RU2181837C2

RU2181837C2 - Complex for deep-sea mining of ferromanganesian concretions

Info

Publication number: RU2181837C2
Application number: RU2000113066A
Authority: RU
Inventors: М.В. Войлошников; Э.И. Черней
Original assignee: Дальневосточный государственный технический университет
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2002-04-27

Abstract

FIELD: equipment for mining of ferromanganesian concretions. SUBSTANCE: complex includes submersible apparatus with actuating member and propeller, and connected by means of pipeline with craft, and is distinguished by the fact that its actuating member is made in form of apparatus rigidly connected with base in form of annular cylinder, whose internal cavity accommodates tubular case housing, with clearance, of airlift pipe for concretion lifting, and bottom plate coaxial with airlift pipe and installed for motion of bottom along airlift pipe. Bottom is made in form plate with radially located corrugations triangular in cross-section. Plate in plan presents polyhedron. Upper end of airlift pipe for lifting of concretions is connected with ball mills with help of troughs and screens, whose underscreen space is communicated with gap between surface of tubular case and airlift pipe for concretion lifting. This gap communicates with space above bottom upper surface. Outlets of mills are connected with cavity of receiving chamber which is communicated by means of main airlift through pipeline with craft. Lower end surface of annular cylinder has rim triangular in section. Propeller of submersible apparatus is made in form of vessels located symmetrically to longitudinal axis of submersible apparatus hydraulically connected with ballast vessel and provided with sustainer nozzles located symmetrically to apparatus longitudinal axis and, at least, one steering nozzle installed asymmetrically and provided with controlled shutoff member. System of generation of gaseous working agent has chambers isolated form one another and hydraulically connected through shutoff member. Chamber are intended for location of reagents. Chambers are made in body of submersible apparatus and pneumatically connected with receiver which is pneumatically connected through distributor with drives of ball mills, dispersers of airlift for concretion lifting and main airlift, ballast vessel and gas holder. Disperser of main lift is pneumatically connected with gas holder cavity which is pneumatically connected with separator of working agent of airlift for concretion lifting. EFFECT: higher efficiency of mining due to reduced capital and working costs for recovery of ferromanganesian concretions and higher maneuverability of apparatus. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к техническим средствам освоения ресурсов Мирового океана и может быть эффективно использовано для добычи железомарганцевых конкреций (ЖМК). The invention relates to technical means for the development of resources of the oceans and can be effectively used for the extraction of ferromanganese nodules (MMC).

Известно техническое решение (патент Японии 56-41798, кл. Е 21 С 45/00, 1981), включающее погружной аппарат с исполнительным органом и шасси, соединенный трубопроводом с плавредством. Недостатком технического средства являются значительные капитальные и эксплуатационные затраты на выдачу ЖМК на поверхность при низкой маневренности погружного аппарата. A technical solution is known (Japanese Patent 56-41798, class E 21 C 45/00, 1981), including a submersible with an actuator and a chassis connected by a pipeline to a ship. The disadvantage of the technical means is the significant capital and operating costs for issuing the LMC to the surface with low maneuverability of the submersible.

Известен комплекс для глубоководной добычи железомарганцевых конкреций, включающий погружной аппарат с исполнительным органом, мельницами для измельчения железомарганцевых конкреций, выходы которых сообщены с полостью приемной камеры, которая соединена через трубопровод с плавсредством, движитель погружного аппарата (з. ФРГ 2950922, кл. Е 21 С 50/00, 1980). A well-known complex for deep-sea mining of ferromanganese nodules, including a submersible apparatus with an executive body, mills for grinding ferromanganese nodules, the outputs of which are connected to the cavity of the receiving chamber, which is connected through a pipeline to the ship, the mover of the submersible apparatus (s. Germany 2950922, class E 21 C 50/00, 1980).

Недостатком устройства являются значительные капитальные и эксплуатационные затраты на выдачу полезных компонентов на плавсредство, предполагающие наличие нескольких трубопроводов, а также ограниченная маневренность погружного аппарата. The disadvantage of this device is the significant capital and operating costs for the issuance of useful components for a watercraft, suggesting the presence of several pipelines, as well as the limited maneuverability of the submersible.

