§ 5. Добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов

В будущем будут освоены не только недра материков на боль­шой глубине, но и морское дно, где полезные ископаемые лежат на больших площадях в виде конкреций.

В океане различают: терригенные осадки, которые возник­ли в результате разрушения суши и располагаются в основном на континентальном шельфе, и пелагические, которые образо­вались в самом океане и покрывают около 85,5% площади его дна.

Континентальный шельф – мелководный (до 200 м) участок дна океана, окаймляющий материки шириной до 560 км. В прибрежных шельфах находятся залежи россыпного золота, платины, серебра, алмазов, слюды, олова, свинца, серы и других полезных ископаемых. Разведка прибрежных россыпей подтверж­дает наличие крупных запасов полезных ископаемых и их рента­бельную добычу.

Практический интерес представляют конкреции, залегающие на больших площадях дна океанов. Конкреции представляют собой куски округлой формы, содержащие железо, марганец, магний, никель, хром, медь, золото, серебро.

Отбор донных отложений для получения образцов горных по­род, слагающих дно, производят с помощью грунтовых трубок, драг, тралов, грунточерпателей. Используется киносъемочная ап­паратура, с помощью которой определяют не только форму отло­жений, но и размеры участков, где отбираются пробы.

Способы разработки. В настоящее время наиболее успешно ведется разработка агрегатами прерывного действия. Судно, являющееся плавучей базой, имеет подъемный механизм (кран или лебедку), грузозахватывающее или удерживающее устройство в виде грейфера или драглайна. Технология добычи полезных ископаемых в этих случаях весьма проста: плавучая ба­за якорится в море на месторождении и опускает на дно грунто-захватывающее устройство, которое черпает руду. При помощи лебедки руду поднимают на борт транспортного судна.

Рис. XI. 11. Добыча марганцевых конкреций со дна океана с

помощью трала, б– гидравлическим землесосным снарядом с горизонтальными поплавками;в– то же, с вертикальными поплавками

Рис. XI. 12. Плавучий рудник для добычи конкре­ций:

1– катамаран, способный погружаться под воду,2–гибкий ствол с пелагическими поплавками; 3– телека­мера,4– ротор для погрузки конкреций;6– конкрециина морском дне

Прибрежные россыпные месторождения разрабатывают пла­вучими драгами, имеющими ковшовое устройство для подъема грунта с небольших глубин. Добычу железо-марганцевых конкре­ций и донных рудосодержащих илов можно производить с по­мощью трала, гидравлическим землесосным снарядом с горизон­тальными и вертикальными поплавками (рис. XI. 11). В первом случае трал перемещается судном при помощи троса, поплавки предназначены для поддержки трубопровода. При горизонтальном расположении поплавков землесосный снаряд передвигается по дну с помощью винтов, при вертикальном – всасывающие голов­ки передвигаются по дну вкруговую.

Перспективным считают устройство плавучего рудника на суд­нах типов катамаран или тримаран (рис. Х1.12). Судно оборудуется дизель-электрической установкой для питания горного и обо­гатительного оборудования. В одном корпусе катамарана устраи­вается насосная и компрессорная станции, в другом помещаются обезвоживающие установки, обогатительная фабрика и перегру­зочные устройства. В трюмах обоих корпусов можно хранить руду. Плавучий рудник может вести добычу на одном месте или пере­мещаться равномерно с малой скоростью вслед за роторным за­грузочным устройством. При добыче руды за процессом наблюда­ют при помощи подводного телевидения. Более перспективными считают самоходные роторные устройства с ковшами, снабженны­ми зубьями, захватывающими конкреции, которые направляют а трубопровод.

Поднятая на борт пульпа направляется на обогатительную фабрику. Из трюма конкреции грузят на грузовоз по трубопро­воду, проложенному на понтонах.

Подъем добытого полезного ископаемого. В за­висимости от глубины залегания месторождений, свойств полезно­го ископаемого и применяемого оборудования возможны различ­ные способы подъема полезного ископаемого. Среди них следует выделить бесконечную ковшовую линию, гидравлические подъем­ники, аэролифты, подъем с легкой средой и др.

При бесконечной ковшовой линии с судна опускается петля прочного троса из нейлона или из другого материала небольшой плавучести. Специальным устройством, установленным на судне, петле придается круговое движение, в результате которого ковш черпает донный материал и выносит его на судно.

Двухтрубные гидравлические подъемники хорошо известны в горнорудной и угольной промышленности: по одной трубе нагне­тается вода, потоком которой забирает конкреции от загрузочного устройства и поднимает на судно по другой трубе.

Легкой средой может служить керосин, который вводится в подъемный трубопровод вблизи точки забора конкреций. Подъем­ная сила образуется за счет разницы удельных весов легкой среды и морской воды.

Добытое полезное ископаемое из трюмов плавучей базы пере­гружается в рудовозы и доставляется на берег.