Научная статья на тему 'ДОБЫЧА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ СО ДНА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФААВТОНОМНЫМ ПОДВОДНЫМ КОМПЛЕКСОМ'

ДОБЫЧА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ СО ДНА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФААВТОНОМНЫМ ПОДВОДНЫМ КОМПЛЕКСОМ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
361
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ / ПОДВОДНАЯ ДОБЫЧА / ШЕЛЬФ / ДНО АКВАТОРИИ / АВТОНОМНЫЙ КОМПЛЕКС / ВЗРЫВЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО / СИСТЕМАТИЗАЦИЯ СРЕДСТВ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ / ПОДЪЕМНАЯ СИЛА / ОБЪЕМ ГАЗА ПРИ ДЕТОНАЦИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Кисляков В. Е., Катышев П. В., Шкаруба Н. А., Елизарьев В. С., Башкатова Я. Р.

В настоящее время в условиях истощения минеральных ресурсов на материках весьма перспективной становится добыча полезных ископаемых со дна континентального шельфа. Однако освоение минеральных ресурсов таким образом требует создания технологий и инструментов, обеспечивающих безопасную и надежную работу, исключающую возникновение аварийных и нештатных ситуаций. Создание методов добычи полезного ископаемого со дна акватории основано на принципиально новых решениях и не ограничивается рамками традиций в сравнении с разработкой природных ресурсов на суше. Выемка и транспортировка полезного ископаемого с подводного забоя на поверхность акватории требует создания надежного оборудования. Перспективным направлением в данной области является создание и применение автономных добычных комплексов, которые исключают нахождение людей при ведении добычных и транспортных работ. Автономные комплексы способны работать на больших глубинах при различных климатических условиях и плохой видимости, с минимальным расходом энергии и без привлечения дополнительных аппаратов. В свою очередь, некоторые автономные комплексы включают в себя сложное устройство подъема, к которому относится газогенератор, имеющий большую массу и требующий постоянный источник питания электроэнергией. В данной статье рассматривается оптимизация энергии поднятия автономного комплекса добычи полезного ископаемого со дна акватории за счет использования газа после химических реакций и в том числе после детонации взрывчатого вещества.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Кисляков В. Е., Катышев П. В., Шкаруба Н. А., Елизарьев В. С., Башкатова Я. Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

AUTONOMOUS UNDERWATER VEHICLES FOR MINERAL MINING ON CONTINENTAL SHELF

In the current conditions of depleted mineral resources on mainlands, it is high time to extract minerals on the continental shelf. Marine mining requires safe and reliable technologies and equipment such that emergences and off-normal situations are excluded. Marine mineral mining operations use cardinally new engineering solutions, beyond the limits of the conventional technologies available for the onshore extraction of mineral resources. Mineral mining on the seabed and lifting to the water surface calls for the reliable equipment meant for safe and continuous operation. A promising trend in this area is manufacture and use of autonomous underwater vehicles for unmanned mining and haulage of minerals. Autonomous underwater vehicles can operate at great depths, in various climates and at low visibility, at minimized energy consumption and without add-ons. Autonomous underwater vehicles have a complex lifting facility, including gas generators, which are heavy and need permanent energy. This article discusses optimization of energy consumption for lifting an autonomous underwater vehicle in seafloor mineral mining by means of using gas after chemical reactions, including detonation of explosives.

Текст научной работы на тему «ДОБЫЧА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ СО ДНА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФААВТОНОМНЫМ ПОДВОДНЫМ КОМПЛЕКСОМ»

ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2021;(3-1):318—329 ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL PAPER

УДК 662.349.18 DOI: 10.25018/0236_1493_2021_31_0_318

ДОБЫЧА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ СО ДНА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА АВТОНОМНЫМ ПОДВОДНЫМ КОМПЛЕКСОМ

В. Е. Кисляков1, П. В. Катышев1, Н. А. Шкаруба1, В. С. Елизарьев1, Я. Р. Башкатова1

1 Сибирский федеральный университет», Институт горного дела, геологии и геотехнологий, Красноярск, Россия

