【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深海采矿技术，尤其是一种深海采矿车用矿石处理系统及方法。
技术介绍
1、海底采矿是对海底矿产资源进行开采的工作，主要采集海底表层沉积的矿产(多金属结核、多金属硫化物、富钴结壳等)，开采过程涉及海底矿体的采掘以及矿石的水下提升运输。在对深海矿产开采的过程中，采集系统会同时采集到大小不同的矿石并混合有泥沙，提升系统将矿石从采矿车的储料箱通过气力或液力的方式输送至水面采矿母船。
2、现有技术中，将被采集的矿石进行破碎，控制矿石进入提升系统的最大尺寸，降低提升系统堵管的风险，但破碎过程中会出现矿石被过渡粉碎的现象，同时小尺寸的矿石以及泥沙被提上到采矿母船后，在后续的工艺流程中也会损失掉，导致整个采矿系统的运行效率低。
技术实现思路
1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种深海采矿车用矿石处理系统及方法，从而实现控制矿石颗粒度大小满足提升系统要求的同时，减小小颗粒矿石及泥沙的含量，提高整个采矿系统的运行效率。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种深海采矿车用矿石处理系统，包括
4、第一筛分结构，连通所述采矿车的采集装置的出口，用于接收来自采集装置的矿石流体，将所述矿石流体中大于目标尺寸上限的矿石筛分出后形成第一小尺寸流体；
5、破碎管路，与所述第一筛分结构相连，用于接受所述大于目标尺寸上限的矿石并将其破碎；
6、输送管路，与所述第一筛分结构相连，用于输送所述第一小尺寸流体，所述输送管路的
7、动力管路，与所述破碎管路的末端连通，所述动力管路的末端与所述汇流口连通，所述动力管路用于接收来自来破碎管路的矿石形成第二小尺寸流体，并将所述第二小尺寸流体输送至所述汇流口与所述第一小尺寸流体混合，在输送管路内形成预处理后小尺寸流体；
8、第二筛分结构，所述第二筛分结构设置于所述输送管路的末端，用于将所述预处理后小尺寸流体筛分出小于等于目标尺寸下限的颗粒和大于目标尺寸下限的矿石，所述大于目标尺寸下限的矿石被所述采矿车的料仓收集。
9、作为上述技术方案的进一步改进：
10、所述料仓的底部设置有出料口，所述出料口用于与提升系统的进料口连通，所述料仓向所述提升系统持续供应尺寸满足要求的矿石。
11、所述第一筛分结构包括第一筛分腔，所述第一筛分腔上设置有第一入口、第一出口以及第一分支口，所述第一入口与所述第一出口相对设置且流体的流通方向与所述输送管路的流体流通方向一致，所述第一分支口朝下并与所述破碎管路连通；
12、所述第一出口处安装有第一过滤器，所述第一过滤器的过滤精度与所述目标尺寸上限相适应。
13、所述第一过滤器为孔板结构，所述第一过滤器的下边沿与所述第一分支口边沿齐平。
14、所述动力管路包括汇流管，所述汇流管的一端安装有水泵，所述汇流管的另一端与所述汇流口连通，所述汇流管的侧壁设置有矿石进口，所述矿石进口与所述破碎管路的末端连通用于接受破碎后的矿石，所述水泵向所述汇流管内提供水流与破碎后的矿石混合形成所述第二小尺寸流体，并输送所述第二小尺寸流体进入所述汇流口。
15、所述第二筛分结构包括第二筛分腔，所述第二筛分腔上设置有第二入口、第二出口以及第二分支口，所述第二入口和所述第二出口相对设置且流体的流通方向与所述输送管路的流体流通方向一致，所述第二分支口朝下并与所述料仓的入口连接；
16、所述第二出口处设置有第二过滤器，所述第二过滤器与所述目标尺寸下限相适应。
17、所述第二过滤器为孔板结构，所述第二过滤器的下边沿与所述第二分支口边沿齐平。
18、所述破碎管路包括支管段，所述支管段的一端与所述第一筛分结构连通，用于接受所述大于目标尺寸上限的矿石，所述支管段的另一端与所述动力管路连通，所述支管段中部安装有破碎机，所述破碎机用于破碎所述大于目标尺寸上限的矿石。
19、所述料仓包括仓体以及设置于仓体上部的流体动力设备，所述仓体的上部设置有与所述流体动力设备相对的排放口，所述排放口上设置有第三过滤器，所述流体动力设备用于在所述仓体内部上方产生水流，将进入仓体内的小粒径物质从所述排放口排出。
20、一种深海采矿车用矿石处理方法，包括以下步骤：
21、将来自所述矿车采集装置的矿石流体筛分出大于目标尺寸上限的矿石后形成第一小尺寸流体；
22、将大于目标尺寸上限的矿石破碎；
23、将破碎后的矿石与连续的水流混合后形成第二小尺寸流体，将第一小尺寸流体和第二小尺寸流体混合后形成预处理后小尺寸流体并向料仓方向输送；
24、将预处理后小尺寸流体筛分出大于目标尺寸下限的矿石进入料仓，小于目标尺寸下限的颗粒随水流排出。
25、本专利技术的有益效果如下：
26、本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过第一筛分结构将采集的矿石流体中超出提升系统能力范围的矿石筛选出后再进行破碎，避免矿石被过渡粉碎，并通过动力管路重新汇集到输送管路中向料仓输送，在料仓入口处再通过第二筛分结构将过小的矿石和泥沙筛分出，保留一定区间尺寸范围的矿石，从而实现控制矿石尺寸大小满足提升系统要求的同时，减小小尺寸矿石及泥沙的含量，提高整个采矿系统的运行效率。
27、同时，本专利技术还存在如下优势：
28、(1)动力管路不仅实现了克服重力进行破碎后矿石的输送，还用于增强由于第一筛分结构的阻力损失后输送管路内部动力不足的情况，使输送管路方向的矿石流体持续输送。
29、(2)通过第一筛分结构、第二筛分结构、破碎管路、动力管路以及输送管路的相互配合作业，把进入料仓内的矿石尺寸控制在设定的区间内，从而避免进入提升系统的矿石过大或过小，避免尺寸适中的矿石过渡粉碎，同时实现最终矿石的脱泥脱沙。
