Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 8
1.1 Состояние вопроса 8
1.2 Задачи и методы исследования 30
Выводы по главе 1 31
2 Анализ результатов эксперимента «BIE» по изучению термодинамических характеристик водной толщи 32
2.1 Анализ результатов российско-американского эксперимента «BIE» и его разновидности: «JET» (Япония), «BIE-IOM» (СО Интерокеанметалл), «INDEX» (Индия) по установлению закономерностей изменения термодинамических характеристик океанических полигонов 32
2.2 Установление закономерностей изменения температур в трубопроводе при глубоководном гидроподъеме в донных водах океана 51
Выводы по главе 2 58
3 Методика расчета изменения температуры конкреционной гидросмеси при ее вертикальном гидроподъеме в океане 59
3.1 Методика расчета изменения температуры движущейся вверх гидросмеси в океаническом вертикальном трубопроводе 59
3.2 Технология гидроподъема конкреций по U-образной схеме с использованием поверхностных теплых вод 70
Выводы по главе 3 73
4 Рекомендуемая технологическая схема и устройство для загрузки конкреций в донный участок трубопровода. Методика расчета гидроподъема 74
4.1 Рекомендуемая технологическая схема добычного комплекса и устройства для загрузки конкреций 74
4.2 Методика глубоководного гидроподъема конкреций в трубопроводе 77
Выводы по главе 4 80
Заключение 81
Список использованных источников 82
- Установление закономерностей изменения температур в трубопроводе при глубоководном гидроподъеме в донных водах океана
- Технология гидроподъема конкреций по U-образной схеме с использованием поверхностных теплых вод
- Рекомендуемая технологическая схема добычного комплекса и устройства для загрузки конкреций
- Методика глубоководного гидроподъема конкреций в трубопроводе
Введение к работе
Актуальность работы. Оценка перспектив развития и эффективности освоения минерально-сырьевой базы никелевых, кобальтовых и марганцевых месторождений Российской Федерации свидетельствует о том, что освоение месторождений суши не покроет возникающий дефицит в таких металлах, как кобальт и марганец.
Основное количество кобальта в России добывается попутно из никелевых руд. Сырьевая база производства кобальта, потребность в котором возрастает с каждым годом, на отечественных сухопутных месторождениях ограничена.
В связи с ростом объемов подземной разработки при переходе на освоение глубокозалегающих бедных вкрапленных сульфидных медно-никелевых и силикатных никелевых руд, потребуется вложить огромные капиталовложения в строительство новых и поддержание деятельности действующих предприятий.
Марганец в России является также остродефицитным сырьем. Запасы представлены в основном труднообогатимыми бедными карбонатными рудами, переработка которых может вызвать негативные последствия для окружающей среды. Так на территории Кемеровской области расположено крупнейшее в России Усийское месторождение, имеющее запасы карбонатных руд 92,8 млн.т с содержанием марганца менее 20% и только 5,7 млн.т окисленных руд с содержанием 26,9%. Разработка такого месторождения, по проведенным предварительным оценкам, потребует крупных инвестиций. Освоение небольших месторождений в Горной Шории и на Салаи-ре с запасами от 2 до 5 млн.т отодвигает на несколько лет остроту проблемы, но не её решение.
Потребность России в марганце покрывалась за счет поставок с Украины и Грузии и для высококачественного производства из Габона. За 12 лет среднемировые цены с 1979 до 1991 гг. возросли почти втрое. Общая потребность России в товарной руде или концентратах, составлявшая в 1993 г. 1,5 млн.т, возросла до 2,2-2,5 млн.т. В настоящее время российская компания осваивает месторождение марганца в пустыне на территории Южной Африканской Республики. Обеспечение во все больше увеличивающейся потребности в руде за счет месторождений суши России не имеет пока перспектив. Решение данной сырьевой проблемы, по мнению многих специалистов, возможно за счет новых нетрадиционных источников минерального сырья, тем более что минерально-сырьевая база всех развитых стран, в том числе и России, приращивается в условиях снижения качества и повышения трудности обогащения добываемого сырья при снижении вероятности открытия новых крупных рудных месторождений. По мнению зарубежных и отечественных специалистов, работавших в данном направлении, установлено, что одно из решений минерально-сырьевой проблемы возможно за счет освоения полезных ископаемых Мирового океана. По современной оценке потенциала нетрадиционных твердых полезных ископаемых, основной вес принадлежит океаническим железомарганцевым конкрециям (ЖМК) и кобальтомарганцевым коркам (КМК). Эти рудные образования (ЖМО) являются комплексным сырьем на марганец, кобальт, никель и медь, в котором в качестве попутных компонентов присутствуют молибден, платина и элементы редкоземельной группы с высоким содержанием.
