Разработка месторождений полезных ископаемых морского дна

Известно, что в морской воде и на дне морей и океанов содержится колоссальное количество различных видов минерального сырья.

В настоящее время из толщи воды Мирового океана и из его дна в промышленных масштабах добывают магний, галогены, нефть, газ, железо, медь, никель, кобальт, редкие металлы, соли, и многое другое.

Из морских россыпей добывают рутил, циркон, ильменит, касситерит, магнетит, титаномагнетит, золото, платину, танталониобаты, монацит, а также большое количество строительных материалов.

Первоочередными объектами изучения и эксплуатации являются пляжи и примыкающая к ним зона мелководий шельфа морей и океанов, где глубина не превышает 20 – 40 м.

В некоторых странах (Австралии, Греции, Ирландии, США, Великобритании и др.) подводные месторождения твердых полезных ископаемых эксплуатируются с помощью шахт (рис. 10.10). В шахтах, расположенных под морским дном используются обычные для подземного способа добычи методы производства горных работ.

Подводные месторождения твердых полезных ископаемых могут предварительно обуриваться и взрываться, после чего взорванная масса извлекается на поверхность с помощью драги (рис. 10.11).

Подводные месторождения россыпного типа разрабатываются либо с помощью драг, либо с помощью гидравлических технических средств — эрлифтов, эжекторных устройств и землесосов.

Драги механически отделяют породу и транспортируют ее на поверхность ковшами различного типа (открытыми и закрывающимися — грейферами). Ковши могут быть одиночными или замкнутыми по цепи.

Достоинствами эрлифтов, эжекторов и землесосов являются непрерывность и автоматизация процесса выемки, а также возможность разработки месторождений, располагающихся на больших глубинах.

Сущность эрлифтного способа добычи заключается в следующем (рис. 10.12). На дно моря опускается колонна из двух труб, из которых одна (меньшего диаметра), находится внутри трубы с большим диаметром. По внутренней трубе на дно подается сжатый воздух. В результате перемешивания донных осадков с водой и воздухом образуется пульпа, которая затем по межтрубному пространству вытесняется на поверхность и поступает в обогатительный цикл. Для улучшения извлечения россыпи их рыхлят специальными гидравлическими рыхлителями. В качестве гидравлического рыхлителя применяется шланг с насадкой, по которому в забой нагнетается вода под давлением до 1,5∙10⁶ Па. Грейферные и многоковшовые драги на глубинах соответственно до 70 и 50 м могут использоваться для выемки со дна моря пород средней плотности, а также взорванной горной массы и россыпей; на глубинах до 300 м могут использоваться драги типа драглайна.

Перспективными для добычи полезных ископаемых на больших глубинах могут быть подводные лодки и подводные добычные самоходные устройства.