近日,由上海交通大学自主研制的深海重载作业采矿车工程样机“开拓二号”成功完成海试。
海试首席科学家、上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授杨建民介绍,深海采矿在国际上存在三大技术难题:矿区海底地形异常复杂,装备安全行进困难;深海矿产赋存形式与物理特性复杂多样,高效开采收集困难;深海重载作业装备在海上风浪条件下,安全布放回收困难。
这次深海试验,“开拓二号”在海底多金属结壳与结核矿区,连续成功完成了5次下潜,其中4000米级深度1次,2000米级深度4次,采矿车分别达到了1802.4米、1929.9米、1955.8米、2048.5米和4102.8米等深海海底。
此外,“开拓二号”对紧密附着在坚硬矿岩上的多金属结壳、浅埋于稀软深海沉积物中的多金属结核等不同类型海底矿物进行了高效开采收集,成功获得了200多公斤的多金属结壳、多金属结核、710公海赌船海底基岩等各类深海矿产样品。
首次实现深海重载作业采矿车布放作业水深突破4000米大关,达到4102.8米,并获得了大量多金属结壳、多金属结核等深海矿产样品;
首创深海复杂海底地形高机动行进技术,实现30度以上陡峭海山、深海稀软沉积物等各种复杂海底地形的安全、稳定行进;
首创深海多矿类复合钻采技术,实现对多金属结壳、多金属结核等不同类型矿石高效开采与收集;
首创深水重载作业智能精细控制技术,形成作业路径智能规划、跟踪与避障能力,实现深水厘米级精准定位;
首创非金属缆深海重载布放回收技术,实现4100米水深重载装备布放回收,安全工作负载等指标位居国内前列;
创新深海环境扰动监测评估技术,采矿车还搭载了环境监测系统,对海底羽状流生成扩散、水下作业噪声等环境影响情况进行了全面监测与评估,为我国深海矿产资源勘探与绿色环保开采提供了一手材料和数据。