В северной части приэкваториальной зоны Тихого океана с 1980 г. геологи выявили значительные ресурсы ЖМК и КМК. 17 декабря 1987 года Генеральный комитет Подготовительной комиссии для Международного органа по морскому дну и Международного органа по морскому праву при ООН выделил бывшему СССР участок морского дна площадью 75 тыс. км2 в зоне Кларион-Клиппертон (приэкваториальная часть северо-восточной котловины Тихого океана).
Таким образом, создалась правовая основа для нового источника добычи минерального сырья. Прогнозная оценка только трех выявленных океанических образований (по данным института «ВНИИокеангеология») превышает по меди 340 млн.т, по цинку 540 млн.т, по серебру 1350 тыс.т и золоту 25 тыс.т, что практически сопоставимо с ресурсами суши, оцененными американскими исследователями (в 1,6 млрд.т по меди, 1,8 млрд.т по цинку, 743 тыс.т по серебру, 70 тыс.т по золоту). О запасах кобальта дает представление известная оценка поля кобальтонос-ных корок, только на поверхности одной подводной горы гайота Хуан-де-Фука (Тихий океан), составляющая 581 тыс.т этого металла на глубинах от 1369 до 2400 м при бортовом содержании 0,8% и среднем содержании 2,6%. Но привлекательность и экономическая эффективность освоения этих руд определяются технологическими решениями, которые при работе в океане должны быть максимально безопасными и направлены на минимизацию возможного экологического ущерба окружающей среде.
Подводные месторождения океана представляют собой очень сложную экосистему, существующую в тесном взаимодействии их с океаническими водами, в связи с этим любое изменение, вызванное влиянием антропогенного фактора, может повлечь за собой различные негативные последствия и привести к возникновению экологических катастроф.
Основным фактором, определяющим эффективность ресурсосбережения и охраны окружающей среды при ведении горных работ, является высокая адекватность состояния окружающей среды используемой или формируемой технологии добычи железомарганцевых конкреций.
Адекватности требует и структура гидроподъема конкрециесодержащей массы со дна океана, где температура вод колеблется около +2°С, на судно, вокруг которого на поверхности океана температура вод от 20°С и выше. Перелив за борт таких донных вод, температуру которых при поступлении на судно необходимо было спрогнозировать, может привести к негативным экологическим последствиям в зоне существования океанической теплолюбивой фауны, что в данной ситуации неприемлемо. В связи с этим необходимо было разработать, обосновать и привести технологию гидроподъема в соответствие с характеристиками экологической обстановки в Мировом океане. Все необходимые для оценки характеристики были получены на основе анализа экспериментов международных экспедиций по программе «BIE» (Benthic Impact Experiment) под руководством докт. геол.-мин. наук Пилипчука М.Ф. Они показали, что при гидроподъме гидросмесь конкреций, отделенных отмывом от вмещающих пород в придонном трубопроводе, будет пересекать зоны океана с температурами, возрастающими от +2°С до 20°С и более, что не учитывалось при формировании известных предложений по технологии гидроподъема.
Для выполнения указанных требований необходимо выбрать такую технологию поднятия конкреций наверх, использование которой не приведет к экологической катастрофе.
Для этого требовалось решить актуальную научную задачу по обоснованию принципов формирования технологии глубоководного гидроподъема при добыче железомарганцевых конкреций со дна субтропической зоны Тихого океана.
Целью настоящего исследования является обоснование структуры гидроподъема, наиболее соответствующей экологической обстановке океана, на примере зоны Кларион-Клиппертон на базе установленных зависимостей по определению параметров изменения температур гидросмеси конкреций при движении ее через различные термодинамические зоны океана.
Основная идея диссертации заключается в создании U-образного гидроподъема гидросмеси добытых океанических конкреций, термодинамический режим изменения которой в трубопроводе определяется взаимосвязью диссипации энергии потока и теплопередачей тепла из окружающих вод океана по мере движения в различных направлениях, что исключит появление на судне вод с температурой ниже вод поверхности океана.
