Обоснование параметров кассетного трала для подводной добычи железомарганцевых конкреций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.06, кандидат наук Каширский Алексей Сергеевич

• Каширский Алексей Сергеевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Каширский Алексей Сергеевич

Введение

Глава 1. Анализ состояния проблемы и постановка задачи исследований

1.1. Минерально-сырьевые ресурсы глубоководных месторождений Мирового океана

1.2. Оборудование для подводной добычи полезных ископаемых

1.3. Анализ конструкций автономных драг и драг-волокуш

Выводы по главе и постановка задач исследования

Глава 2. Разработка конструкции кассетного трала и обоснование

гидродинамических параметров плавучести сетчатых емкостей

2.1. Разработка конструкции кассетного трала

2.2. Разработка кассетного трала с рыхлителем для конкрециенос-

ных залежей в глинистых осадках

2.3. Обоснование параметров плавучести сетчатых емкостей

2.4. Гидродинамические условия подъема заполненной кассеты

2.5. Математическая модель и инженерный метод расчета подъема самовсплывающих кассет

2.5.1. Определение подъемной силы и объема газа в гибких емкостях

2.5.2. Определение объемов и массы газов в сетчатых емкостях

при всплытии

2.5.3. Всплытие кассеты

Выводы по главе

Глава 3. Влияние параметров кассетного трала на его производительность

3.1. Влияние горно-геологических и горнотехнических факторов на длину и площадь заходки

3.2. Обоснование продолжительности заполнения кассет от скорости

движения кассетного трала и плотности залегания конкреций

Выводы по главе

Глава 4. Разработка и исследование моделей производительности

тралов для добычи ЖМК

4.1. Расчет производительности горных машин

4.2. Математические модели производительности тралов для добычи ЖМК

4.3. Исследование зависимости производительности тралов от горнотехнических и организационных факторов

Выводы по главе

Заключение

Список использованных источников

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров кассетного трала для подводной добычи железомарганцевых конкреций»

Актуальность темы исследования.

Месторождения дна Мирового океана являются весьма перспективным источником полезных ископаемых и содержат практически весь их спектр в объемах, которые по многим полезным компонентам значительно превышают запасы континентальной суши [1].

Многие страны считают такие месторождения перспективной сырьевой базой и активно занимаются проблемой их разработки [3-5].

В Российской Федерации перспективность и востребованность подводной добычи отражены в «Морской доктрине РФ до 2030 года» и Распоряжении Правительства РФ от 22.06.2015 г. №1143-р «Об утверждении Концепции Федеральной целевой программы «Мировой океан» на 2016-2031 годы».

Начиная с 60-х годов прошлого века, проводились как экспериментальные работы, так и теоретические исследования.

Наиболее перспективным видом твердых полезных ископаемых дна Мирового океана являются железомарганцевые конкреции (ЖМК).

Содержание марганца в них варьируется в диапазоне 0,1-50 %, в Тихом океане в среднем 24 %, размеры конкреций - от миллиметров до десятков сантиметров, глубина залегания - от 150 м до 5 км.

Запасы только марганца оцениваются до 400 млрд т.

Освоению месторождений ЖМК, кроме природных условий, также препятствует отсутствие оборудования и эффективных технологий их добычи.

Предлагалось использовать или различные машины для сбора конкреций, что предполагало большое количество сложных технических задач в связи с большой глубиной разработки, или односекционные тралы (драги-волокуши) - простые, но малопроизводительные.

Поэтому обоснование концепции и разработка относительно простых конструкций многосекционных тралов для добычи ЖМК является актуальной задачей.

При этом следует отметить, что концепция использования кассетных тралов рассматривается впервые.

Цель работы. Расширение материально-сырьевой базы железомарган-цевого сырья на основе повышения интенсивности подводной добычи желе-зомарганцевых конкреций с использованием кассетного трала.

Идея работы. Повысить интенсивность подводной добычи железомар-ганцевых конкреций путем совершенствования конструкции кассетного трала и обоснования его параметров, обеспечивающих наиболее эффективную его работу.

Методы исследования. Научный анализ и обобщение ранее выполненных исследований по подводной добыче и производительности горных машин. Разработка и анализ модели производительности многосекционных тралов, установление функциональных зависимостей, обработка и обобщение результатов, полученных аналитическими и расчетными путями.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Кассетный трал, конструктивно включающий рыхлитель, гравитационный грохот, сетчатые емкости для подъема ЖМК, самовсплывающие по разработанному методу, увеличивает производительность до 12 раз за один цикл спускоподъемных операций по сравнению с глубоководным драгированием.

2. Положительная плавучесть заполненной ЖМК сетчатой емкости обеспечивается за счет Архимедовой подъемной силы, создаваемой разностью между плотностями газа (воздух, водород, гелий) и воды и их объемами. Применение сжатого атмосферного воздуха оптимально для всех грузо-подъемностей кассетного трала на глубинах до 2000 м. Далее расход газа увеличивается по параболическим зависимостям, наиболее интенсивно с 3000 м, а объемы и массы гелия и водорода, необходимые для самовсплыва-ния с глубин 1000-6000 м увеличиваются незначительно на 5-6 %.

3. Математические модели функционирования тралов для добычи ЖМК, отличающиеся тем, что они позволяют рассчитывать и прогнозировать их техническую и эксплуатационную производительность, а также учитывать

плотность залегания конкреций, ширину и объём сетчатой емкости, скорость опускания и подъёма трала, глубину разработки, метеоусловия, надежность конструкции и организацию работы комплекса.

4. Производительность кассетного трала уменьшается по квадратической зависимости с увеличением глубины разработки, и основным определяющим фактором является скорость подъема и опускания трала.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректностью использованных теорий механики, вероятности, надежности и математической статистики, эксплуатации горных машин; адекватностью математических моделей процессу подводной добычи полезных ископаемых и использованием данных, полученных с доверительной вероятностью не менее 0,9 и величиной относительной ошибки не более 0,1.

Научная новизна работы.

1. Установлена аналитическая зависимость значений гидродинамического сопротивления сетчатых емкостей при различных скоростях вертикального перемещения и предложен метод расчета подъемной силы для са-мовсплывания с учетом грузоподъемности и типоразмеров кассетного трала.

2. Разработана методика расчёта и прогноза технической и эксплуатационной производительности кассетных тралов для добычи ЖМК.

3. Установлены закономерности влияния конструктивных особенностей, горнотехнических и природных условий эксплуатации на техническую и эксплуатационную производительность кассетных тралов.

Теоретическая значимость работы. Впервые дано обоснование применения кассетного трала для разработки глубоководных месторождений ЖМК. Получены функциональные зависимости значений гидродинамических сопротивлений самовсплывающих емкостей при различных скоростях вертикального подъема и различной грузоподъемности. Разработан метод расчета величины подъемной силы для самовсплывания при различных гру-зоподъемностях и типоразмерах трала, разработаны модели функционирова-

ния тралов для добычи ЖМК, на основе которых получены формулы для расчета и прогноза их технической и эксплуатационной производительности,

Практическая значимость работы.

1. Разработана конструкция и обоснованы параметры кассетного трала.

2. Разработана методика расчета и прогноза технической и эксплуатационной производительности кассетных тралов.

Реализация работы.