Аннотация: В настоящее время в условиях истощения минеральных ресурсов на материках весьма перспективной становится добыча полезных ископаемых со дна континентального шельфа. Однако освоение минеральных ресурсов таким образом требует создания технологий и инструментов, обеспечивающих безопасную и надежную работу, исключающую возникновение аварийных и нештатных ситуаций. Создание методов добычи полезного ископаемого со дна акватории основано на принципиально новых решениях и не ограничивается рамками традиций в сравнении с разработкой природных ресурсов на суше. Выемка и транспортировка полезного ископаемого с подводного забоя на поверхность акватории требует создания надежного оборудования. Перспективным направлением в данной области является создание и применение автономных добычных комплексов, которые исключают нахождение людей при ведении добычных и транспортных работ. Автономные комплексы способны работать на больших глубинах при различных климатических условиях и плохой видимости, с минимальным расходом энергии и без привлечения дополнительных аппаратов. В свою очередь, некоторые автономные комплексы включают в себя сложное устройство подъема, к которому относится газогенератор, имеющий большую массу и требующий постоянный источник питания электроэнергией. В данной статье рассматривается оптимизация энергии поднятия автономного комплекса добычи полезного ископаемого со дна акватории за счет использования газа после химических реакций и в том числе после детонации взрывчатого вещества.

Ключевые слова: полезные ископаемые, подводная добыча, шельф, дно акватории, автономный комплекс, взрывчатое вещество, систематизация средств подводной добычи, подъемная сила, объем газа при детонации взрывчатых веществ.

Для цитирования: Кисляков В. Е., Катышев П. В., Шкаруба Н. А., Елизарьев В. С. Башкатова Я. Р. Добыча полезных ископаемых со дна континентального шельфа автономным подводным комплексом // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 3-1. — С. 318-329. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_31_0_318.

Autonomous underwater vehicles for mineral mining on continental shelf

V. E. Kislyakov1, P. V. Katyshev1, N. A. Shkaruba1, V. S. Elizariev1, Y. R. Bashkatova1

1 Siberian Federal University, Institute of Mining, Geology and Geotechnology, Krasnoyarsk, Russia

© В. Е. Кисляков, П. В. Катышев, Н. А. Шкаруба, В. С. Елизарьев, Я. Р. Башкатова. 2021

Abstract: In the current conditions of depleted mineral resources on mainlands, it is high time to extract minerals on the continental shelf. Marine mining requires safe and reliable technologies and equipment such that emergences and off-normal situations are excluded. Marine mineral mining operations use cardinally new engineering solutions, beyond the limits of the conventional technologies available for the onshore extraction of mineral resources. Mineral mining on the seabed and lifting to the water surface calls for the reliable equipment meant for safe and continuous operation. A promising trend in this area is manufacture and use of autonomous underwater vehicles for unmanned mining and haulage of minerals. Autonomous underwater vehicles can operate at great depths, in various climates and at low visibility, at minimized energy consumption and without add-ons. Autonomous underwater vehicles have a complex lifting facility, including gas generators, which are heavy and need permanent energy. This article discusses optimization of energy consumption for lifting an autonomous underwater vehicle in seafloor mineral mining by means of using gas after chemical reactions, including detonation of explosives.

Key words: minerals, marine mining, shelf, seafloor, autonomous underwater vehicle; explosive, underwater mining equipment systematization, lifting force, gas volume in explosive detonation.

For citation: Kislyakov V. E., Katyshev P. V., Shkaruba N. A., Elizariev V. S., Bashkatova Y. R. autonomous underwater vehicles for mineral mining on continental shelf. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2021;(3-1):318—329. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_31_0_318.

Введение

В настоящее время многие страны прикладывают все больше усилий для освоения минеральных ресурсов мирового океана благодаря мнению экспертов о том, что материковые запасы полезных ископаемых стремительно истощаются и возникает острая необходимость использовать полезные ископаемые акватории в сфере общественного производства [1, 2, 3, 4].

Освоение россыпных месторождений морского дна началось еще с античных времен. В XI веке до н. э. финикийцы для производства пурпурной краски использовали отложения морских ракушек, на островах Полинезии в VI веке до н. э. разрабатывались коралловые рифы, в III веке до н. э. ныряльщики с острова Халка в проливе Босфор с глубины 4 м добывали медную руду. Позже освоение минеральных ресурсов морского дна практически прекратилось. Лишь в Восточной

Азии добывали золото на пляжевых россыпях. С конца XIX столетия многие начинают обращать внимание на морское дно как на источник полезных ископаемых (в 1884 г. на побережьях Бразилии началось освоение таких россыпей тяжелых металлов, как ильменита, рутила, циркона, монацита), но промышленные масштабы подводная добыча приняла лишь в XX веке.

