JP2020002627A - Integrated blade portion for submarine resource recovery device - Google Patents

Integrated blade portion for submarine resource recovery device Download PDF

Info

Publication number
JP2020002627A
JP2020002627A JP2018123001A JP2018123001A JP2020002627A JP 2020002627 A JP2020002627 A JP 2020002627A JP 2018123001 A JP2018123001 A JP 2018123001A JP 2018123001 A JP2018123001 A JP 2018123001A JP 2020002627 A JP2020002627 A JP 2020002627A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
drill
wing
recovery device
resource recovery
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.)
Granted
Application number
JP2018123001A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6653890B2 (en
Inventor
健治 ▲高▼山
健治 ▲高▼山
Kenji Takayama
迪彦 ▲高▼山
迪彦 ▲高▼山
Michihiko Takayama
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.)
Ball Screw Japan Co Ltd
Original Assignee
Ball Screw Japan Co Ltd
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 Ball Screw Japan Co Ltd filed Critical Ball Screw Japan Co Ltd
Priority to JP2018123001A priority Critical patent/JP6653890B2/en
Publication of JP2020002627A publication Critical patent/JP2020002627A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6653890B2 publication Critical patent/JP6653890B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

To provide an integrated blade portion for a submarine resource recovery device capable of excavating minerals including rare earth and the like from the deep sea where the water depth exceeds 2,000 m, and floating and collecting mud including the excavated minerals.SOLUTION: A submarine resource recovery device comprises: a drill pipe that receives the seawater sent from a pump and flows down to the submarine; a seawater flow nozzle provided at a lower end of the drill pipe; a drill provided at a lower end of the seawater flow nozzle; and a riser pipe for floating and collecting mud drilled by the drill to a mining ship. The drill pipe is disposed in the riser pipe, a drive blade that rotates in one direction by the flow of the seawater sent from the pump is arranged in the drill pipe, and a driven blade that rotates integrally with the drive blade and generates a rising water flow in the riser pipe is disposed in the riser pipe.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、海底資源回収装置に関し、より詳しくは、水深２０００ｍを越えるような深海の海底から、レアアース等の鉱物を含む泥を掘削し、掘削した鉱物を含む泥を確実に浮上させて回収することができる海底資源回収装置のための一体翼部に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seabed resource recovery device, and more specifically, excavates mud containing a rare earth or other mineral from a deep seabed exceeding a depth of 2000 m, and reliably lifts and collects the mud containing the excavated mineral. The present invention relates to a unitary wing for a submarine resource recovery device that can be used.

水深数千ｍの深海底には、レアアース等の鉱物が豊富に存在している。特に、太平洋上の水深２０００ｍから６０００ｍの深海底には、有用金属が豊富に含まれており、その埋蔵量も膨大な量に上ることが判明している。従来、水深２０００ｍを越える深海は、約２０Ｍｐａ（約２００ｋｇｆ／ｃｍ２、約２００気圧）以上の高圧がかかり、しかも、海底まで伸ばすライザー管の総質量が大きくなるので、ワイヤーの先端にサンプリング装置を取り付け泥の試料を採取するのが限界であり、商業ベースで掘削することは困難であった。 Minerals such as rare earths are abundant on the deep sea floor at a depth of several thousand meters. In particular, it has been found that useful metals are abundantly contained in the deep seabed at a depth of 2,000 m to 6,000 m above the Pacific Ocean, and the reserves are enormous. Conventionally, in the deep sea exceeding the water depth of 2000 m, a high pressure of about 20 Mpa (about 200 kgf / cm 2 , about 200 atm) or more is applied, and the total mass of the riser pipe extending to the seabed becomes large. Limiting the sampling of the mounting mud makes it difficult to drill on a commercial basis.

