JP2012077526A - Seabed deposit excavator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、海底、特に深海に存在する鉱床を掘削するために用いられる海底鉱床掘削機に関するものである。 The present invention relates to a seabed ore excavator used for excavating a seabed, particularly a deposit existing in the deep sea.
近頃、水深１０００ｍを超える大深海の海底に金、銅、鉛、亜鉛、ニッケル、コバルト、白金その他レアメタル、レアアースなどのメタル資源を有する海底鉱床が多数存在することが各種の探査により確認されている。 Recently, it has been confirmed by various exploration that there are many seabed deposits with metal resources such as gold, copper, lead, zinc, nickel, cobalt, platinum, other rare metals, rare earths, etc. .
ところで、前記海底鉱床の資源を利用するには海底鉱床を破砕して採鉱する手段が必要であり、従来から例えば特開平７−２１７３６１号公報や特開２００４−１４３７４１号公報に提示されているように船から掻き取り機を降下させたり岩盤破砕用爪を落下させたりする手段が知られているが、殆どが比較的浅い海域での使用を前提としたものやサンプリングに関するものであり、特に、１０００ｍを越える深海に適用するには精度や破砕効果の面で問題がある。 By the way, in order to use the resources of the seabed deposits, means for crushing and mining the seabed deposits is necessary, and it has been conventionally proposed in, for example, JP-A-7-217361 and JP-A-2004-143741. There are known methods for lowering the scraper from the ship and dropping the claw for rock crushing, but most of them are for use in relatively shallow water and sampling, There are problems in terms of accuracy and crushing effect when applied to deep seas exceeding 1000 m.
また、直接、海底に沈降させて鉱床を掘削する海底掘削機が特開昭６３−１３０８２９号公報に提示されているが、この公報に提示されている海底掘削機は、平面が矩形状の枠体の四隅に伸縮脚を設けた本体フレームと同様な移動フレームとを長手方向に直交する方向に移動可能にスライダーにより支持するとともに、本体フレームの先方にロードヘッタと下方にドラムカッターを備えたものであり、ドラムカッターで掘削した鉱砕を本体フレームの前方に配置した吸引管で吸引し、これを本体フレームの後方へ吐出するものであり、後方へ排出した鉱砕を別の集積機により集積するものである。 Further, a seabed excavator that directly sinks into the seabed and excavates a deposit is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-13029. The seabed excavator presented in this publication has a rectangular plane. A body frame similar to a body frame with telescopic legs at the four corners of the body is supported by a slider so that it can move in a direction perpendicular to the longitudinal direction, and a load head at the front of the body frame and a drum cutter below. Yes, the ore excavated by the drum cutter is sucked by the suction pipe arranged in front of the main body frame and discharged to the rear of the main body frame. The ore discharged to the rear is collected by another accumulator. Is.
従って、海底鉱床を掘削して鉱砕を船上に回収するには重量がある掘削機と集積機の両方を船に積んで掘削現場に向かう必要があり、甲板の広い大型の作業船が必要であり、多くの設備費や運航費などが掛かることから経済面で不利であるという問題がある。 Therefore, in order to excavate seabed deposits and collect the debris on board, it is necessary to load both heavy excavator and stacker on the ship and head to the excavation site, and a large work boat with a wide deck is required. In addition, there is a problem that it is disadvantageous in terms of economy because it requires a lot of equipment costs and operation costs.
本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、従来の掘削機と回収機の両方を積み込むような広い甲板を有する大型の作業船を必要とすることなく、掘削機を積載可能な程度の船により掘削、集積作業を可能にする海底鉱床掘削機を提供するものである。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and loads an excavator without requiring a large work boat having a wide deck on which both a conventional excavator and a recovery machine are loaded. It is intended to provide a submarine ore excavator that enables excavation and accumulation work with as many ships as possible.