Задачей изобретения является повышение эффективности добычи за счет снижения капитальных и эксплуатационных затрат на выдачу ЖМК, а также повышение маневренности аппарата. The objective of the invention is to increase the efficiency of production by reducing capital and operating costs for the issuance of LMCs, as well as increasing the maneuverability of the apparatus.

Для решения поставленной задачи комплекс для глубоководной добычи железомарганцевых конкреций, комплекс для глубоководной добычи железомарганцевых конкреций, включающий погружной аппарат с исполнительным органом, мельницами для измельчения железомарганцевых конкреций, выходы которых сообщены с полостью приемной камеры, которая соединена через трубопровод с плавсредством, движитель погружного аппарата, отличается тем, что исполнительный орган выполнен в виде жестко соединенного с основанием аппарата кольцевого цилиндра, во внутренней полости которого размещены трубчатый кожух, с установленной внутри него с зазором трубой эрлифта для подъема конкреций, и соосное с ней днище, установленное с возможностью перемещения последнего вдоль трубы эрлифта, причем днище выполнено в виде пластины с радиально расположенными гофрами треугольного поперечного сечения, имеющей в плане форму многогранника, при этом верхний конец трубы эрлифта для подъема конкреций связан с шаровыми мельницами посредством лотков с грохотами, подгрохотное пространство которых сообщается с зазором между поверхностью трубчатого кожуха и трубой эрлифта для подъема конкреций, причем этот зазор сообщается с пространством над верхней поверхностью днища, кроме того, система генерирования газообразного рабочего агента содержит изолированные друг от друга и гидравлически связанные через запорный элемент камеры для размещения реагентов, выполненные в корпусе погружного аппарата, одна из которых пневматически связана с ресивером, который через распределитель пневматически связан с приводами шаровых мельниц, диспергаторами эрлифта для подъема конкреций и главного эрлифта, балластной емкостью и газгольдером. Кроме того, нижняя торцевая поверхность кольцевого цилиндра снабжена ребордой треугольного поперечного сечения. Кроме того, движитель погружного аппарата выполнен в виде емкостей размещенных симметрично продольной оси погружного аппарата, гидравлически связанных с балластной емкостью и снабженных маршевыми насадками, расположенными симметрично продольной оси аппарата и, по меньшей мере одной, подруливающей насадкой, установленной асимметрично и снабженной управляемым запорным элементом. Кроме того, диспергатор главного эрлифта пневматически связан с полостью газгольдера, которая пневматически связана с отделителем рабочего агента эрлифта для подъема конкреций. To solve this problem, a complex for deep-sea mining of ferromanganese nodules, a complex for deep-sea mining of ferromanganese nodules, including a submersible apparatus with an executive body, mills for grinding ferromanganese nodules, the outlets of which are connected to the cavity of the receiving chamber, which is connected through the pipeline to the ship, the propulsion device characterized in that the actuator is made in the form of an annular cylinder rigidly connected to the base of the apparatus, inside the lower cavity of which is placed a tubular casing, with an airlift pipe installed inside it with a gap for lifting nodules, and a bottom coaxial with it, installed with the possibility of moving the latter along the airlift pipe, the bottom being made in the form of a plate with radially arranged corrugations of triangular cross section having plan the shape of the polyhedron, while the upper end of the airlift pipe for lifting nodules is connected with ball mills through trays with screens, the sub-surface of which communicates with a gap m between the surface of the tubular casing and the airlift pipe for lifting nodules, and this gap communicates with the space above the upper surface of the bottom, in addition, the gaseous working agent generation system contains reagent chambers isolated from each other and hydraulically connected through the locking element, made in the housing submersible apparatus, one of which is pneumatically connected to the receiver, which through the distributor is pneumatically connected to the drives of ball mills, airlift dispersers for For lifting nodules and the main airlift, ballast capacity and gas holder. In addition, the lower end surface of the annular cylinder is provided with a flange of triangular cross section. In addition, the mover of the submersible device is made in the form of containers placed symmetrically to the longitudinal axis of the submersible device, hydraulically connected to the ballast tank and equipped with marching nozzles located symmetrically to the longitudinal axis of the device and at least one thrusting nozzle mounted asymmetrically and equipped with a controllable locking element. In addition, the disperser of the main airlift is pneumatically connected to the cavity of the gas holder, which is pneumatically connected to the separator of the working agent of the airlift for lifting nodules.

