深海采矿矿石输送设备关键技术研究项目摘要

本项目是针对深海采矿矿石输送设备的控制技术和海洋动力环境对矿石输送设备性能影响的研究。对于输送设备控制技术的研究，首先研究出满足深海采矿要求的储料罐内矿石量检测方法、矿浆浓度检测方法和满足特殊要求的阀门技术，然后研制出实验控制设备，针对输送设备的控制策略、被控制阀门和检测设备与主控制设备之间的通讯技术、阀门开启模式控制等进行研究。对于海洋动力环境对设备性能影响的研究，首先建立矿石输送系统力学分析模型，在对输送系统进行力学仿真分析的基础上，针对管道的运动规律和空间几何形状的控制、管道两端的受力、采矿车和采矿船的工作参数和工作模式、采矿系统极限工作环境等进行研究，然后采用理论与实验相结合的方法，分析海洋动力环境对矿石输送管道内流体的速度、矿石沉降速度、矿石临界流速等流体特性参数的影响，以及对扬程、功率等矿石输送设备性能参数的影响。项目完成后，将为深海采矿矿石输送设备的设计和控制提供技术储备。

本项目是针对深海采矿矿石输送设备的控制技术和海洋动力环境对矿石输送设备性能影响的研究。对于输送设备控制技术的研究，首先研究出满足深海采矿要求的储料罐内矿石量检测方法、矿浆浓度检测方法和满足特殊要求的阀门技术，然后研制出实验控制设备，针对输送设备的控制策略、被控制阀门和检测设备与主控制设备之间的通讯技术、阀门开启模式控制等进行研究。对于海洋动力环境对设备性能影响的研究，首先建立矿石输送系统力学分析模型，在对输送系统进行力学仿真分析的基础上，针对管道的运动规律和空间几何形状的控制、管道两端的受力、采矿车和采矿船的工作参数和工作模式、采矿系统极限工作环境等进行研究，然后采用理论与实验相结合的方法，分析海洋动力环境对矿石输送管道内流体的速度、矿石沉降速度、矿石临界流速等流体特性参数的影响，以及对扬程、功率等矿石输送设备性能参数的影响。项目完成后，将为深海采矿矿石输送设备的设计和控制提供技术储备。

采矿方法：我国磷矿的开采方式分为地下开采和露天开采两大类；地下开采约占开采总产量的60%，其采矿方法主要为房柱法。露天开采有代表性的大中型矿山是云南磷化学工业(集团)公司、昆阳、晋宁磷矿、湖北黄麦岭磷化工集团公司、贵州瓮福、湖北荆襄大峪口磷矿，约占磷矿总产量的40%。

一般每个工业部门和矿区都有各自的计算范围。按所含有用矿物性质和利用的特征分为金属矿石和非金属矿石两大类。

一般分为贫矿石、普通矿石和富矿石。有时仅分为贫矿石和富矿石，这种划分没有统一标准。采矿过程中采出的矿石，由于废石混入或高品位矿石的损失等原因，使采出的矿石品位降低的现象称矿石贫化。矿石贫化将增加运输和加工费用，降低矿石加工部门的生产能力和回收率。如废石中含有有害杂质，还将降低最终产品质量。矿石贫化主要以矿石贫化率（工业矿石品位与采出矿石品位之差与工业品位的比值，以百分数表示）表示。