Научные положения, выносимые автором на защиту, и их новизна:
1) установленные низкие температурные характеристики донных вод делают экологически необходимым исключение их подъема на поверхность океана;
2) при определении изменчивости температур гидросмеси конкреций при движении в различных направлениях необходимо учитывать изменчивость градиента между водами внутри и вне трубопровода, а также тепло, возникающее за счет перемещения гидросмеси внутри трубопроводного потока;
3) наиболее адекватной условиям гидротермального режима океана является структура гидроподъема по U- образной схеме, установленная на основании методики расчета изменения температуры конкреционной гидросмеси в трубопроводе.
Научное значение работы состоит в установлении закономерностей изменения температур потоков гидросмесей при восходящем подъеме со дна океана.
Практическое значение работы состоит в разработке принципов технологии гидроподъема ЖМК, что позволит оценить эффективность освоения месторождений океанических конкреций.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обосновыва ется анализом большого объема экспериментальных исследований на международных полигонах по программе «BIE», применением апробированных теоретических критериев и совместным анализом данных экспериментов и теоретических построений.
Апробация диссертации. Результаты диссертации докладывались на научно-технических конференциях в Московском государственном горном университете в пределах программы «Неделя горняка» в 2004 и 2005 гг., на научно-техническом совете по горным наукам НЦ «МГГУ-ИПКОН».
Реализация результатов. Результаты были использованы рабочей группой Минприроды РФ при оценке эффективности схем добычи ЖМО.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 2 статьи, в т.ч. 1 в «Горном журнале».
Установление закономерностей изменения температур в трубопроводе при глубоководном гидроподъеме в донных водах океана
Изменение температур вод океана с глубиной, установленное международными экспедициями под руководством докт. геол.-мин. наук Пилипчука М.Ф. [18] при опытной добыче железомарганцевых конкреций (ЖМК) на полигонах «BIE» и других элементов, указанных выше требует обоснования схемы гидроподъема ЖМК со дна океана не только по энергетическим факторам, но в первую очередь - по экологическим критериям.
Требования Международного органа по морскому дну (МОД) Организации Объединенных Наций (ООН) исключают появление на поверхности вод с резко низкой температурой против вод поверхностного слоя океана. Очевидно, что такие воды могут привести к экологическим негативным последствиям.
Высокий градиент перепада температур, когда температура вод в зоне залегания ЖМК, где будет происходить их выемка и загрузка в трубопровод, не превышает первые градусы против температуры воды порядка 20 -25С на поверхности, в которых будет находиться грузотранспортное или горнодобывающее судно при укладке конкреций в его трюм для транспортирования в порт РФ, определяет две возможные технологии гидроподъема.
Первая технологическая схема (рис. 2.9) представляет следующее. Глубоководный гидравлический снаряд отрицательной плавучести типа описанного выше в разделе 1.1, осуществляя траншейный папильонаж по придонному трубопроводу, прокачивает гидросмесь на установку отделения вмещающих пород от железомарганцевых конкреций. Сформированная при этом конкреционная гидросмесь по трубопроводу перекачивается системой насосов на горно-транспортное судно, позиционирующее на поверхности океана.
Отделяемая на судне от конкреций вода собирается и должна быть закачена на такие глубины океана, где температура вод будет практически совпадать с температурой рабочей жидкости гидросмеси.
Вторая схема отличается от первой тем, что вода с поверхности океана по нисходящему трубопроводу может поступать на придонную установку отделения вмещающих пород, где через загрузочное устройство в трубопровод будут загружаться отмытые ЖМК (рис. 2.10). Поступающая в этом случае на борт судна гидросмесь будет иметь температуру близкую к температуре поверхностных вод и может быть без существенных негативных последствий вылита за борт судна в зону сравнительно высоких температур.
Для того чтобы оценить особенности таких технологий, необходимо было установить методику определения изменения температур гидросмеси ЖМК в трубопроводе по мере движения в различных направлениях. Исследованиями по изменению температур на карьерных трубопроводах на суше занимались проф. Нурок ГЛ. [3], проф. Бубис Ю.В. [3], проф. Пиняскин Т.Н., к.т.н. Шкундин Б.М. и другие [4], но в их трудах анализировались условия, когда вокруг сухопутных трубопроводов находился воздух с постоянной температурой, которая ниже температуры гидросмесей. Аналогичным условиям соответствовали и условия, регламентируемые «Временной инструкцией по производству работ методом гидромеханизации в зимнее время».
Для изучения детальной структуры водной толщи гидрофизические исследования проводились на полигоне с координатами от 1040 до 1210 с.ш. и от 14110 до 14330 з.д. За период рейса было выполнено 66 станций: первая съемка с 12 по 25 января 1990 г. - 24 станции; вторая - с 10 по 23 февраля 1990 г. - 26 станций и третья - с 25 по 28 февраля 1990 г. - 16 станций. Схема расположения станций представлена на рис. 2.11.