Сущность изобретения заключается в особом выполнении исполнительного органа в виде кольцевого цилиндра, жестко соединенного с основанием погружного аппарата. Кольцевой цилиндр, воспринимая вертикальную нагрузку от массы аппарата, внедряется в подстилающие породы и, тем самым, изолирует от акватории отрабатываемый участок, а также (вместе с признаком, задающим конструктивное выполнение подвижного днища) способствует извлечению из выемочной камеры ЖМК различной гидравлической крупности без потерь, поскольку позволяет создать необходимую скорость трогания ЖМК и поддерживать гидродинамические параметры постоянными, независимо от подвигания забоя выемки. Кроме того, конструкция подвижного днища позволяет разделить в пространстве илы, поступающие из подгрохотного пространства, и нетронутый материал, содержащий ЖМК. Кроме того, выполнение движителя погружного аппарата в виде асимметрично расположенных насадок обеспечивает ему поступательное перемещение и возможность изменения курса. The invention consists in a special embodiment of the actuator in the form of an annular cylinder rigidly connected to the base of the submersible apparatus. The annular cylinder, perceiving the vertical load from the mass of the apparatus, is embedded in the underlying rocks and, thereby, isolates the worked out area from the water area, and also (together with a sign specifying the constructive design of the moving bottom) facilitates the extraction of various hydraulic sizes from the excavation chamber of the LMF without loss, since it allows you to create the necessary speed of moving the LMC and maintain the hydrodynamic parameters constant, regardless of the movement of the bottom of the excavation. In addition, the design of the movable bottom allows you to separate in space the sludge coming from the subsurface space, and untouched material containing LMC. In addition, the execution of the mover of the submersible in the form of asymmetrically arranged nozzles provides him with translational movement and the possibility of changing course.

Проведенный заявителем поиск по источникам научно-технической и патентной литературы позволяет выявить отличительные признаки в заявляемом техническом решении, следовательно, комплекс для глубоководной добычи железомарганцевых конкреций удовлетворяет критерию "новизна". Кроме того, заявленное решение соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к. не известно из предшествующего уровня техники. A search by the applicant for the sources of scientific, technical and patent literature makes it possible to identify distinctive features in the claimed technical solution, therefore, the complex for deep-sea mining of ferromanganese nodules meets the criterion of "novelty." In addition, the claimed solution meets the criterion of "inventive step", because not known from the prior art.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения способствует достижению технического результата, т.е. повышению маневренности аппарата и повышению эффективности добычи ЖМК. The presence of a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed invention helps to achieve a technical result, i.e. increase the maneuverability of the apparatus and increase the efficiency of production of LMCs.

На фиг. 1 показан общий вид погружного аппарата в плане, на фиг. 2 изображен вертикальный разрез аппарата, на фиг. 3 показано днище в плане, фиг. 4 иллюстрирует развертку днища, а на фиг. 5 изображено распределение рабочего агента по его потребителям. In FIG. 1 shows a general plan view of the submersible apparatus, FIG. 2 shows a vertical section of the apparatus, in FIG. 3 shows a bottom in plan; FIG. 4 illustrates a scan of the bottom, and in FIG. 5 shows the distribution of the working agent among its consumers.

Комплекс для глубоководной добычи ЖМК включает погружной аппарат 1 с исполнительным органом и движителем, соединенный с помощью трубопровода 2 с плавсредством (на чертежах не показано). The complex for deep-water mining of the LMC includes a submersible apparatus 1 with an executive body and a propulsion device connected via a pipeline 2 to a watercraft (not shown in the drawings).