В настоящее время существует большое количество технологического оборудования для добычи полезного ископаемого со дна акватории [5, 6, 7,8,9]. В ходе обзора данного оборудования была создана систематизация средств подводной добычи по принципу подъема полезного ископаемого от подводного забоя до склада (рис. 1).

Поскольку методы разработки минерального сырья в океане полностью основываются на новых принципах добычи, они могут быть с самого начала автоматизированы, иными сло-

Рис. 1 Систематизация средств подводной добычи по принципу подъема полезного ископаемого

Fig. 1 Systematization of underwater mining facilities based on the principle of mineral recovery

вами, создание нового оборудования не будет ограничено рамками традиций [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16].

В качестве системы подъема горной массы со дна континентального шельфа весьма перспективными являются автономные модули, описание которых приведено в литературе [17,18]. Данные комплексы позволяют добывать полезное ископаемое со дна континентального шельфа без какой-либо связи с судном.

Технология отработки месторождений континентального шельфа с применением автономных комплексов выглядит следующим образом: открытая емкость, выполненная в виде грейферного ковша, опускается на место добычи полезного ископаемого. При полном опускании емкости на дно континентального шельфа срабатывает механизм полного закрытия ковша. В контейнере срабатывает автоматический датчик, оповещая судно о местонахождении устройства,

и включает газогенератор, который, в свою очередь, заполняет эластичную полость, расплющенную в контейнере, газом. Возникает выталкивающая сила, под действием которой контейнер начинает подниматься, и посредством механизма полного закрытия ковша происходит закрытие емкости и внедрение зубьев грейферного ковша в породу. При полном закрытии емкости под действием выталкивающей силы устройство поднимается на поверхность, и с помощью петель производится погрузка на судно [19].

Однако приведенные автономные комплексы имеют недостаток, затрудняющий их эксплуатацию при добыче полезного ископаемого: применение газогенератора и других приспособлений, повышающих металлоёмкость.

В данной статье предлагается техническое решение подъема автономного комплекса на поверхность за счет выделения газа химическими реагентами или при детонации взрывчатых

веществ. Принципиальная схема установки представлена на рис. 2.

Методы

Предложенное устройство работает следующим образом. Комплекс опускают в водную среду с открытым ковшом. При опускании устройства на дно акватории, посредством внедрения механического датчика в породу, включается механизм полного закры-

тия ковша, тем самым происходит зачерпывание. Также при включении механического датчика срабатывает электродетонатор, инициирующий взрывчатое вещество. Во время детонации взрывчатого вещества выделяется газ. Газ, перемещаясь по патрубкам, заполняет гибкую полость. После заполнения гибкой полости возникает выталкивающая сила Fв, которая начинает выталкивать комплекс. После

Рис. 2. Автономное устройство для подводной добычи со дна акватории: 1 — емкость, выполненная в виде грейферного ковша; 2 — стальные спицы; 3 — зубья; 4 — механический датчик; 5 — механизм полного закрытия ковша; 6 — патрубки; 7 — обратные клапаны; 8 — гибкая полость; 9 — гибкие тяги; 10 — защитный корпус; 11 — пиротехническое реле;12 — электродетонатор; 13 — патронированный взрывчатый материал; 14 — подъемная секция; 15 — пористый материал; 16 — петля для подъема устройства на судно

Fig. 2. Autonomous device for underwater mining from the bottom of the water area: 1 — container made in the form of a grab bucket; 2 — steel spokes; 3 — teeth; 4 — mechanical sensor; 5 — bucket full closure mechanism; 6 — pipes;7 — check valves; 8 — flexible cavity; 9 — flexible rods; 10 — protective housing; 11 — pyrotechnic relay; 12 — electric detonator; 13 — chambered explosive material; 14 — lifting section; 15 — porous material; 16 — loop for lifting the device to the ship

всплытия на поверхность комплекс загружается на судно.

Для оценки подъема устройства со дна акватории было проведено сравнение двух вариантов:

• подъем комплекса на поверхность с помощью выталкивающей силы, образующейся при наполнении гибкой полости, за счет выделения газа после детонации взрывчатого вещества;

• подъем комплекса на поверхность с помощью выталкивающей силы, образующийся при наполнении гибкой полости, за счет выделения газа, возникающего за счет химической реакции.

