Підводний видобуток
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Підводний видобуток

Підводний видобуток корисних копалини, розробка родовищ корисних, копалин під водами Світового океану.

  Розробка поверхневих родовищ шельфу і ложа океану виробляється відкритим способом через водну товщу. На поверхні шельфу (19% площ суші) і ложа океану (50% площ Землі) зосереджені величезні мінеральні ресурси. Лише у железомарганцевих конкреціях донних відкладень Тихого океану запаси марганцю прогнозуються в 2,4×10 11 т, кобальту — 2,8×10 9 т, нікелю — 9,4×10 9 т, мідь — 5,3×10 9 т. На шельфі розташовуються розсипні родовища важких мінералів і металів.

  Перші спроби освоєння шельфу зроблені в 11 ст до н.е.(наша ера), коли Фінікії з відкладень морських черепашок добували сировину для виробництва пурпурної фарби. Пізніше (6 ст до н.е.(наша ера)) на островах Полінезії велася розробка коралових рифів для здобуття будівельних матеріалів. У 3 ст до н.е.(наша ера) з глибини 4 м-коду у о. Халка, в протоку Босфор, нирці добували мідну руду. В кінці 19 ст почалося освоєння розсипів золота, потім ільменіту, рутилу, циркону, монацита на побережжі Австралії (1870), Бразилії (1884), Індії (1909). У 20-х рр. 20 ст був початий видобуток олова з морських розсипів Індонезії, в 1963 — алмазів на шельфі Південно-західної Африки. На початку 60-х рр. добувався залізняк з розсипів затоки Аріаке (Японія). У СРСР роботи по освоєнню морських розсипів були початі в 1966 на шельфі східної частини Балтіки, де добувалися тітано-цирконові концентрати.

  В 1973 понад 70 дражних підприємств добували з розсипів шельфу близько 120—130 млн. м 3 гірської маси, при цьому видобуток олов'яних концентратів з морських розсипів досягала 10% від світового об'єму видобутку олова (без СРСР), а вартість здобутих алмазів в окремі роки складала понад 3% від загальної вартості алмазів, що добувалися.

  Залежно від горно-геологічних і гідрометеорологічних умов, глибини розробки і вигляду корисної копалини застосовуються різні технічні засоби ( мал. 1 ), а також способи П. д. Розробляються розсипи переважно багаточерпаковими, гідравлічними і грейферами драгами . Для розробки железомарганцевих конкрецій випробувані і будуються (1974) драги з гідравлічним підйомом (ерліфт) і ковшами, що закріплюються на безконечному тросі.

  Перспективи відкритою П. д. на шельфі визначаються її перевагами в порівнянні з розробкою родовищ суші: будівництво дражних і ін. технічних судів на крупних суднобудівельних заводах виключає період будівельно-монтажних робіт на родовищі; значно зменшуються об'єми по розтину родовищ корисних копалини; виключається будівництво під'їзних шляхів, ліній електропередач і житлових селищ, а також відпадає необхідність відчуження з.-х.(сільськогосподарський) земель і подальшій їх рекультивації.

  Гірським роботам на шельфі важко наявністю хвилювань на водній поверхні, заносимістю вироблень на дні морить, розмивом відвалів, виїмкою порід і їх скиданням в середу життєдіяльності морської фауни і флори, а також необхідністю підтримки стійкості берегових ліній.

  Основні напрями науково-дослідних робіт по освоєнню шельфу в СРСР: розробка методів геологічних пошуків і випробування морських розсипів шельфу зі встановленням їх геолого-економічної оцінки; розробка наукових основ технології підводного видобутку корисних копалин в районах континентального шельфу і океанічного ложа без збитку для водних організмів; створення машин, виробляючий видобуток і збагачення корисних копалини на всіх глибинах шельфу.

  Розробка родовищ надр Світового океану здійснюється підземними гірськими виробленнями і буровими свердловинами.

  П. д. з корінних родовищ по методах виїмки руд корисної копалини мало чим відрізняється від видобутку на суші (див. Підземна розробка корисних копалини). На більшості підводних шахт стволи закладаються на суші, внаслідок цього відкатувальні вироблення мають протяжність в декілька км. Застосовують розтин шахтних полів стволами з штучних островів (наприклад, шахта «Майке», Японія). Глибина заставляння гірських вироблень під дном що гарантує їх від затоплення, залежить від властивостей вищерозміщених порід і зазвичай дорівнює 65—80 м. Розробка родовищ ведеться із закладкою виробленого простору; провітрювання морських шахт здійснюється через один ствол по трубах.

  В 1974 експлуатувалося 57 вугільних шахт в Японії, Великобританії, Туреччині, на о. Тайвань, дві залізорудні шахти у Фінляндії і Канаді, дві олов'яні копальні у Великобританії і СРСР.

  Найбільший об'єм П. д. доводиться на видобуток нафти і газу з надр Світового океану. Перспективним є також видобуток твердих корисних копалини геотехнологичеськимі методами (див. Підземне вилуговування, Підземне розчинення ) . Наприклад, річний видобуток сірки за допомогою розплавлення на родовищах Мексиканської затоки перевищує 600 тис. т (1973).

  До П. д. відносять також витягання корисних копалини з морської води, засноване на физико-хімічних процесах виділення розчинених в ній солей, різних хімічних елементів, загальний об'єм яких досягає 48 млн. км 3 (в т.ч. біля 2×10 16 т натрію, біля 2×10 15 т магнію, біля 1,3×10 14 т брому).

  З середини 19 ст з маткових рассолов куховарської солі у Франції почали отримувати бром . З 30-х рр. 20 ст почато промислове витягання з морської води магнію. У 1970 в СРСР, США, Великобританії і ін. країнах працювало понад 100 підприємств по видобутку хлористого натрію з морської води з обсягом виробництва понад 10 млн. т, магнію 300 тис. т і брому 75 тис. т.

  Технологія витягання хімічних елементів з морської води передбачає, як правило, їх концентрацію, а потім, при взаємодії насиченого розчину з ін. елементами, їх здобуття у вигляді з'єднань ( мал. 2 ).

  Концентрація хімічних елементів в морській воді низька (за винятком натрію, магнію, брому), і тому їх витягання нерентабельне (1974). Перспективи в цьому напрямі пов'язані із збільшенням об'ємів опріснення морської води. З отримуваних при цьому попутних рассолов хімічних елементи можна ефективно витягувати на установках по адсорбційному обміну і екстракції. Про правові питання П. д. див.(дивися) в ст. Шельф . Див. також статті Океан і Морська геофизична розвідка .

 

  Літ.: Меро Д., Мінеральні багатства океану, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1969; Видобуток корисних копалин з дна Морея і океанів, М., 1970.

  Р. А. Нурок. Ю. Ст Бубіс.

Мал. 2. Схема здобуття магнію з морської води: 1 — трубопровід для подачі морської води; 2 — розподільний резервуар; 3 — пристрій для гидрообработки; 4 — вторинний реактор; 5 — третинний реактор; 6 — первинний загусник; 7 — ємкість для зберігання прісної води; 8 — промивна установка; 9 — вакуум-фільтр; 10 — гвинтовий транспортер; 11 — ємкість для зберігання загуслого Mg(ВІН) 2 ; 12 — пристрій для гидрообработки прісної води; 13 — роторні сушильні печі.

Мал. 1. Технічні засоби підводного видобутку корисних копалин.