Исполнительный орган состоит из кольцевого цилиндра 3, нижняя торцевая часть которого снабжена ребордой 4 треугольного сечения. Кроме того, исполнительный орган включает трубу эрлифта 5 для подъема ЖМК 6, снабженную диспергатором 7, отделителем рабочего агента 8, выпускными окнами 9 и упорным кольцом 10. Нижняя торцевая часть трубы эрлифта 5 снабжена днищем 11, установленным с возможностью перемещения последнего вдоль трубы эрлифта 5, далее по тексту днище 11. Днище 11 стаканом 12 опирается на кольцо 10 с возможностью перемещения днища вдоль трубы эрлифта 5, который закреплен в корпусе аппарата неподвижно. Днище 11 выполнено в виде пластины с радиально расположенными гофрами 13 (треугольного поперечного сечения), имеющей в плане форму многогранника, вписанного в полость кольцевого цилиндра 3 и скрепленной со стаканом 12. Таким образом гофры образуют желоба 14, открытые сверху, и желоба 15, открытые снизу. Таким образом, параллельные грани 16 и 17 желобов 14 и 15 являются открытыми, а их физическими поверхностями в рабочем положении исполнительного органа служат - основание 18 погружного аппарата 1 и поверхность подстилающих пород 19 соответственно. Торцы желобов 15 и 14, обращенные к кольцевому цилиндру 3, выполнены также открытыми с образованием сегментных окон 20 для гидравлической связи. The Executive body consists of an annular cylinder 3, the lower end part of which is equipped with a flange 4 of a triangular section. In addition, the executive body includes an airlift pipe 5 for lifting the ZhMK 6, equipped with a dispersant 7, a working agent separator 8, exhaust windows 9 and a thrust ring 10. The lower end part of the airlift pipe 5 is equipped with a bottom 11 that can be installed to move the latter along the airlift pipe 5 , hereinafter, the bottom 11. The bottom 11 of the glass 12 rests on the ring 10 with the possibility of moving the bottom along the airlift pipe 5, which is fixed in the body of the apparatus motionless. The bottom 11 is made in the form of a plate with radially arranged corrugations 13 (triangular cross-section), having a plan in the form of a polyhedron inscribed in the cavity of the annular cylinder 3 and fastened to the glass 12. Thus, the corrugations form grooves 14, open from above, and grooves 15, open from below. Thus, the parallel faces 16 and 17 of the grooves 14 and 15 are open, and their physical surfaces in the working position of the executive body are the base 18 of the submersible apparatus 1 and the surface of the underlying rocks 19, respectively. The ends of the gutters 15 and 14, facing the annular cylinder 3, are also made open with the formation of segment windows 20 for hydraulic communication.

Движитель погружного аппарата включает две емкости 21 и 22, установленные на внешней поверхности корпуса погружного аппарата 1 симметрично его продольной оси 23. Внутренние полости емкостей 21 и 22 через окна 24 и 25 гидравлически связаны с балластной емкостью 26. В корпусах емкостей 21 и 22 встроены, по меньшей мере, по одной маршевой насадке 27 и 28, расположенных в одной горизонтальной плоскости и на одинаковом удалении от продольной оси 23 погружного аппарата. Емкость 22 снабжена также, по меньше мере, одной подруливающей насадкой 29 для изменения курса погружного аппарата. Подруливающая насадка 29 установлена в одной плоскости с насадками 27 и 28 и асимметрична продольной оси 23. Кроме того, торцевой срез подруливающей насадки 29 снабжен управляемым запорным элементом 30. The mover of the submersible apparatus includes two containers 21 and 22 mounted on the outer surface of the body of the submersible device 1 symmetrically to its longitudinal axis 23. The internal cavities of the tanks 21 and 22 are hydraulically connected through the windows 24 and 25 to the ballast tank 26. In the tank bodies 21 and 22 are integrated, at least one marching nozzle 27 and 28 located in the same horizontal plane and at the same distance from the longitudinal axis 23 of the submersible. The tank 22 is also equipped with at least one thruster nozzle 29 for changing the course of the submersible. The thruster nozzle 29 is mounted in the same plane with the nozzles 27 and 28 and is asymmetric with the longitudinal axis 23. In addition, the end section of the thruster nozzle 29 is provided with a controllable locking element 30.

