2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.31897/pmi.2019.1.88 pmi-13169 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13169 Электромеханика и машиностроение Electromechanics and mechanical engineering Feasibility of type of deep-water technologies for the extraction of marine ferro-manganese nodules Обоснование типов глубоководной техники для добычи морских железомарганцевых конкреций Yungmeister D. A. Юнгмейстер Д. А. Yungmeister D. A. iungmeister@yandex.ru Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия) Saint-Petersburg Mining University (Saint-Petersburg, Russia) Sudarikov S. M. Судариков С. М. Sudarikov S. M. sergei_sudarikov@mail.ru Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия) Saint-Petersburg Mining University (Saint-Petersburg, Russia) Kireev K. A. Киреев К. А. Kireev K. A. iungmeister@yandex.ru Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия) Saint-Petersburg Mining University (Saint-Petersburg, Russia) 22 02 2019 2019 235 88 95 21 09 2018 19 11 2018 22 02 2019 © D. A. Yungmeister, S. M. Sudarikov, K. A. Kireev 2019 Д. А. Юнгмейстер, С. М. Судариков, К. А. Киреев D. A. Yungmeister, S. M. Sudarikov, K. A. Kireev CC BY 4.0 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13169

Рассмотрены условия залегания придонных полезных ископаемых, представленных в виде сульфидов (месторождение «Логачев») и железо-марганцевых конкреций (ЖМК). Дан анализ конструкций и параметров различных средств сбора и транспортирования сульфидов и ЖМК со дна до поверхности, указана возможность эффективного использования подъема сосудов на кабель-тросе. Предложены конструктивные схемы для сбора ЖМК и сульфидов в виде емкостей на тросе, оборудованных манипуляторами с захватывающими устройствами тарельчатого, барабанного или грейферного типа. В них захват кусков породы или ЖМК осуществляется за счет создания разрежения в коллекторах исполнительных органов и притягивания к ним кусков породы или ЖМК перепадом давления воды внутри коллектора и снаружи. Даны ориентировочные параметры добычной системы. Так, для кабель-троса, выполненного из кевлара диаметром 50 мм, производительность может составить 200-400 тыс.т в год на одну установку при различной удельной массовой концентрации ЖМК на 1 м2.

The conditions for the occurrence of near bottom minerals presented in the form of sulphides (the Logachev deposit) and ferro-manganese nodules (The conditions for the occurrence of benthic minerals presented in the form of sulphides (the Logachev deposit) and ferro-manganese nodules (FMN) are considered. An analysis of the structures and parameters of various means of collecting and transporting sulphides and iron ore from the bottom to the surface is given, and the possibility of effectively using vessel lifting on a cable-rope is indicated. Structural schemes for collecting FMN and sulphides in the form of containers on a cable, equipped with manipulators with gripping devices of a disc, drum or clamshell type, are proposed. In them, the capture of rock pieces or FMN is carried out by creating a vacuum in the collectors of the executive bodies and attracting to them pieces of rock or FMN by a pressure drop of water inside and outside the reservoir. It was given the approximate parameters of the mining system. So, for a cable-rope made of kevlar with a diameter of 50 mm, the capacity can be 200-400 thousand tons per year for one installation with different specific mass concentration of FMN per 1 m2) are considered.

 Ключевые слова Мировой океан железо-марганцевые конкреции сульфиды кабель-трос придонный добычной комплекс производительность Keywords World ocean ferro-manganese nodules sulfides cable-rope bottom mining complex performance Dobretsov V.B., Rogalev V.A. The main issues of the development of mineral resources of the oceans. Mezhdunarodnaya akademiya nauk ekologii, bezopasnosti cheloveka i prirody. St. Petersburg, 2003, р. 524 (in Russian). Yungmeister D.A., Makhovikov B.S., Smirnov D.V., Burak A.Ya. Patent N 2301338 RF. Complex for the development of mineral resources of the shelf zone of the World Ocean. Publ. 20.06.2007 (in Russian). Yungmeister D.A., Smirnov D.V., Bol'shunov A.V., Vetlyukov M.M., Platovskikh M.Yu., Smyslov A.A., Grishkin N.N. Patent N 2375578 RF. The method of selective selection and preliminary enrichment of ferromanganese nodules and device for its implementation. Publ. 10.12.2009 (in Russian). Yungmeister D.A., Vetlyukov M.M., Platovskikh M.Yu., Smirnov D.V. Расчет параметров и экспериментальные исследования исполнительных органов придонного агрегата для сбора железомарганцевых конкреций. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. 2008. N 11, p. 53-56 (in Russian). Smoldyrev A.E. Transport of nodules from the deep sea. Itogi nauki i tekhniki. 1986. Vol. 33, p. 71-100 (in Russian). Timofeev I.P. Walking machines for seabed resource development. Leningrad: Izd-vo LGU, 1987, р. 176 (in Russian). Timofeev I.P., Ulashchik N.K. Theoretical studies of the parameters of the walking chassis with a movable float. Zapiski Gornogo instituta. 1993. Vol. 138, p. 3-8 (in Russian). Yungmeister D.A. The formation of complexes of mining machines based on morphological analysis. Sankt-Peterburgskii gornyi institut. St. Petersburg, 2002, p. 142 (in Russian). Yungmeister D.A., Smirnov D.V. Drive unit transport body for the extraction of ferromanganese nodules. Zapiski Gornogo instituta. 2005. Vol. 167(2), p. 99-101 (in Russian). Yungmeister D.A., Bol'shunov A.V., Smirnov D.V. Calculation of parameters of the executive body of the unit for the extraction of seabed nodules. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten'. 2006. N 5, p. 89-94 (in Russian). Yungmeister D.A., Bol'shunov A.V., Smirnov D.V. Laboratory studies of the mining executive body of the collection of ferromanganese nodules. Zapiski Gornogo instituta. 2008. Vol. 178, p. 198-200 (in Russian). Yungmeister D.A., Smirnov D.V. Complex for conducting mining of ferromanganese nodules from the seabed. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. 2008. N 1, p. 49-50 (in Russian). Yungmeister D, Kireev K. Development of the Construction and Characterization of Deep Complex for Collecting FMN. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences (RJPBCS). 2016. Vol. 7(2), p. 2086-2091.