在大洋深處的海底平原五賦存著數(shù)量龐大的多金屬結(jié)核礦床。多金屬結(jié)核礦石含有鎳、鉆、銅、鋅、錳、金、銀、鉑等金屬。1994年《聯(lián)合國(guó)海洋法公約生效，多金屬結(jié)核與其他在公海范圍內(nèi)的礦產(chǎn)資源一樣納入聯(lián)合國(guó)   海底管理局的管理，成為全人類的共同財(cái)產(chǎn)。我國(guó)作為海底采礦先驅(qū)投資者，1991年在東太平洋海盆獲得15萬k㎡的開辟區(qū)，到1998年在放棄7.5萬k㎡后，擁有7.5萬k㎡礦區(qū)的商業(yè)開采權(quán)。

1、多金屬結(jié)核的開采方法

在充分總結(jié)大洋采礦技術(shù)   經(jīng)驗(yàn)和存在問題的基礎(chǔ)上，我國(guó)工作者確定了水力提升的大洋多金屬結(jié)核采礦方法，進(jìn)行了海上中試采礦系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，   確定采礦系統(tǒng)由集礦機(jī)、輸送軟管、軟管輸送泵、中間倉(cāng)、輸送硬管、硬管輸送泵、水面船等子系統(tǒng)組成。

集礦機(jī)由履帶式行走機(jī)構(gòu)、水力復(fù)合式集礦機(jī)構(gòu)等組成，能夠在較復(fù)雜的海底稀軟底質(zhì)的條件下行走，具備爬坡、越障等功能，用水力吸取的方法采集賦存在海底表面和半埋的多金屬結(jié)核。采集到的結(jié)核經(jīng)破碎機(jī)破碎后進(jìn)入到輸送軟管的入口，在軟管輸送泵的抽吸作用下經(jīng)輸送軟管進(jìn)入中間倉(cāng)料斗。在集礦機(jī)到中間倉(cāng)之間用軟管聯(lián)接既能夠進(jìn)行結(jié)核水力輸送，又能夠滿足集礦機(jī)在   范圍內(nèi)的自由行駛。軟管輸送泵布置在中間倉(cāng)內(nèi)。料斗里的結(jié)核在硬管輸送泵的抽吸作用下進(jìn)入輸送硬管，通過輸送硬管將結(jié)核輸送至水面船料倉(cāng)。

2、輸送軟管的   

復(fù)合軟管作為聯(lián)接集礦機(jī)和中間倉(cāng)的輸送通道，具有以下功能：

(1)輸送多金屬結(jié)核；

(2)集礦機(jī)在   的區(qū)域內(nèi)能自由行駛；

(3)   隔離來自采礦船的擾動(dòng)；

(4)在集礦機(jī)下放及回收過程中充當(dāng)起重纜索和掛鉤；

(5)懸掛水下電纜。

針對(duì)輸送軟管系統(tǒng)所應(yīng)具備的功能，   了輸送方式、輸送泵的選擇、軟管的結(jié)構(gòu)、輸送軟管長(zhǎng)度、輸送軟管空間形態(tài)及輸送參數(shù)。

2.1輸送方式的   

復(fù)合輸油軟管在5000m水下作業(yè)，可以采用壓送或吸送的方式輸送結(jié)核礦漿。采用壓送方式，輸送泵安裝在集礦機(jī)上。輸送時(shí)管內(nèi)壓力高于管外海水靜壓，管壁承受向外的張力，受力狀態(tài)比較合理。軟管容易被制得，柔性好。采用吸送方式，輸送泵安裝在洋底中間倉(cāng)上。輸送時(shí)管內(nèi)壓力低于管外海水靜壓，管壁承受壓力，軟管須具有抗外壓能力。在這樣的條件，要使軟管、柔性好，就   采用方式進(jìn)行制造。就輸送而論，吸送和壓送較根本的區(qū)別就在于對(duì)軟管的要求不同。單純從輸送的角度出發(fā)，宜采用壓送方式。但是，從采礦系統(tǒng)整體布局考慮，采用壓送方式，輸送泵組安裝在集礦機(jī)上，必然會(huì)增加集礦機(jī)的重量，而整個(gè)集礦機(jī)系統(tǒng)重量增加，迎水阻力就會(huì)增大，運(yùn)行作業(yè)的難度增加，這對(duì)總體布局大為不利。而采用吸送方式，雖然軟管的加工成本大，制造工藝復(fù)雜，可是因?yàn)檩斔捅冒惭b在中間倉(cāng)上而不是在集礦機(jī)上，可減少集礦機(jī)的設(shè)計(jì)難度和制造費(fèi)用，并且泵安裝在中間倉(cāng)上還能起到   的配重作用，泵的選型也不受限制。因此，從采礦系統(tǒng)全局考慮，應(yīng)采用吸送式軟管輸送方式。

2.2輸送泵的選型   

軟管輸送的特點(diǎn)是：

(1)開采過程中軟管的空間形態(tài)是變化的；

(2)隨著結(jié)核豐度和集礦機(jī)產(chǎn)量的變化，軟管輸送濃度是變化的。

以上特點(diǎn)帶來的后果是輸送參數(shù)不穩(wěn)定，當(dāng)軟管變形或是引起輸送阻力加大時(shí)，泵的流量，亦即管內(nèi)流速就會(huì)下降，導(dǎo)致輸送困難甚至堵管。為解決這一問題，輸油軟管輸送泵應(yīng)具有硬工作特性，也就是管網(wǎng)阻力(輸送壓力)變化時(shí)，流量保持不變或變化很小。容積泵是具有硬特性的輸送泵，離心式礦漿泵也具有較好的硬特性。容積泵的特點(diǎn)是體積大，輸送速度有脈動(dòng)，間歇輸送，需要加穩(wěn)壓穩(wěn)速裝置，離心泵的特點(diǎn)是體積小，輸送速度穩(wěn)定。綜合考慮，軟管輸送泵宜選用離心泵。