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本發明公開了一種用于深海采礦水力提升試驗的分離標定裝置和方法，涉及固液兩相流試驗領域，分離標定裝置包括裝置本體、混合物入口管道、過濾部件和回收裝置；過濾部件設置于裝置本體內，裝置本體下端與回收裝置連接，還提供了一種分離標定方法，顆粒隨著水流通過混合物入口管道下落至分離標定裝置本體中，通過過濾板過濾，根據實際試驗需要選擇循環分離或標定功能，通過控制設備計算機端控制液體回收管道閥門、第一固體回收管道閥門和第二固體回收管道閥門開關。本發明將分離標定一體化，可根據試驗需要進行控制和選擇，適用于模擬深海采礦水力提升試驗裝置，實現了固液的高效循環分離，簡單易控，方便試驗觀察。
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本發明公開的一種提升視線清晰度的采礦設備，包括采礦機，所述采礦機內設有動力腔，所述動力腔前后壁轉動連接有齒輪軸，所述動力腔左壁轉動連接有動力軸，所述動力腔左側設有啟閉腔，所述動力腔左壁與所述啟閉腔右壁頂端連通設有連通腔，所述啟閉腔下側設有開口向右的風扇腔，所述風扇腔前后壁右端固定連接有罩板，所述啟閉腔下壁與所述風扇腔上壁之間連通設有封閉腔，所述封閉腔左壁連通設有移動腔，所述移動腔上壁連通設有開口向上的導滑腔，本發明通過開采破碎輪的轉動同時帶動風扇旋轉，從而對開采時產生的灰塵進行抽吸，并能夠通過過濾板的連通性來對灰塵的濃度進行檢測。
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本發明公開了一種用于深海采礦的走行式水下中繼站，包括走行機構、框架和設于框架上的料倉、進料管路、出料管路；料倉用于存儲礦石，進料管路分別連通料倉和從外部采礦車過來的輸送軟管，進料管路上設有進料驅動裝置，用于驅動采礦車上的礦石通過進料管路進入料倉；出料管路的第一端同時連通料倉的出料口和進水管，第二端設有出料管接口，出料管接口用于連接從外部采礦船上下來的提升管道；走行機構與框架連接，用于驅動框架移動。走行式水下中繼站通過走行機構能夠實現在水下的自主移動，根據采礦系統的需要實時調整走行式水下中繼站在水下的位置，實現采礦系統在一片礦區真正意義上的連續化作業，大大節省了時間和經濟成本。
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本實用新型揭示了一種基于浮力重力差垂直提升裝置的節能深海采礦系統，包括水面采礦輔助船、浮力重力差垂直提升裝置、礦石裝載作業區、礦石卸載作業區、壓載物裝載作業區、壓載物卸載作業區和海底支撐基礎；水面采礦輔助船搭載浮力重力差垂直提升裝置，在水面采礦輔助船內包括設有礦石卸載作業區、壓載物裝載作業區、礦石初篩裝置工作區和壓載物儲備艙，在海床的上方設有礦石裝載作業區和壓載物卸載作業區。本實用新型中所采用的垂直提升系統成本低，結構簡單，布放流程方便，礦物輸運效率高，對海洋環境污染小，且適用于各種水深海底礦物的提升作業，且不依賴于高能動力設備，節能環保。
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本發明涉及一種采礦機機身長螺桿組件的松動檢測方法和檢修方法，是針對每一組用于連接緊固采礦機機身的長螺桿組件，在其首次安裝到采礦機機身上后、采礦機進行開采前測定其固有頻率作為初始固有頻率；在采礦機進行一段時間礦料開采后，再次測定其固有頻率作為變動固有頻率；當初始固有頻率和變動固有頻率相差超出允許范圍時，認定為相應組長螺桿組件發生了松動，從而實現松動檢測；僅對被認定為發生了松動的長螺桿組件，采用超高壓手動泵打壓液壓螺母進行緊固，而對其他長螺桿組件無需進行緊固，從而減小檢修工作量。采用本發明的方法能夠有針對性地只對松動的長螺桿組件進行檢修維護，減少緊固長螺桿組件的工作量，提高工作效率和檢修質量。
