Спосіб видобування корисних копалин з дна океану і комплекс для його здійснення

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разработки глубоководных месторождений рудоминерального сырья. Наиболее близким по своей сущности м достигаемому результату к заявляемому способу является известный способ добычи полезных ископаемых со дна океана [1], включающий сбор полезных ископаемых подводным добычным агрегатом и транспортирование их по подъемному трубопроводу газлифта на добычное судно. Устройство для осуществления способа включает добычное судно, соединенное подъемным трубопроводом газлифта с подводным добычным агрегатом. Основным недостатком данного способа и устройства для его осуществления является недостаточно высокая эффективность добычи ископаемых и высокие энергозатраты. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа добычи полезных ископаемых со дна океана и комплекса для его осуществления, в котором уменьшение энергозатрат на транспортировку, благодаря утилизации энергии разрушения пласта, позволит повысить эффективность добычи полезных ископаемых. Сущность изобретения заключается в том, что в способе добычи полезных ископаемых со дна океана, включающем сбор полезных ископаемых подводным добычным агрегатом и транспортирование их по подъемному трубопроводу газлифта на добычное судно, согласно изобретению, на дне океана прорезают канавки, заполняют их взрывчатой смесью, воздействуют электрическим разрядом на взрывчатую смесь и инициируют экзотермическую реакцию, а образовавшиеся при взрыве газы и разрыхленные полезные ископаемые направляют в подъемный трубопровод газлифта. В комплексе для добычи полезных ископаемых со дна океана, включающем добычное судно, соединенное подъемным трубопроводом газлифта с подводным добычным агрегатом, согласно изобретению, добычный агрегат снабжен установленными на нем фрезами, генератором импульсных токов, соединенными с последним электродами и системой подачи взрывчатой смеси в прорезанные фрезами на дне океана канавки, а нижний конец подъемного трубопровода газлифта выполнен из газосборной воронки, обращенной широкой частью к дну океана и расположенной над электродами. Заявляемый способ и возможности предложенного комплекса обеспечивают совмещение процессов отделения-дробления полезных ископаемых от массива донных отложений и выемку-подъем их из-под воды, благодаря утилизации энергии разрушения пласта донных отложений и повысить эффективность добычи полезных ископаемых со дна океана. Заявляемое техническое решение поясняется чертежом (фиг.), где представлен общий вид комплекса для добычи полезных ископаемых в океане. Устройство содержит плавсредство промыслового добычного судна 1, связанное газлифтом 2 и кабель-тросом 3 с глубоководным добычным агрегатом 4. Судно оборудовано системой управления (на чертеже не показана) и спускоподъемным устройством 5 с лебедкой 6 й перегрузочным устройством. 7, грузовым трюмом 8 и кольцевым пневмоволноломом 9. Отдельные трубы тр убопровода газлифта соединяются резьбовыми муфтами 10, к которым крепятся поплавки 11 и кабель-трос 3. На верхнем конце трубопровода газлифта смонтирован рукав 12, а нижний - всасывающий патрубок - соединен с газосборной воронкой 13. Добычный агрегат 4 оснащен прожекторами 14, телевизионными видеокамерами 15, фрезами 16 и электродами 17, соединенными с генератором импульсных токов 18, размещенном в герметичном отсеке добычного агрегата. На агрегате установлены баллоны 19 с компонентами электровзрывной смеси, которые смешиваются в смесителе 20. Способ реализуется в устройстве следующим образом. На океанское дно, богатое отложениями, с добычного судна 1 спускоподъемного устройства 5 опускают добычный агрегат 4, одновременно подавая лебедкой 6 связанный с соединительными муфтами 10 кабель-трос 3, обеспечивающий электропитание всех приводов и генератора импульсных токов 18. Перемещаясь по дну океана, добыточный агрегат фрезами 16 в массиве донных отложений нарезает узкие, шириной 0,04 ... 0,05м, канавки глубиной 0,25 ... 0,3м. В образованные канавки из смесителя 20 производят впрыск экзотермической смеси, например, на основе раствора аммиачной селитры с добавкой порошка и желатинизирующего раствора полиакриламида. Впрыск осуществляют с ша гом в продольном и в поперечном направлении 0,15 ... 0,2м. В экзотермическую смесь в канавке вводят электроды 17 и производят электрический разряд, подав импульс тока от генератора импульсных токов. 18. Взрыв экзотермической смеси сопровождается выделением тепла и газов, многократно увеличивая действие электрогидравлического эффекта. В результате происходит активное откалывание и разрушение отложений. При взрыве выделяется газ, который улавливается газосборной воронкой 13, образуя движущую силу подъема в трубопроводе газлифта смеси газа - воды - руды на поверхность. Далее смесь по рукаву 12 направляется в грузовой трюм добычного судна. Применение газлифта в заявляемом устройстве становится возможным благодаря тому, что газы образуются на предельных глубинах, куда подача газов компрессора с поверхности вообще исключается.