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1.一种深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：包括
2.如权利要求1所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述料仓(6)的底部设置有出料口(65)，所述出料口(65)用于与提升系统的进料口连通，所述料仓(6)向所述提升系统持续供应尺寸满足要求的矿石。
3.如权利要求1所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述第一筛分结构(2)包括第一筛分腔，所述第一筛分腔上设置有第一入口(21)、第一出口(23)以及第一分支口(22)，所述第一入口(21)与所述第一出口(23)相对设置且流体的流通方向与所述输送管路(4)的流体流通方向一致，所述第一分支口(22)朝下并与所述破碎管路(8)连通；
4.如权利要求3所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述第一过滤器(24)为孔板结构，所述第一过滤器(24)的下边沿与所述第一分支口(22)边沿齐平。
5.如权利要求1所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述动力管路(7)包括汇流管(71)，所述汇流管(71)的一端安装有水泵(73)，所述汇流管(71)的另一端与所述汇流口(3)连
6.如权利要求1所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述第二筛分结构(5)包括第二筛分腔，所述第二筛分腔上设置有第二入口(51)、第二出口(53)以及第二分支口(52)，所述第二入口(51)和所述第二出口(53)相对设置且流体的流通方向与所述输送管路(4)的流体流通方向一致，所述第二分支口(52)朝下并与所述料仓(6)的入口连接；
7.如权利要求6所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述第二过滤器(54)为孔板结构，所述第二过滤器(54)的下边沿与所述第二分支口(52)边沿齐平。
8.如权利要求1所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述破碎管路(8)包括支管段(81)，所述支管段(81)的一端与所述第一筛分结构(2)连通，用于接受所述大于目标尺寸上限的矿石，所述支管段(81)的另一端与所述动力管路(7)连通，所述支管段(81)中部安装有破碎机(82)，所述破碎机(82)用于破碎所述大于目标尺寸上限的矿石。
9.如权利要求1所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述料仓(6)包括仓体(63)以及设置于仓体(63)上部的流体动力设备(64)，所述仓体(63)的上部设置有与所述流体动力设备(64)相对的排放口(61)，所述排放口(61)上设置有第三过滤器(62)，所述流体动力设备(64)用于在所述仓体(63)内部上方产生水流，将进入仓体(63)内的小粒径物质从所述排放口(61)排出。
10.一种深海采矿车用矿石处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：包括
2.如权利要求1所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述料仓(6)的底部设置有出料口(65)，所述出料口(65)用于与提升系统的进料口连通，所述料仓(6)向所述提升系统持续供应尺寸满足要求的矿石。
3.如权利要求1所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述第一筛分结构(2)包括第一筛分腔，所述第一筛分腔上设置有第一入口(21)、第一出口(23)以及第一分支口(22)，所述第一入口(21)与所述第一出口(23)相对设置且流体的流通方向与所述输送管路(4)的流体流通方向一致，所述第一分支口(22)朝下并与所述破碎管路(8)连通；
4.如权利要求3所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述第一过滤器(24)为孔板结构，所述第一过滤器(24)的下边沿与所述第一分支口(22)边沿齐平。
5.如权利要求1所述的深海采矿车用矿石处理系统，其特征在于：所述动力管路(7)包括汇流管(71)，所述汇流管(71)的一端安装有水泵(73)，所述汇流管(71)的另一端与所述汇流口(3)连通，所述汇流管(71)的侧壁设置有矿石进口(72)，所述矿石进口(72)与所述破碎管路(8)的末端连通用于接受破碎后的矿石，所述水泵(73)向所述汇流管(71)内提供水流与破碎后的矿石混合形成所述第二小尺寸流体，并输送所述第二小尺寸流体进入所述汇流口(3)。
6.如权利要求1所述的深海采矿车用矿...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈垦，孙燕杰，曹阳，杜新光，喻光安，何明轩，陈骅，阚甜甜，胡江平，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
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