Результаты исследований, методика определения параметров, модель и рекомендации приняты организацией, занимающейся разработкой средств добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых НПО «СОМЭКС», для дальнейшего использования их в своих проектах.

Личный вклад соискателя состоит в анализе и обобщении результатов ранее выполненных исследований, формулировании цели и задач исследований; разработке конструкции и обосновании параметров кассетного трала, разработке модели и получении расчетных формул производительности полученной установки, проведении теоретических исследований, интерпретации их результатов и подготовке публикаций.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- Development of underwater fields of firm minerals for a solution of the problem of deficiency of the mineral raw materials. I scientific Reports on Resource Issues 2014, vol. 1, innovations in Mineral Resource Value Chams. 2014, supported by the IVR Partner Universities (2014 г., Фрайберг, Германия);

- Международном научном симпозиуме «Неделя горняка» (20152021 гг., Москва);

- VII Всероссийском съезде гидромеханизаторов России (2015 г., Москва);

- XII Международной научно-практической конференции «Новые идеи в науках о Земле» (8-10 апреля 2015 г., МГРИ-РГГРУ, Москва);

- совместном заседании Комитета Госдумы РФ по природным ресурсам, природопользованию и экологии и Высшего горного совета 23.04.2015 г. (2015 г., ГД ФС РФ, Москва);

- Втором Национальном горнопромышленном форуме (11 ноября 2015 г., Москва, ТПП РФ), Конгресс-центре Торгово-промышленной палаты Российской Федерации;

- VI Всероссийском съезде горнопромышленников (2016 г., Москва);

- 13 Международной научной школе молодых ученых и специалистов (2016 г., ИПКОН РАН, Москва);

- 1-м геологическом интернет-канале (06.04.2017 г., Москва);

- VII Международной научно-практической конференции «Россия и мир: развитие цивилизаций в XXI веке» (2017 г., Москва).

- Международной научно-практической конференции «Стратегия развития геологического исследования недр: настоящее и будущее (к 100-летию МГРИ-РГГРУ)» (2018 г., Москва);

- XVIII Международной научно-технической конференции «Чтения памяти В. Р. Кубачека», проведенной в рамках Уральской горнопромышленной декады (2020 г., Екатеринбург).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 1 патент и 20 печатных работ, из них 4 опубликованы в наукометрической базе SCOPUS, 12 в изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации, 4 в других изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 133 страницах, содержит 55 рисунков, 26 таблиц, список литературы из 150 наименований и 1 приложение.

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Минерально-сырьевые ресурсы глубоководных месторождений Мирового океана

Главными и наиболее распространенными полезными ископаемыми из тех, что выявлены к настоящему времени в глубоководных районах Мирового океана, считаются железомарганцевые образования (ЖМО), включающие конкреции (ЖМК), кобальтомарганцевые корки (КМК), глубоководные полиметаллические сульфиды (ГПС), которые также называют глубоководными колчеданными рудами (ГКР), и фосфориты. В конкрециях, корках, колчеданных рудах и фосфоритах содержится значительное количество N1, Со, Мп, Си, 7п, А§, Аи, РЬ и Р, в них также присутствуют Р1, Сё, редкоземельные элементы и другие полезные компоненты [1; 11-34].

По последним данным (ФГУП «ВНИИОкеангеология» им. Грамберга и ФГУНПП «ПМГРЭ») [5; 9; 12; 81; 82], общий ресурсный потенциал глубоководных океанских руд по сухой массе составляет:

- железомарганцевые конкреции (ЖМК) - 56,6 млрд т (Мп, N1, Си, Со,

Мо);

- кобальто-марганцевые корки (КМК) - 43,1 млрд т (Со, Мп, N1, Си, Мо, редкие земли);

- глубоководные полиметаллические сульфиды (ГПС) - 223 млн т (Си, 7п, Ли, Л§, редкие земли).

На начало 2015 г. Российская Федерация в Мировом океане имела три заявочных участка:

- ЖМК (Кларион-Клиппертон, Тихий океан) общей площадью

2 2 75 тыс. км , ориентировочная площадь месторождения - 30000 км , базовая

глубина - 4800 м;

- КМК (севернее гайотов Магеллановых гор, Тихий океан) общей пло-

2 2 щадью 20 тыс. км , площадь месторождения - 1000 км , глубина -

1500-3500 м. Контракт с МОМД ООН заключен в 2015 г. на разведку с ориентировочным сроком эксплуатации 20 лет.

Л

- ГПС (Срединно-Атлантический хребет) общей площадью 10 тыс. км , ориентировочная площадь добычного района - 2500 км2, глубина -1900-4100 м. Контракт на разведку с МОМД ООН заключен в 2012 г., ведутся поисковые работы, ориентировочный срок эксплуатации - 20 лет.

Однако наибольший интерес как по потенциальной продуктивности рудных образований, так и по возможности практического использования в ближайшие годы представляют железомарганцевые образования (ЖМО) -конкреции и корки.

За прошедшие десятилетия за границами национальной 200-мильной экономической зоны в Мировом океане на глубинах более двух километров обнаружены миллиарды тонн железомарганцевых и миллионы тонн сульфидных руд [1; 12; 32; 34; 36]. В этих рудах содержится широкий спектр стратегических металлов, в том числе: марганец (Mn), медь (Си), никель (М), кобальт (Со), цинк ^п), молибден (Mo), золото (Аи), серебро (Ag), платина (Р^, иттрий (У), висмут (ВШ), РЗЭ, кадмий (Сё), свинец (РЬ), ванадий (V) и многие другие. Они также содержат фосфориты (Р205), бариты, целитсодер-жащие осадки и газогидраты.

Оценка ресурсов минерального сырья на континентальной суше и в месторождениях океанического дна позволяет признать, что по многим видам стратегических металлов рудоносные комплексы Мирового океана по запасам превосходят ресурсы суши (табл. 1.1) [1; 2; 5-8; 11-26; 36].

В табл. 1.1 приведены оценочные данные по ресурсам полиметаллических руд без учета металлизированных илов, содержащих также промышленные значения РЗЭ. Это вызвано тем, что на илы внимание было обращено через сто с лишним лет после открытия ЖМО, и в настоящее время они еще недостаточно изучены. Все эти руды являются комплексным

Таблица 1.1

Сравнительная характеристика месторождений дна Мирового океана и континентальной суши

Основные виды океанического минерального сырья Металлы Дно Мирового океана Континентальная суша Соотношение потенциальных ресурсов океан / суша

содержание, % потенциальные ресурсы, млн т содержание, % потенциальные ресурсы, млн т

Глубоководные полиметаллические сульфиды Cu 3,7-37,7 154,1 0,6-4,0 425,0 0,36

Zn 2,9-9,2 88,4 4,0-10,0 298,3 0,30

Pb 0,8-4,14 19,1 0,5-12 125,7 0,15

Ag 60-186 г/т 0,32 10-400 г/т 0,53 0,59

Au 2,38-10,7 г/т 0,04 2-15 г/т 0,076 0,06

Оксидные железомарганцевые образования (железомарганцевые конкреции и корки) Ni 0,6-1,4 569,5 0,3-2,44 90,0-95,0 6,16

Cu 0,4-1,2 348,5 0,6-4,0 725 0,48

Co 0,2-0,8 339,2 0,1-0,6 6,0 56,5

Mn 20,0-42,0 18,2 20-44 8,9 2,0

Pt 0,3-0,8 0,011 3,9-4,2 г/т 0,025 0,45

Mo 0,04-0,06 30,2 0,01-0,12 11,4 2,6

сырьем с высокими концентрациями полезных компонентов и распространены практически по всей акватории Мирового океана в пределах абиссальных районов (рис. 1.1).

