SGZD-1型深海集矿机惯性导航定位系统的研究

集矿机在数千米以下的深海底进行采矿作业时,如何掌握集矿机所在确切位置,实时跟踪集矿机的运行轨迹,并控制集矿机在特定的矿区按照规划的采集路线进行行走和采矿,是集矿机导航定位系统研究亟待解决的问题。由于深海工作环境的特殊性,目前国内外应用的深海导航定位大多采用应答式的基线水声系统,但在深海应用中暴露出精度不够、干扰严重、滞后严重等问题,无法满足集矿机定位要求。SGZD-1型深海集矿机惯性导航定位系统以萨格奈克效应作为理论基础,利用激光陀螺捷联惯性测量技术,首次将该项新技术成功应用于深海水下移动设备,有效地解决了水声定位存在的问题,使深海水下移动设备的导航定位有了突破性进展,最大误差降至1 m以内,满足了集矿机水下定位要求,并使我国在这一研究领域迈进世界先进行列。     

深海履带式集矿机设计的研究

集矿机是深海流体提升式采矿系统的核心设备。基于太平洋Ｃ－Ｃ区锰结核的赋存条件，介绍集矿机的采集原理、类型及其设计要求，并着重讨论了履带式集矿机在集矿头与行走机构设计方面必须考虑的问题，对我国现阶段的集矿机研制工作具有参考意义。     

深海履带式集矿机设计的研究

集矿机是深海流体提升式采矿系统的核心设备。基于太平洋Ｃ－Ｃ区锰结核的赋存条件，介绍集矿机的采集原理、炎型及其设计要求，并着重了履带要矿机在集矿头与行走机构设计方面必须考虑的问题，对我国现阶段的集矿机研制工作具有参考意义。     

深海集矿技术的评价

国外在深海多金属结核开采技术研究这一领域中开展研究工作历时20余年,取得了许多成果。本文简要评价了国外在深海采矿系中的集矿技术的研究成果,分析集矿技术研究及集矿机研制所面临的问题。在此基础上,结合我国国情,提出了采用自行装置的复合式集矿机研制方案。     

矿业简讯

我国深海采矿试验研究取得生大进展一个为国家长远发展项目──深海采矿技术研究服务购大型多功能海洋采矿实验室最近在长沙矿山研究院建成，并通过中国有色总公司验收．该实验室占地面各400Om2，由集矿机试验大水池、集矿头试验小水池、场矿试验塔、维修间和露天试验场等五部分组成。可进行深海采矿的某矿方法、设备性能、管道提升方法及其工艺参数的试验，是目前世界上唯一的一个实现某矿、扬矿、测控一体化的实验室。它的建成为我国开展深海多全月结核采矿技术的研究开发温供了条件用证，同时标志③我国深海采矿技术的试验研究条件进入…     

深海集矿机的模糊控制系统

深海集矿机在采矿工作中,多因素扰动使集矿机偏离预定的行走线路。这些扰动量对于集矿机来讲具有非线性、时变随机性,传统的控制方式无法建立精确的数学函数来真实地描述集矿机的变化过程。利用模糊控制系统无须建立被控对象的数学模型,只需解被控对象的输入量对输出量产生什么样的影响,模仿人的思维和经验,用人的语言(模糊控制规了则)建立了深海集矿机模糊控制系统,最终使集矿机始终保持正确的采矿路线。     

深海集矿机测控系统的研究开发

采用基于Compact PCI 接口的工业控制计算机组成网络, 利用自行开发测控软件和监控软件, 综合利用DGPS、水声定位技 术等, 实现对深海自行式水力集矿机的智能控制, 成功地进行了130 m 水深的采矿系统综合湖试。试验表明深海集矿机测控系统稳定、可靠, 满足集矿机测控要求, 为采矿系统1 000 m 浅海试验奠定了坚实的基础。     

深海采矿集矿机定位系统的研究

为了采集海底资源,世界有关国家研制了不同结构的集矿机。但确定集矿机与采矿船的行走路线是深海采矿的难题。介绍了利用短基线声学原理进行集矿机定位,并阐述了定位系统的工作原理、系统组成、水下集矿机的运行轨迹,以及抗干扰的对策和延时的修正。     

中国大洋多金属结核集矿技术研究综述

我国大洋多金属结核开采的集矿技术研究始于20世纪90年代，是大洋多金属结核资源开发项目的重点研究课题之一。“八五”期间，在理论研究的基础上，研制出了2台试验集矿模型机，模型机的各项技术指标均达到了设计要求；建成了一座占地4000m^2的深海采矿综合实验室。“九五”期间，进行了扩大实验研究，研制出了中试集矿机，并在150m水深的湖中进行了综合湖试，取得了满意的结果。对我国十年来深海采矿集矿机技术的发展作了回顾，总结了攻关解决的一系列关键技术。     