特許文献１には、海底から鉱物を揚鉱することのできる揚鉱装置が提案されている。この揚鉱装置は、海底から鉱物を含む海水を海上基地に移す揚鉱用移送管と、海上基地から海底に海水を戻す循環用移送管と、海水を循環用移送管に送り込む循環ポンプと、海底で鉱物を含む海水を吸込口から吸い込んで揚鉱用移送管に送り込む水中ポンプと、循環用移送管を流れる海水を動力源にして水中ポンプを駆動する水車とから構成されている。
しかし、上記特許文献１に示すような従来の方法、装置においては、深海底に到達可能な長くて重いパイプを、ワイヤー等により母船から吊り下げる必要があるため、パイプやワイヤーが自重により破断する等の問題があり、また、海底において予め鉱石を掘削し、海底に集積しておかなければならないため、別途、海底で鉱石を掘削する設備が必要になるという問題もある。 Patent Literature 1 proposes a mining apparatus capable of mining minerals from the sea floor. This unloading apparatus is a transfer pipe for unloading that transfers seawater containing minerals from the seabed to the offshore base, a transfer pipe for circulation that returns seawater from the offshore base to the seabed, a circulation pump that sends seawater to the transfer pipe for circulation, It is composed of a submersible pump that sucks seawater containing minerals from the suction port on the seabed and sends it to the transfer pipe for mining, and a water wheel that drives the submersible pump using seawater flowing through the transfer pipe for circulation as a power source.
However, in the conventional method and apparatus as described in Patent Document 1, it is necessary to suspend a long and heavy pipe that can reach the deep sea floor from the mother ship with a wire or the like, and the pipe or the wire is broken by its own weight. In addition, there is a problem that ore must be excavated on the seabed in advance and accumulated on the seabed, so that a separate facility for excavating the ore on the seabed is required.

特許第５４９０５８２号公報Japanese Patent No. 5490582

本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、水深２０００ｍを越えるような深海からレアアース等を含む鉱物を、自ら掘削し、掘削した鉱物を含む泥を浮上させて回収することができる海底資源回収装置のための一体翼部を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to mine a mineral containing a rare earth or the like from the deep sea exceeding a water depth of more than 2000 m, including the digged mineral. It is an object of the present invention to provide an integral wing for a submarine resource recovery device capable of floating and collecting mud.

本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１） ポンプから送出された海水を受け入れ、海底まで流下させるドリルパイプと、前記ドリルパイプの下端に設けられる海水分流ノズルと、前記海水分流ノズルの下端に設けられるドリルと、前記ドリルにより掘削される泥を採鉱船まで浮上させて回収するライザーパイプとを備える海底資源回収装置において、
前記ドリルパイプを前記ライザーパイプ内に配設し、前記ドリルパイプ内に前記ポンプから送出された海水の流下により一方向へ回転する駆動翼を配置し、前記ライザーパイプ内に前記駆動翼と一体回転し前記ライザーパイプ内に上昇水流を発生させる従動翼を配置した、海底資源回収装置のための一体翼部である。 According to the present invention, the above-mentioned problem is solved as follows.
(1) A drill pipe for receiving seawater sent from a pump and flowing down to the sea floor, a sea water flow nozzle provided at a lower end of the drill pipe, a drill provided at a lower end of the sea water flow nozzle, and drilled by the drill. A seabed resource recovery device comprising a riser pipe that floats mud up to the mining ship and recovers it.
The drill pipe is disposed in the riser pipe, and a driving wing that rotates in one direction by flowing down of seawater sent from the pump is disposed in the drill pipe, and the driving wing rotates integrally with the driving wing in the riser pipe. An integrated wing portion for a submarine resource recovery device, wherein a driven wing that generates a rising water flow is disposed in the riser pipe.

このような構成とすると、ドリルパイプ内に配置されている駆動翼は、ドリルパイプ内を流下する海水によって回転し、ライザーパイプ内に配置されている従動翼も駆動翼と一体回転する。
従動翼は、回転により上昇方向に揚力が生じるような翼の形状となっており、上昇水流を形成する従動翼をライザーパイプ内に多数設置することによって、掘削したレアアース等を含む泥が絶えず押し上げられるようになる。これにより、レアアース等を含む泥を海水と共に採鉱船まで、浮上させて回収することができる。 With such a configuration, the driving blades disposed in the drill pipe rotate by seawater flowing down in the drill pipe, and the driven blades disposed in the riser pipe also rotate integrally with the driving blade.
The follower blades are shaped like a blade that generates lift in the ascending direction due to rotation.By installing a number of follower blades that form a rising water flow in the riser pipe, mud including excavated rare earth etc. is constantly pushed up. Will be able to Thereby, the mud including the rare earth and the like can be recovered by floating to the mining ship together with the seawater.