Специалистами ЦНИГРИ опубликованы в 2005-2014 гг. результаты технологической переработки сульфидных руд с использованием комбинированной гидрометаллургической технологии с извлечением металлов:

- марганец (Мп) - 97-98 %; никель (М) - 93-94 %; кобальт (Со) -93-94 %; медь (Си) - 96,3 %; цинк (Zn) - 94,7 %; золото (Аи) - 94,7 %; серебро - 92,6 %.

Шельфовые зоны занимают огромные площади мелководий всех морей континентальной окраины России, а также распространены вдоль побережий островов и архипелагов.

Особый интерес с учетом современного состояния России представляют многочисленные и обширные залежи ЖМК в российской Арктике. Только на

Л

двух площадях на юге Карского моря общей площадью 16,4 тыс. км подсчет прогнозных ресурсов (категория Р3) определил запасы конкреций в объеме

Л

25 млн т, а на площади 6,9 тыс. км в районе Северо-Сибирского порога -10,3 млн т. Потенциальные ресурсы шельфовых ЖМК российской Арктики оцениваются более чем в 100 млн т. Глубина залегания конкреционных площадей достаточно приемлема для организации их промышленной разработки - от 5-10 м до 120-150 м (редко до 200-300 м) [1; 32; 34; 41; 64; 67-70].

Плотность залегания шельфовых железомарганцевых конкреций

Л

(ШЖМК) российской Арктики варьирует в пределах от 0,1 кг/м до

л

50,0 кг/м . К перспективным участкам можно отнести площади залегания

Л Л

ШЖМК со средней плотностью от 2-5 кг/м до 10-13 кг/м . В основном обнаружены конкреции сфероидальной, лепешкообразной, дискоидальной, бобовой и трубчатой форм. Размеры ШЖМК также весьма различны - от микроконкреций (миллиметры) до 3-5 см, реже встречаются конкреции размерами 12-15 см.

u>

Рис. 1.1. Схема распространения ГПС, ЖМК и КМК в Мировом океане [14; 811 (см. пояснение на стр. 14)

Пояснение к рисунку 1.1:

1 - граница мегапояса океанского железомарганцевого конкрециеобразования;

2 - граница поясов океанского железомарганцевого конкрециеобразования;

3 - номера и названия поясов:

I - Северный Приэкваториальный,

II - Экваториальный,

III - Южный Приэкваториальный,

IV - Субантарктический;

4, 5 - поля распространения ЖМК и КМК (цифры в кружках):

1 - Кларион-Клиппертон, 2 - Центрально-Тихоокеанское, 3 - Перуанское,

4 - Калифорнийское, 5 - Пенрин, 6 - Южно-Тихоокеанское, 7 - Менарда,

8 - Уэйк, 9 - Мидпасифик, 10 - Гавайское, 11 - Магеллановых гор, 12 - Лайн, 13 - Центрально-Индоокеанское, 14 - Западно-Австралийское, 15 - Диамантина, 16 - Мадагаскарское, 17 - Экватор, 18 - Северо-Американское;

6 - скопления океанических сульфидных руд:

1 - ТАГ, МИР, Снейк Пит, Броккен Спур, Лаки Страйк, Менез Гвен; 2 - Логачев, 3 - Красное море (впадины Атлантик II, Вальдивия, Суакин); 4 - Трог Окинава, Ид-зу-Бонино; 5 - Манус, Вурдлак; 6 - Трог Лау; 7 - Хуан-де-Фука, хр. Эксплорер, хр. Эндевор; 8 - Калифорнийский залив (Гуаймас), 21° с. ш. ВТП, 9 - 12° с. ш. ВТП, 10 - Галаппагос; 11 - 21-22° ю. ш. ВТП; 12 - Командорские о-ва (вулкан Пийла);

7 - фосфориты (фосфоритовые провинции и области):

1 - Калифорнийская, 2 - Перуано-Чилийская, 3 - Япономорская, 4 - Чатем,

5 - Средне-Тихоокеанская, 6 - Капская, 7 - Марокканская, 8 - Атлантическая;

8 - осевая зона и центральный рифт срединно-океанического хребта:

И-Т - Индо-Тихоокеанское звено, И-А - Индо-Атлантическое звено,

И-К - Индо-Красноморское звено мировой системы срединно-океанических хребтов.

1. Месторождение ЖМК, заявка России (Кларион-Клиппертон).

2. Месторождение ЖМК, СО «ИНТЕРОКЕАНМЕТАЛЛ», доля участка России (Кларион-Клиппертон).

3. Потенциальное месторождение КМК, будущий заявочный объект России (Магеллановы горы).

4. Район региональных работ на ГПС (САХ, 0-34° с. ш.).

Они залегают непосредственно на дне в полужидких илах или иногда под тонким слоем осадков на границе «вода - осадок» и имеют различное содержание полезных компонентов [24; 32; 45; 46; 64; 67-70; 72; 73].

В период 2000-х гг. в акватории Финского залива по результатам морских поисковых и оценочных работ были изучены и учтены Государственным балансом запасы влажных ЖМК категории С1+С2 в количестве 4543 тыс. т. Технико-экономические расчеты показали возможность рентабельности их разработки.

Поэтому интерес к ЖМК шельфовой зоны Балтийского моря проявило ООО «Петротранс», которое проводило исследования и опытную разработку месторождений конкреций.

Как уже отмечалось, химический состав ЖМО весьма разнообразен, но в них присутствуют практически все элементы таблицы Менделеева.

Железомарганцевые образования - наиболее распространенный и типичный вид твердых полезных ископаемых Мирового океана. Они делятся на три большие группы (фации) [12; 18; 24; 29]:

- железомарганцевые конкреции (ЖМК);

- кобальтомарганцевые корки (КМК);

- корковые конкреционные образования (ККО).

Краткая характеристика ЖМО и условия их залегания приведены ниже [1; 12-19; 23-32; 35-42].

Имеются многочисленные классификации ЖМО по различным признакам и требованиям, и каждая из них имеет право на существование. По нашему мнению, более-менее бесспорной можно считать типизацию по утилитарной значимости полезных компонентов наиболее изученных ЖМО Тихого океана.

Ресурсы ЖМО Мирового океана оцениваются в довольно широком диапазоне. Общепринятые цифры запасов (в т. ч. Джон Л.Меро) - более

-5

1,66 10 млрд т, прогнозные (по мнению некоторых американских и французских специалистов) - до 2500 млрд т. Но можно с достаточной степенью достоверности признать, что около 75 % железомарганцевых образований сосредоточено в пределах Тихого океана.

Решениями Международного комитета по морскому дну выделены участки для разведки и добычи ЖМК нескольким странам, в том числе и России (рис. 1.2).

