深海采矿技术课件.ppt

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1、深海采矿技术深海采矿技术海洋采矿的技术难度工艺过程集矿机将赋存在大面积洋底的结核采集起来，经过脱泥、破碎、经软管输送到水下中间平台的中继料仓里，然后由给料机将结核给入扬矿主管道，由提升泵将其提升到洋面采矿船上。技术难度结核赋存在4000～6000米深的洋底，开采过程必须全部实现遥测遥控；洋底地形地貌相当复杂，洋底表层为剪切强度仅0~3Kpa的软泥层，并有海底洋流的影响；整个采矿系统是在复杂的海洋气象和海洋环境下作业，必须进行准确系统的导航定位和保持整个系统的动态稳定；技术难度在高压条件下的密封、绝缘技术难度很大；整个系统各组成单元的联接

2、装置必须保证可靠而快速的联接和拆卸；保证软管内矿石输送通畅是一个非常重要而复杂的问题；整个系统的可靠性要求极高，能及时诊断和自处理；环境保护问题。深海多金属结核的开采系统结核开采的基本任务按产业生产规模，从5000-6000米的深海底，将多金属结核连续、高效地采集并输送到海面采矿船上；开采系统和设备不但技术上可行，而且具有高度的可靠性、先进性和经济性。结核开采技术方案用拖网型的集矿机收集，用管道提升；用铲斗状集矿机收集，用绳子或钢缆将铲斗拉上来；用拖网型的集矿机收集，用集矿机自身的浮力将之运至海面。海底拖撬系统海底拖撬采矿系统连续链斗

3、采矿系统(CLB)单船式连续绳斗式采矿双船式连续绳斗式采矿系统连续链斗采矿系统(CLB)系统设备简单、易于操作、维修方便、投资小、投产快等。优点：缺点：采矿效率和资源回收率低、作业受地形条件影响大、绳索易缠结等。自动穿梭式采矿车采矿系统20世纪80年代，法国对自动穿梭式采矿车系统进行了研究尝试。自动穿梭式采矿车采矿系统设备独立、灵活性好，采集效率较高，回采损失小，能大幅度提高结核产量。优点：缺点：要求非常先进的设备制作技术和遥控技术，造价很高，开发难度较大。组成：集矿机输送软管中间矿仓刚性扬矿管采矿船集矿机与扬矿管道结合的流体提升采矿系

4、统组成：集矿机输送软管中间矿仓刚性扬矿管采矿船作业过程集矿机在海底采集结核(能自动行走或由采矿船经刚性管道拖拽行走)，采集的结核在集矿机内清洗脱泥和破碎后，经软管输送到连接于刚性扬矿管下端的中间矿仓，然后结核在刚性管道中以浆体形式被扬送到海面采矿船上。集矿机与扬矿管道结合的流体提升采矿系统分类水力提升气力提升轻介质提升集矿机与扬矿管道结合的流体提升采矿系统履带式集矿机水下采矿航行器多金属结核开采系统基本参数系统生产能力年产量：干结核3×106t年限：20年连续开采富矿面积：2×104km2区域系统日、小时生产能力每年有效工作日：250d

5、/a每天效作业时间：20h日额定产量：6000t/d小时额定产量：300t/h采矿系统的组成采矿体系的组成及功能集矿机：在海底采集结核矿石，并进行初处理，向扬矿子系统供矿；扬矿子系统：将采集的结核矿石经管道提升到海面采矿船；监控子系统：定位、作业控制和管理；采矿船：深海采矿作业平台，为海下设备提供支承、动力、设备存放和维修，同时完成结核矿石贮存和向运输船转运；运输支持子系统：将结核矿石运输到口岸，向采矿船供应补给品及人员轮班。集矿机采集路线集矿机与扬矿管道结合的流体提升采矿系统采矿船集矿机组成实验用集矿机外观图集矿机组成行进装置：具有支

6、持和行进功能，集矿机在海底的运动，必须考虑沉积物的承载力或剪切力。集矿机应能处理一定的斜坡以及小的障碍物；集矿装置：在海底拾收锰结核或吸取锰结核-沉积物混合物，集矿装置是集矿机的核心；分选装置：洗去沉积物和结核细小微粒，有的还可拒绝大颗粒结核或异物；碎矿装置：将结核粉碎到适于提升的粒径；稳定装置：又称稳定片，当集矿机受到翻转、颠簸等作用力时，起到稳定作用；漂浮装置：减小集矿机与海底之间的相互作用力，防止集矿机深陷入沉积物；集矿机组成给料机构和收集仓：给料机构协助提升，收集仓暂存结核。机架：一方面支承装在集矿机上的机器，同时缓和着底、离底

7、时的冲击。另外当集矿机入库、操作和海底拖航时，机架具有承载这些负荷的能力。电力、检测控制装置：电力装置由潜水马达、水中变压器、水中分电箱、电动机操作柜组成，体积小、重量轻并可靠，检测控制装置由船上控制台和各种水中传感器组成，监视集矿机各装置的工作性能；液压装置：在集矿机内装有一阀门，当发生堵塞时以迅速排除堵塞，另外还有一阀门用于调整集矿量，液压装置主要控制这两个阀门工作。集矿机集矿方法类型集矿机集矿机的分类水利式采集器机械式采集器混合式采集器集矿机海底行走车滑板型(StcdType)车轮型(WheelType)挂链式驱动型(Hangin

8、gChainType)履带式无轨道型(CaterpillerType)螺旋推进叶轮型(ArchimedeanScrewType)机械行走型(MechanicalLegType)集矿机行走装置类型集矿机集矿技