また、海底資源回収装置を上記構成とすれば、ドリルパイプ内を流下する海水が、ドリルパイプの下端に設けられたドリルを回転させ、このドリルにより海底の資源埋蔵層の掘削を行うことができる。上記海底資源回収装置では、採鉱船に設けられている海水を送出するポンプの操作のみで、レアアース等を含む泥を回収することができ、かつ、構成が簡単なため、故障・トラブルが起きにくいという利点が得られる。   In addition, if the seabed resource recovery device is configured as described above, the seawater flowing down the inside of the drill pipe rotates a drill provided at the lower end of the drill pipe, and the drill can drill a seabed resource buried layer using the drill. . In the above seabed resource recovery device, mud including rare earth can be recovered only by operating a pump for sending seawater provided on a mining ship, and since the configuration is simple, breakdown and trouble hardly occur. The advantage is obtained.

（２）前記従動翼を、前記駆動翼の外周周りに配置し、前記駆動翼と前記従動翼とを、一体翼として成形する。 (2) The driven blade is arranged around the outer periphery of the driving blade, and the driving blade and the driven blade are formed as an integral blade.

このような構成とすると、前記駆動翼と前記従動翼とを、鋳型を用いて、単純な工程で一体的に鋳造することができるという利点を有する。   With such a configuration, there is an advantage that the driving blade and the driven blade can be integrally cast by a simple process using a mold.

（３） 上記（１）または（２）項において、前記一体翼部を前記ドリルパイプの連結部に設ける。 (3) In the above item (1) or (2), the integral wing is provided at a connection portion of the drill pipe.

このような構成とすると、海底資源回収装置は、多くのドリルパイプとライザーパイプとを繋ぎ合わせる工程において、ドリルパイプを繋ぎ合わせる際、一体翼部をドリルパイプの結合要素として用いることができるので、繋ぎ合わせ工程を簡略化することができる。   With such a configuration, the seabed resource recovery device can use the integral wing portion as a connecting element of the drill pipe when connecting the drill pipes in the step of connecting many drill pipes and the riser pipes. The joining process can be simplified.

（４） 上記（１）から（３）項のいずれかにおいて、前記ドリルパイプと前記一体翼部との連結を螺合によるものとする。 (4) In any one of the above items (1) to (3), the connection between the drill pipe and the integral wing is made by screwing.

このような構成とすると、ドリルパイプへの一体翼部の取り付けが容易になるとともに、水圧の高いドリルパイプからライザーパイプ側への海水の漏れを抑止することができる。   With this configuration, it is easy to attach the integral wing to the drill pipe, and it is possible to prevent seawater from leaking from the high-pressure drill pipe to the riser pipe.

（５） 上記（２）から（４）項のいずれかにおいて、一体翼を受ける軸受けの外側にラビリンスを設ける。 (5) In any one of the above items (2) to (4), a labyrinth is provided outside the bearing that receives the integral wing.

このような構成とすると、水圧の高いドリルパイプから軸受け部を通してライザーパイプ側への漏れを抑止することができると共に、運転停止時の、ライザーパイプ側からの泥が軸受け部に侵入することを抑止することができる。   With this configuration, it is possible to prevent leakage from the drill pipe with high water pressure to the riser pipe side through the bearing section, and also to prevent mud from the riser pipe side from entering the bearing section when operation is stopped. can do.

上記海底資源回収装置によると、ドリルパイプを流下する海水が、ドリルパイプの下端に設けられたドリルを回転させ、このドリルにより海底の資源埋蔵層を自ら掘削することができると共に、本発明による一体翼部を用いることにより、水深２０００ｍを越えるような深海から、掘削したレアアース等を含む泥を海水と共に採鉱船まで、浮上させて回収することができ、さらに、採鉱船に設けられている海水を送り込むポンプの操作のみで、海底資源回収装置を運転することができる、構成が簡単で、故障やトラブルが起きにくいようにすることができる。   According to the above seabed resource recovery device, the seawater flowing down the drill pipe rotates a drill provided at the lower end of the drill pipe, and this drill can drill the seabed resource buried layer by itself, and can also be integrated by the present invention. By using the wings, mud including excavated rare earth and the like can be floated and collected together with seawater from a deep sea exceeding 2000 m in depth to a mining ship, and further, the seawater provided in the mining ship can be recovered. The submarine resource recovery device can be operated only by the operation of the pump to be fed in, the configuration is simple, and failures and troubles are less likely to occur.