Именно здесь в центре Тихого океана между широтными разломами Кларион и Клиппертон вдоль экватора сосредоточено больше всего конкре-

л

ций, где обнаружены участки с плотностью 15^25 и даже 50 кг/м .

Рис. 1.2. Распределение заявленных участков на разработку железомарганцевых конкреций в зоне Кларион-Клиппертон:

A - Ocean Mining Assoc. (международный консорциум); J - Ocean Management Inc. (Япония); O - Ocean Minerals Co. (США); K - Kennecott Consort (Канада); I - Ocean Mining Inc. (международный консорциум); C - COMRA (Китай); R - Южморгеология (Россия); P - InterOCEAN Metal (бывшие страны СЭВ); черным цветом показаны участки французской ассоциации AFERNOD, серым - резервные площади Международного органа по морскому дну

К дополнительным аспектам создания морской горнодобывающей отрасли можно также отнести следующие положительные условия освоения месторождений ЖМО [11; 12; 14; 20; 24; 41; 81; 82]:

- безвскрышное ведение горных работ благодаря приповерхностному залеганию ЖМК;

- относительно дешевый (без ограничений) морской транспорт;

- нет необходимости строить дорожные пути, их рекультивировать и ремонтировать;

- благоприятные для работы и жизнедеятельности географические широты при освоении месторождений ЖМК в Тихом океане и ГПС в Атлантике;

- нет необходимости возводить стационарные жилые постройки (вахтовый принцип работы);

- широкие возможности вторичного использования устаревших плавающих средств и плавучих энергетических установок (дизельных, атомных);

- легкое (без вскрышных работ) достижение залежей полезных ископаемых;

- принципиальная аналогичность схем технологического передела океанских руд на основе наземного опыта;

- возможность параллельного решения научно-исследовательских задач в области географии, океанологии, метеорологии, ихтиологии и т. п.;

- решение геополитических вопросов и т. д.

1.2. Оборудование для подводной добычи полезных ископаемых

Начиная с 1960-х годов подводной добыче уделялось повышенное внимание. Работами по применяемому и предполагаемому к применению оборудованию занимались ученые В.И. Александров, В.П. Дробаденко, И.В. Егоров, Н.А. Екимов, Ю.В. Кириченко, И.А. Королев, Б.С. Маховиков, С.Л. Сержан, Д.В. Смирнов, Ю.Д. Тарасов, И.П. Тимофеев, П.В. Шишкин, Д.А. Юнгмейстер. Анализ и описание существующих и разрабатываемых систем проводили Джон Меро, В.Б. Добрецов, Клод Риффо, Ержи Собота, Г.А. Нурок и многие другие.

Анализ зачастую противоречивых сведений о применяемых, разрабатываемых и предлагаемых технологиях, способах и видах оборудования для морской добычи позволяет сделать вывод, что основной проблемой в техно-

логических решениях являются забор конкреций на дне и подъем их на поверхность [145-150].

Вмещающие конкреции глинистые и кремнисто-глинистые осадки представлены сверху вниз слабыми (жидкотекучими, вязкотекучими) и мягкими (текучими и мягкопластичными) отложениями [12; 19; 32].

Глубина залегания железомарганцевых конкреций варьирует в среднем от 3800-5300 м в Тихом океане до 150-200 м в Ледовитом и 25-40 м (до 90 м) в Финском заливе Балтики. Поэтому основными направлениями в разработках являются предложения по использованию известных решений по извлечению полезного ископаемого и подъему его на поверхность.

Различия и сходства в условиях залегания ЖМО для разных акваторий инициируют при разработке технологий и проектировании оборудования довольно широкий перечень предложений, весьма схожих, однако по основным ключевым звеньям. В основном предлагаются буксируемые или самоходные грунтозаборные устройства и гидравлическая или в виде бесконечной ветви с черпаками системы подъема на судно-перевозчик. Предлагаются насосный или эрлифтный подъемы, подъем конкреций в смеси воды и пены, грейферами или дражно-землесосными установками и т. п. Спектр предпроектных разработок весьма широк - вплоть до экзотических и, безусловно, в ближайшие десятилетия невоплотимых, в виде оборудования на морском дне добычно-обогатительных комплексов, позволяющих подавать на поверхность практически чистые металлы.

Необходимо отметить, что несмотря на бесконечное множество предлагаемых разработок и проектов, основными способами разработки морских месторождений являются:

1. Разработка с поверхности воды. В качестве основного оборудования могут применяться морские драги различных конструкций, самоходные и несамоходные земснаряды с погружными землесосами, грейферами, механической или гидравлической лопатой, пневматическими камерными насо-

сами (ПКН), эжекторами, эрлифтами и т. д., специальные морские платформы.

Например, земснаряды с ПКН могут с высокой эффективностью разрабатывать донные илы, содержащие РЗЭ, и залежи микроконкреций (рис. 1.3). Гирляндный способ добычи позволяет разрабатывать илистые отложения на глубине до 520 м. В Северном море английской компанией «Ian Murray Engineering Ltd» в 1994-1997 гг. производилась с применением ПКН глубоководная разработка (около 200 м) грунтов с высокой экологической обеспеченностью работ [92].

Рис. 1.3. Гидромеханизированная технология разработки конкреций с применением пневматических камерных насосов (ПНК):

1 - судно обеспечения;

2 - погружные камеры ПКН;

3 - пульпопровод;

4 - воздухопровод;

5 - палубный распределитель воздуха;

6 - подъемное устройство;

7 - полезная залежь

Также необходимо отметить разработанные в МГИ - МГГУ комбинированную канатно-гидравлическую и скреперно-землесосную драги [93]. Наиболее интересна канатно-гидравлическая драга, представляющая собой комбинацию канатно-грейферной установки и эрлифтной драги (как вариант можно использовать погружной землесос) (рис. 1.4). Такая схема позволяет отрабатывать залежи конкреций, которые отличаются небольшой мощностью, так как добычное судно (драга) разрабатывает навал (конус), формируемый грейфером, с одной точки стояния.

Рис. 1.4. Схема работы канатно-гидравлической драги Бессонова Е.А. (МГГУ): 1 - драга; 2 - пионерный конус; 3 - зумпф; 4 - ковш (грейфер); 5 - понтон; 6 - буксир; 7 - шарнир всасывающего оголовка; 8 - тяговая лебедка; 9 - подъемная лебедка; 10 - залежь конкреций (россыпь); 11 - эрлифт или погружной землесос; 12 - ось буксира при разгрузке; 13 - ось буксира при черпании; I - расстояние от зумпфа до забоя грейфера

К недостаткам такой схемы можно отнести значительные потери при грунтозаборе и разубоживание полезного ископаемого. Кроме того, не решены экологические проблемы, связанные с сильным замутнением придонного слоя и сбросом донных «мертвых» вод.

Всё же при глубинах до 1000-1500 м канатно-гидравлическая драга позволяет с достаточной степенью эффективности разрабатывать донные залежи с производительностью до 500 тыс. т в год [93]. Такая производительность делает рентабельными морские добычные работы. К основным недостаткам вышеописанных способов относятся небольшая глубина разработки в первом случае и невозможность обеспечения полноты выемки или невысокая производительность (в случае разработки конкрециеносных залежей) - во втором.