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本發明為一種采礦管理系統及其工作方法,運用GPS定位技術,通過GSM/GPRS無線數據傳輸網絡及計算機軟件平臺進行數據處理,其特征在于:所述的系統是由車載終端、中心機房和調度監控中心組成;所述的車載終端包括車載GPS接收器、通信電話手柄、終端顯示器、攝像頭、通信控制器、GPS信號天線和GSM/GPRS信號天線;所述的中心機房包括服務器、輔助調制解調器、GPS信號天線和GSM/GPRS信號天線;所述的調度監控中心包括PC電腦、系統客戶端及監控用大型LED液晶顯示屏。本發明實現了24小時連續監控和跟蹤,提高運礦設備和采礦設備的安全性及工作效率。
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本發明公開了一種海底采礦系統布放回收裝置及其海試方法，包括：浮體的上表面開設有一U型槽口；U型槽口靠近于浮體的中部的一端向下開設有月池；龍門架機構設置在浮體的艉部；塔架機構安裝在浮體的中部；管子處理機構設置在浮體上，管子處理機構位于塔架機構靠近于浮體的艏部的一側；兩甲板臺車軌道分別固定在U型槽口的兩側，甲板臺車設置在兩甲板臺車軌道上。一種海底采礦系統布放回收裝置的海試方法，海試方法包括：設備單體海試方法、第一種系統整體聯調方法和第二種系統聯調方法。本發明的海底采礦系統布放回收裝置能夠實現海底采礦系統設備單體海試和系統整體聯調，為系統設備的各種工況海試提供了多樣性與靈活性。
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本發明涉及一種深海采礦尾水排放羽流抑制裝置，包含礦物尾水排水管、羽流抑制管路罩、阻尼片，所述羽流抑制管路罩的尾水入口固定連接礦物尾水排水管，所述羽流抑制管路罩內固定連接多個所述阻尼片，且從尾水的入口到出口方向，阻尼片尺寸逐漸增大。本發明的深海采礦尾水排放羽流抑制裝置通過其獨特的阻尼結構來有效的降低排放尾水的流動速度(因抑制裝置的有效排放截面積超尾水排水管路截面積至少30％，尾水排放的效率不會受影響)，顯著降低羽狀流沉積物擴散的速度，從而將尾水排放顆粒物對海底生物及海洋環境的影響控制在最小程度內。
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本發明涉及一種地下采礦技術，特別涉及一種大 間距無底柱分段崩落采礦法。解決了目前采用小結構參數采礦 造成的勞動生產率低下，生產成本高的缺陷。技術解決方案是： 大間距無底柱分段崩落采礦法，根據分段高、進路間距、崩礦 步距制定采礦參數的關系式，放出體為橢球狀，其長半軸為a， 短半軸為b，其特征是：以四個放出體為一基本組合，四個放 出體在空間五點相切，采 礦參數分段高H和進路間距L的比值滿足：H/L=/6× a/b。本發明主要用于地下礦山的開采。
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本發明提供一種應用于深海采礦車的履帶土壤相互作用試驗裝置，包括：試驗臺架、模擬沉積物單元、模擬履帶裝置、水平運動機構、豎直運動機構和旋轉運動機構；模擬沉積物單元放置于試驗臺架的底部，模擬履帶裝置設置于試驗臺架下部并與水平運動機構、豎直運動機構和旋轉運動機構傳動連接。本發明的一種應用于深海采礦車的履帶土壤相互作用試驗裝置，可以實現深海采礦車與海底沉積物相互作用的實驗研究，可以獲取不同工況下深海采礦車履帶板的運動響應、對流場的擾動和羽狀流的產生擴散和沉降等關鍵技術研究，為深海采礦車的研制提供技術基礎。
