Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
900 90 225 22,8 416 34
900 180 225 23,8 505 28
1500 90 225 38,9 308 53
1500 180 300 30,6 392 42
2400 90 225 55,1 218 80
Рис. 3.1. Принципиальная схема гидравлической драги:
/ — всасывающие головки; 2 всасывающие трубопроводы; 3 *- электродвигатель
землесосов; 4 — ходовой двигатель землесосов; 5 — балластный поплавок; 6 — вспомогательные ходовые двигатели; 7 — гироскоп; 8 — напорный трубопровод; 9 — гибкий трубопровод; 10 — морской катер; 11 — баржа
Коппер Корпорейшн» и «Интернэшнл Никель энд Ньюпорт Ньюс Шилбилдинг».
Операцию драгирования предполагается проводить при помощи двух движущихся в море судов. В качестве добывающего судна может быть использован буксир океанского типа водоизмещением 2000 т, на котором установлен двигатель мощностью 2000 л. с. Такое судно способно производить драгирование на глубинах до 1500 м, обладая при этом хорошей маневренностью. Во время работ на перемещение самого судна будет расходоваться лишь небольшая доля общей мощности.
Второй корабль, участвующий в разработке конкреций, должен представлять собой океанскую самоходную баржу, емкость которой достаточна для хранения около 5000 т добытых конкреций. Поднятый со дна океана на поверхность драговый ковш разгружается в специальный приемный бункер, из которого конкреции перекачиваются при помощи насоса по трубопроводу на баржу, где они временно хранятся.
Рис. 3.2. Устройство для добычи железо-марганцевых конкреций; а — общий вид; б — разгрузочный узел; в — заборно-всасывающий узел
Темпы и стоимость разработки методом драгирования в значительной мере зависят от глубины производства работ, поскольку глубина определяет время, расходуемое на спуско-подъемные операции драгового ковша. Расчетная производительность драги и примерная стоимость работ приведены в табл. 3.4.
На рис. 3.1 представлена схема гидравлической драги, предлагаемая американским ученым Д. Меро [32]. На данной схеме все добычное устройство скрыто под водой. На поверхность выходит только один пульпопровод с гибким шлангом на конце для загрузки баржи. На глубине 30 м в зоне, не подверженной волновым колебаниям, расположены балластные поплавки, которые придают всей подводной части конструкции нейтральную плавучесть. Во внутренних полостях этих поплавков расположены двигатели, вращающие ходовые винты, работающие согласно с корабельными.
В непосредственной близости у дна, в развилке трубопровода, располагаются основной электродвигатель и два грунтовых насоса, сидящие на одной оси. Они помещены в общем герметичном корпусе с воздушным противодавлением.
Общая масса описанной гидравлической драги составляет около 2 500 т, ориентировочная производительность равна 4 тыс. т конкреций в сутки. Д. Меро провел расчет стоимости добычи конкреций со дна океана методом гидравлического драгирования с различных глубин, показав, что она составляет около 4 долл. за 1 т. Подобная схема была испытана объединением «Океан Майнинг Прожект» в 1974 г. [94].
Еще одна проектная схема добычи железо-марганцевых конкреций представлена на рис. 3.2. Буксир А при помощи системы тросов волочит по дну океана ковш 1 и вместе с ним перемещает два спаренных вертикальных трубопровода 5, верхние концы
Рис. 3.3. Схема гидравлической драги, работающей на плато Блейк:
1 — всасывающая головка; 2 — груз; 3 — ферма; 4 — шарнирное соединение; 5 — аварийный клапан; 6 — смеситель; 7 — пневмопровод; 8 — подъемный пульпопровод; 9—соединительный пульпопровод; 10 — судно—база; 11 — рудовоз
которых закреплены на корме судна-базы Б. Принцип работы данного устройства тот же, что и у эрлифта с той лишь разницей, что рабочим агентом является не воздух, а керосин, нагнетаемый в смеситель 3 циркуляционным насосом 6. В устройстве может быть использована какая-нибудь другая легкая углеводородная жидкость, например газолин, если удастся уменьшить его воспламеняемость или обеспечить мгновенное гашение.
Проведенные специалистами США расчеты показывают, что при добыче марганцевых конкреций гидравлической драгой производительностью 4500 т в сутки с глубины 3000—6000 м ежегодная добыча составит 1,35 млн. т сырья. Расходы по добыче оцениваются в 3,5—5,2 руб/т, на транспорт до берега 8 руб/т и на первичную металлургическую переработку — 20 руб/т. Подобное предприятие может обеспечить потребности США в марганце на 100%, никеле — 50%, кобальте — 35%, молибдене — 7%, меди — 5%, не считая значительного количества ванадия, титана, циркония и других металлов.
В США проводятся большие работы по освоению зрлифтной системы добычи конкреций. Например, летом 1970 г. в районе подводного плато Блейк в 270 км от Флориды фирма «Дипси венчурес инкорпорейшен» (США) провела опытную добычу железомарганцевых конкреций. Добыча велась с глубины около 800 м эрлифтной драгой, являющейся уменьшенной в 5 раз моделью промышленной установки (рис. 3.3). Трехфазная смесь поднималась по трубопроводу диаметром 240 мм общей длиной 850 м. Подача воздуха в подъемный пульпопровод осуществлялась через три группы форсунок, расположенных на глубине 240, 360 и 480 м. Трубопровод состоял из отдельных секций, каждая длиной 12 м, связанных между собой при помощи специальных фланцевых соединений. Последняя, самая длинная секция трубопровода