В 70-е годы прошлого века японский изобретатель Масуд предложил схему многочерпаковой канатной драги. Она была изготовлена в виде «непрерывной ковшовой линии», содержащей нисходящую (порожнюю) и восходящую (заполненную ЖМК) ветви каната с прикрепленными к ней черпаками (рис. 1.5). В эти же годы на глубинах около 1000 м были проведены испытания, которые показали неплохие результаты. Однако с увеличением глубины разработки эффективность такой схемы резко падает, а технологические риски растут. К одним из них можно отнести возможность зацепления за скальное образование на дне или крупный затонувший объект.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Каширский Алексей Сергеевич, 2021 год

Список использованных источников

1. Козловский Е.А. Россия: минерально-сырьевая политика и национальная безопасность. - М.: Изд-во МГГУ, 2002. - 856 с.

2. Трубецкой К.Н. Современное состояние минерально-сырьевой базы и горнодобывающей промышленности России / Горный журнал. - 1995. - № 1. - С. 3-7.

3. Гальперин А.М., Кутепов Ю.И., Кириченко Ю.В. и др. Освоение техногенных массивов на горных предприятиях. - М.: Изд-во «Горная книга», МГГУ, 2012. - 333 с.

4. Вержанский А.П., Андреев С.И. К вопросу «о создании морской горнодобывающей отрасли» / Горная промышленность. - 2015. - № 3 (121). -С. 6-12.

5. Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации» в 2010 г.

6. Трубецкой К.Н., Чантурия В.А., Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В. Комплексное освоение месторождений и глубокая переработка минерального сырья. - М.: Наука, 2010. - 437 с.

7. Каплунов Д.Р., Рубан А.Д., Рыльникова М.В. Комплексное освоение недр комбинированными геотехнологиями. - М.: ООО НИИЦ «Недра XXI». 2010. - 304 с.

8. Панфилов Е.И. Обобщение, анализ и оценка современного состояния минерально-промышленного комплекса России и мероприятия по его модернизации // Горнопромышленные ведомости. 2014. № 1-2. С. 60-81.

9. Морская доктрина Российской Федерации на период до 2020 года / Президент России [сайт]. URL: http://www.kremlin.ru/supplement/1800 (27 июля 2001 года)

10. Певзнер М.Е., Малышев А.А., Мельков А.Д., Ушань В.П. Горное дело и охрана окружающей среды. - М.: МГГУ, 2000. - 300 с.

11. Кириченко Ю.В., Щёкина М.В. Освоение ресурсов Мирового океана - основа национальной безопасности России (современное состояние и пути решения) / Сборник докладов VI съезда гидромеханизаторов России. - М.: Изд-во ООО «Центр инновационных технологий», 2012. - С. 101-110.

12. Минеральные ресурсы Мирового океана: концепция изучения и освоения (на период до 2020 г.) / Гл. ред. Андреев С.И. СПб., ВНИИОкеан-геология, 2007. - 97 с.

13. Меро Д.Ж. Минеральные богатства Мирового океана. - М.: Прогресс, 1969. - 440 с.

14. Андреев С.И., Голева Р.В., Юбко В.М. Экономические и геополитические аспекты проблемы освоения минеральных ресурсов Мирового океана // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2006. № 3. С. 7278.

15. Железомарганцевые конкреции Мирового океана / Под ред. Ю.В. Казмина // Тр. ВНИИОкеангеология, ПГО Севморгеология. Т. 192. М.: Недра, 1984. - 175 с.

16. Железомарганцевые конкреции Тихого океана // Труды Ин-та Океанологии АН СССР / Под ред. П.Л. Безрукова. - Т. 109. - М.: Недра, 1976. -301 с.

17. Железомарганцевые конкреции центральной части Тихого океана // Труды Ин-та Океанологии АН СССР / Под ред. И.О. Мурдман, Н.С. Скорняковой. - Т. 122. - М.: Наука, 1986. - 344 с.

18. Задорнов М.М., Романчук А.И., Болотов Л.А. Минеральное сырье. Железомарганцевые образования: Справочник. - М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998. - 46 с.

19. Неизвестнов Я.В. Инженерная геология рудной провинции Клари-он-Клиппертон в Тихом океане / Я.В. Неизвестнов, А.В. Кондратенко, С.А. Козлов и др. // Труды ВНИИОкеангеология. - Т. 197. - СПб.: Наука, 2004. - 281 с.

20. Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов / Под общей редакцией В.В. Ржевского и Г.А. Нурока. - М.: Недра, 1979. - 381 с.

21. Добрецов В.Б. Освоение минеральных ресурсов шельфа. - Л.: Недра, 1980. - 272 с.

22. Дробаденко В.П., Калинин И.С., Малухин Н.Г. Методика и техника морских геологоразведочных и горных работ. Волгоград: Издат. дом «Ин-Фолио», 2010. - 352 с.

23. Гурвич Г.Г. Металлоносные осадки Мирового океана. - М., 1998.

24. Гальперин А.М., Кириченко Ю.В., Каширский А.С. и др. Оценка возможности вовлечения железомарганцевых месторождений морского дна в разработку. Ч. 1 // Минерально-сырьевые ресурсы Мирового океана. ГИАБ. 2014. № 5. - М.: Горная книга. С. 134-142.

25. Юбко В.М., Мельников М.Е. Задачи изучения и перспективы освоения месторождений кобальтоносных марганцевых корок дна Мирового океана // Разведка и охрана недр. - 2001. - № 8.

26. Martens P.N. Exraterrestrial Mining and Deep Sea Mining - Trends and Forecasts // Доклад на 19-м Всемирном горном конгрессе в Индии. 2003.

27. Бутузова Г.Ю. Гидротермально-осадочное рудообразование в риф-товой зоне Красного моря. - М.: ГЕОС, 1998. - 312 с.

28. Francheteau J., Needham H.D., Choukroune P. et al. // Nature. 1969. V. 277. № 5697. Р. 523-528.

29. Краснов С.Г. Крупные сульфидные залежи в океане // Природа. -1995. - № 2. - С. 3-14.

30. Гидротермальные сульфидные руды и металлоносные осадки океана / Под ред. И.С. Грамберга. - СПб.: Недра, 1992. - 278 с.

31. Кеннет Дж. Морская геология. - М.: Мир, 1987. -Т. 1. - 397 с.

32. Перспективы освоения минерально-сырьевых ресурсов континентального шельфа России и Мирового океана // Горный журнал. - 2012. - № 3 / Тематический сборник. - С. 4-92.

33. Сергеев П.А. Проблемы освоения морских нефтегазовых ресурсов // Сб. Мировой океан: Минеральные ресурсы Мирового океана, Арктики и Антарктики. - 2001. - Вып. 3.

34. Козловский Е.А., Малютин Ю.С. Мировой океан как резерв минерального сырья в XXI веке // Мировая горная промышленность. - 2004-2005. - Т. 1. - С. 165-179.

35. Aumento F., MacGillivray J.M. Geochemistry of buried miocene-plestocene ferromanganese nodules from the Antarctic ocean. - Washington.: US. Govt. Printing Office. - 1975. - P. 795-803.

36. Hashimoto I., Ohta S., Fiaba-Medioni A. et al. Hidrothermal vent com-muitis in the Manus Basin, Papua New Guinea: Results of the BIOACCESS cruises '96 and '98" // Inter Ridge News. - 1999. - Vol. 8(2). - P. 12-18.