Верхняя торцевая часть отделителя рабочего агента 8 через окно 31 сообщена с внутренней полостью газгольдера 32, которая, в свою очередь, посредством патрубка 33 сообщена с диспергатором 34, установленным на трубопроводе 2 и обеспечивающим его работу как главного эрлифта. Нижняя торцевая часть трубопровода 2 расположена в непосредственной близости от основания приемной камеры 35. Погружной аппарат 1 снабжен также шаровыми мельницами 36 и 37 с пневматическими приводами 38 и 39, которые установлены на перфорированной полке 40 приемной камеры 35. Загрузочные люки мельниц 36 и 37 соединены с транспортными наклонными лотками 41 и 42, которые через грохоты 43 сообщены с выпускными окнами 9 трубы эрлифта 5. В корпусе погружного аппарата размещены камеры 44 и 45 с компонентами рабочего агента. Например, в камере 44 помещают гранулированный гидрит лития, а камеру 45 заполняют водой. Камеры 44 и 45 соединены между собой трубопроводом с запорным элементом (на чертежах не показаны). Камера 44 имеет пневматическую связь с ресивером (не показан), который сообщен с распределителем рабочего агента 46, а через него пневматически связан с приводами 38 и 39' шаровых мельниц, диспергаторами 7 (эрлифта для подъема конкреций) и 34 (главного эрлифта), балластной емкостью 26 и газгольдером 32. The upper end part of the working agent separator 8 is connected through the window 31 to the internal cavity of the gas holder 32, which, in turn, is connected through the nozzle 33 to the dispersant 34 installed on the pipeline 2 and ensuring its operation as the main airlift. The lower end part of the pipeline 2 is located in close proximity to the base of the receiving chamber 35. The submersible apparatus 1 is also equipped with ball mills 36 and 37 with pneumatic actuators 38 and 39, which are installed on the perforated shelf 40 of the receiving chamber 35. The loading hatches of the mills 36 and 37 are connected to transport inclined trays 41 and 42, which are connected through screens 43 to the outlet windows 9 of the airlift pipe 5. In the housing of the submersible apparatus there are cameras 44 and 45 with components of the working agent. For example, granular lithium hydrite is placed in chamber 44, and chamber 45 is filled with water. The chambers 44 and 45 are interconnected by a pipeline with a locking element (not shown in the drawings). The chamber 44 is pneumatically connected to a receiver (not shown), which is connected to the distributor of the working agent 46, and through it pneumatically connected to the drives 38 and 39 'of ball mills, dispersants 7 (airlift for lifting nodules) and 34 (main airlift), ballast capacity 26 and gas tank 32.

Погружной аппарат 1 имеет положительную плавучесть при вытеснении воды только из внутренней полости балластной емкости 26. Submersible apparatus 1 has positive buoyancy when displacing water only from the inner cavity of the ballast tank 26.

