Морские информационно-управляющие системы МАЙ 2019, № 15

Узким местом всего процесса добычи является процесс подъема твердых ископаемых на поверхность с больших глубин. При существовании множества методов сбора ископаемых со дна способов их подъема очень немного: • Эрлифт. Способ состоит в закачке воздуха на глуби- ну, где он смешивается с размолотой массой иско- паемых и водой, соотношение которых подбирается таким образом, чтобы полученная смесь была легче воды. Данная водогазовая смесь под действием Ар- химедовой силы поднимается на поверхность по тру- бопроводу. Для малых глубин (десятки метров) такая система прекрасно работает и широко применяется в горном деле и технике – угледобыча, скважины, очистка сточных вод. Несмотря на все достоинства – отсутствие движущихся частей, безотказность в ра- боте – закачка воздуха на глубину 4–5 км сложный и дорогостоящий процесс, требующий использова- ния высокопроизводительных компрессоров, разви- вающих давление не менее 500 атмосфер. • Создание пульпы из конкреций и воды на дне и подъем ее на поверхность при помощи мощного погружного насоса. В случае подъема с больших глу- бин – существуют сложности с созданием мощного, высокопроизводительного и надежного насоса. • Подъем ископаемых с помощью многочерпаковой ковшовой линии без размельчения конкреций на дне. Работоспособность такой системы в условиях больших глубин, как уже подчеркивалось, вызывает большие сомнения. Анализ патентной и научно-технической литературы, доступной для открытого просмотра, свидетельствует, что существует множество разработок добычного морско- го оборудования, потенциально способного работать на больших глубинах. Наибольшее количество предложений зафиксировано в США и России. Несколько разработок последних лет (из доступных в открытой печати), которые характеризуют основные существующие подходы: • буксируемый комплекс с грунтозабором скреперного типа и клетевым подъемом (США-Китай); • буксируемый комплекс скреперного типа с конвейер- ным подъемом (США); • грунтозаборное устройство барабанного типа со щетками, отделяющими конкреции от залежи и сбор в корзину (приемную емкость) с последующим гидроподъемом (США); • грунтозаборное устройство барабанного типа с плас- тинками и отверстиями в цилиндрическом кожухе, позволяющими отделить взвесь и уложить ее на дно после забора конкреций, которые грунтовым насо- сом подаются на поверхность (США); • погружной грунтовый насос с торообразным грунто- вым устройством (США); • буксируемый самоходной плавучей платформой гу- сеничный агрегат для сбора конкреций, подача их поршневыми насосами к цепному конвейеру плат- формы (РФ); • буксируемое многоковшевое грунтозаборное устройство с щелевым грохотом на салазках и гидро- подачей конкреций на поверхность (РФ); • буксируемое на лыжах перекатывающееся грунтоза- борное устройство в виде снабженного лопастями барабана с последующей гидроподачей конкреций на судно (РФ); • погружной землесос с юбкообразным всасом, внутри которого установлены две спиральные вращающиеся подающие лопасти (РФ); • эрлифтный добычной комплекс со шнековым или гу- сеничным агрегатом сбора (РФ); • юбкообразный всас, к которому шнеками подаются конкреции, подымаемые пеной по пульпопроводу на судно (РФ). Таким образом, с учетом положительного опыта полу- промышленной добычи конкреций разными странами, и несмотря на бесконечное множество предлагаемых раз- работок и проектов, основные концепции разработки глу- боководных морских месторождений сводятся к синтезу двух способов: 1. Разработка с поверхности воды. В качестве основ- ного оборудования могут применяться управляемые драги различных конструкций, агрегаты сбора, спус- каемые с корабля, буксируемые комплексы, оснащен- ные эффективным механизмом грунтозабора, а также мощными насосными и подъемными устройствами. 2. Разработка с полным погружением самоходного добычного оборудования на дно. Это могут быть подводные земснаряды, подводные бульдозеры, скреперы, экскаваторы и т. п., управляемые как с по- верхности (оператор находится на судне), так и под- водным экипажем. Потенциальная схема глубоководной добычи различных видов твердых ископаемых, которая на сегодня рассмат- ривается в качестве основной большинством стран, Рос- сией в том числе, показана на рисунке 6. В соответствии с ней определены универсальные компоненты добычных комплексов, общие для добычи трех основных видов глу- боководного сырья: • Многоцелевое добычное судно (судно поддержки производства); • Агрегат сбора/выемки руды; • Универсальная система подъема руды на судно; • Оборудование для обработки руды на борту судна. Кроме общих компонентов, в зависимости от вида и спе- цифики твердых ископаемых, разрабатываемые комп- No. 1 (15) / 2019, Морские информационно-управляющие системы 63

Морские информационно-управляющие системы МАЙ 2019, № 15 | Page 65