Основой для получения необходимых параметров послужили данные гидрозондирования, выполненного прибором «Нейл Браун». Результаты трех съемок дают представление распределения гидрологических характеристик изучаемого района. Сравнение позволяло проследить пространственно-временную изменчивость их на полигоне Российского лицензионного участка.
Технология гидроподъема конкреций по U-образной схеме с использованием поверхностных теплых вод
Выше приведенный анализ показал, что при гидроподъеме снизу вверх конкреционной массы в водах придонных слоев океана прогнозируется нахождение в трюмных танках больших объемов вод, имеющих температуру ниже 16 -17С, чем окружающее судно воды. В первых идеях поиска возможных решений подъема конкреций со дна не учитывали такое состояние донных и поверхностных вод. Положение изменилось, когда начались первые проектные проработки. Понимая это уже на первых стадиях проектного формирования технологий гидроподъема, было предусмотрено сбрасывать эти воды в глубины 500-600 м от поверхности, а не сливать просто за борт как было в первых предложениях американских океанологов (Дж. Меро [32]) и советских специалистов (Н.В. Васильчикова [3], Г.А. Нурок, СЮ. Истомина и др. [3]). Но современные исследования [10] показывают, что такое решение при нарушении эксплуатационных условий может привести к выливу за борт холодных вод, что окажет негативное воздействие на состояние океанической фауны и флоры. При этом надо учитывать, что по данным С.А. Козлова и М.М. Задорнова [32] водоотдача, характеризующая способность водонасыщенной массы конкреций отдавать воду за счет ее свободного стекания и равная разнице между полной и максимальной молекулярной влагоемкостью, равна 30,3-46,7 % при среднем значении 37,5 % (по результатам пяти определений). При этом было отмечено, что в течение первых минут стекает основной объем свободной воды 73-75 % от конечного значения, через 3 часа после начала опыта 87-88 %, через сутки 93-94 %. Коэффициент водоотдачи, рассчитанный, как отношение объема вытекшей воды к объему осушенного материала, находится в пределах 0,31-0,33 на момент окончания опыта (10-12 суток). Решение, исключающее негативные последствия схемы из параграфа 2.2 представляется в форме подачи на дно для гидроподъема теплых вод, т.е. по U-образной схеме. Теплые воды поверхности подаются по вертикальному нисходящему трубопроводу к донному устройству, назначение которого состоит в загрузке в трубопровод конкреций отделенных от вмещающих пород. Предлагаемое нами конструктивное оформление и лабораторные испытания такого узла изложено ниже в 4.1. Это решение является продолжением корректировки технологии добычи конкреций на основе данных экспериментов по программе «BIE», проводимых в МГГУ под руководством проф. Ю.В. Бубиса.
Как отмечалось в главе 1 канд. техн. наук Б.К. Ширяев [10] установил основные закономерности выемочных процессов, а канд. техн. наук Б.К. Оздоева, показав особенности глубоководного намыва, предложила способ выделения на глубине из гидросмеси конкреций. Устройство в форме дугового сита после отмыва конкреций при движении в придонном трубопроводе на пути не менее 100 м позволяет получить отмытую конкреционную массу крупностью более 3 мм. Схема U-образного гидроподъема представляется следующей. На судне установлены водяные насосы, которые по вертикальному нисходящему трубопроводу подают поверхностную воду в узел отделения конкреций от вмещающих пород, в котором происходит загрузка гранул в трубопровод через обменный аппарат. Перспективность такого решения объясняется возможностью в отличие от сухопутных трубопроводов вылива какого-то количества воды без негативных последствий. Методика расчета предусматривает в начале расчет снижения температуры воды в водопроводе за счет отдачи тепла в воды океана при возникающем градиенте температуры с глубиной с учетом поступающего тепла