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本發明涉及一種地下鋁土中厚礦層雙采礦機中部與端頭斜切開采方法，具體為：布設工作面時將高品位礦料層留設于礦壁高度方向的中部，高品位礦料層的上、下方均為中等品位礦料層，以高品位礦料層和中等品位礦料層為目標礦料層實施一次采全高的混采作業，上方和下方的中等品位礦料層開采后分別形成頂板和底板，同一工作面上同時設置兩臺采礦機，以工作面中部一點分界，將工作面劃分為左右兩個開采段，兩臺采礦機分別負責一個開采段的開采，兩臺采礦機各自在一個開采段內經過一次往返行走進行連續兩刀開采作業，兩臺采礦機的單次往返行走的起點分別在工作面的中部和一個端部，如此循環往復，且兩采礦機并行。本發明能明顯提高開采效率，降低開采成本。
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一種用于金屬結核開采的揚礦系統及采礦系統，其中揚礦系統包括吸礦軟管、揚礦軟管以及連通在吸礦軟管和揚礦軟管之間的揚礦驅動組件，該揚礦驅動組件包括位于海面下的潛污泵和分離器，分離器通過吸礦控制閥與吸礦軟管連通，位于分離器頂部的分離水出水口與潛污泵進水口之間通過抽水控制閥連通，位于分離器底部的結核排出口分別通過排水控制閥和揚礦控制閥與潛污泵的出水口和揚礦軟管連通；該采礦系統包括上述結構的用于金屬結核采礦的揚礦系統，所述揚礦軟管的頂端設置開采船，吸礦軟管的底端連接采礦機器人。本實用新型滿足開采結核粒徑大、耐用可靠、連續開采的技術要求，實現集礦、吸礦、分離和揚礦的連續作業，提高了采礦效率。
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本發明涉及一種地下采礦技術，特別涉及一種大 間距無底柱分段崩落采礦模型。解決受傳統放礦理論中無底柱 分段崩落采礦法結構參數的確定方法只能是靠生產經驗和工 程類比的技術缺陷，實現了無底柱分段崩落采礦法采場結構參 數由建立的數學模型精確計算，提高了礦山的生產效率和技術 經濟指標。具體技術方案如下：一種大間距無底柱分段崩落采 礦模型，選定分段高度后，確定放礦高度 Hf，關系式[2]C＝ 0.000819Hf2－ 0.025Hf+2.578確定C，再根據H ＝( /6)×C×L的方法確定進路間距L。本發明主要適 用于地下礦山的開采，技術方案簡單、確定的采場結構參數準 確性高；本發明技術方案確定的采場結構參數所獲的技術經濟 指標明顯優于傳統技術方案確定的結構參數所獲得的技術經 濟指標。
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本發明涉及一種深海采礦綜合控制系統資源調度優化方法，針對不同作業需求(作業時間、作業能耗、作業完成度)最優化深海采礦作業資源調度策略，設計適應性函數，構建采礦車作業調度模型，并給出模型切換策略。針對傳統遺傳算法中存在的易陷入局部最優解和后期收斂速度慢的問題，將粒子群算法與遺傳算法融合，用粒子群算法的進化公式來代替傳統遺傳算法中的變異算子，增強了局部搜索能力與收斂速度，實現了采礦作業資源的合理調度與分配并實現三種調度模型的自由切換，合理調度與分配了采礦作業資源，這對于優化深海采礦作業資源分配策略、提高深海采礦作業系統綜合控制及調度指揮技術具有極高的價值和意義。
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本發明提供了一種采樣切割海底智能采礦車，包括：采礦車工作平臺，正中央開有一個小孔；設置于所述采礦車工作平臺的四個頂角的槽型開口；安置于所述槽型開口內的杵型切割機和打樁機，其中，所述杵型切割機和打樁機縱向伸縮和且在所述槽型開口內作水平直線滑動；向下鑲嵌于所述小孔內的環形吸礦罩；設置于所述吸礦罩的下端環形邊緣內的可旋轉的環形水射流噴嘴；貫穿所述采礦車工作平臺和環形吸礦罩插入海底地面下的柱型升降機；安置于所述環形吸礦罩內的礦漿泵。本發明的采樣切割海底智能采礦車由水下高壓電機驅動，集采樣、切割、集礦等功能為一體，具有工作配合流暢、安全可靠、定位精準，智能高效，節能環保等一系列優點。