На основании закона Авогадро определяется количество газов для взрывчатых веществ и химических реагентов [20]. Согласно закону газы имеют одинаковый молярный объем 22,4 л/моль при приведении условий к нормальным (давление 101325 Па, температура 273 К°):

где 5П— суммарное количество газов после химической реакции, моль; Мвв — молярная масса исходного вещества, г/моль.

Детонация взрывчатого вещества обладает рядом преимуществ: высокой скоростью реакции, относительной дешевизной исходных продуктов. Однако остается главный недостаток: влияние ударной волны на корпус автономного устройства.

Рассматривается несколько реакций взрыва: аммонита 6ЖВ, тротила, аммиачной селитры и гексогена и др. (рис. 3).

Также было рассмотрено несколько вариантов химических веществ, выделяющих максимальный объем газа с единицы массы химического реагента и др. (рис. 4):

• азид натрия;

• гидрид лития;

• гидразин;

• карбонат аммония.

К недостаткам можно отнести значительную стоимость некоторых веществ, химические реагенты могут выделять токсичные и огнеопасные газы.

Большее количество газа выделяют гидрид лития и гидразин, например, при реакции 1 грамма гидрида лития с водой выделяется 2,8 л газа. Но они выделяют огнеопасный водород.

Рациональным вариантом наполнения гибкой полости газом является выделение газа с помощью химической реакции гидрида лития, даже несмотря на его огнеопасный газ — водород, т.к. водород не горит без доступа кислорода, что удовлетворяет условиям подводной добычи.

С учетом Архимедовой силы РА, противоположно которой направлены сила тяжести Ст и сила сопротивления

подъемная сила комплекса определяется из следующей зависимости:

^ =РА-вт-Ис,Н, (2)

где Гп1- подъемная сила, Н; РА — выталкивающая сила, Н; Ст — сила тяжести, Н; /?с — сила сопротивления, Н.

Раскрывая формулу (2), получим:

^п = Рж ' 9' Ч - Рг' Ч ' 9 = Рж - Рг. н/м3> (3)

где рж — плотность жидкости, кг/м3; д — ускорение свободного падения, Н/кг; Уг — объем газа, м3; рг — плотность газа, кг/м3.

Сила сопротивления жидкости движению комплекса прямо пропорциональна форме, размерам, положению по отношению к потоку, скорости движения и шероховатости поверхности.

Также на силу тяжести не влияют внешние факторы, поэтому используем удельную подъемную силу/[21]:

99 97 | 95

0

1 93 Я

и fi

ч 91 о К

89 87 85 83

Глубина, м

Рис. 3. Объем газов, выделяющихся после детонации взрывчатого вещества Fig. 3. Volume of gases released after detonation of an explosive

103 101

99 97 | 95

0

1 93 Я v fi

ч 91 о К

89 87 85 83

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Глубнна, м

Рис. 4. Подъемная сила одного грамма газа, выделяемого после реакции вещества Fig. 4. Lifting force of one gram of gas released after the reaction of the substance

Известно, что с увеличением глубины давление внешней среды на газ повышается, тем самым влияя на плотность газов.

Для заданных параметров температуры и давления при помощи уравнения Менделеева — Клапейрона может быть вычислена плотность газа [19]:

Р-М /з

Рг кг/м3, (6)

^ = (4)

Из формул (3, 4) находим минимальный необходимый объем газа для поднятия груза:

(5)

рж -Рг У }

500 600 700 800 900 1000

Аммонит 6ЖВ Тротил

Аммиачная селитра ~ ® " Гексоген

Азид натрия —Дымный порох •«М • • Гидрид лития — — Гидразин

Карбонат аммония

Смесь газов, выделяемая после реакции данного вещества, 1 грамм

Смесь газов, выделяемая после реакции данного вещества, 1 грамм

Аммонит 6ЖВ Тротил

Аммиачная селитра ~ ® ™ Гексоген

Азид натрия —Дымный порох «• 2! • • Гидрид лития ~ Гидразин

Карбонат аммония

где Р — абсолютное давление газа, Па; М — молярная масса, г/моль; Я — универсальная газовая постоянная; Т — абсолютная температура газа в Кельвинах.

При детонации взрывчатых веществ или реакции химических реагентов выделяемые газы в большинстве случаев являются смесью различных газов.

Газовые смеси характеризуются концентрациями компонентов (молярными или массовыми). По закону Авогадро при равных условиях (при 0°С и 760 мм рт. ст.) объемный состав смеси газов приблизительно равен молярному, так как объем 1 моля идеального газа равен 22,41 м3 [22].