37. Доклад и рекомендации Совета Международного органа по морскому дну в отношении заявки Правительства Российской Федерации на утверждение плана работы по разведке полиметаллических сульфидов. Международный орган по морскому дну. - ISBA/17/12. Семнадцатая сессия, Кингстон, Ямайка, 11-22 июля 2011 г. - 20 с.

38. Murray J., Renard A.F. Report on Deep-Sea Deposits Based on the Specimens Collected during the Voyage of the H.M.S. Challenger in the Years 18721876, in Challenger Reports, London Government Printer, 1891. - 525 p.

39. Атлас морфологических типов железомарганцевых конкреций Тихого океана / Под ред. Б.Х. Елизарова и В.Зыки. - ЧССР, Брно: Геофизика, 1985.

40. Андреев С.Н. Металлогения образований Тихого океана. - СПб.: Недра, 1964.

41. Гальперин А.М., Кириченко Ю.В., Щёкина М.В., Каширский А.С., Якупов И.И. Оценка возможности вовлечения железомарганцевых месторождений морского дна в разработку. Ч. II. Перспективы разработки глубоководных месторождений твердого минерального сырья. - М.: Горная книга, 2014. ГИАБ. - № 6. - С. 361-368.

42. Андреев С.И., Казакова В.Е., Бабаева С.Ф., Черкашев Г.А. Твердые полезные ископаемые Мирового океана: история открытий, геологическое изучение, перспективы освоения // Горный журнал. - 2013. - № 11. - С. 6572.

43. Геология и минеральные ресурсы Мирового океана / Под ред. Г. Димова, Я. Малиновски, И. Бергии [и др.]. Варшава: Интерморгео, 1990. -756 с.

44. Батурин Г.Н., Гранин Л.З. Редкоземельные элементы в железомар-ганцевых образованиях озера Байкал // Доклады Академии Наук. - 2009. - Т. 428. - № 4. - С. 511-514.

45. Батурин Г.Н. В сб.: Литология и геохимия осадкообразования в приустьевых районах западной части Черного моря. - М.: ИО РАН, 1987. -С. 93-97.

46. Князева Л.М. В сб.: Образование осадков в современных водоемах. - М.: Изд-во АН СССР, 1954. - С. 180-236.

47. Батурин Г.Н., Карабанов Е.Б. В сб.: Тез. докл. 9-й Школы мор. геологии. - М.: ИО РАН, 1990. - Т. 1. - С. 150.

48. Гранина Л.З., Карабанов Е.Б., Пампура В.Д. // География и природные ресурсы. - 1991. - № 3. - С. 89-96.

49. Амиржанов А.А., Пампура В.Л., Пискунова Л.М., Карабанов Е.Б. / ДАН. - 1992. - Т. 326. - № 3. - С. 530-534.

50. Бухаров А.А., Вонг Х.К., Кузин В.С. и др. // Геология и геофизика. -1992. - № 1. - С. 22-29.

51. Гранина Л.З. Ранний диагенез донных осадков озера Байкал. - Новосибирск: Гео, 2008. - 159 с.

52. Балашов Ю.А. Геохимия редкоземельных элементов. - М.: Наука, -1976. - 267 с.

53. Gromet L.P., Dymek R.F., Haskin L.A., Korotev R.L. / Geochim. Et cosmochim. Acta. - 1984. - V. 48. - № 12. - P. 2469-2482.

54. Xavier A. Sedimentologische und steukturelle Untersuchungen zur Genese der marinen Eisen-Mangan-Akkretionen ("Mangan-Knollen"), Seckenbergina marit. - 1976. 8. - № 4/6. S. 271-309.

55. Успенская Т.Ю., Горшков А.И., Сивцов А.В. Минеральный состав и внутренне строение Fe-Mn-конкреций из зоны разломов Кларион-Клиппертон // Изв. АН СССР. Сер. геол. - 1987. - № 3. - С. 91-100.

56. Addy S.K. Distribution of the Fe, Mn, Cu, Ni and Co in coexisting manganese nodules and micronodules // Marine geology. -1978. 28, M9-M19.

57. Страхов Н.М. Локализация рудных стяжений Fe и Mn в Тихом океане и ее генетический смысл // Литология и полезные ископаемые. - 1974. -№ 5. - С. 3-17.

58. Страхов Н.М. Условия образования рудных накоплений в Тихом океане // Литология и полезные ископаемые. - 1974. - № 5. - С. 3-17.

59. Страхов Н.М. Условия образования конкреционных железомарган-цевых руд в современных водоемах // Литология и полезные ископаемые. -1976. - № 1. - С. 3-19.

60. Условия образования и закономерности размещения железомарган-цевых конкреций Мирового океана / Под ред. О.Д. Корсакова. - Л.: Недра, 1987. - 259 с.

61. Удинцев Г.Б. Геоморфология и тектоника дна Тихого океана. - М.: Наука, 1972. - 394 с.

62. Удинцев Г.Б. Рельеф и строение дна океанов. - М.: Наука, 1987. -239 с.

63. Ануфриев Г.С., Болтенков Б.С. Космическая пыль в Океане // Природа. - 2000. № 3. - С. 21-28.

64. Иванова А.М. Кайнозойский рудогенез в шельфовых областях России / А.М. Иванова, А.Н. Смирнов, В.И. Ушаков. - СПб.: ВНИИОкеангеоло-гия, 2005. - 168 с.

65. Компьютерный атлас «Геология и полезные ископаемые восточной части Финского залива» / А.В. Амантов, В.А. Жамойда, С.Ф. Мануйлов и

др. / Региональная геология и металлогения. - СПб.: ВСЕГЕИ, 2002. - № 15.

- С. 120-132.

66. Поиски, оценка и добыча железомарганцевых конкреций Финского залива / В.С. Рогов, А.П. Мотов, Н.С. Никольская и др. // Международная конференция «Полезные ископаемые континентальных шельфов»: Тезисы докладов. - СПб.: ВНИИОкеангеология, 2005. - С. 60-86.

67. Иванова А.М. Шельфовые железомарганцевые конкреции - новый вид минерального сырья / Иванова А.М., Смирнов А.Н., Рогов В.С., [и др.] // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 2006. - № 6. -С. 14-19.

68. Гуревич В.Н. Современный седиментогенез и геоэкология западно-арктического шельфа Евразии. - М.: Научный мир, 2002. - 135 с.

69. Kirichenko U.V., Kashirsky A.S. Development of underwater fields of firm minerals for a solution of the problem of deficiency of the mineral raw materials. I scientific Reports of Resource Issues 2014, vol. 1, innovations in Mineral Resource Value Chains. - 2014, supported by the IVR Partner Universities. - P. 239-247.

70. Смирнов А.Н., Иванова А.М., Калиновская Е.А. Подводные месторождения твердых полезных ископаемых в шельфовых областях России // Горный журнал. - 2013. - № 11. - С. 51-58.

71. Смирнов Л.А. Марганец России: проблемы и пути их решения / Л.А. Смирнов, Л.П. Тигунов // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 2002. - № 1-2. - С. 18-25.

72. Шнюков Е.Ф., Зиборов А.П. Минеральные богатства Черного моря.

- Киев: Нац. академия наук Украины, 2004. - 279 с.