Комплекс для глубоководной добычи ЖМК работает следующим образом. На поверхности акватории камеры 44 и 45 заполняют компонентами рабочего агента. Затем через насадки 27 и 28 заполняют водой емкости 21 и 22 и через окна 24 и 25 балластную емкость 26, вытесняя при этом из их внутренних полостей рабочий агент через обратный клапан, установленный в верхней части балластной емкости 26. После этого погружной аппарат опускают на поверхность подстилающих пород 19. Кольцевой цилиндр 3 с ребордой 4, воспринимая вертикальную нагрузку от суммарной массы аппарата, внедряется в подстилающие породы 19, тем самым изолирует полость исполнительного органа от акватории. Из пульта управления плавсредством подают сигнал на открытие запорного элемента, установленного на трубопроводе, соединяющем камеры 44 и 45. Гранулированный гидрит лития вступает в химическую реакцию с водой, в результате чего выделяется водород, который является рабочим агентом. Рабочий агент поступает из камеры 44 в ресивер, из которого по трубопроводу - на распределитель рабочего агента 46. По команде с пульта открывается запорный элемент 47 с подачей рабочего агента на диспергатор 7 трубы эрлифта 5. ЖМК 6 вместе силами, к которым они приурочены, поступают во внутреннюю полость трубы и, отражаясь от элементов отделителя рабочего агента 8, попадают на грохот 43. Размер перфорационных отверстий грохота 43 рассчитан на задержание конкреций 6 и свободное проваливание илов. Илы, как подрешетный (подгрохотный) материал, поступают в зазор 48 (образованный внешней поверхностью трубы эрлифта 5 и внутренней поверхностью трубчатого кожуха, конструктивно выполненного как внутренняя стенка приемной камеры 35), а затем и на поверхность днища 11, где распределяются на определенное количество потоков, живое сечение которых ограничено поверхностью желобов 14 и основанием 18 погружного аппарата 1. Затем пульпа из желобов 14 через сегментные окна 20 поступает во внутренние полости желобов 15, ограниченные их поверхностью и поверхностью подстилающих пород 19. Известно, что эрлифт имеет ограниченную зону всасывания, которая равна 2-4 диаметрам его наконечника. Предложенное конструктивное выполнение днища позволяет создать необходимую скорость трогания ЖМК 6, находящихся вне зоны всасывания эрлифта 5, с дальнейшим увеличением ее до значения скорости надежного транспортирования за счет снижения живого сечения потоков по длине желобов 15 по мере приближения к зоне всасывания эрлифта. Кроме того, происходит абразивный износ подстилающих пород 19, представленных глинами, что в конечном итоге приводит к увеличению плотности пульпы, в которой гидравлическая крупность ЖМК уменьшается, при этом транспортирующая способность потоков, заключенных в желобах 15, увеличивается. Таким образом, сочетание положительных факторов, влияющих на увеличение транспортирующей способности потоков, с учетом изоляции исполнительного органа от акватории, позволяет поддерживать соотношение твердого к жидкому в постоянных пределах и даже увеличивать количество твердого в пульпе за счет абразивного износа подстилающих пород. Это способствуют извлечению ЖМК различной гидравлической крупности из выемочной камеры, ограниченной внутренней поверхностью кольцевого цилиндра 3, без потерь. Из трубы эрлифта 5 ЖМК по лоткам 41 и 42, установленным наклонно, транспортируется через загрузочные люки в мельницы 36 и 37, где происходит их измельчение. Для этого открывают запорные элементы 49 и 50 по команде с пульта, при этом рабочий агент поступает на пневмоприводы 38 и 39. Включение мельниц в работу может быть дискретным по мере их заполнения ЖМК. Измельченный материал 51 через перфорированные полки 40 поступает в приемную камеру 35 и складируется. Отработанный в трубе эрлифта 5 рабочий агент, пройдя элементы отделителя 8, через окно 31 поступает во внутреннюю полость газгольдера 32. Патрубок 33 снабжен запорным элементом 52, который по мере заполнения приемной камеры 35 измельченным материалом 51, по команде с пульта открывают, с подачей рабочего агента на диспергатор 34 трубопровода 2. При этом система, включающая трубопровод 2, диспергатор 34 в сочетании с рабочим агентом, работает в режиме эрлифтирования измельченного материала 51 на плавсредство. В случае, если рабочего агента, находящегося в газгольдере 32, недостаточно для выдачи материала 51, открывают запорный элемент 53 с последующей подачей рабочего агента на диспергатор 34. После полной отработки выемочной камеры запорные элементы 47, 49, 50 и 53 закрывают, открывая при этом запорный элемент 54. Рабочий агент из распределителя 46 поступает во внутреннюю полость балластной емкости 26 и вытесняет из нее воду через окна 24 и 25 в камеры 21 и 22, а затем через маршевые насадки 27 и 28 в акваторию. Погружному аппарату 1 придается положительная плавучесть, вследствие которой он отрывается от подстилающих пород 19 и зависает в непосредственной близости от поверхности. Для совершения поступательного движения аппарата на очередную заходку в балластную емкость нагнетают рабочий агент, который вытесняет воду из емкостей 21 и 22 через маршевые насадки 27 и 28. Маршевые насадки 27 и 28 формируют струи и за счет реактивных сил погружной аппарат перемещается. Затем емкости 21 и 22, а также балластную емкость 26 заполняют водой, вытесняя из последней рабочий агент через обратный клапан, и опускают на поверхность подстилающих пород с повторением описанных процессов по захвату, подъему и измельчению ЖМК с последующей выдачей измельченного материала по трубопроводу 2 на поверхность. The complex for deep-sea mining of iron-ore complex works as follows. On the surface of the water area, chambers 44 and 45 are filled with components of the working agent. Then, through the nozzles 27 and 28, containers 21 and 22 are filled with water and through the windows 24 and 25 the ballast tank 26, displacing the working agent from their internal cavities through a check valve installed in the upper part of the ballast tank 26. After that, the immersion apparatus is lowered to the surface underlying rocks 19. An annular cylinder 3 with a flange 4, perceiving the vertical load from the total mass of the apparatus, is introduced into the underlying rocks 19, thereby isolating the cavity of the executive body from the water area. From the control panel of the craft, a signal is sent to open the shutoff element installed on the pipeline connecting the chambers 44 and 45. The granular lithium hydrite reacts chemically with water, resulting in the release of hydrogen, which is a working agent. The working agent enters from the chamber 44 into the receiver, from which it passes to the distributor of working agent 46 through a pipe. At the command from the remote control, the shut-off element 47 opens and the working agent is supplied to dispersant 7 of the airlift pipe 5. The ZhMK 6, together with the forces to which they are confined, arrive into the internal cavity of the pipe and, reflected from the elements of the separator of the working agent 8, fall on the screen 43. The size of the perforation holes of the screen 43 is designed to hold nodules 6 and free sludge. The sludge, as a sublattice (subwoofer) material, enters the gap 48 (formed by the outer surface of the airlift pipe 5 and the inner surface of the tubular casing, structurally made as the inner wall of the receiving chamber 35), and then to the surface of the bottom 11, where it is distributed over a certain number of flows , the live section of which is limited by the surface of the grooves 14 and the base 18 of the immersion apparatus 1. Then the pulp from the grooves 14 through the segment windows 20 enters the internal cavities of the grooves 15, bounded by their surface and turned NOSTA underlying rock 19. It is known that air lift is of limited absorption zone, which is 2-4 diameters its tip. The proposed constructive implementation of the bottom allows you to create the necessary speed of moving the LMC 6, located outside the suction area of the airlift 5, with its further increase to the value of the speed of reliable transportation by reducing the live section of the flows along the length of the grooves 15 as you approach the suction area of the airlift. In addition, there is abrasive wear of the underlying rocks 19, represented by clays, which ultimately leads to an increase in pulp density, in which the hydraulic particle size of the LMC decreases, while the transporting ability of the streams enclosed in the grooves 15 increases. Thus, a combination of positive factors affecting the increase in the transporting ability of flows, taking into account the isolation of the executive body from the water area, allows maintaining the ratio of solid to liquid in constant limits and even increasing the amount of solid in the pulp due to abrasive wear of the underlying rocks. This contributes to the extraction of LMCs of various hydraulic sizes from the extraction chamber, limited by the inner surface of the annular cylinder 3, without loss. From the airlift pipe 5, the LMC along the trays 41 and 42 installed obliquely is transported through loading hatches to the mills 36 and 37, where they are ground. To do this, open the locking elements 49 and 50 on command from the remote control, while the working agent enters the pneumatic actuators 38 and 39. The inclusion of the mills in the work can be discrete as they fill the LMC. The crushed material 51 through the perforated shelves 40 enters the receiving chamber 35 and is stored. The working agent worked out in the airlift pipe 5, passing through the elements of the separator 8, enters the internal cavity of the gas tank 32 through the window 31. The pipe 33 is equipped with a shut-off element 52, which, as the receiving chamber 35 is filled with crushed material 51, is opened by command from the remote control, with the working agent to the dispersant 34 of the pipeline 2. In this case, the system, including the pipeline 2, the dispersant 34, in combination with the working agent, operates in the mode of airlift of the crushed material 51 to the ship. If the working agent in the gas tank 32 is not enough to dispense the material 51, the shut-off element 53 is opened, followed by the supply of the working agent to the dispersant 34. After the exhaust chamber has been fully worked out, the shut-off elements 47, 49, 50 and 53 are closed, opening the locking element 54. The working agent from the distributor 46 enters the internal cavity of the ballast tank 26 and displaces water from it through the windows 24 and 25 into the chambers 21 and 22, and then through the marching nozzles 27 and 28 into the water area. Submersible apparatus 1 is given positive buoyancy, due to which it breaks away from the underlying rocks 19 and freezes in the immediate vicinity of the surface. To perform the translational movement of the apparatus for the next entry into the ballast tank, a working agent is pumped, which displaces water from the tanks 21 and 22 through the march nozzles 27 and 28. The march nozzles 27 and 28 form jets and, due to the reactive forces, the submersible apparatus moves. Then the tanks 21 and 22, as well as the ballast tank 26 are filled with water, displacing the working agent from the latter through a non-return valve, and lowered to the surface of the underlying rocks with the repetition of the described processes for capturing, lifting and grinding the LMC with the subsequent delivery of the crushed material through pipe 2 to the surface .