本発明に関連する海底資源回収装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a submarine resource recovery device related to the present invention. 図１の海底資源回収装置のドリルパイプおよびライザーパイプの下端付近の構成を示す拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view showing a configuration near lower ends of a drill pipe and a riser pipe of the submarine resource recovery device of FIG. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における本発明の一体翼部の拡大横断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the integral wing portion of the present invention along the line III-III in FIG. 2. 図３の一体翼部を斜め上から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the integral wing part of FIG. 3 from diagonally above.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、同様の部分には、同一符号を付している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same part.

初めに、海底資源回収装置１００について説明し、次に、本発明に係る一体翼部について詳細に説明する。図１は、本発明に関連する海底資源回収装置の全体構成を示している。
海底資源回収装置１００は、ドリルパイプ１、ライザーパイプ２、一体翼部３、資源採取部４、ポンプ５、および、採鉱船６から構成されている。 First, the submarine resource recovery apparatus 100 will be described, and then the integrated wing according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 shows the overall configuration of a submarine resource recovery apparatus related to the present invention.
The submarine resource recovery apparatus 100 includes a drill pipe 1, a riser pipe 2, an integral wing section 3, a resource sampling section 4, a pump 5, and a mining ship 6.

まず、資材・設備を積み込んだ採鉱船６が、資源が埋蔵されている海域に到着すると、そこで、ドリルパイプ１、ライザーパイプ２等の組立を行う。ドリルパイプ１は、海底７の資源埋蔵層８を掘削するドリル４２（図２参照）を回転させるための駆動源としての海水を流下させるパイプであり、ライザーパイプ２は、資源採取部４で採取した資源を含む泥を採鉱船６まで浮上させて回収するパイプである。一般にパイプの長さは６ｍ程度であるため、２０００ｍ以上の深海にある資源を採取するには、数百本のパイプを繋ぐことが必要となる。   First, when the mining ship 6 loaded with materials and equipment arrives in the sea area where resources are buried, the drill pipe 1 and the riser pipe 2 are assembled there. The drill pipe 1 is a pipe for flowing seawater as a driving source for rotating a drill 42 (see FIG. 2) for drilling the resource buried layer 8 on the seabed 7, and the riser pipe 2 is collected by the resource collection unit 4. It is a pipe that floats and collects mud containing the collected resources to the mining ship 6. Since the length of a pipe is generally about 6 m, it is necessary to connect several hundred pipes in order to collect resources in the deep sea of 2000 m or more.

本実施形態では、ドリルパイプ１をライザーパイプ２内に配設してある。これは、後述する一体翼３０をドリルパイプ１とライザーパイプ２とに設置するために好適な構成とするためである。なお、ドリルパイプ１の下端には、資源回収部４が設置されている。   In the present embodiment, the drill pipe 1 is disposed inside the riser pipe 2. This is to make the configuration suitable for installing an integral wing 30 described later on the drill pipe 1 and the riser pipe 2. At the lower end of the drill pipe 1, a resource recovery unit 4 is installed.

資源回収部４は、ドリルパイプ１の出口に設けられた海水分流ノズル４１とその下方に設けられたドリル４２を備えている（図２参照）。海水分流ノズル４１は、ドリルパイプ１を流下した海水を、ドリル４２駆動用と、ライザーパイプ２における上昇流形成用とに分流するものである。ドリル４２は、例えば６〜１０ＲＰＭの低速の回転数で、鉱床を掘削する。掘削した資源を含む泥は、海水分流ノズル４１から噴出する海水と共に、ライザーパイプ２内を上昇していく。   The resource recovery unit 4 includes a sea water flow nozzle 41 provided at an outlet of the drill pipe 1 and a drill 42 provided below the nozzle (see FIG. 2). The seawater flow nozzle 41 divides the seawater flowing down the drill pipe 1 into a hole for driving the drill 42 and a line for forming an upward flow in the riser pipe 2. The drill 42 excavates the deposit at a low rotation speed of, for example, 6 to 10 RPM. The mud containing the excavated resources rises in the riser pipe 2 together with the seawater spouting from the seawater flow nozzle 41.