73. Кириченко Ю.В., Каширский А.С. История и перспективы развития глубоководной добычи твердых полезных ископаемых / ГИАБ (научно-технический журнал). - 2015. - № S11. - С. 123-134.

74. Филиппов А.А., Кийко О.А., Ланге Е.К., Стогов И.А. Результаты двухгодичного мониторинга влияния добычи ЖМК в Финском заливе на

гидробиокомплексы района проведения работ // VIII Международный экологический форум «День Балтийского моря»: Сборник тезисов (21-23 марта 2007 г., Санкт-Петербург). - 2007. ООО «Изд-во «Диалог». - С. 118-119.

75. Кириченко Ю.В., Каширский А.С. Геоэкологические аспекты рационального использования океанических месторождений твердых полезных ископаемых // Экология и промышленность России. - 2016. - № 7. - С. 3641.

76. Современные методы изучения вещественного состава глубоководных полиметаллических сульфидов Мирового океана / Труды совещания в ФГУП «ВИМС» 19-20 января 2011 г. - М.: ВИМС, 2013. - 377 с.

77. Иванов С.И., Петрова Н.В., Голева Р.В., Мельников М.Е., Пономарева И.Н. Современное состояние химико-металлургической переработки океанических донных образований и проблемы их экологии // Сб. Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. - М.: ВИНИТИ, 2005. - № 3.

78. Новиков Г.В. Методы оценки сорбционных свойств железомарган-цевых отложений Мирового океана. - М.: Граница, 2005. 48 с.

79. Романчук А.И., Кошель Д.Я., Королев А.Б., Ивановская В.П. Использование глубоководных железомарганцевых конкреций для очистки газов от сернистого ангидрида // Руды и металлы. - 2004. - № 4. - С. 58-65.

80. Челищев Н.Ф., Грибанова Н.К., Новиков Г.В. Сорбционные свойства океанических железомарганцевых конкреций и корок. - М.: Недра, 1992.

- 317 с.

81. Материалы к совместному заседанию Комитета Государственной Думы Российской Федерации по природным ресурсам, природопользованию и экологии и Высшего горного совета 25 апреля 2015 г. - М.: Госдума, 2015.

- 40 с.

82. Андреев С.И., Черкашев Г.А., Козлов С.А., Лайба А.А. Минеральные ресурсы Мирового океана: основные результаты и перспективы освоения. - ФГБУ «ВНИИОкеангеология» и ФГУНПП «ПМГРЭ», 2015. - 19 с.

83. Истошин С.Ю., Дробаденко В.П., Контарь Е.А. Техника морских геологоразведочных и горно-разведочных работ. - М.: Изд-во МГРИ, 1990. -121 с.

84. Савельев В.И. Техника морских геологических исследований. - М.: Недра, 1978. - 237 с.

85. Ястребов В.С. Методы и технические средства океанологии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986.

86. Смолдырев А.Е. Методика и техника морских геологоразведочных работ. - М.: Недра, 1978.

87. Нурок Г.А., Костин В.Н., Бубис Ю.В., Молочников Л.Н., Ябло-ков К.В. и др. Добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов. - М.: Недра, 1970.

88. Нурок Г.А. Процессы и технология гидромеханизации открытых горных работ. - М.: Недра, 1985. - 471 с.

89. Инженерно-геологические исследования при проведении поисковых работ на ЖМК / Раздел к «Методическим рекомендациям по проведению поисковых работ на ЖМК». - СПб., 2005.

90. Методические рекомендации по технологии геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые в Мировом океане (железомарганце-вые образования, глубоководные полиметаллические сульфиды, донные осадки) / Под. ред. Мирчинк И.Н., Глумов И.Ф. Книга 3 (контактные методы исследований). - М.: ТАОЗТ «Океангеоресурсы», 2001.

91. Глумов А.И. Экономико-правовые аспекты изучения и освоения минеральных ресурсов в Международном районе морского дна Мирового океана. - СПб.: ВНИИОкеангеология, 2005. - 88 с.

92. Дементьев В.А. Технология выемки породы при добыче органо-минеральных илов в обводненной залежи: Диссертация ... канд. техн. наук. -МГГУ, 2006. - 153 с.

93. Ялтанец И.М., Бессонов Е.А. Состояние и перспективы развития добычи полезных ископаемых со дна морей и океанов / VI съезд гидромехани-

заторов России: Сборник докладов. - М.: Изд-во ООО «Центр инновационных технологий», 2012. - С. 21-27.

94. Timothy Green. The World of Diamonds. London. Weidenfeld and Nic-olson. - 1981. - 376 p.

95. Кириченко Ю.В. Глубоководный аппарат для разработки железо-марганцевых образований морского дна // Горный журнал. - 2014. - № 1. - С. 84-87.

96. Способ добычи железомарганцевых конкреций из илистых донных отложений и устройство для его осуществления : патент Рос. Федерация 2562304: МПК E21C50/00 / Ю.В. Кириченко, А.С. Каширский и др.; опубл. 11.08.2015. - 11 с.

97. Комплексное освоение недр: Перспективы расширения минерально-сырьевой базы России / Под ред. К.Н. Трубецкого, В.А. Чантурия, Д.Р. Каплунова. - М.: Изд-во Института проблем комплексного освоения недр РАН. - 2009. - 496 с.

98. Системы и элементы глубоководной техники подводных исследований / Под. ред. В.С. Ястребова. - Л.: Судостроение, 1981.

99. Контарь Е.А. Самовсплывающие системы для геолого-геофизических исследований океана. - М.: Наука, 1984.

100. Технология и технические средства для изучения железомарган-цевых образований Мирового океана / Под. ред. И.Н. Мирчинк, И.Ф. Глумова. Книга 2. - М.: Мин-во природных ресурсов РФ, ТАОЗТ «Океангеоресур-сы», 1999.

101. Богданов А.В., Добрецов В.Б. Повышение достоверности крупнообъемного опробования морских россыпей. - М.: ВИНИТИ, 1976. - 18 с.

102. Бондаренко Н.Г. Образование, строение и разведка россыпей. -М.: Недра, 1975. - 56 с.

103. Козловский Е.А. Морские и океанические кладовые минерального сырья // Промышленные ведомости. - 2005. - № 1.

104. Крейтер В.М. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра, 1965.

105. Принципы и методика геохимических исследований при прогнозировании и поисках рудных месторождений (методические рекомендации) / Под ред. А.А. Смыслова, В.А. Рудника, Н.М. Динкова, И.А.Панайотова. - Л.: Недра, 1979.

106. Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Научные основы поисков и разведки. - М.: Недра, 1984. - 285 с.

107. Дорохин И.В., Богачева Е.Н., Дружинин А.В., Соболевский В.И., Горбунов Е.З. Месторождения полезных ископаемых и их разведка. - М.: Недра, 1968. - 302 с.

108. Ершов В.В., Еремин И.В., Попова Г.Б., Тихомиров Е.М. Геология и разведка месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра, 1989. - 399 с.

109. Прокофьев В.Л., Дмитриева В.Ф. Физика. - М.: Высшая школа,

1983.

110. Карякин Н.И., Быстров К.Н., Киреев П.С. Краткий справочник по физике. - М.: Высшая школа, 1962. - 560 с.

