12月18日,中國船舶集團(tuán)公司第七〇二研究所自主研發(fā)的國內(nèi)首臺(tái)多金屬硫化物采礦試驗(yàn)車“駛?cè)?rdquo;海州灣連島海域并成功采集到模擬礦石,在廣袤大海上軋下第一道“中國印”。這是國內(nèi)首臺(tái)多金屬硫化物采礦試驗(yàn)車整車首次淺海試驗(yàn)。中國船舶集團(tuán)公司第七〇二研究所實(shí)船試驗(yàn)與船型研究部副主任杜新光介紹,目前,該車已完成“池—湖—淺海”相關(guān)試驗(yàn),并積累相關(guān)數(shù)據(jù)資料,為明年開展深遠(yuǎn)海海試做好充足準(zhǔn)備。
深海采礦是我國深海戰(zhàn)略的重要組成部分。占地球表面積70%的海底蘊(yùn)藏著豐富礦產(chǎn)資源,多金屬硫化物由于礦石價(jià)值高、賦存深度小,意義更重大。市科技局副局長范亞松表示,作為我市與太湖實(shí)驗(yàn)室共建連云港中心最新的科研進(jìn)展,多金屬硫化物采礦試驗(yàn)車在連海試必將為深海采礦貢獻(xiàn)連云港力量。
“常規(guī)的金屬硫化物礦所在的海下環(huán)境巖石比較多,海底比較堅(jiān)硬。連云港淺海淤泥比較多,海底松軟,需要我們更加小心地調(diào)整各種參數(shù)。”中國船舶集團(tuán)公司第七〇二研究所實(shí)船試驗(yàn)與船型研究部采礦科副科長陳墾介紹。
多金屬硫化物采礦試驗(yàn)車長8.2米、寬3.9米、高3.6米,重達(dá)21噸。上面配備了4條履帶、2組閥箱,并配備液壓缸、電子倉、集料箱以及切削臂、物料輸送管等采—輸—運(yùn)全系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)。從遠(yuǎn)處看,它像一輛履帶工程車,但是卻可以通過導(dǎo)航及路徑規(guī)劃,完成自主行走。
杜新光說,在海底采礦技術(shù)上有“三難”。一是怕纏繞。洋流會(huì)牽引采礦車的光電纜在布放過程中發(fā)生纏繞,并導(dǎo)致斷裂等問題,采礦車就會(huì)失去動(dòng)力;二是怕水下高壓力。切削礦石需要壓力達(dá)到350個(gè)大氣壓,不然采礦作業(yè)難以進(jìn)行;三是怕亂走。海洋作業(yè)時(shí),采礦車一旦不能按照既定的路徑行走,就會(huì)出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)以上問題,項(xiàng)目組突破了水下布放回收姿態(tài)自動(dòng)定向控制、深水大功率液壓驅(qū)動(dòng)、信號(hào)傳輸與智能控制、三維數(shù)字孿生可視化等關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)了擺動(dòng)銑削式挖掘頭、四履帶懸掛車架和具有自主行走功能的集成控制系統(tǒng),解決了硬礦挖掘、陡坡行走和遠(yuǎn)程集控的難題。
在杜新光介紹之際,采礦車已穩(wěn)穩(wěn)入水,在聲學(xué)的引導(dǎo)下快速鎖定模擬礦石,借助鑲嵌硬質(zhì)合金的鉆頭快速將礦石切削,并通過高壓水力技術(shù)將礦石采集到集料箱內(nèi),順利采礦歸來。“通過淺海海試專家評(píng)審后,我們將對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和優(yōu)化,為明年前往南海開展深遠(yuǎn)海海試做準(zhǔn)備。”杜新光說。