专利摘要

本发明提供的水力采矿试验装置，包括：水槽、位于水槽内的传送单元、采集单元、给料单元和运输单元；外部矿石经所述给料单元落入所述传送单元上，所述传送单元传送所述矿石，所述采集单元对所述传送单元上的矿石进行水力开采，并将采集到的矿石经所述运输单元传送至外部或者传输至所述给料单元进行二次开采，本发明提供的水力采矿试验装置，其结构紧凑、构造简洁、实用性强，造价低廉，可以在小空间里实时观察水力采矿实验过程，连续不断进行试验。

权利要求

1.一种水力采矿试验装置，其特征在于，包括：水槽、位于水槽内的传送单元、采集单元、给料单元和运输单元；其中：

外部矿石经所述给料单元落入所述传送单元上，所述传送单元传送所述矿石，所述采集单元对所述传送单元上的矿石进行水力开采，并将采集到的矿石经所述运输单元传送至外部或者传输至所述给料单元进行二次开采；

还包括控制单元，所述控制单元包括传送单元控制器，所述传送单元控制器电性连接所述传送单元，所述传送单元控制器用于控制所述传送单元的传送速度；

所述采集单元包括连接所述控制单元的水泵、采集管道及导流管道，所述水泵抽吸所述传送单元上的矿石进入所述采集管道，并通过所述导流管道进入所述运输单元，所述控制单元还包括水泵控制器，所述水泵控制器用于控制所述水泵的功率和流量。

2.根据权利要求1所述的水力采矿试验装置，其特征在于，还包括设置于所述水槽内的收料单元，所述收料单元连接于所述传送单元，所述收料单元用于接收回收未经开采的矿石。

3.根据权利要求2所述的水力采矿试验装置，其特征在于，所述收料单元设置于所述传送单元的末端下方，未采集到的矿石跌落至所述收料单元上，所述收料单元下方采用镂空网兜。

4.根据权利要求1所述的水力采矿试验装置，其特征在于，还包括设置于所述水槽内用于支撑且与所述传送单元等高的平整海底板。

5.根据权利要求4所述的水力采矿试验装置，其特征在于，所述平整海底板由两个上方为平板的不锈钢架组成，分别放置在传送单元两侧。

6.根据权利要求1所述的水力采矿试验装置，其特征在于，所述控制单元还包括电磁流量计，所述电磁流量计安装在运输单元上，所述电磁流量计用来监控采集单元内的流量。

7.根据权利要求1所述的水力采矿试验装置，其特征在于，还包括连接所述控制单元的高速摄像机，所述高速摄像机用于将拍摄的高速照片传输至控制单元。

8.根据权利要求1所述的水力采矿试验装置，其特征在于，所述水槽为透明水槽，所述透明水槽为透明亚克力水槽。

说明书

技术领域

本发明涉及深海资源开发领域的装置，尤其涉及一种水力采矿试验装置。

背景技术

资源，是人类社会赖以生存和发展的物质基础。海洋占据地球总面积的比例超过70％，深海底部蕴藏着极为丰富的金属矿产资源、石油、天然气水合物等。而且我国处于快速工业化阶段，对于金属矿产资源的需求持续扩大。因此，资源短缺和国际情势要求我国加紧加快形成深海资源开采能力。

大部分多金属结核作为独立个体松散地“嵌在”深海底表面稀软的深海沉积物中，结核尺寸分布范围由显微镜观测粒径直到20厘米粒径，但绝大部分的结核粒径范围为5-10cm，大小和土豆差不多。要开采深海多金属结核，首先必须研究设计有效的采集装置，目前普遍认为用水流“携带”粗颗粒结核的水力采集方式是最佳的一种深海多金属结核采集方式。

目前国内对水力采矿研究较少，尤其是水力采矿试验方面，而国外涉及商业机密，很少发布相关资料。目前大部分水力采矿模拟采矿车运动的方案是在水槽上方架设轨道小车，通过轨道小车运动，带动采集装置运动，从而采矿。但是这种方案要求水槽长度较长，而且不利于定点观察采矿过程，同时试验时间长短收到采矿车速度和水槽长度限制，试验结束后不利于回收。因此，本领域的技术人员致力于设计一种能够模拟采矿车实际采集矿石，结构紧凑，利于观察采矿过程，操作简单，试验时间长短不受限制，回收方便，能够准确模拟实验要求的水力采集装置平台。

发明内容

有鉴如此，有必要提供一种水力采矿试验装置，旨在解决现有技术难以精确模拟实验要求的水力采集装置平台的缺陷

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:

本发明提供的水力采矿试验装置，包括：水槽、位于水槽内的传送单元、采集单元、给料单元和运输单元；其中：

外部矿石经所述给料单元落入所述传送单元上，所述传送单元传送所述矿石，所述采集单元对所述传送单元上的矿石进行水力开采，并将采集到的矿石经所述运输单元传送至外部或者传输至所述给料单元进行二次开采。

在一些较佳的实施例中，还包括设置于所述水槽内的收料单元，所述收料单元连接于所述传送单元，所述收料单元用于接收回收未经开采的矿石。

在一些较佳的实施例中，所述收料单元设置于所述传送单元的末端下方，未采集到的矿石跌落至所述收料单元上，所述收料单元下方采用镂空网兜。

在一些较佳的实施例中，还包括设置于所述水槽内用于支撑且与所述传送单元等高的平整海底板。

在一些较佳的实施例中，所述平整海底板由两个上方为平板的不锈钢架组成，分别放置在传送单元两侧。

在一些较佳的实施例中，还包括控制单元，所述控制单元包括传送单元控制器，所述传送单元控制器电性连接所述传送单元，所述传送单元控制器用于控制所述传送单元的传送速度。

在一些较佳的实施例中，所述控制单元还包括电磁流量计，所述电磁流量计安装在运输单元上，所述电磁流量计用来监控采集单元内的流量。

在一些较佳的实施例中，还包括连接所述控制单元的高速摄像机，所述高速摄像机用于将拍摄的高速照片传输至控制单元。

在一些较佳的实施例中，所述采集单元包括连接所述控制单元的水泵、采集管道及导流管道，所述水泵抽吸所述传送单元上的矿石进入所述采集管道，并通过所述导流管道进入所述运输单元，所述控制单元还包括所述水泵控制器，所述水泵控制器用于控制所述水泵的功率和流量。

