Морские информационно-управляющие системы МАЙ 2019, № 15 | Page 63

Подводные скреперные установки Россыпи, осадки морского дна Плавучие Штанговые платформы снаряды на сваях с добычным оборудованием Россыпи Многочер- паковые драги Земснаряды с режущей головкой Породы средней плотности, взорванная горная масса, глины Земсна- ряды со свободным весом Россыпи, осадки морского дна Глубина разработки, м Грейферные Эрлифтные драги и эдектор- ные драги Породы средней плотности, взорванная горная масса, глины Плавучие Драги типа платформы драглайна с добычным оборудова- нием Россыпи Подводные лодки с добычным оборудова- нием Подводные Глубоко- самоходные водные добычные гидравличе- устройства ские драги Осадки дна морей и океанов Существу- ющая — 5-20 0-20 0-50 0-30 0-50 0-70 до 980 100-300 10-300 — — — Проекти- руемая 10 — — 85 80 — 270 до 4980 — до 4600 — 6000 5000 10-100 100-5000 20-600 230-2300 190-3400 300-4500 45-1100 40-380 100-1000 1-300 50-100 100-400 170-800 Производи- тельность, м 3 /час Рис. 5. Систематизация механизмов для подводной добычи по максимальной глубине разработки [7] боководная разработка грунтов на глубине 200 метров с применением пневматических насосов и высокой эколо- гической обеспеченностью работ. Необходимо отметить разработанные в  МГИ  – МГГУ комбинированную канатно-гидравлическую драгу и скре- перно-землесосную драгу, позволяющие эффективно раз- рабатывать донные залежи на малых и средних глубинах с производительностью до 500 тыс. тонн в год. Такая про- изводительность делает морские добычные работы рен- табельными. В  конце 80-х годов в  Черном море прошел успешное испытание прототип агрегата сбора железомарганцевых конкреций с  механической системой подъема, потенци- ально применимый для добычи на серьезных глубинах. Он был разработан ВНИИОкеангеология и ПГО Севмор- геология в рамках совместной разработки концепции до- бычного комплекса. Однако в 1990 году агрегат был сдан в металлолом, а концепция не получила развития. Представляют особый интерес результаты опытно- промышленных работ в середине 2000-х годов по добы- че конкреций в  восточной части Финского залива ООО «Петротранс». Здесь разведано и  поставлено на госу- дарственный баланс четыре небольших месторождения железомарганцевых конкреций с  суммарными запасами 4,5  млн тонн и  четыре перспективных участка с  запаса- ми 7,5 млн тонн на глубинах от 26 до 78 метров. Добыча осуществлялась самоотвозным земснарядом «Лаувер», ко- торый способен поднять с глубины 27 метров, обогатить и загрузить в трюм 50 тонн конкреций за 8 часов. Испыта- ния в ЦНИИчермет имени И. П. Бардина показали, что это сырье обогатимо и может быть использовано на сущест- вующих обогатительных и металлургических заводах. В полупромышленных шельфовых разработках приме- нялись также эрлифтные, эжекторные, выносные земсна- ряды различных стран  – Великобритании, Нидерландов, Венгрии, Франции, Японии и т. д. Эксплуатационная глуби- на их использования не превышала первых сотен метров, они практически не приспособлены для глубоководной разработки и  добычи железомарганцевых конкреций и  кобальмарганцевых корок. Общая систематизация су- ществующих механизмов для подводной добычи по мак- симальной глубине разработки приведена на рисунке 5. Используемые до текущего момента технические устрой- ства применимы на глубинах максимально до 300 метров. Вопрос применимости и  создания техники для глубоко- водных промышленных разработок  – от 1000 до 5000 метров – пока открыт. При добыче конкреций и корок глубина разработки яв- ляется основным и  критическим фактором. Солнечный свет проникает в глубину океанов максимум до 800 мет- ров; в  местах сосредоточения конкреций и  корок царит темнота, и  без искусственного освещения визуальный контроль за процессом разработки полезного ископаемо- го невозможен. Кроме того, морская вода химически ак- тивна из-за присутствия в  ней солей (средняя соленость Мирового океана 35%, а  плотность  – около 1,03 г/см 3 ). С  глубиной значительно возрастает давление ~ каждые 10 метров на 1 атмосферу (105 Па). Следовательно, на глубинах около 1000 метров давление на оборудование аппарата для глубоководной добычи будет достигать ~ 100  кг/см 2 . Дополнительная сложность разработки ме- сторождений дна океанов обуславливается гидродина- мическим воздействием морских течений и  волнений, ветровыми воздействиями, низкой температурой воды (на глубине 1000 метров температура колеблется в пределах от +3 °C до –1,6 °C), недостаточной изученностью эколо- гических проблем. No. 1 (15) / 2019, Морские информационно-управляющие системы 61