本发明属于深海采矿设备,具体涉及一种深海采矿系统。
背景技术:
1、随着科技的发展,人类对矿物资源的需求日益增加,由于人们对陆地矿物资源的大量开采,使陆地上容易开采的矿物越来越少,因此,在陆地矿产资源枯竭之前,人们亟需开发新的矿物资源开采渠道。占地球表面积71%的海洋中蕴藏着丰富的矿产资源,将是人类未来重要的资源宝库。但是,海底矿区往往处于深远海,水深范围在4000~6000米,管道纵深长度大,压降严重,需要配备分布式的多级混流泵组。现有技术中的采矿系统经常会出现管道堵塞的问题,严重影响了矿物资源的开采效率,浪费人力物力成本。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种深海采矿系统,以解决深海采矿过程中出现的管道堵塞的问题。
2、本发明的目的通过如下技术方案来实现:
3、一种深海采矿系统,包括海上采矿船体、与海上采矿船体连通的扬矿机构、与扬矿机构连通的中继站以及与中继站连通的集矿机;
4、所述扬矿机构设置有扬矿硬管组,所述扬矿硬管组包括下放管道和提升管道,所述下放管道与所述提升管道之间通过至少一个二位二通阀门连通;所述下放管道和提升管道均至少设置有一个提升泵组;
5、所述海上采矿船体设置有矿物处理仓和矿渣处理仓,所述矿物处理仓与提升管道连通,所述矿渣处理仓与所述下放管道连通;
6、所述中继站与集矿机通过柔性管道连通,所述集矿机位于到海底矿区进行矿物采集,并通过柔性管道将矿物输送至中继站进行第一次矿物处理,经过第一次矿物处理后的矿物通过扬矿机构输送至矿物处理仓进行第二次矿物处理。。
7、本发明还可以包括:
8、1.所述矿物处理仓与所述矿渣处理仓之间设置有矿渣下沉管道。
9、2.所述集矿机设置有初筛尾流管,通过初筛尾流管对矿物进行初始筛选。
10、3.所述柔性管道设置有柔性接头,柔性管道的张拉力通过柔性接头调节。
11、4.所述下放管道与提升管道之间通过二位二通阀门固定连接;所述二位二通阀门设置有第一阀门、第二阀门以及压力泵;所述第一阀门与下放管道连通,所述第二阀门与提升管道连通,所述压力泵与提升管道连通。
12、5.所述中继站设置有第一尾流管,第一尾流管用于排放第一次矿物处理后产生的矿渣。
13、6.所述矿渣处理仓设置有第二尾流管,第二尾流管用于排放第二次矿物处理后产生的矿渣。
14、7.所述提升泵组与二位二通阀依次交替设置。
15、8.所述集矿机设置有采矿铲,采矿铲用于海底矿区的矿物采集。
16、本发明的有益效果在于:
17、本发明一种深海采矿系统,采用水力提升管道传输,扬矿硬管组包括矿浆提升管道和处理后的污水下放管道,并在下放管道与提升管道之间布置等间距的多个二位二通阀门,通过二位二通阀门进行下放管道与提升管道之间的连通、闭合及管道内颗粒流的增减压操作。当提升管道发生堵塞时,二位二通阀门会感应到提升管道的压力变化,打开阀门,使下放管道与提升管道连通,进而使下放管道的下排水流进入提升管道,以对提升管道堵塞位置进行疏通,提升扬矿硬管组的矿物运输效率和可靠性。
1.一种深海采矿系统,其特征在于:包括海上采矿船体、与海上采矿船体连通的扬矿机构、与扬矿机构连通的中继站以及与中继站连通的集矿机;
2.根据权利要求1所述的一种深海采矿系统,其特征在于:所述矿物处理仓与所述矿渣处理仓之间设置有矿渣下沉管道。
3.根据权利要求1所述的一种深海采矿系统,其特征在于:所述集矿机设置有初筛尾流管,通过初筛尾流管对矿物进行初始筛选。
4.根据权利要求1所述的一种深海采矿系统,其特征在于:所述柔性管道设置有柔性接头,柔性管道的张拉力通过柔性接头调节。
5.根据权利要求1所述的一种深海采矿系统,其特征在于:所述下放管道与提升管道之间通过二位二通阀门固定连接;所述二位二通阀门设置有第一阀门、第二阀门以及压力泵;所述第一阀门与下放管道连通,所述第二阀门与提升管道连通,所述压力泵与提升管道连通。
6.根据权利要求1所述的一种深海采矿系统,其特征在于:所述中继站设置有第一尾流管,第一尾流管用于排放第一次矿物处理后产生的矿渣。
7.根据权利要求1所述的一种深海采矿系统,其特征在于:所述矿渣处理仓设置有第二尾流管,第二尾流管用于排放第二次矿物处理后产生的矿渣。
8.根据权利要求1所述的一种深海采矿系统,其特征在于:所述提升泵组与二位二通阀依次交替设置。
9.根据权利要求1所述的一种深海采矿系统,其特征在于:所述集矿机设置有采矿铲,采矿铲用于海底矿区的矿物采集。