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本發明涉及一種地下鋁土中厚礦層雙采礦機中部斜切開采方法，具體為：布設工作面時將高品位礦料層留設于礦壁高度方向的中部，礦壁的高品位礦料層的上方和下方均為中等品位礦料層，以所述高品位礦料層和中等品位礦料層為目標礦料層實施一次采全高的混采作業，上方和下方的中等品位礦料層開采后分別形成頂板和底板，頂板形成后，通過向礦壁側拉移支架對裸露的頂板進行隨機支護，同一工作面上同時設置兩臺采礦機，兩臺采礦機從工作面的中部斜切進刀，分別向工作面的兩端行走并開采，再分別從工作面的兩端斜切進刀，向工作面的中部行走并開采，如此循環往復，且兩采礦機并行。本發明能明顯提高開采效率，降低開采成本。
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本發明涉及一種地下采礦技術，特別涉及一種高 分段無底柱分段崩落采礦模型，解決受傳統放礦理論中無底柱 分段崩落采礦法結構參數的確定方法只能是靠生產經驗和工 程類比的技術缺陷，實現了無底柱分段崩落采礦法采場結構參 數由建立的數學模型精確計算，提高了礦山的生產效率和技術 經濟指標。具體技術方案如下：一種高分段無底柱分段崩落采 礦模型，選定分段高度后，確定放礦高度 Hf，根據關系式[2]C＝0.000819Hf2－0.025Hf+2.578確定C，再根據H ＝(/2)×C×L的方法確定進路間距L。本發明主要適 用于地下礦山的開采，技術方案簡單、確定的采場結構參數準 確性高；本發明技術方案確定的采場結構參數所獲的技術經濟 指標明顯優于傳統技術方案確定的結構參數所獲得的技術經 濟指標。
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一種水下工程技術領域的分散式深海局部試采礦系統。本發明包括:水面母船、采礦潛水器和提升系統,提升系統由多個提升潛水器組成,提升潛水器為無人無纜潛水器,采礦潛水器為無人有纜潛水器,通過臍帶纜和母船相連,臍帶纜中有電力和信息傳送通道,提升潛水器、采礦潛水器和水面母船通過水聲通信和定位,作業時,采礦潛水器在海底運動采礦,提升潛水器穿梭于采礦潛水器和母船之間輸送采集的礦樣,滿載的提升潛水器由采礦潛水器處被引導向母船運動,空載的提升潛水器由母船處被引導向采礦潛水器附近運動。本發明靈活、成本低、實用性強,可有效支持深海多金屬結核、富鈷結殼和金屬硫化物礦床等多種深海礦產資源的局部試開采。
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本發明提供一種針對海底采礦引起的沉積物擴散問題的動態阻擋裝置及方法，ROV水下機器人將折疊狀態的所述薄膜裝置攜帶至海底采礦作業區，并通過所述拉線以及洋流作用將所述薄膜裝置牽拉展開，圍繞并跟隨水下采礦車，對采礦作業引起的沉積物擴散進行阻擋；同時，洋流對所述薄膜裝置施加周期性作用力，并通過所述拉線的收縮傳遞做功至所述拉線發電模塊，所述拉線發電模塊將機械能轉化為電能，為所述ROV水下機器人提供動力能源。將薄膜布置在湍流區大渦量的位置，使其在遮擋沉積物擴散的同時能夠破環海底湍流區的漩渦發展，從而降低采礦區域流場的紊亂程度；薄膜表面呈多孔形態，這種多孔結構能夠提高漩渦抑制的效率。