前記課題を解決するためになされた本発明である海底鉱床掘削機は、左右一対のクローラが備えられている本体フレームの先方に海底鉱床を掘削する掘削装置が掘削ブームを介して上下左右に揺動可能に備えられている海底および海底鉱床を走行可能とした海底鉱床掘削機において、前記本体フレームに備えた掘削装置が取り外し可能であるとともに前記掘削ブームに海底に散在する掘削された海底鉱物の鉱砕を前記本体フレームに設置された
集積槽に送入するための集積装置が取り付け可能であることを特徴とする。
The seabed ore excavator according to the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, has a drilling device that excavates the seabed deposit in front of the main body frame provided with a pair of left and right crawlers. An excavator provided on the main body frame is removable, and the excavated boom is scattered of the excavated submarine minerals scattered on the sea floor. An accumulation device for sending the ore into the accumulation tank installed in the main body frame can be attached.
本発明によれば、海底鉱床掘削機の掘削装置を取り外して集積装置を取り付けることにより、１台の海底鉱床掘削機により海底鉱床の掘削と掘削作業により取り出した鉱砕も集積して回収可能とすることにより少ない機材で作業が行える。また、大型の作業船を必要としないので経済的に有利である。 According to the present invention, by removing the drilling device of the seabed ore excavator and attaching the accumulating device, it is possible to collect and collect the ore that has been taken out by the drilling and drilling operation of the seabed deposit by one seabed ore excavator. By doing so, you can work with less equipment. Moreover, since a large work ship is not required, it is economically advantageous.
また、本発明において、前記本体フレームに設置した前記回収槽が、縦方向に取り外し可能である場合には、鉱砕の入った回収槽を海底鉱床掘削機を海底に置いた状態で船上へ回収することができる。 In the present invention, when the recovery tank installed in the main body frame is removable in the vertical direction, the recovery tank containing the crushed material is recovered on the ship with the submarine ore excavator placed on the seabed. can do.
本発明によれば、大深海の凹凸や傾斜地である海底であっても安定した状態で走行ならびに掘削作業を行うことができるばかりか、掘削した鉱砕を掘削に用いた海底鉱床掘削機の部品を替えるだけで集積ならびに回収することができるので使用する作業船を含めて経済面できわめて有利である。 According to the present invention, it is possible not only to run and excavate in a stable state even on the seabed which is unevenness or sloping ground in the deep sea, but also a component of a submarine ore excavator that uses excavated ore for excavation. It is very advantageous in terms of economy including the work boat to be used because it can be collected and recovered simply by changing the slab.
以下に、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
図面は本発明の好ましい実施の形態の側面図を示すものであり、図１に示す海底鉱床掘削機１は、図１（ａ）に示すように、本体フレーム２に左右一対のクローラ３，３が備えられており、このクローラ３，３は陸上で使用されるものと変わりなく例えば後方の駆動輪３１に配置したモータや減速機などの本体フレームに搭載される駆動手段（図示せず）により走行するものであり、本実施の形態では船上から例えば有線により運転される。
The drawing shows a side view of a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 (a), the
また、前記本体フレーム２に前後方向へスライド可能なスライドブーム４が配置されているとともに、このスライドブーム４の先方に伸縮シリンダ５１および固着部５２を有する固定ブーム５が上下左右方向に揺動可能に配置されている。
In addition, a slide boom 4 slidable in the front-rear direction is disposed on the
また、前記固定ブーム５には、図１（ｂ）に示す掘削装置６または図１（ｃ）に示す鉱砕の集積装置７がそれぞれ固着可能となっている。
The excavator 6 shown in FIG. 1B or the
尚、本実施の形態では、掘削装置６は駆動源を内臓しているとともに、先端に複数の切削部を突設した前記駆動源により回転する掘削ドラム６１を、降端に前記固定ブーム５に固着するための固着部６２が形成されている。