在一些较佳的实施例中，所述水槽为透明水槽，所述透明水槽为透明亚克力水槽。

本发明采用上述技术方案，能够实现下述有益效果：

本发明提供的水力采矿试验装置，包括：水槽、位于水槽内的传送单元、采集单元、给料单元和运输单元；外部矿石经所述给料单元落入所述传送单元上，所述传送单元传送所述矿石，所述采集单元对所述传送单元上的矿石进行水力开采，并将采集到的矿石经所述运输单元传送至外部或者传输至所述给料单元进行二次开采，本发明提供的水力采矿试验装置，其结构紧凑、构造简洁、实用性强，造价低廉，可以在小空间里实时观察水力采矿实验过程，连续不断进行试验。

附图说明

图1为本发明实施例提供的水力采矿试验装置的工作原理图。

图2为本发明实施例提供的水力采矿试验装置的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的控制单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1及如2，为本发明实施例提供的水力采矿试验装置的工作原理图10和机构示意图20，包括：水槽110、位于水槽110内的传送单元120、采集单元130、给料单元140和运输单元150。

在一些较佳的实施例中，所述水槽110为透明水槽，所述透明水槽为透明亚克力水槽。可以理解，本发明采用透明亚克力水槽作为水力采矿装置和模拟环境的载体，可模拟海洋环境，透明亚克力则保证从各个角度都能观察到试验过程。

在一些较佳的实施例中，传送单元120为传送皮带。可以理解，通过传送皮带可模拟采矿车的运动，利用运动相对性，将采矿车相对矿石运动转化为矿石相对采集单元130运动。

进一步地，传送皮带的前后支脚的高度可调节，以便模拟采矿车采集坡度海底上矿石的过程。

在一些较佳的实施例中，水力采矿试验装置还包括设置于所述水槽110内用于支撑且与所述传送单元120等高的平整海底板160。可以理解，由于平整海底板160是与传送皮带等高，这样能够共同模拟海底，避免传送皮带阶梯的影响。

在一些较佳的实施例中，所述平整海底板160由两个上方为平板的不锈钢架组成，分别放置在传送单元120的两侧。

在一些较佳的实施例中，所述采集单元130包括水泵131、采集管道及导流管道，所述水泵131抽吸所述传送单元120上的矿石进入所述采集管道并通过所述导流管道进入所述运输单元150。

以下详细说明本发明提供的水力采矿试验装置工作流程，具体如下：

外部矿石经所述给料单元140落入所述传送单元120上，所述传送单元120传送所述矿石，所述采集单元130对所述传送单元120上的矿石进行水力开采，并将采集到的矿石经所述运输单元150传送至外部或者传输至所述给料单元140进行二次开采。

可以理解，本发明实施例提供的给料单元140上端有2个矿石入口及下端设有1个出口。其中：1个入口可以从外部添加矿石，另一个入口将从采集单元130采集到的矿石经由运输单元150进入给料单元140，下端为出口矿石由此布放到传送单元120上。

可以理解，在实际操作中，当传送单元120速度稳定后且上的矿石分布均与后，开启采集单元130中的水泵，开始对传送单元120上的矿石进行水力开采，由采集单元130采集到的矿石经由运输单元150运送外部进行矿石重量标定或者可以运送矿石至给料单元140，使矿石重新布放在传送单元120上，使得矿石进行二次开采；而在传送单元120上的未被采集单元130采集到的矿石随传送单元120运动至传送单元120末端，随后矿石掉落到收料单元170，进行矿石的回收。当实验结束时，可以将收料单元170提升至水面以上，由于收料单元170底部为镂空网兜，可以把矿石提升上来，而不会附加多余的水分。

在一些较佳的实施例中，本发明实施例提供的水力采矿试验装置还包括控制单元180。

请参阅图3，为控制单元的结构示意图，控制单元180连接有电磁流量计181、高速摄像机182、水泵控制器183、传送皮带控制器184。所述控制单元180为控制计算机其中：

所述电磁流量计181安装在运输单元150上，所述电磁流量计181用来监控采集单元内的流量。

所述高速摄像机182用来拍摄实验过程，并将拍摄的高速照片传输至控制单元180。

所述水泵控制器183连接水泵131用于控制所述水泵131的功率和流量。

所述传送单元控制器184用于控制所述传送单元120的传送速度，以模拟采矿车的速度。

可以理解，本发明通过控制单元180控制采集单元130中水泵的功率和流量，控制传送单元120的传送速度，同时设置安装在运输单元150中电磁流量计的流量数据，经高速摄像机182拍摄的试验照片实时传回控制单元180，由控制单元180处理试验数据和试验照片。

本发明提供的水力采矿试验装置，外部矿石经所述给料单元落入所述传送单元上，所述传送单元传送所述矿石，所述采集单元对所述传送单元上的矿石进行水力开采，并将采集到的矿石经所述运输单元传送至外部或者传输至所述给料单元进行二次开采，本发明提供的水力采矿试验装置，其结构紧凑、构造简洁、实用性强，造价低廉，可以在小空间里实时观察水力采矿实验过程，连续不断进行试验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

水力采矿试验装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。