申请/专利权人：上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院;上海交通大学

申请日：2024-05-06

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118130044B

主分类号：G01M10/00

分类号：G01M10/00;G01D21/02;G06F30/20;G06F111/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.06.21#实质审查的生效;2024.06.04#公开

摘要：本发明公开了一种海底矿石破碎收集水池模拟试验装置及其试验方法。采矿集矿系统包括固定于水池底部的双排导轨，集矿头支撑框架与导轨相互配合以实现采矿整体结构的平移，采矿集矿系统还有倾斜固定于所述集矿头支撑框架上的集矿装置，集矿装置包括集矿头及其运动调节机构、集矿泵、抽吸管道、集矿排水管。该装置通过对各传感器测定的数据进行统计分析，利用开采试验中产生的羽状流开展数值模拟，初步构建深海矿产开采羽状流理论模型，进一步探究采集头转速、扭矩、采集破碎角度的相应参数与羽状流关系。

主权项：1.一种海底矿石破碎收集水池模拟试验装置，包括水池、矿石装载系统、采矿集矿系统、收集循环系统和传感试验系统，其中；所述矿石装载系统包括通过螺丝固定在水池底部的矿石装载装置以及矿石，矿石可卡入所述矿石装载装置中；所述采矿集矿系统包括固定于水池底部的双排导轨，集矿头支撑框架底部开设有互配合的凹槽与导轨，所述采矿集矿系统还有倾斜固定于所述集矿头支撑框架上的集矿装置，所述集矿装置包括集矿头运动调节机构、集矿泵、抽吸管道、集矿排水管；所述集矿头通过驱动装置驱动，所述集矿头运动调节机构包括水平调节装置、垂直调节装置、转动调节装置和倾角调节装置以分别实现集矿头的水平、垂直、转动和倾角调节；所述集矿泵通过所述抽吸管道将破碎的矿石颗粒和水形成的固液两相一起抽吸并输送出去进一步进行模拟测试；所述收集循环系统包括连接于所述集矿排水管末端用于收集固液两相液体的可移动式水箱，所述可移动式水箱上方装配有岩石碎屑过滤箱；通过过滤分离后，剩余的水通过回流管返回到水池中实现水的循环；所述传感试验系统包括倾角调节过程中可实时监控集矿头倾角变化情况的倾角传感器；所述集矿头支撑框架上方的角度传感器以及集矿头与驱动装置之间的扭矩传感器，所述角度传感器和所述扭矩传感器分别测定作业过程中的转动速度和扭矩值；还包括装载支架，所述装载支架包括装载支架一、装载支架二，所述装载支架一安装于与水池一个内侧面平行的多孔消波板上方，所述装载支架二安装于集矿头支撑框架上方外侧；所述传感试验系统还包括固定于所述装载支架一和装载支架二上的浊度传感器，所述浊度传感器实时采集在采矿过程中羽状流的时变特性；所述垂直调节装置包括固定于所述集矿头支撑框架上方的垂向调节液压缸及垂向运动支撑立柱，垂向运动支撑立柱上装配有可移动的垂向运动滑块，通过所述垂向调节液压缸推动所述垂向运动滑块上下移动，带动固定于所述垂向运动滑块上的所述集矿头垂向运动；所述的海底矿石破碎收集水池模拟试验装置，设有多个液压锁，在水平进给到指定位置后锁死进给位置；垂向进给运动过程中，依据光栅尺，测定垂向运动的进给量，垂向运动到指定位置后，利用所述液压锁，锁死垂向进给装置；当倾角调节至规定角度时，利用液压锁，将液压缸固定在该倾角下。

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