図２は、ドリルパイプ１およびライザーパイプ２の下端付近の構成を示している。ドリルパイプ１およびライザーパイプ２のパイプ連結部には、一体翼部３が連結されている。一体翼部３は、上側のドリルパイプ１と下側のドリルパイプ１とを螺合する構成となっている。ライザーパイプ２同士は、フランジ２１とボルト２２で連結されている。   FIG. 2 shows a configuration near the lower ends of the drill pipe 1 and the riser pipe 2. An integral wing 3 is connected to a pipe connection between the drill pipe 1 and the riser pipe 2. The integral wing portion 3 is configured to screw the upper drill pipe 1 and the lower drill pipe 1 together. The riser pipes 2 are connected to each other by a flange 21 and a bolt 22.

ここで、本発明に係る一体翼部３について、細述する。ドリルパイプ１およびライザーパイプ２により二重管を構成している従来の海底資源回収装置では、採鉱船に設置したポンプから送出される海水によりドリルパイプの下端に設置されたドリルで、海底７の鉱床を掘削し、掘削した鉱物を含む泥を伴ってライザーパイプを浮上させる方式がとられていた。しかし、ポンプから送出される海水のみで、鉱物を含む泥を２０００ｍ以上の深海から採鉱船までライザーパイプ内を浮上させて回収することは、現実には困難であった。   Here, the integral wing portion 3 according to the present invention will be described in detail. In a conventional submarine resource recovery apparatus having a double pipe formed by a drill pipe 1 and a riser pipe 2, a seawater sent from a pump installed on a mining ship is used to install a drill installed at the lower end of the drill pipe so that the bottom of the seabed 7 is removed. A method has been adopted in which a deposit is excavated and a riser pipe floats with mud containing excavated minerals. However, it is actually difficult to float mud containing minerals from a deep sea of 2,000 m or more to a mining ship by floating in a riser pipe using only seawater sent from a pump.

そこで、一体翼部３を設置することにより、鉱物を含む泥を２０００ｍ以上の深海から採鉱船まで、ライザーパイプ２内を浮上させて回収することを可能にしたものである。一体翼部３は、一体翼３０、上部ハウジング３３および下部ハウジング３４を備えており、さらに、一体翼３０は、駆動翼３１、従動翼３２および翼支持部３８を備えている。翼支持部３８は、駆動翼３１と従動翼３２とを一体的に繋ぎ合わせているものである。すなわち、一体翼３０は、２種類の翼部としての駆動翼３１と従動翼３２とを有している。駆動翼３１は、ドリルパイプ１内に設けられ、従動翼３２は、ライザーパイプ２内に設けられている。   Therefore, by installing the integral wing section 3, mud containing minerals can be recovered by floating inside the riser pipe 2 from the deep sea of 2000m or more to the mining ship. The integral wing 3 includes an integral wing 30, an upper housing 33 and a lower housing 34, and the integral wing 30 further includes a driving wing 31, a driven wing 32, and a wing support 38. The wing support portion 38 integrally connects the driving wing 31 and the driven wing 32. That is, the integral wing 30 has a driving wing 31 and a driven wing 32 as two types of wing parts. The drive blade 31 is provided in the drill pipe 1, and the driven blade 32 is provided in the riser pipe 2.

図２に示すように、一体翼３０は、上部ハウジング３３および下部ハウジング３４の二分割されたハウジングに収められている。各ハウジングには、軸受３５およびラビリンス３６が設けられ、一体翼３０は、軸受３５に回転可能に支持され、上部ハウジング３３および下部ハウジング３４は、ボルト３７により、組み立てられている。なお、上部ハウジング３３の上端および下部ハウジング３４の下端は、連結されるドリルパイプ１と螺合するために、ネジ部が成形されている。   As shown in FIG. 2, the integral wing 30 is housed in a two-part housing of an upper housing 33 and a lower housing 34. Each housing is provided with a bearing 35 and a labyrinth 36, the integral wing 30 is rotatably supported by the bearing 35, and the upper housing 33 and the lower housing 34 are assembled by bolts 37. In addition, the upper end of the upper housing 33 and the lower end of the lower housing 34 are formed with threaded portions to be screwed with the drill pipe 1 to be connected.