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本發明涉及一種地下采礦技術,特別涉及一種進路間距大于分段高度的無底柱分段崩落采礦法。解決受傳統放礦理論、設計規范所形成的無底柱分段崩落采礦法的進路間距不大于分段高度的技術偏見,提高礦山的生產效率和技術經濟指標。具體技術方案如下:進路間距大于分段高度的無底柱分段崩落采礦法,在選定分段高度后,進路間距L按下述方法確定:進路間距L大于分段高度H,進路間距L=(1.0～1.5)·分段高度H。本發明主要用于地下礦山的開采,采用本發明的技術方案確定采場結構參數,可以大幅增加各進路的控制范圍,節省采準工程量,降低無底柱礦山的掘采比,提高采礦強度高,顯著降低采礦成本。
一種用于金屬結核開采的揚礦系統、揚礦控制方法及采礦系統，其中揚礦系統包括吸礦軟管、揚礦軟管以及連通在吸礦軟管和揚礦軟管之間的揚礦驅動組件，該揚礦驅動組件包括位于海面下的潛污泵和分離器，分離器通過吸礦控制閥與吸礦軟管連通，位于分離器頂部的分離水出水口與潛污泵進水口之間通過抽水控制閥連通，位于分離器底部的結核排出口分別通過排水控制閥和揚礦控制閥與潛污泵的出水口和揚礦軟管連通；該采礦系統包括上述結構的用于金屬結核采礦的揚礦系統，所述揚礦軟管的頂端設置開采船，吸礦軟管的底端連接采礦機器人。本發明滿足開采結核粒徑大、耐用可靠、連續開采的技術要求，實現集礦、吸礦、分離和揚礦的連續作業，提高了采礦效率。
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本發明涉及一種不同采場結構參數過渡的采礦方法,所述的采礦方法采用并段開采的方法,將過渡分段和與之相鄰的一個分段合在一起進行采礦。本發明還提供了采礦方法在采用無底柱分段崩落法的礦山中應用。本發明優點在于:當礦山改變采場結構參數后,采用本發明將上分段、過渡分段(或過渡分段、下分段)合并在一起進行回采,與傳統的做法相比減少了礦石與巖石接觸的機會,可改善采礦過程中的損失貧化指標。在兩種不同的采場結構參數過渡期間,將上分段、過渡分段(或過渡分段、下分段)合并在一起進行回采,大幅度增加了回采進路所控制范圍內的礦量,有利于提高出礦設備效率。
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本發明提供了一種全懸浮式地形跟蹤海底采礦機，包括安裝支架、漂浮結構、驅動結構、控制系統、動力系統、地形底高測量系統、集礦輸礦結構；所述集礦輸礦結構包括集礦頭。所述地形底高測量系統用于測量所述海底采礦機距離海底的高度，所述控制系統能夠根據地形底高測量系統測量的數值通過調節動力系統控制所述驅動結構使所述海底采礦機運動；所述控制系統能夠根據地形底高測量系統測量的數值控制所述集礦輸礦結構運動。本發明采用采礦機整體與采礦機中的集礦頭同時進行調高的設計，在采礦機整體初步調節高度以后，利用質量輕的集礦頭精準調節高度，避免了由于集礦機整體質量大，難以快速精確調整距底高度的問題。
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本發明涉及采礦領域，具體是一種升沉補償系統、方法及采礦系統，所述升沉補償系統包括：補償液壓缸，所述補償液壓缸包括缸體和與所述缸體可活動連接的活塞，其中，所述缸體剛性連接所述采礦船，所述活塞剛性連接所述中繼倉；第一位移傳感器，所述第一位移傳感器設置在所述采礦船上，以檢測所述采礦船的第一位移；模糊控制器，所述模糊控制器連接所述補償液壓缸和所述第一位移傳感器，以根據所述第一傳感器獲取的所述第一位移，控制所述活塞向所述采礦船移動的相反方向移動第二位移，以使得所述中繼倉相對海底的距離不變。根據本發明的升沉補償系統，精準調節補償液壓缸，能夠使得中繼倉相對海底的距離不變，保證采礦作業的安全性。
