锰结核

双船作业比单船更受用
• 在单船作业时，链斗容易产生相互缠绕， 后又改进为双船作业，使绳索间隔加大， 从而使缠绕问题基本得到解决。
此方法的特点
• CLB采矿船的主要特点是：能适应水深和海底地形的变化， 保持正常作业，绳索又能稳定船的摇摆，减轻波浪对作业 的影响。据报导，1980年有10般CLB采矿船投产试验。 • 目前针对CLB法中以下几个重大技术问题正在进行研究： （1）防止绳索相互缠绕；（2）提高每个链斗的采装效率； （3）尽可能扩大绳索幅度，增大采集面积覆盖率；（4） 易于控制采集轨迹。 • 最近，日本海洋科学技术中心孟田善雄又研究成功流体 动力分离器，能使绳索在作业中间隔扩大，避免绳索发生 缠绕，以使CLB式单船作业更为适用。
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开采原理
• 第一种方法是水力提升式采矿系统，用集矿装置 在海底把锰结核挑选、收集在一起以便采集，用 高压水泵把锰结核通过采矿管提升到采矿船里。 • 第二种方法是空气提升式采矿系统，用高压空气 泵通过输气管将压缩空气打到海底，把海底的锰 结核连同水、气从采矿管里压到采矿船里。 • 第三种方法是连续绳斗式采矿系统，这种方法比 较简单，效率比较低。
开采船分样
• CLB法有单船作业和双船作业两种方式。
图4 单船作业 1、2、3-挖泥机斗链；4-每个铲斗的轨迹； 5-在海底的链斗；6-未采掘区域；7-采掘迹
图5 双船作业 1-双采矿船；2-连续环形缆索；3-链斗；4-海 双采矿船；2 连续环形缆索；3 链斗；4 底链斗；5 底链斗；5-锰结核沉积层
连续绳斗式采矿船
• 为了实现连续采矿，1967年，日本人孟田善雄曾经发明 了一种连续绳斗采矿船，简称CLB法（Continuous line bucket system）。由日本住友商事公司、住友重机械工 业公司为主，于1968年首先在水深1410m的相模湾海， 使用东海大学丸二号船（载重714t）做过小型试验。1970 年在南太平洋塔希提岛，水深3760m，使用极洋公司第2 千代田丸号船（载重1422t）；按1/10规模进行试验，获 得成功。1972年孟田和梅罗联合组成CLB国际开发财团， 又在夏威夷海域，水深3700～5000m，使用第2极洋丸 （载重16.692t），按1/2比例进行试验，并试验了深海底 照相与声纳探测装置，证明CLB法是有一定发展前途的。
锰结核的开采
40940233 杨振华 机械0908 机械0908 40940235 迟强 机械0908 机械0908 40940237 明哲 机械0908 机械0908
锰结核
定义
• 锰结核又称多金属结核、锰矿球、锰矿团、 锰结核又称多金属结核、锰矿球、锰矿团、 锰瘤等，它是一种铁、锰氧化物的集合体， 锰瘤等，它是一种铁、锰氧化物的集合体， 颜色常为黑色和褐黑色。 颜色常为黑色和褐黑色。锰结核的形态多 有球状、椭圆状、马铃薯状、葡萄状、 样，有球状、椭圆状、马铃薯状、葡萄状、 扁平状、炉渣状等。 扁平状、炉渣状等。锰结核的大小尺寸变 化也比较悬殊， 化也比较悬殊，从几微米到几十厘米的都 重量最大的有几十公斤。 有，重量最大的有几十公斤。
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CLB法实质上是链斗式采砂船的发展， 其特点是用高强度（抗拉强度为7500MPa） 尼龙材料（聚丙烯）制成缆索，在缆索上 每隔一定间隔（25～50m），挂上铲斗， 缆索绕过船上的摩擦驱动装置，形成无绳 式循环运转；缆索效斗随船拖航，以铲取 海底锰结核，从而基本上实现了连续采矿 作业。
开采图
图3 CLB式采矿船 1-绳索驱动装置；2-天轮；3-船首；4-船尾；5-铲斗； 6-聚丙稀缆索；7-声纳探测器；8-摄影机
连续绳斗式采矿系统
• 首先进行取样 • 深海取样，可以分为钻探取样、拖网取样、活塞 取样管取样等。钻探取样是在对洋底深部的岩石 进行钻探时取出样品，消耗较大，所取的岩石样 较完整。拖网式取样，是对于岩石块、矿物结核 而言的一种取样法，如大洋底锰结核取样就是用 这种方法，它是用拖网船的行走而获取样品的。 活塞取样管取样用于海底沉积物的采集，现在已 可在水深5000米左右的洋底，在泥质沉积