ラビリンス３６は、圧力の高いドリルパイプ１から、軸受け部を通してライザーパイプ側への漏れを抑止することができると共に、運転停止時の、ライザーパイプ側からの泥が、軸受け部に侵入することを抑止している。   The labyrinth 36 can suppress the leakage from the high-pressure drill pipe 1 to the riser pipe side through the bearing portion, and also prevent the mud from the riser pipe side from entering the bearing portion when the operation is stopped. are doing.

ここで、駆動翼３１および従動翼３２を旋回させる原理について説明する。図２に示すように、駆動翼３１は、ドリルパイプ１内に配置され、従動翼３２は、ライザーパイプ２内に収まるように配置されている。ここで、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における一体翼部３の拡大横断面図であり、図４は、一体翼部３を斜め上から見た斜視図である。駆動翼３１の翼は、ドリルパイプ１内を流下する海水によって駆動翼３１が回転することに適した翼形状となっている。駆動翼３１が回転するすると、翼支持部３８を介して駆動翼３１と一体化している従動翼３２も駆動翼３１と同じ回転数で回転することになる。   Here, the principle of turning the driving wing 31 and the driven wing 32 will be described. As shown in FIG. 2, the driving wing 31 is arranged in the drill pipe 1, and the driven wing 32 is arranged to fit in the riser pipe 2. Here, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the integral wing 3 taken along the line III-III of FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view of the integral wing 3 viewed from obliquely above. The blades of the drive blade 31 have a blade shape suitable for rotating the drive blade 31 by seawater flowing down in the drill pipe 1. When the driving blade 31 rotates, the driven blade 32 integrated with the driving blade 31 via the blade supporting portion 38 also rotates at the same rotation speed as the driving blade 31.

ここで、従動翼３２の翼は、回転によって、ライザーパイプ２内の海水を押し上げる方向の上昇水流を発生するような形状となっている。上昇水流を発生する従動翼３２がライザーパイプ２内に多数設置されているため、鉱物を含む泥は、従動翼３２によって絶えず押し上げられることにより、鉱物を含む泥は、容易にライザーパイプ２内を浮上し、採鉱船６に回収されるようになる。一体翼３０の回転数は、例えば、１５００ＲＰＭとすることができる。この回転数は、資源の比重、掘削で発生する泥の性状等により、適宜、調整される。   Here, the wings of the driven wings 32 are shaped so as to generate a rising water flow in a direction of pushing up seawater in the riser pipe 2 by rotation. Since a number of driven blades 32 that generate a rising water flow are installed in the riser pipe 2, the mud containing minerals is constantly pushed up by the driven blades 32, so that the mud containing minerals can easily pass through the riser pipe 2. Ascends and is collected by the mining ship 6. The rotation speed of the integral wing 30 may be, for example, 1500 RPM. This rotation speed is appropriately adjusted depending on the specific gravity of resources, the properties of mud generated by excavation, and the like.

一体翼３０は、駆動翼３１と従動翼３２とが一体化しているので、鋳型を用いて、単純な工程で鋳造することができる。もちろん、インゴットから旋盤等で削り出したり、板金を溶接して製作してもよい。   Since the integral wing 30 has the driving wing 31 and the driven wing 32 integrated with each other, it can be cast by a simple process using a mold. Of course, it may be manufactured by shaving from an ingot using a lathe or welding a sheet metal.

なお、一体翼部３をドリルパイプ１の全ての連結部に設けることは要求されず、例えば、ドリルパイプ１の連結部の７０％〜５０％に一体翼部３を設けてもよいし、５０％〜３０％に一体翼部３を設けてもよい場合がある。水深の程度、海底の状況、資源の比重、掘削で発生する泥の性状等により適宜、一体翼部３を設ける箇所は決定される。   In addition, it is not required to provide the integral wings 3 at all the connection portions of the drill pipe 1. For example, the integral wings 3 may be provided at 70% to 50% of the coupling portions of the drill pipe 1, or may be provided at 50%. % To 30% may be provided with the integral wing portion 3. The location where the integral wing 3 is provided is appropriately determined depending on the depth of the water, the condition of the seabed, the specific gravity of resources, the properties of mud generated by excavation, and the like.

