的首部且下值班室(2203)位于下实验室(2204)的左侧。

7.根据权利要求1所述的一种海洋采矿和选矿平台，其特征在于：所述的设备甲板(23)由上发电机组(2301)、上集装箱式配电室(2302)、上值班室(2303)和上实验室(2304)组成，所述的设备甲板(23)尾部分布有三个上发电机组(2301)，所述的上集装箱式配电室(2302)位于上发电机组(2301)的右侧，所述的上值班室(2303)和上实验室(2304)位于设备甲板(23)的首部且上值班室(2303)位于上实验室(2304)的左侧。