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。     

深海采矿集矿机的研究与开发

介绍了我国深海采矿集矿机的研制背景和研究开发历程,对我国现有深海采矿集矿机的组成与结构特点、关键技术问题及其解决情况进行了总结。对集矿机在我国深海采矿研究中的应用,及其在深海底栖工程装备方面的移植和拓展前景进行了展望。     

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。     

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。     

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。     

波流联合作用下深海扬矿管的水平液动力载荷

深海多金属结核采矿系统由集矿机、输送软管、中间矿仓、扬矿管及采矿船等组成，如图1所示。其基本工作原理是：采矿船在海面按设计的线路行走，同时集矿机在海底运行并采取半埋入海底表面的多金属结核。采集的结核在集矿机内清洗、脱泥和破碎后，经软管输送到连接于扬矿管下端的中间矿仓，并经扬矿管扬送到海面的采矿船上。串接于扬矿管道中间的潜水矿浆泵作为动力装置，将中间矿仓内的结核矿浆吸入管道并泵送到采矿船上。     

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。     

深海采矿水力式集矿模型机

介绍了一种用于深海采矿的全水力集矿机, 该机由ＣＲＩＭＭ型水力集矿机构和大高度近似渐开线环形橡胶履带行走底盘组成, 具有结构紧凑、参数合理、工作可靠、运行平稳、性能指标高等特点。     

深海水力提升式采矿系统的研究

介绍深海水力提升式采矿系统所拟用的采矿船、提升系统、集矿机和监控系统，并就其结构、设备配置、设计要点和半工业试验结果等方面进行探讨，给出了本研究结果。     

深海采矿研究的技术政策探讨

本文分析了国外深海采矿试验研究的发展经历与技术路线。结合我国国情,对即将开展的深海采矿试验研究的技术政策提出几点看法。认为应将技术最成熟、最有商业应用前途的水力采矿系统作为试验研究的主要对象;当前在重点开展基础研究的同时,应着手进行小比例模型采矿设备的研制;为了迅速开展模型采矿设备的研制,首要任务是加强基础试验研究设施和实验室的建设。     

深海采矿复合式集矿方法的试验研究

运用大量的试验数据和理论分析方法，论述了我国“八五”期间深海集矿方法研究的进展及取得的中期结果。文章对中国大洋多金属结核矿产资源的开发，有着重要的文献价值和实用意义。     

21世纪中国的大洋多金属结核工业开采

本文以中国大洋采矿研究最新成果为基础，结合中国矿区开采环境和未来30年科技进步可能实现的技术，对大洋多金属结核工业开采的前期技术准备，采矿系统，设备及人员配置等一系列问题做一探讨。     

国际海底资源开发技术及其发展趋势

综合评述了深海矿产资源开发涉及的探测和开采技术发展的背景与现状 ,同时指出该领域将朝着技术与设备更新、多用途技术集成及相关技术同步开发的方向发展。     

现代MEMS与深海采矿系统压力检测技术

建立６０００ｍ深海采矿系统压力检测仪表的选型前无借鉴。本文分析了传统和现代压力检测技术，认为建立在ＭＥＭＳ技术基础上的压力检测仪表为解决这一难题提供了良好的技术前景。综合国外同类产品的材料、性能和制作工艺等特点，为组成体积小、质量轻、集成化、智能化和远距离传输的现代化全智能测控系统创造了条件。生产厂家应结合深海采矿，进一步提高量程、防海水腐蚀和高压密水等性能，研制出适合深海采矿的新型仪表。     

深海采矿专用提升泵的设计与研究

深海采矿专用提升泵是大洋多金属结核水力开采系统的关键设备之一。对这种泵的要求是耐高压、耐磨、抗腐蚀、效率高、可靠性好、寿命长。因此，它的研制难度很大。本文介绍了该泵在国外应用状况，指出了设计中应考虑的基因素与准则；并在综合分析最新研究成果的基础上，提出了深海采矿专用多级离心式提升泵的设计构想。     

数字化全信息驱动的安全高效采矿技术研究

近年来,数字信息化技术已成社会热点。数字矿山技术发展近20年来,对提升矿山管理水平及保障矿山生产安全做出了积极贡献,但仍存在诸如系统综合性不强、工程地质信息不完善、矿山地压信息的采集分析与应用有效性差、对矿山开采作业指导的实用性不强等问题。为此,提出了数字化全信息驱动的安全高效采矿技术思路,即基于矿山地质、矿山地压随采矿作业面推进而变化信息的采集、分析,进而对采矿工艺进行相应调整,实现采矿全过程信息闭环管理,为矿山数字化技术升级提供了一种较为系统的解决方案,可作为类似研究及工程项目的技术参考。