ドリルパイプ１、ライザーパイプ２、一体翼部３、および資源採取部４には、例えばクロム・モリブデン鋼(ＳＣＭ材)、耐海水鋼(Ｃｕ―Ｎｉ―Ｍｎ鋼，Ｓｉ―Ｍｎ―Ｃｒ鋼)、フェライト系・オーステナイト系・２相系ステンレス等を使用することができる。   The drill pipe 1, the riser pipe 2, the integral wing section 3, and the resource sampling section 4 include, for example, chromium-molybdenum steel (SCM material), seawater-resistant steel (Cu-Ni-Mn steel, Si-Mn-Cr steel), Ferrite, austenitic, and duplex stainless steels can be used.

１ ドリルパイプ
２ ライザーパイプ
３ 一体翼部
４ 資源採取部
５ ポンプ
６ 採鉱船
７ 海底
８ 資源埋蔵層
２１ フランジ
２２ ボルト
３０ 一体翼
３１ 駆動翼
３２ 従動翼
３３ 上部ハウジング
３４ 下部ハウジング
３５ 軸受
３６ ラビリンス
３７ ボルト
３８ 翼支持部
４１ 海水分流ノズル
４２ ドリル
１００ 海底資源回収装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 drill pipe 2 riser pipe 3 integral wing 4 resource sampling unit 5 pump 6 mining ship 7 seabed 8 resource buried layer 21 flange 22 bolt 30 integral wing 31 drive wing 32 driven wing 33 upper housing 34 lower housing 35 bearing 36 labyrinth 37 volt 38 Wing support part 41 Sea water flow nozzle 42 Drill 100 Sea bottom resource recovery device

Claims (5)

ポンプから送出された海水を受け入れ、海底まで流下させるドリルパイプと、前記ドリルパイプの下端に設けられる海水分流ノズルと、前記海水分流ノズルの下端に設けられるドリルと、前記ドリルにより掘削される泥を採鉱船まで浮上させて回収するライザーパイプとを備える海底資源回収装置において、
前記ドリルパイプを前記ライザーパイプ内に配設し、前記ドリルパイプ内に前記ポンプから送出された海水の流下により一方向へ回転する駆動翼を配置し、前記ライザーパイプ内に前記駆動翼と一体回転し前記ライザーパイプ内に上昇水流を発生させる従動翼を配置したことを特徴とする海底資源回収装置のための一体翼部。 A drill pipe that receives seawater sent from a pump and flows down to the sea floor, a seawater flow nozzle provided at a lower end of the drill pipe, a drill provided at a lower end of the seawater flow nozzle, and mud drilled by the drill. In a submarine resource recovery device equipped with a riser pipe that floats to the mining ship and recovers it,
The drill pipe is disposed in the riser pipe, and a driving wing that rotates in one direction due to a flow of seawater sent from the pump is disposed in the drill pipe, and the driving wing is integrally rotated with the driving wing in the riser pipe. An integral wing portion for a submarine resource recovery device, wherein a driven wing that generates a rising water flow is disposed in the riser pipe. 前記従動翼を、前記駆動翼の外周周りに配置し、前記駆動翼と前記従動翼とを、一体翼として成形することを特徴とする請求項１に記載の海底資源回収装置のための一体翼部。   The integrated blade for a submarine resource recovery device according to claim 1, wherein the driven blade is disposed around an outer periphery of the drive blade, and the driven blade and the driven blade are formed as an integrated blade. Department. 前記一体翼部を前記ドリルパイプの連結部に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の海底資源回収装置のための一体翼部。   The integral wing for a submarine resource recovery device according to claim 1 or 2, wherein the integral wing is provided at a connection portion of the drill pipe. 前記ドリルパイプと前記一体翼部との連結を螺合によるものとしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の海底資源回収装置のための一体翼部。   The integral wing for a submarine resource recovery device according to any one of claims 1 to 3, wherein the connection between the drill pipe and the integral wing is made by screwing. 前記一体翼を受ける軸受けの外側に、ラビリンスを設けたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の海底資源回収装置のための一体翼部。   The integral wing for a submarine resource recovery device according to any one of claims 2 to 4, wherein a labyrinth is provided outside a bearing that receives the integral wing.
JP2018123001A 2018-06-28 2018-06-28 Submarine resource recovery equipment Active JP6653890B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018123001A JP6653890B2 (en) 2018-06-28 2018-06-28 Submarine resource recovery equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018123001A JP6653890B2 (en) 2018-06-28 2018-06-28 Submarine resource recovery equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020002627A true JP2020002627A (en) 2020-01-09
JP6653890B2 JP6653890B2 (en) 2020-02-26

