Глубоководная добыча полезных ископаемых

Когда слышишь про глубоководную добычу полезных ископаемых, большинство представляет футуристические аппараты из научной фантастики. На деле же – это грязь, постоянные поломки и бесконечные перекуры в ожидании, пока техника перестанет глючить. Сейчас объясню, почему.

Оборудование: что на самом деле работает на глубине

Взять хотя бы те же экскаваторы. Многие думают, что для глубоководных работ нужны исключительно спецмашины с нуля. А по факту – переоборудованная наземная техника часто выдерживает лучше. Например, гусеничные экскаваторы от ООО Внутренняя Монголия Ляньчжун Строительная Техника – мы ставим усиленные гидравлические системы и кабельные уплотнения, и они таскают образцы с 500 метров как ни в чём не бывало. Правда, с одной оговоркой – если оператор не зевает.

Колесные модели тоже идут в ход, но тут уже сложнее. На илистом дне их разворачивает, как хочет. Приходится комбинировать – гусеницы для стабильности, колёса для манёвренности. В прошлом году на Курилах так и работали: два гусеничных экскаватора копали, один колёсный подвозил контейнеры. Пока не засосало один из ковшей в сероводородный пласт – пришлось сутками вытаскивать.

С подержанной техникой вообще отдельная история. Берёшь б/у экскаватор, меняешь всё, кроме рамы – и он порой переживает новенькие аналоги. Но тут как в лотерее – можно попасть на аппарат, который откажется работать уже на сотом метре. Мы с командой называем это 'русской рулеткой глубоководника'.

Гидравлика: когда давление играет против тебя

Главный враг на глубине – даже не холод, а давление. Стандартные гидравлические системы выходят из строя в первые часы. Приходится ставить кастомные решения – например, многоступенчатые уплотнения, которые мы заказываем под конкретные задачи. Инженеры ООО Внутренняя Монголия Ляньчжун Строительная Техника как-то предлагали вариант с тефлоновыми вставками – в теории должно было держать до 1000 атмосфер. На практике – выдержало 700, потом сорвало шланг. Но для большинства наших проектов хватает.

Ещё момент – гидравлическая жидкость. Обычная на глубине густеет, как холодец. Перешли на синтетические составы с присадками – дороже, зато меньше простоев. Хотя в прошлом месяце опять пришлось менять фильтры после работы в зоне серных источников – жидкость превратилась в абразивную пасту.

Самое смешное, что иногда проблемы возникают из-за мелочей. Однажды потеряли три дня из-за треснувшего переходника за 200 рублей – пришлось поднимать весь аппарат. С тех пор везем с собой двойной запас каждой мелочёвки.

Геология: что скрывает дно

Многие думают, что глубоководные месторождения – это аккуратные пласты. В реальности – сплошные сюрпризы. Тот же полиметаллический конкреции могут лежать ровным слоем, а через метр начинается разлом с активной гидротермальной деятельностью. Техника моментально покрывается сульфидами – чистка занимает дольше, чем сама добыча.

На Камчатке как-то работали на подводном холме – по данным эхолота, всё ровно. Спустили экскаватор – а там вертикальные выходы породы, между которыми не развернуться. Пришлось импровизировать с якорными системами, чуть не порвали тросы.

Сейчас вот осваиваем методы предварительного зондирования донными пробоотборниками. Дорого, но дешевле, чем поднимать застрявшую технику. Кстати, именно для таких работ часто берём поддержанные экскаваторы – жалко новые царапать о неизученные породы.

Логистика: от дна до поверхности

Самая недооценённая часть – это доставка груза на поверхность. Используем специальные контейнеры с плавучестью ноль – чтобы не болтало течениями. Но если попадается лёгкая порода – всплывает вместе с контейнером. Приходится добавлять балласт прямо на глубине, что не всегда безопасно.

ООО Внутренняя Монголия Ляньчжун Инжиниринг Машинери как-то предлагали нам модифицированные ковши с системой быстрой разгрузки – в теории должно было ускорить процесс. На практике – сложность конструкции привела к частым поломкам. Вернулись к классике, но с усиленными креплениями.

Ещё проблема – координация между судном поддержки и глубоководной техникой. Радиосвязь на глубине работает через пень-колоду, приходится использовать акустические системы. А они иногда дают сбои из-за подводных течений. Бывало, оператор на судне командует 'влево', а аппарат получает 'стоп' и замирает на полчаса.

Экономика: зачем всё это нужно

Когда смотришь на стоимость одного часа работы глубоководного комплекса, кажется, что проще добывать на суше. Но если считать запасы – те же кобальтовые корки содержат концентраты, которых на материке уже не найти. Другое дело, что себестоимость extraction часто превышает рыночную цену.

Мы как-то считали для одного проекта в Охотском море – чтобы выйти в ноль, нужно было добывать минимум 50 тонн в сутки. Реально удавалось только 30-35. Пришлось пересматривать технологическую цепочку, добавлять предобогащение на месте – немного улучшило экономику, но не кардинально.

Сейчас многие надеются на роботизированные системы, но пока они дороже операторов-людей. Хотя для разведки уже используем автономные аппараты – те же экскаваторы с дистанционным управлением от LZGCJX показывают себя неплохо в режиме наблюдения.

Что в сухом остатке

Глубоководная добыча – это не про технологии будущего. Это про ежедневную борьбу с давлением, коррозией и непредсказуемой геологией. Оборудование должно быть не самым современным, а самым живучим – поэтому мы до сих пор используем проверенные модели экскаваторов, часто с доработками.

Если бы меня спросили, когда глубоководная добыча полезных ископаемых станет по-настоящему рентабельной – ответил бы: когда перестанем копировать наземные методы и создадим технологии specifically для глубины. А пока – работаем с тем, что есть, и по крупицам набираем опыт.

Кстати, про опыт – на следующей неделе опять летим на Камчатку, тестировать новую систему охлаждения для гидравлики. Если выдержит – maybe напишу продолжение. Если нет – тоже напишу, но с другими выводами.