Молекулярная масса смеси газов Мсм при известном молярном составе смеси составит:

М. =

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

у • М + у2 • М2 +.... + уп • Мп 100

, г/моль,

(7)

где у1, у2.....уп — молярные (объемные) доли компонентов, %; М1, М2.....

Мп — молекулярные массы компонентов, г/моль.

Плотность смеси определяется в соответствии со значением молекулярной массы [23] Мсм:

Рем = > к^м3. (8)

На основании формул (1, 3, 8) была построена зависимость подъемной силы, выраженной в граммах для большей наглядности, от вида и массы взрывчатого вещества (рис. 4, 5).

Результаты

На диаграмме (рис. 3) видно, что наибольшее количество газа при детонации самостоятельного взрывчатого вещества выделяет тротил. При детонации 1 грамма тротила выделяется 1,09 л газа. Также у тротила есть ряд преимуществ, полезных при добыче ископаемых со дна акватории: данное взрывчатое вещество относительно неприхотливо в хранении по сравнению с другими ВВ, и оно абсолютно водонепроницаемое.

Главное достоинство выделения газа с помощью химической реакции — это отсутствие ударной волны.

На графике (рис. 4) видно, что при увеличении глубины подъемная сила газов уменьшается, например, у 1 грамма газа дымного пороха при глубине 200 м подъемная сила составляет 98,6 г, а при 800 м уменьшается до 88,3. Наиболее независимая от глубины подъемная сила присутствует у водорода, исходным веществом которого является гидрид лития.

Текущая формула подъемной силы газа будет иметь вид:

Ь = Ов

22,4 • 5„ Ма

Ро»

(Ро Ж • д • Нв )- Ра

1 -

(ро» • д • нв )• ма я • т

н,

(9)

где Qв — масса исходного реагента для инициирования газов, г; р0ж - плотность воды при нормальных условиях, кг/м3; НВ — глубина нахождения газа, м; Ра —

200

Исходное вещество, 1 г

• Аммонит 6ЖВ —В— Тротил

А .Хммимчимя селитра ~ • "Гексоген

Азид натрия Дымный порох • • И • Гидрид лития ~ "Гидразин

Карбонат аммония

О 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Глубина, м

Рис. 5 Подъемная сила газов, выделяемых с одного грамма вещества Fig. 5 Lifting force of gases released from one gram of the substance

давление окружающей среды (атмосферное), Па; Е — объемный модуль упругости воды, Па; Е = 2,15 • 109 Па; /? - универсальная газовая постоянная,

Я = 8,314—^ ; Т - температура моль- К

газа, К.

Подъемная сила газов, выделяемых от одного грамма гидразина при глубине 200 метров, равна 212,34 г, а при глубине 1000 м — 205,17. Наиболее оптимальным вариантом является использование гидрида лития в качестве газогенерирующего вещества.

Обсуждение результатов

В представленной статье рассмотрены два основных процесса образования газа для заполнения гибкой

полости автономного добычного комплекса грейферного типа, необходимого при всплытии его на поверхность от подводного забоя, а именно:

- газ, образующийся в результате детонации взрывчатого вещества;

- газ, образующийся в результате химической реакции.

Сравнивая представленные взрывчатые вещества, можно сделать вывод, что наибольшее количество газа выделяется в результате детонации тротила (1 грамм выделяет 1,09 л газа), однако у данного способа выделения газов есть недостаток — присутствие ударной волны. Для использования взрывчатых веществ необходимо укреплять добычное оборудование, что приведет к увеличению металлоёмкости.

Наиболее безопасным в плане производства добычных работ является процесс образования газа в результате химической реакции, к достоинству которого можно отнести отсутствие ударной волны.

В свою очередь, при сравнении вариантов образования газа учитывалась подъемная сила, которая зависит от глубины разрабатываемого месторождения, так у газов дымного пороха подъемная сила 1 грамма газа при глубине 200 м равна 98,6 г, а при 800 м — 88,3 г.

Наибольшая подъемная сила, образующаяся в результате химической реакции вне зависимости от глубины, присутствует у водорода, исходным

веществом которого является гидрид лития.