Family

ID=69099071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018123001A Active JP6653890B2 (en) 2018-06-28 2018-06-28 Submarine resource recovery equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6653890B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7393751B2 (en) * 2020-02-28 2023-12-07 Ｕｂｅ三菱セメント株式会社 Rare earth mud collection method and environmental load reduction method
JP6774079B1 (en) * 2020-02-28 2020-10-21 国立研究開発法人海洋研究開発機構 Rare earth mud recovery method and recovery system
AU2022231478A1 (en) 2021-03-04 2023-10-05 Japan Agency For Marine-Earth Science And Technology Seabed resource collection system and collection method
WO2022185861A1 (en) * 2021-03-04 2022-09-09 東亜建設工業株式会社 Method for extracting underwater resources

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS531303A (en) * 1976-06-25 1978-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Underwater pump apparatus
US4878711A (en) * 1987-02-16 1989-11-07 Rhone-Poulenc Chimie Method and apparatus for mining of ocean floors
JP2015031097A (en) * 2013-08-05 2015-02-16 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 Methane hydrate collection system, and methane hydrate collection method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS531303A (en) * 1976-06-25 1978-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Underwater pump apparatus
US4878711A (en) * 1987-02-16 1989-11-07 Rhone-Poulenc Chimie Method and apparatus for mining of ocean floors
JP2015031097A (en) * 2013-08-05 2015-02-16 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 Methane hydrate collection system, and methane hydrate collection method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6653890B2 (en) 2020-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6653890B2 (en) Submarine resource recovery equipment
EP3342976A1 (en) Mineral lifting system and mineral lifting method
US6651745B1 (en) Subsea riser separator system
EP2342384B1 (en) Deep sea mining riser and lift system
US7784201B2 (en) System and method of utilizing monitoring data to enhance seafloor sulfide production for deepwater mining system
KR101930377B1 (en) System and method for seafloor stockpiling
US20040031623A1 (en) System and method for recovering return fluid from subsea wellbores
US8638004B2 (en) Apparatus and method for producing electric power from injection of water into a downhole formation
US20050167116A1 (en) Apparatus for production in oil wells
NO341427B1 (en) Collection unit for a contaminant in a well and method for collecting and transporting the contaminant out of the well
JP2019011568A (en) Marine resource ore lifting device and marine resource ore lifting method using the same
JP2016108774A (en) Gas-hydrate recovery system, and recovery method thereof
US20180149133A1 (en) Well-bore generator
JP2015007416A (en) Pumping-up relay housing and pumping-up system using the same
EP3358130B1 (en) Motor protector of an electric submersible pump and an associated method thereof
JP6903293B2 (en) Marine resource mining equipment and marine resource mining method and marine resource collection method
US20090044952A1 (en) Stationary slick line pumping method
JP2016204875A (en) Seabed resource mining system
JP2016156187A (en) Water bottom excavation system and water bottom excavation method
Kang et al. Research on a coupled system design for mineral lifting and wastewater drainage in deep-sea mining applications
KR20140043425A (en) Dredging and dredged soil transfer apparatus and methods with high pressure water pumps and attractive force generators and vortex generators and air compressors
JP3341111B2 (en) Deep-bottom resource suction and lifting device
Cashman et al. Pumps for Groundwater Lowering Duties
CN212375929U (en) Submarine mineral sediment lifting mechanism and mining device
CN113027390B (en) Hydrate mining method and device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190827

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190827

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20191008

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6653890

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250