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本發明涉及一種采礦中深孔布置方法。所述深孔布置方法是在分段平面回采進路內按照一定的排間距、炮孔密集系數布置采礦中深孔,采用風動或液壓鑿巖臺車進行采礦中深孔的施工,其中:根據鑿巖設備的工作機構和工作參數,采用2～3個鑿巖中心的采礦中深孔布置,以這2～3個鑿巖中心布置扇形炮孔時,相鄰炮孔中至少有一個不垂直于水平面。本發明采用上述的方法,可使炮孔在深度方向上密集程度相差較小,即炮孔在孔口與孔底的疏密程度相差不大。在崩礦范圍一定的情況下,有利于減少炮孔數量、節省采礦鑿巖爆破費用,因此提高了單位長度炮孔崩礦量。
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本發明涉及一種分采集輸送水下分布式全天候海底采礦系統，由自主式采礦車、海底礦艙與轉運裝置、坐底式礦物提升裝置、海底配電與控制中心、懸浮軟管、立管、水下浮式裝置、采礦作業支持船組成，多輛所述自主式采礦車，在各自區域同時采集作業將采集的礦物通過懸浮管輸送至各自作業區內的礦艙存儲；海底礦物存儲與轉運裝置用于各作業區礦艙存儲存滿后通過管道同時輸送至坐底式礦物提升裝置，由坐底式礦物提升裝置集中通過立管輸送至水下浮式裝置；懸浮軟管連接水下浮式裝置及采礦作業支持船將礦物從水下浮式裝置輸送至采礦作業支持船；礦作業支持船將礦物采輸送到定期到位的水面礦砂運輸船上；海底配電與控制中心為所有水下系統提供動力供應。
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本實用新型涉及一種采礦機用減振型長拉緊裝置和采礦機機身三段拉緊結構，長拉緊裝置中第一、二長螺桿通過螺紋套同軸固定連接，減振器一端固定在螺紋套上，另一端為自由端，減振器的設計主減振方向沿著螺紋套的徑向；機身三段拉緊結構包括從左向右依次貼鄰布置組成機身的左牽引部、中間電控箱和右牽引部，機身上設有槽口向下、左右延伸的安裝槽，安裝槽的左、右槽壁分別由左、右牽引部充當，安裝狀態下第一、二長螺桿分別貫穿左槽壁和右槽壁上的左、右通孔，并通過液壓螺母和圓螺母緊固在機身上，減振器的自由端相對機身固定連接。本實用新型的長拉緊裝置不會早期疲勞失效，有利于減少檢修維護次數，降低使用成本，提高采礦機機身的聯接可靠性。
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本說明書一個或多個實施例提供的一種采礦裝置及采礦方法，包括：主體，設置有一礦石存儲空間；機械腿，設置有兩組且分別位于主體相對的兩側，被配置為實現采礦裝置的行走；采集臂，設置于主體，被配置為通過抓取或負壓的方式采集礦石；主管道，連接采集臂和礦石存儲空間，被配置為將采集臂采集的礦石輸送至礦石存儲空間。本說明書一個或多個實施例利用機械腿代替履帶式的移動方式，可以解決履帶式移動在海底壓過后造成海底結核礦區環境破壞嚴重，揚起的泥沙重新覆蓋海底微生物群落，導致海底生態鏈紊亂，最終影響海洋環境和氣候。利用采集臂代替推土鏟可以僅針對礦石進行采集，而非將礦石和泥沙一起采集之后再做分揀，提高了工作效率。
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電子雷管一般是通過收到起爆器的起爆信號后進行爆破，電子雷管與起爆器之間的信號傳輸一般都是通過有線傳輸，但是當在小斷面、金屬礦山、井下和隧道等復雜工作環境使用時，電子雷管與起爆器之間的信號傳輸經常受到干擾，從而導致電子雷管出現拒爆的問題，不利于電子雷管的安全性。本發明為了解決上述問題，從而提供提高抗干擾性能的電子雷管爆破控制系統。
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