111. Пантов Е.Н., Махин Н.Н., Шереметов Б.Б. Основы теории движения подводных аппаратов. - Л.: Судостроение, - 1973.

112. Лаврентьев В.М. Судовые движители. - Л.-М.: Морской транспорт, 1949.

113. Русецкий А.А., Жученко М.М., Дубровин О.В. Судовые движители. - Л.: Судостроение, 1971.

114. Дмитриев А.Н. Проектирование подводных аппаратов. - Л.: Судостроение, 1978. - 376 с.

115. Системы, приборы и устройства подводного поиска / Р.Ф. Жуков, А.А.Кондратович, С.Д.Могильный и др. - М.: Воениздат, 1972. - 182 с.

116. Самоходные необитаемые подводные аппараты / Под ред. И.М. Иконникова. - Л.: Судостроение, 1986. - 264 с.

117. Системы и элементы глубоководной техники подводных исследований / Под. ред. В.С. Ястребова. - Л.: Судостроение, 1981.

118. Букалов В.М., Нарусбаев А.А. Проектирование атомных подводных лодок. Изд. 2-е. - Л.: Судостроение, 1968.

119. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. II. Термодинамика и молекулярная физика. - М.: Наука, 1975. - 519 с.

120. URL: http: //okafish.ru /naduv /150-153.htm

121. Кабардин О.Ф. Физика. Справочные материалы. - М.: Просвещение, 1985.

122. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. - М.: Высшая школа, 1981. -400 с. - С. 237-253.

123. Atkins P.W. and De Paula J. Physical Chemistry. - W.H. Freeman, 2010. - T. 1.

124. Альтиум А.Д., Животовский Л.С., Иванов Л.И. Гидравлика и аэродинамика. - М.: Стройиздат, 1987.

125. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Наука, 1987.

126. Андреев С. И., Вержанский А. П., Черкашев Г. А. Мировой океан: исторические уроки и проблемы современности // Горный журнал. - 2017. -№ 2. - С. 4-11.

127. Рахутин М.Г. Методология обоснования предельных состояний и резерва элементов гидропривода горных машин: Диссертация ... докт. техн. наук. - МГГУ, 2010. - 296 с.

128. Гетопанов В.Н. Горные и транспортные машины и комплексы / В.Н. Гетопанов, Н.С. Гудилин, Л.И. Чугреев. - М. : Недра, 1991. - 303 с.

129. Солод В.И. Горные машины и автоматизированные комплексы / В.И. Солод, В.И. Зайков, К.М. Первов. - М.: Недра, 1981. - 503 с.

130. Топчиев А.В. Расчет производительности выемочных комплексов и агрегатов / А.В. Топчиев, В.И Солод. - М.: Недра, 1966. - 101 с.

131. Виницкий К.Е. Оптимизация технологических процессов на открытых разработках / К.Е. Винницкий. - М.: Недра, 1978. - 280 с.

132. Подэрни Р.Ю. Механическое оборудование карьеров. - М. : МГГУ, 2007. - 680 с.

133. Трубецкой К.Н. Справочник открытые горные работы / К.Н. Трубецкой, К.Б. Виницкий, Н.Н. Мельников. - М.: Горное бюро, 1994. -590 с.

134. Щадов М.И., Развитие техники и технологии открытой угледобычи / М.И. Щадов, К.Е. Винницкий, М.Г. Потапов. - М.: Недра, 1987. - 237 с.

135. Rakhutin M., Kashirsky A., Lagunova Y. Calculation of productivity of multi-section trawls for extraction of ferromanganese nodules. E3s Web Conf. Volume 177. 2020. Article Number 03010.

136. Кириченко Ю.В., Каширский А.С. Кассетный трал для промышленной добычи железомарганцевых конкреций океанического дна // Горный журнал. - 2015. - № 12. - С. 56-61.

137. Каширский А.С., Рахутин М.Г., Кириченко Ю.В., Кузин Е.А., Ива-щенко Г.С. Расчет производительности и обоснование параметров кассетного трала для добычи железомарганцевых конкреций // Горная промышленность.

- 2020. - № 1. - С. 155-159.

138. Каширский А.С., Кириченко Ю.В., Адигамов А.Э., Кузин Е.А. Обоснование возможности применения кассетного трала для разведки и опробования конкрециеносных залежей // Горная промышленность. - 2019. -№ 3 (145). - С. 65-68.

139. Каширский А.С., Рахутин М.Г., Кириченко Ю.В., Кузин Е.А. Перспективы использования новой конструкции трала для разработки полезных ископаемых мирового океана // Горная промышленность. - 2019. - № 6 (148).

- С. 123-127.

140. Каширский А.С., Дробаденко В.П., Вильмис А.Л, Луконина О.А. Новая технология крупнообъемного опробования твердых полезных ископаемых месторождений дна морей и океанов // Недропользование XXI век. -2018. - № 2 (71). - С. 36-42.

141. Каширский А.С., Кузин Е.А., Кириченко Ю.В., Адигамов А.Э., Га-лиакбарова Р.М. Определение параметров применимости кассетного трала при глубоководном опробовании месторождений железомарганцевых конкреций // Горная промышленность. - 2017. - № 5 (135). - С. 92.

142. Кириченко Ю.В., Каширский А.С., Адигамов А.Э., Иващенко Г.С. Оценка возможности применения кассетного трала для крупномасштабного опробования глубоководных месторождений железомарганцевых конкреций (ЖМК) // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2017. - № 5. - С. 41-53.

143. Каширский А.С. Перспективы развития морской горнодобывающей отрасли в России // Горная промышленность. - 2016. - № 2 (126). - С. 64.

144. Кириченко Ю.В., Каширский А.С. Технология добычи железомар-ганцевых конкреций с помощью кассетного трала // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2015. - № S11. -С. 114-122.

145. Шишкин П.В. Повышение эффективности гидромеханизированной добычи железомарганцевых конкреций на шельфе Балтийского моря: Диссертация ... канд. техн. наук: 05.05.06. - Санкт-Петербург, 2004.

146. Смирнов Д.В. Выбор и обоснование рациональных параметров исполнительных органов агрегата для добычи железомарганцевых конкреций: Диссертация ... канд. техн. наук: 05.05.06. - Санкт-Петербург, 2009.

147. Екимов Н.А. Обоснование и выбор параметров системы гидротурбинного привода горной машины для подводной добычи железомарганцевых конкреций: Диссертация ... канд. техн. наук: 05.05.06. - Санкт-Петербург, 2009.

148. Королев И.А. Обоснование параметров донного устройства с учетом присоединенной массы при добыче железомарганцевых конкреций шельфовой зоны: Диссертация ... канд. техн. наук: 05.05.06. Санкт-Петербург, 2013.

149. Сержан С.Л. Обоснование рациональных параметров системы с грунтозаборным устройством и гидродвигателем для добычи железомарган-цевых конкреций: Диссертация ... канд. техн. наук: 05.05.06. Санкт-Петербург, 2015.

150. Егоров И.В. Обоснование рациональных параметров гидротранспорта подводного комплекса для добычи твердых полезных ископаемых с учетом морских течений: Диссертация ... канд. техн. наук: 05.05.06 / Егоров Илья Викторович. - Тула, 2020.

Приложение