Заключение

В результате исследования был показан новый способ поднятия автономного комплекса со дна акватории, было проведено сравнение двух вариантов выделения газа. После подробного изучения и построения графиков зависимостей выявлено, что оптимальным вариантом является химическая реакция. Было выбрано более эффективное газогенерирующее химическое вещество в качестве гидрида лития, так как оно выделяет наибольшее количество газов при химической реакции.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Добрецов В. Б. Освоение минеральных ресурсов шельфа. — Л.: Недра, 1980. — 272 с.

2. Бондаренко А. А. Подводная добыча полезных ископаемых [Электронный ресурс] // Стройка : [сайт]. [2000]. URL: http://library.stroit.ru/articLes/podvod/index.htmL (дата обращения: 12. 10. 2015).

3. Hein JR, Mizell K, Koschinsky A, Conrad TA (2013) Deep-ocean mineral deposits as a source of critical metaLs for high- and green-technoLogy applications: comparison with Land-based resources. Ore Geology Reviews 51: 1 — 14.

4. Volkmann SE, Lehnen F (2017) Production key figures for planning the mining of manganese nodules. Marine Georesources & GeotechnoLogy 36: 360—375.

5. Bashir M. B., Kim S. H., Kiosidou E., Wolgamot H., Zhang W., (2012). A Concept for seabed Rare Earth Mining in the Eastern South Pacific. The LRET Collegium, 2012, Series 1. Available online at: https://www.southampton.ac. uk/assets/imported/transforms/ content-bLock/UsefuLDownLoads_DownLoad/ 7C8750BCBBB64FBAAF2A13C4B8A7D 1FD/LRET%20CoLLegium%202012 %20VoLume%201.pdf.

6. Birney K. (2006). Potential Deep-Sea Mining of Seafloor Massive Sulphides: A Case Study in Papua New Guinea. Master's thesis, University in IsLa Vista, IsLa Vista, CA.

7. Boschen R. E., Rowden A. A., Clark M. R., Gardner J. P. A. Mining of deep-sea seafloor massive sulfides: a review of the deposits, their benthic communities, impacts from mining, regulatory frameworks and management strategies // Ocean & Coast. Manage, 2013 No. 84, pp. 54—67. doi: 10.1016/j.ocecoaman.2013.07.005.

8. Petersen S and 5 coauthors (2016) News from the seabed — geological characteristics and resource potential of deep-sea mineral resources. Marine Policy 70: 175 — 187

9. Wynn RB and 13 coauthors (2014) Autonomous Underwater Vehicles (AUVs): their past, present and future contributions to the advancement of marine geoscience. Marine Geology 352: 451 — 468

10. Давидович А. П., Капустин А. А., Михайлов В. И. Подводная добыча песка и гравия за рубежом. — М.: ВНИИЭСМ, 1975. — 254 с.

11. Козлов М. Ю., Луконина О. А., Насонов Д. А. Технические средства для освоения глубоководных месторождений дна Мирового океана. Материалы XII международной научно-практической конференции «Новые идеи в науках о Земле». Москва, 2015.

12. Вильмис А. Л. Методическое обоснование параметров глубоководного подъема. Материалы XIII Международной научно-практической конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва : РГГРУ, 5-7 апреля, 2017 г.): в 2 т.: доклады / — Т. 1. — М.: МГРИ-РГГРУ, 2017. — 516 с. С.384—385

13. Тарасов Ю. Д. Комплексы для добычи железомарганцевых конкреций с морского дна / Ю. Д. Тарасов // Горное оборудование и электромеханика. — 2011. — № 2. — С. 17—25.

14. Дробаденко В. П., Малухин Н. Г., Луконина О. А., Козлов М. Ю. Обоснование технологических параметров эжекторной добычи магнетитовых песков в шельфовой зоне. Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельный выпуск № 11. Гидромеханизация, 2015.

15. Кириченко Е. А. Моделирование динамических процессов в глубоководных пневмогидротранспортных системах: моногр./ Е. А. Кириченко, О. Г. Гоман, В. Е. Кириченко, А. В. Романюков. -Д.: Национальный горный университет, 2012. — 268 с.

16. Андреев С. И., Бабаева С. Ф. Минеральные ресурсы Мирового океана — прагматическая реальность обозримого будущего или призрачный геополитический мираж. ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И. С. Грамберга, Санкт-Петербург, 2014 г.

17. Патент РФ № 2539508, 21.11.2013. Кисляков В. Е., Маликова К. В., Катышев П. В. Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории. 2015, Бюл. № 2.