德国深海采矿技术的研究

介绍了所考察的德国深海采矿关键技术和设备－集矿机．扬矿系统和环境保护的研究近况。     

多金属结核水力集矿机构离地高度控制研究

为保证多金属结核水力集矿机构有较高采集率与采集能力,分析了影响水力集矿机构离地高度变化的因素,介绍了离地高度测量机构与调整机构,并且给出了离地高度的控制策略。通过“鲲龙500”多金属结核集矿车500 m海试,验证了离地高度测量机构、离地高度调整机构及控制策略能够自适应调整水力集矿机构离地高度,满足采集工艺的要求。     

21世纪的大洋采矿

以中国大洋采矿研究最新成果为基础，对大洋多金属结核工业采矿系统和开采前的技术准备作一探讨。     

中国深海采矿技术的发展

我国深海采矿技术的研究历经15年的发展,基本完成了深海多金属结核开采专有技术体系的构建及主要装备的研制。在解析发展背景、总结技术进步的基础上,对如何加快我国发展深海采矿技术提出了新的见解。     

深海采矿车控制技术研究

深海采矿对人类具有重要的意义,目前尚处于原理性研究阶段,面临着很多技术难题和科学问题。由于试验的困难、技术瓶颈的存在,我们迫切需要对深海采矿技术进行广泛全面的探讨,有利于对必需技术进行提前储备。文中对深海采矿国内外研究现状进行了综述,对深海未知极限环境下采矿车建模与仿真、深海强作业条件下采矿车导航、采矿车下放姿态控制、稀软底强扰动采矿车高精度轨迹跟踪、集矿头位姿跟随控制、集矿系统故障诊断与容错技术等关键技术进行了探讨,指出了它们的困难所在与研究方向。     

深海矿产资源勘探开发产业创新发展短板与对策

深海矿产资源是全球战略性资源,商业性开采时代或即将来临,迫切需要强化我国深海矿产资源勘探和开发利用布局,加快商业化开发步伐。本文通过文献分析、案例研究和一线调查等方法,深入研究国内外深海矿产资源开发产业的发展情况,系统梳理了深海矿产资源技术创新、创新资源、重大装备与关键技术、产业链培育四个方面内容。分析结果表明,我国在深海矿产资源开发利用方面存在区域发展不平衡、产业培育重视不足、核心技术对外依赖严重等问题,在深海矿产资源精细勘探、绿色开采、安全开发等环节中仍存在较大的技术瓶颈。本文提出了深海矿产开发产业技术发展的重点方向,并据此给出4方面建议,即建构学科耦合和多圈层意识、研判产业技术着力点促进形成产业链优势、加强政策支持促进多元化投入、完善合作共享机制等,以期加快推动我国深海矿产资源开发利用。     

瓦斯抽采管路智能放水系统研究

煤矿瓦斯抽采管路积水严重影响瓦斯抽采效果和矿山安全生产,在瓦斯抽采系统中引入智能放水系统可以快速有效排除管路积水。系统采用PLC智能控制技术实现对集水器电磁阀开闭的一对多控制,使用液位传感器实时探测集水器内液位信息,集水器前端增加淤泥过滤器、底端设有排污口。通过实验室调试和现场工业性试验证明系统工作稳定可靠、放水速度快,可以有效排出瓦斯抽采管路积水。     

钛铁矿浮选药剂作用机理及进展

针对我国钛铁矿日益难选的现状,从捕收剂和调整剂两方面对钛铁矿浮选药剂进行了梳理和总结。针对捕收剂,研究其化学组成及矿物表面的作用机理,并且阐述了脂肪酸类、膦酸类和羟肟酸类等单一的捕收剂与新型组合捕收剂各自的优缺点,单一捕收剂存在一定的局限性,新型组合类捕收剂是未来发展的方向;针对调整剂,分析了活化剂和抑制剂对浮选分离的作用,活化剂一是增强矿石表面金属质点的活性,二是增加矿物表面的活化位点达到活化钛铁矿的目的;抑制剂主要是在脉石矿物表面生成某种选择性的胶体从而阻隔捕收剂与脉石矿物发生反应。通过对钛铁矿浮选药剂种类及作用机理分析,为选矿生产实践提供技术参考。      

钛铁矿浮选药剂及其作用机理研究进展

原生钛铁矿石占有率高、品位低、嵌布复杂是我国钛铁矿资源的基本特征,采用传统的磁选工艺,钛铁矿回收率较低。相对于磁选工艺,浮选工艺在细粒物料回收方面具有显著的优越性,是微细粒钛铁矿回收的有效工艺。为了促进钛铁矿浮选工艺技术的进步,系统总结了钛铁矿浮选药剂的研究进展,综述了钛铁矿浮选药剂及其作用机理方面的研究成果。对研究与生产实践中常用的脂肪酸类、膦酸类、胂酸类、羟肟酸类等钛铁矿浮选捕收剂进行了逐一介绍;新型组合捕收剂结合了多种常规捕收剂的优点,是捕收剂开发与应用的重要研究方向;调整剂主要包括钛铁矿的活化剂和脉石矿物的抑制剂,这些药剂在脉石矿物与钛铁矿可浮性相当时,对浮选分离起着决定性的作用。结合现代测试分析方法,分析、综述了浮选药剂在矿物表面的作用方式,为钛铁矿的浮选提供了理论基础,为选矿工作者提供了技术参考。