上海訊 着底4102.8米，取回深海多金屬結殻與結核，近日，由上海交通大學自主研製的深海重載作業採礦車工程樣機“開拓二號”，在完成深海試驗航次後，搭乘“向陽紅03”號科考船返回厦門，海試取得成功。此次海試，“開拓二號”5次探採，創下了我國深海採礦領域的6項紀録，技術性能達到國内領先、國際先進水平。
　　“海底地形崎嶇，海况條件比較復雜，海底採礦裝備不僅需要在這樣的環境中來去自如，還要具備開採和收集能力，并且能有效地回收，這其中的每一個環節，都要經過海試的考驗。”海試首席科學家、上海交通大學船舶海洋與建築工程學院教授楊建民介紹説，長期以來，深海採礦在國際上存在三大技術難題：一是礦區海底地形异常復雜，裝備安全行進困難；二是深海礦産賦存形式與物理特性復雜多樣，高效開採收集困難；三是深海重載作業裝備在海上風浪條件下，安全布放回收困難。
　　這次深海試驗，“開拓二號”在海底多金屬結殻與結核礦區，連續成功完成了5次下潜，其中4000米級深度1次，2000米級深度4次，採礦車分别達到了1802.4米、1929.9米、1955.8米、2048.5米和4102.8米等深海海底，這是國内深海重載作業採礦車首次在4000米以深海底開展深海礦産資源試開採試驗。并且，“開拓二號”還展現出了强大的海底礦岩鑽進與采集能力，對緊密附着在堅硬礦岩上的多金屬結殻、淺埋於稀軟深海沉積物中的多金屬結核等不同類型海底礦物進行瞭高效開採收集，成功獲得了200多公斤的多金屬結殻、多金屬結核、海底基岩等各類深海礦産樣品。
　　據團隊介紹，“開拓二號”的研發，共實現了國内同類研究的6個“突破”：首次實現深海重載作業採礦車布放作業水深突破4000米大關，達到4102.8米，並獲得了大量多金屬結殻、多金屬結核等深海礦産樣品；首創深海復雜海底地形高機動行進技術，實現30度以上陡峭海山、深海稀軟沉積物等各種復雜海底地形的安全、穩定行進；首創深海多礦類複合鑽採技術，實現對多金屬結殻、多金屬結核等不同類型礦石高效開採與收集；首創深水重載作業智能精細控制技術，形成作業路徑智能規劃、跟踪與避障能力，實現深水厘米級精準定位；首創非金屬纜深海重載布放回收技術，實現4100米水深重載裝備布放回收，安全工作負載等指標位居國内前列；創新深海環境擾動監測評估技術，採礦車還搭載了環境監測系統，對海底羽狀流生成擴散、水下作業噪聲等環境影響情况進行了全面監測與評估，爲我國深海礦産資源勘探與緑色環保開採提供了珍貴的一手材料和數據。
　　隨船參加海試的青島海洋地質研究所深海地質與礦産室副主任黄威表示，“開拓二號”具備高效、穩定地采集深海多金屬結殻礦石的能力，針對附着在斜坡基岩之上的多金屬結殻，它的切削能力可以把結殻和基岩快速分離開，高效地把結殻礦石吸入集礦箱。此外，該深海採礦車的爬坡和避障能力可以讓它在復雜地形環境下實現多方向進行，從而大範圍覆蓋結殻礦區，提昇礦石採收率。同時，深海採礦車的布放與回收是一個技術難點。“開拓二號”連續5天在6級風、4級海况條件下作業，成功完成多次、連續深海布放、海底作業與提昇回收，裝備安全性、可靠性得到了檢驗。
　　“開拓”系列採礦車的成功研製將有力推動上海長興海洋實驗室成爲我國深海採礦技術的重要研究基地。未來，學校將繼續以“大海洋”建設爲抓手，凝練關鍵技術攻關科研成果，穩步推進深海採礦高端海洋裝備研製，努力向成果化、産業化轉移。（王文娟）