18. Kislyakov V. E. Modern Technologies of mineral resources development. Collection of articles. Saarbrucken, Germany: LAPLAMBERT Academic Publishing, 2012. 148 p.

19. Кисляков В. Е., Катышев П. В., Баранова И. А. Основы новой технологии разработки грунтов шельфа на больших глубинах // Горная промышленность. — 2013. — № 109. — С. 96-99.

20. Глинка Н. Л. Общая химия. 22-я ред. — Л.: Химия, 1977. с. 18-19.

21. Таланов А. В. Все о воздушных шарах — М.: Астрель, 2002. — 271 с.

22. Гиматудинов Ш. К., Ширковский А. И. Физика нефтяного и газового пласта. — М.: Недра, 1982. — 311 с.

23. Фриш С. Э., Тиморева А. В. Курс общей физики. — Санкт-Петербург.: Лань, 2006. — 518 с. КПЗ

REFERENCES

1. Dobrecov V. B. Osvoenie mineral'nyh resursov shel'fa [Development of shelf mineral resources]. Leningrad: Nedra, 1980. 272 p. [In Russ]

2. Bondarenko A. A. Podvodnaya dobycha poleznyh iskopaemyh [Underwater extraction of minerals] [Elektronnyj resurs]. Strojka : [sajt]. [2000]. URL: http://library.stroit.ru/articles/ podvod/index.html (data obrashcheniya: 12. 10. 2015). [In Russ]

3. Hein JR, Mizell K, Koschinsky A, Conrad TA (2013) Deep-ocean mineral deposits as a source of critical metals for high- and green-technology applications: comparison with land-based resources. Ore Geology Reviews 51: 1 — 14.

4. Volkmann SE, Lehnen F (2017) Production key figures for planning the mining of manganese nodules. Marine Georesources & Geotechnology 36: 360—375.

5. Bashir M. B., Kim S. H., Kiosidou E., Wolgamot H., Zhang W., (2012). A Concept for seabed Rare Earth Mining in the Eastern South Pacific. The LRET Collegium, 2012, Series 1. Available online at: https://www.southampton.ac. uk/assets/imported/transforms/

content-bLock/UsefuLDownLoads_DownLoad/ 7C8750BCBBB64FBAAF2A13C4B8A7D 1FD/LRET%20CoLLegium%202012 %20VoLume%201.pdf. [In Russ]

6. Birney K. (2006). PotentiaL Deep-Sea Mining of Seafloor Massive SuLphides: A Case Study in Papua New Guinea. Master's thesis, University in IsLa Vista, IsLa Vista, CA.

7. Boschen R. E., Rowden A. A., CLark M. R., Gardner J. P. A. Mining of deep-sea seafloor massive suLfides: a review of the deposits, their benthic communities, impacts from mining, reguLatory frameworks and management strategies. Ocean & Coast. Manage, 2013 no. 84, pp. 54-67. doi: 10.1016/j.ocecoaman.2013.07.005.

8. Petersen S and 5 coauthors (2016) News from the seabed geoLogicaL characteristics and resource potentiaL of deep-sea mineraL resources. Marine PoLicy 70: 175 — 187.

9. Wynn RB and 13 coauthors (2014) Autonomous Underwater VehicLes (AUVs): their past, present and future contributions to the advancement of marine geoscience. Marine GeoLogy 352: 451 — 468.

10. Davidovich A. P., Kapustin A. A., MihajLov V. I. Podvodnaya dobychapeska igraviya za rubezhom [Underwater extraction of sand and graveL abroad]. Moscow: VNIIESM, 1975. 254 p. [In Russ]

11. KozLov M. Yu., Lukonina O. A., Nasonov D. A. Tekhnicheskie sredstva dlya osvoeniya glubokovodnyh mestorozhdenij dna Mirovogo okeana [TechnicaL means for the deveLopment of deep-water deposits of the bottom of the WorLd Ocean]. MateriaLy XII mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Novye idei v naukah o ZemLe». Moscow, 2015. [In Russ]

12. ViL'mis A. L. Metodicheskoe obosnovanie parametrov glubokovodnogo pod'ema [MethodoLogicaL substantiation of the parameters of deep-water ascent]. MateriaLy XIII Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Novye idei v naukah o ZemLe» (Moskva : RGGRU, 5-7 apreLya, 2017 g.): v 2 t.: dokLady. T. 1. Moscow: MGRI-RGGRU, 2017. 516 s. S.384—385 [In Russ]

