Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
При создании новых способов и технических средств подводного внутрикарьерного транспорта породы может оказаться полезным учет ряда биологических особенностей перемещения животных. Например, несмотря на малую отрицательную плавучесть, многие животные с помощью гидродинамических сил уравновешивают большие силы инерции, действующие на них на криволинейных участках траектории и в процессе разгона.
Представляют интерес системы гидравлического взвешивания у придонных животных, например, у камбалы, скатов, и других. Тело этих животных имеет в сечении форму крыла и плоской частью параллельно дну. При этом почти по всему периметру уплощенного тела, параллельно дну, расположена плавниковая кайма. Ундулирующие (качающиеся) движения всего тела или только плавниковый каймы создают между телом и дном повышенное давление, позволяющее животному взвешиваться, парить над дном и перемещаться.
Технической моделью таких животных может служить контейнер с крыльями, по периметру днища которого или даже по периметру крыльев расположена эластичная завеса. Под завесу у контейнера должна подаваться напорная вода, обеспечивающая между дном и контейнером водяной клин с давлением, взвешивающим контейнер, что обеспечивает хорошую проходимость его по дну.
5.13. НАПРАВЛЕНИЯ ПОИСКОВЫХ РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПОДВОДНОЙ ВЫЕМКИ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПОРОДЫ
В настоящее время в основном найдены более или менее эффективные технические решения подводной выемки и транспортирования породы для всех глубин, встречающихся в Мировом океане. Дальнейшая задача состоит в том, чтобы на основе приобретаемого опыта совершенствовать различные машины, предназначенные для этого, вплоть до изменения самих принципов работы такого оборудования.
Новой и наиболее важной задачей в области подводной выемки и транспортирования породы является защита флоры и фауны, ее сохранение или хотя бы обеспечение возможности быстрого восстановления при производстве подводных горных работ. Для этого необходимо избавиться от загрязнения окружающей воды взвесями, образующимися в процессе ведения выемки породы, избавиться от загрязнения воды техническими отходами от выброса масла и других смазочных материалов, стремиться сохранить неповрежденным верхний слой дна глубиной до 1—1,5 м, в котором обитает большое количество различных животных и устранить вредное акустическое воздействие машин на животный мир.
Второй важной задачей является устранение необходимости погружения человека под воду при подводных горных работах
Необходимость присутствия человека под водой при осуществлении подводной выемки и транспортировании породы не только сильно снижает безопасность работ, но и значительно усложняет и удорожает механизмы, которые обеспечивают жиднедеятельность организма человека. В связи с этим актуальной проблемой современности в этой области является создание управляемых подводных роботов, которые могли бы выполнять функции управления механизмами в соответствии с окружающими условиями.
Одним из путей решения этих задач является бионика. Необходимо отметить, что даже при решении механических задач, связанных с повышением эффективности процесса породозабора и придонного транспорта механизмов, бионический подход является весьма плодотворным. При решении более сложных и тонких вопросов управления механизмами под водой с помощью роботов бионика может оказать решающее влияние на эту проблему.
Создание необитаемых подводных технических средств предусматривает решение задач по обеспечению оператора надлежащей информацией о забое. В связи с этим большое значение имеет проблема обеспечения видимости процессов в забое. Задача эта крайне усложняется замутненностью воды в забое не только из-за работы породозаборных устройств, но и главным образом в результате обрушения уступов в забое. В настоящее время такая задача не решена. В СССР исследования, связанные с наблюдением забоя с помощью телевизионных систем, проводились ВНИИНерудом. Испытывались телевизионные системы для наблюдения процесса свободного всасывания земснарядом 8ПЗУ с отключенным фрезерным рыхлителем, погруженным под воду на глубину 1,5—2 м. Установлено, что дальность видения при работе земснаряда не превышала 0,1—0,15 м. Одним из направлений улучшения видимости ВНИИНеруд рекомендует снижение степени мутности путем химического воздействия на окружающую воду.
Сложность профилактического ухода за механизмами под водой, большие экономические потери в случае неисправности подводных механизмов ставят на одно из первых мест вопрос повышения надежности подводного оборудования. При ведении работ на больших глубинах (более 1 км) возникают трудности по энергоснабжению придонных агрегатов. Поэтому представляет большой интерес создание погружных придонных энергоисточников для обслуживания глубоководных агрегатов независимо от надводных судов. Кроме того, необходимо создать специальные глубоководные электрокабели для передачи больших мощностей. Для СССР, значительную практическую ценность представляет собой задача эффективного проведения горных работ подо льдом. Для этого необходимы специальные технические средства, которые могли бы длительное время непрерывно находиться в воде подо льдом, сохраняя необходимую работоспособность и не требуя какого-либо обслуживания человеком. Такие технические средства должны работать при наличии ледового покрова различной