In the present embodiment, the excavator 6 has a built-in drive source, and the
また、鉱砕の集積装置７は、先端に下方を開口した取り込み口７１を有するとともに後端に前記固定ブーム５に固着するための固着部７２が形成された枠状体７３であって、内部に無端ベルトの外周面に所定の間隔で掻き板を立設させた積み込み部材７４が配置され
ている。
The
そして、本実施の形態である海底鉱床掘削機１は、作業船（図示せず）に積み込まれて作業現場に運ばれ、船上で前記掘削装置６または集積装置７のいすれかを固定して装着した状態で例えばワイヤなどにより吊り下げられて海底に降ろされて作業を行い、また、異なる作業を行う場合には船上に引き上げて掘削装置６または集積装置７を交換、固定して装着し、再度、海底に降ろして作業を繰り返すものである。
Then, the
本実施の形態は、このように固定ブーム５に装着する掘削装置６または集積装置７を交換することにより、１台の海底鉱床掘削機１で海底鉱床の掘削作業と掘削作業により削り取った鉱砕の集積、回収作業を行うことができる。
In the present embodiment, the excavator 6 or the
図２乃至図４は、前記図１に示した実施の形態において、先端の固定ブーム５に掘削部材６を装着して掘削作業を行う場合を示したものであり、船上からワイヤなどにより吊り下げて海底へ沈降させ、船上からの操作により図４に示すように海底９を走行させる。このとき、本実施の形態では走行手段としてクローラ３を用いているので海底に凹凸があったり傾斜面であっても支障なく迅速に且つ方向を問わずに走行可能であり、また所定の掘削箇所で確実に停止させることができる。
2 to 4 show a case where excavation work is performed by attaching the excavation member 6 to the fixed
そして、図４に示すように、海底鉱床８を海底鉱床掘削機１の先端に備えた掘削装置６の掘削ドラム６１により掘削して鉱砕８１にする。
Then, as shown in FIG. 4, the
次に、掘削装置６を装着した海底鉱床掘削機１をワイヤなどで作業船上に吊り上げて図１に示したように、前記掘削装置６を固定ブーム５から取り外し、集積装置７を装着して再び海底９に降ろし、図７に示すように前記掘削装置６を装着した海底鉱床掘削機１により掘削されて海底９に散在している鉱砕８１を本体フレーム２に形成された凹所２１に作業船（図示せず）から降ろしたワイヤ２２などにより上下方向に昇降することにより着脱可能な頂面を開口した回収槽２３に集積、回収する。
Next, the
更に詳細に説明すると、本実施の形態である海底鉱床掘削機１に装着される集積装置７は、積み込み部材７４を回転駆動させた状態で海底鉱床掘削機１を前進させ、海底９に散在している鉱砕８１を先端に形成した取り込み口７１で枠状体７３内に取り込み、前記積み込み部材７４により後方へ移送して前記回収槽２３へと自動的に集積、回収し、鉱砕８１が溜まったならば、回収槽２３をワイヤ２２により作業船（図示せず）に引き上げ、再び空になった回収槽２３を海底鉱床掘削機１の本体フレーム２に形成された凹所２１に収装して、回収作業を繰り返す。
More specifically, the
尚、例えば、海底鉱床掘削機１の本体フレーム２に形成された凹所２１に海水中で検知可能な位置センサー（図示せず）を配置しておくことにより、確実に且つ迅速に回収槽２３を凹所２１に戻すことができる。
For example, a position sensor (not shown) that can be detected in seawater is disposed in a
以上のように、本実施の形態では海底鉱床掘削機１に掘削ドラム６１により掘削する掘削装置６と無端ベルトを用いた掻きこみ式の集積装置７とを交換可能に装着することにより１台の海底鉱床掘削機１で掘削と鉱砕の回収を行うことができるが、掘削装置６ならびに集積装置７は一例であって、例えば削岩機のような掘削装置６や吸い込み式の集積装置７（図示せず）など他の形式のものを固定部５に交換可能に装着できるものであればよい。
As described above, in the present embodiment, one excavator 6 excavating with the excavating
１ 海底鉱床掘削機、２ 本体フレーム、３ クローラ、４ スライドフレーム、５
ウェイト ブーム、６ 積み降ろし装置、９ 海底、４１ 掘削装置、５１ カウンターウェイト、５４ 位置センサー
1
Weight boom, 6 loading / unloading device, 9 seabed, 41 excavator, 51 counterweight, 54 position sensor
Claims (2)
The seabed ore excavator according to claim 1, wherein the accumulation tank installed in the main body frame is removable in a vertical direction.
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| JP2001220725A (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-17 | Toa Harbor Works Co Ltd | Attachment of underwater back hoe for sea weed removal and measure to shore-burning |
| JP2006248477A (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Navigation controlling method of underwater vehicle, and underwater vehicle |
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2010
- 2010-10-01 JP JP2010224260A patent/JP5729960B2/en active Active
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