Если возникает необходимость в изменении курса погружного аппарата 1, то в момент его зависания над поверхностью подстилающих пород 19 по команде с пульта открывают управляемый запорный элемент 30 торцевого среза подруливающей насадки 29. За счет ее асимметричного расположения относительно продольной оси аппарата 23, а также реактивной силы, возникающей при истечении струи, аппарат поворачивают на требуемый угол в плане с одновременным приданием ему поступательного перемещения за счет реактивных сил струй, формируемых маршевыми насадками 27 и 28. Всплытие на поверхность аппарата производят путем вытеснения из балластной емкости 26 воды. На поверхности акватории осуществляют заправку камер 44 и 45 компонентами рабочего агента, после чего аппарат готов к очередному погружению. If there is a need to change the course of the submersible apparatus 1, then at the time of its hovering above the surface of the underlying rocks 19, at the command of the remote control, a controlled locking element 30 of the end cut of the thruster nozzle 29 is opened. Due to its asymmetric arrangement relative to the longitudinal axis of the apparatus 23, as well as reactive force arising at the expiration of the jet, the apparatus is rotated to the required angle in the plan while giving it translational movement due to the reactive forces of the jets formed by the marching nozzles 27 and 28. Surfacing to the surface of the apparatus is carried out by displacing water from the ballast tank 26. On the surface of the water area, refueling chambers 44 and 45 are carried out by the components of the working agent, after which the apparatus is ready for the next dive.

