Обоснование рациональной компоновочной схемы комплекса подводного скипового подъема

Королев Р.И.

ООО «ПроТехИнжиниринг»-«Санкт-Петербург», Санкт-Петербург

Юнгмейстер Д.А., Ефимов Ф.А., Федоров Е.В.

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург

Ключевые слова: глубоководная добыча, многоканатный подъем, машины со шкивами трения, КЁПЕ, кобальтоносные железомарганцевые корки, железомарганцевые конкреции, шахтный подъем

Аннотация. Проанализированы текущая ситуация в сфере подводной горной добычи полезных ископаемых. Отмечены перспективные полезные ископаемые и средства для их добычи со дна океанов. С целью скорейшего выхода для промышленной добычи подводных полезных ископаемых предлагается использовать канатный подъем, по аналогу с действующими рудниками. Представлены и описаны запатентованные технологии одноконцевого барабанного подъема с управляемым грузозахватным механизмом, а также технология многоканатного подъема с движением сосудов по направляющим канатам. Выделены достоинства и недостатки способов подъема в условиях подводной добычи с обоснованием целесообразности применения многоканатного подъема по принципу работы подъемной машины со шкивами трения. Приведен расчет основных параметров машин трения по скорректированной методике, основывающейся на известных подходах к расчету рудничных многоканатных подъемных машин. На основе расчета отмечено, какие основные технологические решения позволят производить работу комплекса с соблюдением действующих требований промышленной безопасности в условиях подводной добычи. Определено количество и диаметр подъемных канатов, диаметр шкива трения с проверкой удельного давления на его футеровку шкива трения, а также рассчитан коэффициент статических натяжений канатов, исключающий их проскальзывание. Для заданных и расчетных параметров посчитана техническая производительность подъема. В выводах отмечены основные риски, связанные с невозможностью реализации подводного многоканатного подъема.

Justification of a rational layout scheme for an underwater skip hoist complex

Korolev R.I.

ProTechInzhenering-Saint Petersburg LLC, Saint-Petersburg

Yungmeister D.A., Efimov F.A., Fedorov E.V.

Empress Catherine Saint Petersburg Mining University, Saint-Petersburg

Keywords: deep-sea mining, multi-rope hoist, friction sheave machines, KOEPE, cobalt-rich ferromanganese crusts, ferromanganese nodules, mine hoist.

Abstract. The current situation in the field of underwater mining of minerals is analyzed. Promising minerals and means for their extraction from the ocean floor are noted. In order to quickly enter the industrial extraction of underwater minerals, it is proposed to use a rope hoist, similar to existing mines. Patented technologies of a single-end drum hoist with a controlled gripping mechanism, as well as a technology of a multi-rope hoist with the movement of vessels along guide ropes are presented and described. The advantages and disadvantages of lifting methods in underwater mining conditions are highlighted with a justification for the feasibility of using a multi-rope hoist based on the operating principle of a hoisting machine with friction pulleys. The calculation of the main parameters of friction machines is given using an adjusted methodology based on known approaches to the calculation of mine multi-rope hoisting machines. Based on the calculation, it is noted which main technological solutions will allow the complex to operate in compliance with the current industrial safety requirements in underwater mining conditions. The number and diameter of the lifting ropes, the diameter of the friction pulley with the specific pressure on its lining of the friction pulley were determined, and the coefficient of static tension of the ropes, eliminating their slippage, was calculated. The technical performance of the lifting was calculated for the specified and calculated parameters. The conclusions note the main risks associated with the impossibility of implementing an underwater multi-rope lifting.