我國首次深海揚礦泵管系統(tǒng)海試取得成功

由中國五礦集團(tuán)公司所屬長沙礦冶研究院承擔(dān)的國家“863”計劃項目“深海多金屬結(jié)核和富鈷結(jié)殼采掘與輸運關(guān)鍵技術(shù)及裝備”的深海揚礦泵管輸送系統(tǒng)海上試驗，于近日在南海海域成功進(jìn)行，并順利通過海試專家組驗收。這是我國首次開展深海采礦單體工程技術(shù)的海試，標(biāo)志著我國深海礦物輸送技術(shù)躋身世界一流水平。

該項目自2012年實施以來，針對我國深海采礦系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研制出無堵塞多級離心泵工程樣機(jī)，并搭建起實驗室揚礦泵管試驗系統(tǒng)，開展了數(shù)百次陸地試驗。本次海試中，管道布放水深304米、管道總長638米、輸送礦漿體積流量500立方米/小時、結(jié)核輸送量50噸/小時，均達(dá)到國家“863”課題任務(wù)書規(guī)定的指標(biāo)。

據(jù)了解，目前國際上只有美國、日本、韓國等國家成功進(jìn)行過此類實驗。本次海試系統(tǒng)包含的揚礦泵管布放回收和礦物泵管輸送子系統(tǒng)全部由我國自行研發(fā)設(shè)計，具有完整的知識產(chǎn)權(quán)。在技術(shù)層面，本次海試突破了風(fēng)浪流條件下的安全布放技術(shù)，保證了水下設(shè)備的安全，實現(xiàn)了海洋復(fù)雜海況下管道與泵的安全高效布放、回收；突破了懸掛條件下的多級離心泵輸送技術(shù)，保證了粗顆粒的暢通與管道受力的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了粗顆粒、高濃度模擬多金屬結(jié)核長距離大流量下的穩(wěn)定輸送。

我國深海采礦技術(shù)研究始于20世紀(jì)90年代，由中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會牽頭，先后研發(fā)設(shè)計了多金屬結(jié)核采礦中試（1∶10）系統(tǒng)技術(shù)方案，研制了履帶式行走、水力復(fù)合式集礦的海底采礦車等。2001年，中國大洋協(xié)會組織有關(guān)單位在云南撫仙湖開展了部分采礦中試系統(tǒng)關(guān)鍵部件的135米水深湖試，實現(xiàn)了從湖底采集并輸送模擬結(jié)核到水面船的全部流程，但對于礦物在大水深情況下泵管輸送系統(tǒng)的試驗驗證，一直未能實現(xiàn)。

本次海試驗證了我國現(xiàn)有揚礦泵管輸送系統(tǒng)技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性，以及實施方案的可行性，實現(xiàn)了我國深海采礦技術(shù)試驗從湖試向海試的轉(zhuǎn)變，是我國走向深海邁出的關(guān)鍵一步。