13. Tarasov Yu. D. CompLexes for the extraction of ferromanganese noduLes from the seabed. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. 2011. no. 2. pp. 17—25. [In Russ]

14. Drobadenko V. P., MaLuhin N. G., Lukonina O. A., KozLov M. Yu. Substantiation of technoLogicaL parameters of ejector extraction of magnetite sands in the sheLf zone. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. OtdeL'nyj vypusk no. 11. Gidromekhanizaciya, 2015. [In Russ]

15. Kirichenko E. A., Goman O. G., Kirichenko V. E., Romanyukov A. V. Modelirovanie dinamicheskih processov v glubokovodnyh pnevmogidrotransportnyh sistemah [ModeLing of dynamic processes in deep-water pneumatic hydrotransport systems]: monogr. D.: NacionaL'nyj gornyj universitet, 2012. 268 p. [In Russ]

16. Andreev S. I., Babaeva S. F. Mineral'nye resursy Mirovogo okeanapragmaticheskaya real'nost' obozrimogo budushchego ili prizrachnyj geopoliticheskij mirazh [MineraL resources of the WorLd Ocean are a pragmatic reaLity of the foreseeabLe future or an iLLusory geopoLiticaL mirage]. FGUP «VNIIOkeangeoLogiya im. I. S. Gramberga, Sankt-Peterburg, 2014. [In Russ]

17. Patent RF no. 2539508, 21.11.2013. KisLyakov V. E., MaLikova K. V., Katyshev P. V. Avtonomnoe ustrojstvo dLya pod»ema poLeznyh iskopaemyh so dna akvatorii. 2015, ByuL. no. 2. [In Russ]

18. KisLyakov V. E. Modern TechnoLogies of mineraL resources deveLopment. SoLLection of articLes. Saarbrucken, Germany: LAPLAMBERT Academic PubLishing, 2012. 148 p.

19. KisLyakov V. E., Katyshev P. V., Baranova I. A. Foundations of a new technoLogy for the deveLopment of sheLf soiLs at great depths. Gornaya promyshlennost'. 2013. no. 109. pp. 96-99. [In Russ]

20. GLinka N. L. Obshchaya himiya [GeneraL chemistry]. 22-ya red. Leningrad: Himiya, 1977. pp. 18-19. [In Russ]

21. Talanov A. V. Vse o vozdushnyh sharah [All about balloons]. Moscow: Astrel', 2002. 271 s. [In Russ]

22. Gimatudinov Sh. K., Shirkovskij A. I. Fizika neftyanogo i gazovogo plasta [Physics of oil and gas reservoir]. Moscow: Nedra, 1982. 311 p. [In Russ]

23. Frish S. E., Timoreva A. V. Kurs obshchej fiziki [Course of General Physics]. Sankt-Peterburg: Lan', 2006. 518 p. [In Russ]

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Кисляков Виктор Евгеньевич — докт. техн. наук, проф., кафедры «Открытые горные работы», [email protected];

Катышев Павел Викторович — канд. техн. наук, доцент кафедры «Открытые горные работы». [email protected];

Шкаруба Наталья Александровна — аспирантка кафедры «Открытые горные работы». [email protected];

Елизарьев Владимир Сергеевич — студент кафедры «Открытые горные работы». [email protected];

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Башкатова Яна Руслановна — аспирантка кафедры «Открытые горные работы». [email protected];

Сибирский федеральный университет, Институт горного дела, геологии и геотехнологий, Красноярск, Москва.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Kislyakov V. E., Dr. Sci. (Eng.), professor of the Department "Open pit mining", [email protected];

Katyshev P. V., Cand. Sci. (Eng.), associate professor of the Department "Open pit mining", [email protected];

Shkaruba N. A., postgraduate student of the Department "Open pit mining". nshkaruba@ sfu-kras.ru;

Elizariev V. S., student of the Department "Open pit mining". [email protected]; Bashkatova Y. R., postgraduate student of the Department "Open pit mining". bashkatova. [email protected];

Siberian Federal University, Institute of Mining, Geology and Geotechnology, Krasnoyarsk, Russia.

Получена редакцией 08.10.2020; получена после рецензии 01.03.2021; принята к печати 10.02.2021. Received by the editors 08.10.2020; received after the review 01.03.2021; accepted for printing 10.02.2021.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.