Claims

1. Complex for deep-sea mining of ferromanganese nodules, including a submersible apparatus with an executive body, mills for grinding ferromanganese nodules, the outputs of which are in communication with the cavity of the receiving chamber, which is connected through a pipeline to the ship, the propulsion device of the submersible apparatus, characterized in that the actuator is made in the form rigidly connected to the base of the apparatus of the annular cylinder, in the inner cavity of which there is a tubular casing with a pipe installed inside it with a gap airlift for lifting nodules, and a coaxial bottom installed with the possibility of moving the latter along the airlift pipe, and the bottom is made in the form of a plate with radially arranged corrugations of triangular cross-section, having a plan in the form of a polyhedron, while the upper end of the airlift pipe for lifting nodules with ball mills by means of trays with screens, the sub-surface of which communicates with a gap between the surface of the tubular casing and the airlift pipe for lifting nodules, and this the gap communicates with the space above the upper surface of the bottom, in addition, the gaseous working agent generation system contains reagents isolated from each other and hydraulically connected through the locking element, made in the housing of the immersion apparatus, one of which is pneumatically connected to the receiver, which through the distributor pneumatically connected to ball mill drives, airlift dispersers for lifting nodules and the main airlift, ballast tank and gas holder.

2. The complex according to claim 1, characterized in that the lower end surface of the annular cylinder is provided with a flange of triangular cross section.

3. The complex according to claim 1, characterized in that the mover of the submersible device is made in the form of containers placed symmetrically to the longitudinal axis of the submersible device, hydraulically connected to the ballast tank and equipped with marching nozzles located symmetrically to the longitudinal axis of the device and at least one thrusters nozzle mounted asymmetrically and equipped with a controlled locking element.

4. The complex according to claim 1, characterized in that the disperser of the main airlift is pneumatically connected to the cavity of the gas holder, which is pneumatically connected to the separator of the working agent of the airlift for lifting nodules.