за счет трения нисходящего потока воды. Вторым решением представляется возможность подачи поверхностных вод в зумпф, в котором происходит пульпообразование гидросмеси конкреций. Но в этом и первом случае необходимо определить температуру вод, поступающих с поверхности на дно. Температура воды рассчитывается по методике, основанной на том, что происходит теплоотдача за счет появляющегося градиента перепада температур и поступления тепла за счет трения при нисходящем потоке морской воды. Подъем конкреционной гидросмеси по такой технологии будет происходить в условиях знакоизменяющегося градиента температур в трубопроводе и вне его. При обосновании технологии глубоководного гидроподъема, важным является такой фактор, как выбор диаметра трубопровода, т.к. мы рассматриваем движение гидросмеси в вертикальном трубопроводе. Как известно при выборе диаметра все исследователи исходили из консистенции пульп 1:10 и более и превышения диаметра в 3-5 раза по сравнению с размером гранулы (куска). Исследования последних лет B.C. Владиславлева, А.Е. Смолдырева, И.В. Кузьмина, В.И. Глухова, А.И. Кукеса, А.А. Петрова, И.Г. Бородацкого и многих других показали, что зависимость критической скорости от соотношения диаметров гранул и трубопровода носит параболический характер. Анализ результатов показал, что критическая скорость по мере роста размера частиц возрастает, но после того как увеличение размера частиц делает ее соразмерной с диаметром трубопровода, наблюдается уменьшение зазора между частицей и стенкой, что приводит к тому, что расчетная скорость уменьшается при фактическом росте скорости. Объяснения этому состоит в увеличении доли «поршневого подъема» при значительном перекрытии частицей потока против «турбулентного переноса» при малых диаметрах частиц. Экологические факторы выдвигают требования, совокупность которых предопределяет целесообразность подъема наиболее крупных разностей. При этом увеличение диаметра частицы при поддержании консистенции 1:10 приводит к увеличению диаметра трубопровода и расхода поднимаемой и затем возвращаемой в донные слои жидкости.
Рекомендуемая технологическая схема добычного комплекса и устройства для загрузки конкреций
Проведенные исследования показали необходимость и возможность отмыва конкреций от вмещающих пород при намыве последних на дно океана. В качестве устройства для отделения рекомендуется дуговое сито, подрешетный продукт которого намывается на дно. Надрешетный продукт, получаемый на дуговом сите и имеющий крупность более 3 мм, должен быть загружен в трубопровод для подъема на судно, позиционирующегося на поверхности океана. Первое технологическое решение представляется в виде зумпфов и находящихся на дне насосов, в которые подается теплая вода с поверхности. Насосы осуществляют породозабор конкреций из зумпфов в гидросмеси температур порядка +7 - +10С. Второе технологическое решение представляется в виде, показанном на рис. 4.1 и являющимся аналогом устройств, известным как «загрузочные аппараты». Эффективность предлагаемых решений определяется потерями тепла и надежности конструктивных решений загрузочного устройства. Как известно, одним из недостатков таких устройств на суше является выливание жидкости при обменных операциях. Нахождение таких устройств в ких устройств на суше из-за недостаточно плотного уп- 1-слой конкреций 2- загрузочное устройство; 5-лотнения, а это сделало такое устройство практически не патрубок подачи напорнок воды для создания восходя применяемым. Для проверки известной конструкции была щего потока. 6-патрубок п испытана в лаборатории модель устройства. дачи воды для заполнения камер загрузочного устрой Для обеспечения минимального попадания вместе с ства конкрециями холодных вод дна океана необходимо уплотнение конкреций после выгрузки их с дугового сита. Модель представляла собой цилиндрический корпус с вращающимся в нем ротором.
В цилиндрическом корпусе загрузочного устройства имеются верхнее - загрузочное и нижнее - разгрузочное окна. Ротор состоит из вала с установленными на нем двумя торцевыми дисками и лопастей, крепящихся к валу и дискам. К лопастям крепятся резиновые уплотни-тельные накладки, а диски имеют кольцевые проточки, которые вместе с крышками корпуса обеспечивают лабиринтные уплотнения. Загрузочные устройства этого типа (рис. 4.2) до настоящего времени применялись для мелких сыпучих материалов, но так как при сборе конкреций возможно попадание крупных фракций, необходимо было исключить заклинивание ротора в корпусе, когда частицы материала попадают между кромкой лопасти и кромкой загрузочного окна корпуса. Известно, что это приводит к поломкам затворов даже при заполнении объема камер всего лишь на 30 - 40%. Экспериментально было установлено, что заклинивание происходит из-за того, что материал в камере располагается под определенным углом и к моменту начала шлюзования камеры, несмотря на имеющееся незаполненное пространство, не успевает пересыпаться с тем, чтобы освободить кромку лопасти. Для улучшения условий пересыпания материала были испытаны камеры различных конфигураций, а также лопасти различных конструкций. Однако эти мероприятия не ликвидировали заклинивание затвора. Дальнейшими работами установлено, что, изменив положение кромки загрузочного окна на 30-35 от вертикальной оси корпуса, можно полностью ликвидировать заклинивание и увеличить коэффициент заполнения камеры с 0,3—0,4 до 0,75—0,85, что позволяет снизить пористость заполнения зоны загрузки конкреций. Это достигается тем, что при вращении ротора до встречи кромки лопасти с кромкой корпуса материал в камере успевает пересыпаться и освободить полностью кромку лопасти. Максимальная крупность кусков, проходивших через загрузочные устройства, при этом достигала 180 - 190 мм, что соответствует следующим техническим характеристикам загрузочных устройств
Методика глубоководного гидроподъема конкреций в трубопроводе
Обработка результатов исследований, проводившихся на полигоне «ВГЕ», в Московском государственном горном университете позволила уточнить технологическую схему добычи ЖМК в океане, аналогичную описанной выше в разделе 2 и более соответствующую геоэкологическим условиям Мирового океана. Эта схема предусматривает следующее. Выемка конкреционной массы производится земснарядом отрицательной плавучести, перемещающимся над дном за счет элементов плавучести в зонах, богатых морской фауной и флорой, или «ползающим» по дну полигона при их отсутствии, в результате этого происходит породозабор конкреций. Расчеты выемки должны проводиться по методике разработанной к.т.н. Б.К. Ширяевым. Согласно предложенной схеме после сбора ЖМК добычным устройством сформированная гидросмесь по трубопроводу длиной более 100 метров подается на установку, описанную выше в разделе 4.1, т.е. в узел отделения конкреций от вмещающих пород. В узле установлено классифицирующее устройство дуговое сито с размером отверстий решетки, равным 2,5-3 мм, площадь которого определяется из расчета 800 м3 гидросмеси/м2, где и происходит отделение конкреций от вмещающих пород.
Проведенные исследования на модели дугового сита грохота (рис. 4.3) показали, что: - должны применяться дуговые сита с наклонным расположением питающей коробки; - ширину диффузора нужно принимать равной 1,2 размера максимального куска питания; - угол наклона участка поступления должен быть свыше 48 и участка схода свыше 42 при скорости подачи 3-3,5 м3/ч; - удельная производительность 1 м живого сечения по гидросмеси составит 800 где: Q - минимальная производительность (расход снаряда) м /сек; q - производительность на 1 м площади живого сечения, м /сек-м ; f- коэффициент, показывающий отношение площади решетки; в - ширина грохота, м. Тогда можно определить потребный радиус кривизны где а - угол, равный для сит с рекомендуемым наклонным расположением - 48+/?, где /3- рекомендуемый угол наклона коробки порядка 42-48. При этом радиус должен быть меньше 2,2ф, а эксперимент показал, что щель должна быть порядка 2,5-3 мм. Исследования показали, что для отмыва конкреций от налипаний и примазок необходимо движение их в потоке на расстояние более 100 м со скоростью более 2-3 м/с. Снаряд по плавучему трубопроводу нулевой плавучести должен подавать пульпу на стационарную установку по отделению конкреций от илов. Установка должна быть расположена на расстоянии более 100 м при скорости транспорта не менее 2,5 м/с. Отмытые конкреции складируются в бункер, откуда через зумпф или аппарат загружаются в U - образный трубопровод и при наличии судна подаются на поверхность, а вмещающие породы целесообразно складировать в местах, где присутствие морской фауны и флоры незначительно, например, на расчетную точку выпуска. Расчетная точка выпуска определяется, исходя из положения участка намыва с учетом данных фоновых характеристик. Вмещающие породы подаются грунтовым насосом и намываются в зону дна океана - эти зоны М.Ф. Пилипчук назвал «зонами реколонизации». Термодинамические расчеты гидроподъема должны производиться в следующей последовательности: 1. Расчет снижения температур поверхностных вод при движении вниз на глубину положения аппарата загрузки в эти воды конкреций; 2. Расчет изменения температуры гидросмеси после загрузки. 1. Предложена наиболее соответствующая условиям гидротермального режима океана структура гидроподъема по U-образной схеме, установленная на основании методики расчета изменения температуры конкреционной гидросмеси в трубопроводе. 2. Показаны конструктивные решения загрузочных устройств, целесообразность применения которых предлагается произвести при проектировании судна при опытной добыче.
Похожие диссертации на Выбор технологии глубоководного гидроподъема при добыче железомарганцевых конкреций в субтропической зоне Тихого океана
